DE2153899C3 - Druckbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter mit einem starren Gefäß mit zwei Öffnungen, einer im Inneren des Gefäßes angeordneten, dasselbe in zwei mit je einer Öffnung verbundene Kammern aufteilenden nachgiebigen Scheidewand, die sich bis nahe zu einer dieser Öffnungen verlagern kann, welche mit einer der Scheidewand als Auflage dienenden Siebanordnung versehen ist, die sich aus zwei übereinander liegenden Platten zusammensetzt, nämlich aus einer dünnen, mit Durchlässen kleinen Durchmessers versehenen, gewölbten Auflageplatte, die der Scheidewand eine Auflagefläche bietet, und aus einer dicken, mit Durchlässen großen Durchmessers versehenen, gewölbten, mit ihrer konvexen Seite der Auflageplatte zugekehrten Grundplatte, die die Auflageplatte abstützt

Ein solcher Druckbehälter ist aus der US-PS 86 064 bekannt. Bei diesem bekannten Druckbehälter verläuft die gewölbte Auflageplatte parallel zu der Grundplatte und in einem geringen Abstand von dieser, wobei sie durch auf der ihr zugewandten Oberfläche der Grundplatte gebildete Stege gestützt wird. Zwischen diesen Stegen und den einander zugewandten Oberflächen der Grundplatte einerseits und der Auflageplatte andererseits sind Strömungskanäle gebildet, durch die die Gase beim Ablassen des Druckes aus dem Druckbehälter nach Durchströmen der Sieböffnung hindurch müssen, um den Druckbehälter über die Öffnung der Kammer verlassen zu können. Die Strömungskanäle zwischen der Auflageplatte und der Grundplatte haben einen relativ geringen Querschnitt und verursachen daher einen hohen Strömungswiderstand. Dieser behindert den freien Durchgang der Gase. Bei der bekannten Konstruktion des Druckbehälters ist ein hoher Strömungswiderstand unvermeidbar, denn die Auflageplatte muß an vielen Stellen gestützt werden, da sie hohe Belastungen aushalten muß, die durch Auflage

ίο der Scheidewand verursacht werden. Diese Belastung kann sehr hohe Werte annehmen, die beispielsweise in der Größenordnung von mehreren Tonnen liegen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckbehälter zu schaffen, dessen Siebanordnung eine hohe konstruktive

!5 Festigkeit aufweist, so daß sie hohen Belastungen durch die Scheidewand standhält, die jedoch einen minimalen Durchflußwiderstand aufweist.

Diese Aufgabe wird durch einen Druckbehälter der eingangs genannten Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß die Auflageplatte mit ihrer konvexen Seite der Grundplatte zugekehrt und an der mittleren Berührungsstelle mit dieser verbunden ist.
Bei dem erfindungsgemäßen Druckbehälter ist also die Grundplatte zur Innenseite des Behälters hin gewölbt, während die Auflageplatte in umgekehrter Richtung gewölbt ist. Dadurch entsteht ein in radialer Richtung zunehmende Höhe aufweisender Zwischenraum zwischen der Auflageplatte und der Grundplatte.

Dieser Zwischenraum hat wegen seines großen Volumens einen sehr geringen Strömungswiderstand.

Druckbehälter mit nach unten gewölbten Siebanordnungen sind als solche bereits aus der DE-AS 12 21 061 und der FR-PS 13 70 693 bekannt. Bei diesen bekannten Druckbehältern sind jedoch die gewölbcen Siebanordnungen nicht oder nur an wenigen Stellen unterstützt, so daß sie eine große Dicke aufweisen müssen, urn den Belastungen durch die Scheidewand standhalten zu können. Wegen der großen Dicke der gewölbten Siebanordnung haben die Sieböffnungen eine beträchtliche Länge, so daß die Sieböffnungen einen hohen Strömungswiderstand aufweisen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ausführungsbeispieie der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt, und zwar sind

F i g. 1 ein senkrechter Schnitt durch einen Druckbehälter nach der Erfindung,
Fig.2 ein senkrechter Schnitt durch die zu dem Behälter zugehörende Siebanordnung in größerem Maßstab und

F i g. 3 ein Teilschnitt ähnlich F i g. 2 durch eine abgeänderte Ausführungsform.
Bei der Aüsführungsform nach den Fig. 1 und 2 besteht der Druckbehälter aus einem hydropneumatischen Akkumulator, der (Fig. 1) ein starres Gefäß in Form einer zylindrischen Flasche 10 mit halbkugeligen Enden 11 und 12 hat, wobei in den halbkugeligen Enden axial fluchtende Öffnungen 13 und 14 vorgesehen sind.

Die Öffnung 13 dient zur Einleitung eines gasförmigen oder flüssigen Mediums, beispielsweise Stickstoff, und ist normalerweise durch eine Kappe 15 verschlossen. Die Öffnung 14 soll Flüssigkeit, wie z. B. Öl, aus- und eintreten lassen, und sie ist mit einem Anschluß 16 von großem Durchmesser versehen, dem eine Siebanordnung 17 zugeordnet ist. Eine nachgiebige, beispielsweise aus einer Blase aus elastischem Material bestehende Scheidewand 18 ist, wie aus F i g. 1 ersichtlich, bei 19 an

der Flasche befestigt, und zwar dort, wo sich die Öffnung 13 befindet Die Scheidewand 18 teilt das Innere der Flasche 10 in zwei Kammern auf. Die erste mit dem fließfähigen Medium zu füllende Kammer 20 ist der Öffnung 13 zugeordnet, und sie enthält ein gasförmiges oder flüssiges Medium, z. B. Stickstoff. Die zweite Kammer ist die Kammer 21, die der öffnung 14 zugeordnet ist und Flüssigkeit, wie z. B. öl, aufnimmt. Wenn die Scheidewand 18 ihre größte Ausdehnung hat, so ist sie b"s in die Nähe der Öffnung 14 verlagert und kommt dabei auf die Siebanordnung 17 zur Auflage.

Die Siebanordnung 17 (Fig. 2) setzt sich im wesentlichen aus zwei übereinander angeordneten Platten zusammen, nämlich aus einer dicken und widerstandsfähigen Grundplatte 22 mit Durchlässen 23 von großem Durchmesser und aus einer dünnen Auflageplatte 24, die Durchlässe 25 von kleinem Durchmesser enthält Die Grundplatte 22 und die Auflageplatte 24 sind gewölbt und mit ihr^n konvexen Seiten einander zugekehrt. Sie berühren sich in ihrer Mitte und sind dort z. B. mittels eines Niets 26 verbunden, der wenigstens an der der Kammer 21 zugekehrten Seite einen abgerundeten Kopf 27 hat, um die Scheidewand 18 nicht zu beschädigen.

Die Platten 22 und 24 sind von einem Ring 28 eingefaßt, mit dem sie verbunden sind. Die Grundplatte 22 liegt gewölbeartig auf einem kegeligen Sitz 29 des Ringes 28 auf, der die gleiche Aufgabe erfüllt, wie etwa die Widerlager eines Brückenbogens. Im übrigen wird die Grundplatte 22 gegenüber ihrem Sitz durch Haltemittel, wie z. B. Punktschweißverbindungen 30, in Stellung gehalten. Die Auflageplatte 24 ist bei 31 in den Umfang des Ringes 28 eingesetzt.

Die Siebanordnung 17 setzt sich somit aus dem vorher zusammengesetzten aus den beiden bei 26 vernieteten Platten 22 und 24 und dem Ring 28 bestehenden Block zusammen und ist bis zu einer Anschlagschulter 32 in die öffnung 14 eingesetzt und durch einen Sprengring 33 verriegelt. Der Sprengring 33 arbeitet mit einem schrägen Sitz 34 des Ringes 28 zusammen, wodurch unter radialer Ausdehnung eine Blockierung der Siebanordnung erzielt wird, '.venn die Siebanordnung von der sich auflegenden Scheidewand 18 nach unten gedrückt wird.

Die Anschlagschulter 32 hat ein geringes Spiel 35, um die Montage des Sprengringes 33 zu ermöglichen.

Weiterhin sind Sicherungsmittel vorgesehen, um zu verhindern, daß die Siebanordnung 17 ungewollt abgenommen wird. Diese Sicherungsmittel bestehen aus einer Schraube 36, die in eingeschraubtem Zustand gegen den Boden einer Ringnut 37 des Ringes 28 drückt, so daß der Ring 28 erst nach dem Herausdrehen der Schraube 36 abgenommen werden kann. Die Ringnut 37 steht durch Löcher 38 des Ringes 28 und durch Löcher 25 der Platte 24 mit der Kammer 21 in Verbindung.

Die Schraube 36 hat somit eine doppelte Aufgabe: Sie stellt den Ring fest und verhindert, daß der Ring sich angesichts des Spieles 35 verlagern kann. Außerdem dient sie als Sicherung, um zu vermeiden, daß der Ring 28 ungewollt abgenommen wird. Wenn nämlich bei der Abnahme des Ringes 28 die von der Scheidewand 18 gebildete Kammer nicht vorher durch die Öffnung 13 hindurch entleert wurde und wenn infolgedessen dort noch ein Restdruck besteht, so kann dieser Restdruck den Ring 28 gefährlicherweise herausschleudern, sobald der Sprengring33 abgenommen ist.

Wenn die Bedienungsperson vor dem Abnehmen des Sprengringes 33 daran denkt, die Schraube 36 zu lösen, so denkt sie in der Regel auch daran, die von der Scheidewand 18 gebildete Karrmer vom Druck zu entlasten. Denkt die Bedienungsperson nicht daran, so hindert die Schraube 36 den Ring 28 daran, die Öffnung, in die er eingesetzt wurde, zu verlassen und sie erinnert gleichzeitig daran, daß die unerläßliche vorherige Vorsichtsmaßnahme der Druckentlastung der Scheidewand 18 vergessen wurde.

Im Betriebe wird Druckgas durch die öffnung 13 eingeleitet, um die Scheidewand 18 unter Druck zu setzen. Die Scheidewand kommt dabei ziemlich ohne Unterbrechungen mit der Innenwand der Flasche 10 und derjenigen der Platte 24 in Berührung.

Weiterhin wird ein Medium, wie z. B. eine unter Druck stehende Flüssigkeit, durch die Öffnung 14 eingeleitet, die durch die Durchlässe 23 und 25 in die Kammer gelangt und dort die Scheidewand Ϊ8 zusammendrückt und sie vor. der Platte 24 entfernt.

In der Kammer 21 befindet sich somit ein Flüssigkeitsvorrat, aus dem Druckflüssigkeit im Bedarfsfall abgezogen werden kann. Bei diesem Abziehen strömt das Medium durch die Durchlässe 25 und 23 und zwar entgegengesetzt der Füllrichtung der Kammer 21.

Wenn die Scheidewand 18 sich auf die Auflageplatte 24 auflegt, so überträgt sie eine u. U. beträchtliche Belastung von mehreren Tonnen auf die Auflageplatte. Wenn der Durchmesser der Platte 24 beispielsweise 10 cm beträgt und die Scheidewand 18 vorher mit einem Druck von 30 bar belastet ist, so hat die Auflageplatte eine Last in der Größenordnung von 2,5 to aufzunehmen.

Dank der beschriebenen Anordnung wird nun diese Belastung von der dicken Platte 22 getragen, die ihrerseits auf dem schrägen Sitz 29 des Ringes 28 abgestützt ist. Der Ring 28 ist seinerseits durch den Sprengring 33 arretiert, und die Auflageplatte kann infolge ihrer kleinen Durchlässe 25 die Scheidewand 18 nicht beschädigen. Die Druckverluste sind bei der beschriebenen Anordnung niedrig, und zwar sowohl an der Grundplatte 22, weil ihre Durchlässe 23 hoch sind, aber einen großen Durchmesser haben, als auch an der Auflageplatte 24, weil deren Durchlässe zwar eng sind, aber nur eine geringe Höhe aufweisen.

Infolge der nur geringen Druckverluste ist ein besonders wirtschaftlicher Betrieb gesichert, und zwar sowohl bei der Füllung des Gefäßes 10 als auch bei seiner Entleerung.

Die abgeänderte Ausführungsform nach F i g. 3 entspricht im wesentlichen derjenigen nach den F i g. 1 und 2. Es ist hier jedoch die Schraube 36 durch eine Schraube 36' ersetzt, die den Eintritt in eine öffnung 37 des Ringes 28 verschließt und somit auch eine Reinigungsschraube bildet. Darüber hinaus dient die Schraube 36' ebenso wie die Schraube 36 zur Sicherung gegen eine unbeabsichtigte Abnahme des Ringes 28.

Im übrigen ist bei der Ausführung nach F i g. 3 der Niet 26 durch eine Schweißverbindung 26' und die Einfalzung 31 durch eine Schweißnaht 3Γ ersetzt.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen ist dar Druckbehälter 10 insbesondere als öl-pneumatischer Akkumulator ausgebildet, doch kann er auch eine anderweitige Ausbildung haben und beispielsweise einen Druckübertrager darstellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Druckbehälter mit einem starren Gefäß mit zwei Öffnungen, einer im Inneren des Gefäßes angeordneten, dasselbe in zwei mit je einer Öffnung verbundene Kammern aufteilenden nachgiebigen Scheidewand, die sich bis nahe zu einer dieser Öffnungen verlagern kann, welche mit einer der Scheidewand als Auflage dienenden Siebanordnung versehen ist, die sich aus zwei übereinanderliegenden Platten zusammensetzt, nämlich aus einer dünnen, mit Durchlässen kleinen Durchmessers versehenen, gewölbten Auflageplatte, die der Scheidewand eine Auflagefläche bietet, und aus einer dicken, mit Durchlässen großen Durchmessers versehenen, gewölbten, mit ihrer konvexen Seite der Auflageplatte zugekehrten Grundplatte, die die Auflageplatte abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageplatte (24) mit ihrer konvexen Seite der Grundplatte (22) zugekehrt und an der mittleren Berührungsstelle mit dieser verbunden ist

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Platten (22, 24) miteinander von einem mit ihnen verbundenen Ring (28) umgeben sind, der einen kegeligen Sitz (29) zum Abstützen der Grundplatte (22) aufweist.

3 Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Aufnahme der Siebanordnung (17) bestimmte Öffnung eine Anschlagschulter (32) aufweist.

4. Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (28) der Siebanordnung (17) Öffnungen (38) aufweist, die in den Raum zwischen Auflageplatte (24) und Grundplatte (22) führen.