DE2162307A1

DE2162307A1 - Druckbehälter

Info

Publication number: DE2162307A1
Application number: DE19712162307
Authority: DE
Inventors: A Zahid
Original assignee: Greer Hydraulics Inc
Current assignee: Greer Hydraulics Inc
Priority date: 1970-12-16
Filing date: 1971-12-15
Publication date: 1972-08-24
Also published as: GB1379599A; BR7107979D0; CA973449A; IT944016B; DE2162307B2; DE2162307C3; JPS5428607B1; FR2117892B1; SE377494B; FR2117892A1; US3690347A

Description

Los Angeles 16, California /V.St.A.

Unser Zeichen: G 1287

Druckbehälter

Die Erfindung bezieht sich auf Druckbehälter mit einem an einem Ende geschlossenen und am anderen offenen Gefäß, wobei das geschlossene Ende einen axialen Durchlaß hat und das andere Ende eine offene Behält ermüridung bildet. In dem Behälter befindet sich eine verformbar« 'trennwand aus nachgiebigem Material, die an einem Ende eine große Mündungsöffnung hat, welche mit einem sich nach außen erstreckenden ringfb'rmigen Aufhängeteil verbunden ist. Der freie Kantenabschnitt des Aufhängeteiles, der sich von dem Bereich, in dem die Trennwand mit dem Aufhängoteil verbunden ist, in der Längsrichtung in Abstand befindet, erstreckt sich in eine Ringnut, die sich zwischen der Innenseite der offenen Behälterinüncluri.& und dem äußeren. Umfang eines Einsatzes befindet,

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or/g_/nal

der in den oberen Abschnitt des Aufhängeteiles eingesetzt ist, wobei die gegenüberliegenden Wände der Ringnut und der freie Kantenabschnitt des Aufhängeteiles zum Zwecke der Abdichtung des Behälters miteinander verbunden sind.

Bei einem Druckbehälter mit einem starren Gefäß und einer darin angeordneten verformbaren Trennwand zwischen zwei Durchlässen, wobei durch den einen Durchlaß eine große Menge eines fließfähigen Mediums in die zwischen der Außenseite der Trennwand und dem starren Gefäß befindliche Kammer hinein^und aus dieser wieder herausfließen kann, während durch den anderen Durchlaß die Trennwand mit Druckgas beaufschlagt wird, kann es zu Undichtigkeiten und damit zu Betriebsstörungen des Druckbehälteis kommen, wenn die mit dem letztgenannten Durchlaß in Verbindung stehende Trennwand nicht zuverlässig in Stellung gehalten wird oder wenn die Kammer,in welche das Medium fließt, nicht sicher abgedichtet ist.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckbehälter der beschriebenen Art zu schaffen, der mit verhältnismäßig geringen Kosten hergestellt werden kann und eine sichere Halterung der Trennw_and in den Behälter sov/ie eine zuverlässige Abdichtung desselben gewährleistet, so daß ein unerwünschtes Austreten von Gas oder Öl aus dem Behälter vermieden ist.

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In der Zeichnung ist eine von verschiedenen möglichen Ausführungen mit den Merkmalen der Erfindung dargestellt, und zwar sind:

3?ig. 1 ein Längsschnitt durch einen Druckbehälter gemäß der Erfindung,

Fig. 2 ein in vergrößertem Maßstab gezeichneter Längsschnitt, woraus die Verbindung zwischen dem Aufhängeteil der Trennwand und dem Behälter ersichtlich ist und

Fxg. 3 ein Längsschnitt ebenfalls in vergrößertem Maßstab ähnlich Pig. 2, der den Zusammenbau des Druckbehälters erkennen läßt.

Der in der Zeichnung dargestellte Druckbehälter T1 ist im wesentlichen zylindrisch und besteht aus starrem Material, wie z. B. aus Stahl oder Aluminium, so daß er den Druck, dem er bei seiner Benutzung ausgesetzt ist, aushalten kann.

Der Behälter hat ein geschlossenes Ende 12, in dem sich eine axiale Öffnung 14 mit einer darin eingesetzten Hülse 13 befindet. Das innere Ende 15 der Hülse 13 hat einen nach außen gerichteten ringförmigen Flansch 16, der auf dem Rand der Öffnung Ί4 aufliegt. Befestigt ist

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die Hülse 13 durch eine Schweißverbindung 17.

Die Bohrung 18 der Hülse 13, durch die ein Medium fließen kann, ist an ihrem inneren Ende bei 19 abgeschrägt, so daß sie dort einen Ventilsitz bildet.

An dem dem geschlossenen Ende 12 gegenüberliegenden Ende ist der Behälter 11 durch einen Einsatz 21 verschlossen, der an seiner Unterseite eine Ringnut 22 aufweist, welche nur einen verhältnismäßig schmalen Umfangsrand 23 und eine axiale Habe 24 stehen läßt, die über die Ebene des Umfangrandes 23 hinausragt.

Der Einsatz 21 hat eine durchgehende axiale Bohrung, deren Abschnitt 26, welcher sich innerhalb der axialen Nabe 24 befindet, einen kleineren Durchmesser als der äußere Abschnitt 27 der Bohrung hat. In dem äußeren Bohrungsabschnitt 27 ist ein übliches Gaseinlaßventil 28 herausnehmbar befestigt.

An seinem äußeren Umfang ist der Einsatz 21 mit einer Abschrägung 31 versehen, während die innere Oberfläche der Behältermündung 32 des Behälters 11 eine entsprechende Abschrägung 33 aufweist. Die beiden Abschrägungen 31 und 33 bilden, wenn sich der Einsatz 21 in der Mündung 32 des Behälters befindet, eine V-Fut 34, die in Eig. 2 und 3 ersichtlich ist. Innerhalb des Behälters 11 befindet sich eine verformbare Trennwand, die in Gestalt einer länglichen Gummiblase 35 dargestellt ist, aber auch aus ähnlichem Material mit gleichen Ei-

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genschaften bestehen kann. Me Trennwand 35 ist an ihrem einen Ende 36 geschlossen, welches zweckmässig darin eingeformt ein starres Element bzw. einen starren Ventilkörper 31 trägt. Dieser Yentilkörper ist innerhalb der Trennwand axial ausgerichtet und so ausgebildet, daß er sich auf den Ventilsitz 19 legt, wenn die Trennwand zum Zwecke des Verschlusses der Bohrung 18 ausgedehnt wird.

Die Mündung 38 der. Trennwand 35 hat einen verdickten Rand 39, woran durch Ankleben oder Anformen ein ringförmiger Aufhängeteil 41 angebracht ist. Der Aufhängeteil oder Ring 41 besteht aus verhältnismässig dünnem federndem Metallblech,, wie z. B. Stahlblech, und hat einen unteren eingezogenen Verbindungsabschnitt 42, der an seiner Außenseite 43 konvex ist,und einen oberen Aufhängeabschnitt 44.

Der untere Verbindungsabschnitt ist in den verdickten Rand 39 der Trennwand 35 eingeformt und mit dem oberen Aufhängeabschnitt 44, der sich von ihm nach außen hin in einem Abstand befindet, durch eine ringförmige Auflageschulter 45 verbunden.

Da es ziemlich kostspielig ist, bei billigen tiefgezogenen Hülsen oder Metallringen Durchmessertoleranzen einzuhalten, so verläuft der obere Abschnitt 44 des Aufhängeteiles 41 ursprünglich etwas schräg nach außen, so wie dies aus Fig. 3 ersichtlich ist. Der Außendurchmesser der freien Kante 46 des Aufhängeteiles ist also etwas größer als der Innendurchmesser des Behälters 11 in der

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Nähe der Behältermündung und unterhalb der Schrägfläche 33. Somit liegt der obere Abschnitt des Aufhängeteiles, wenn er in die Mündung 32 des Behälters gedrückt wird, in diesem dicht an seiner Wandung an.

Der Aufhängeteil wird soweit in die Behältermündung gedrückt, bis die obere äußere Kante 46 des Aufhängeteiles nur noch etwas über das untere Ende 47 der Schrägfläche 33 nach außen vorsteht (Fig. 2). Infolge des schräg nach außen gerichteten Verlaufes des oberen Abschnittes 44 des Aufhängeteiles drückt seine Außenfläche gegen die Innenseite des Behälters, insbesondere etwas unterhalb des unteren Endes 47 der Schrägfläche 33, so daß sich die Außenseite des Aufhängeteiles dort ohne Bildung eines Spaltes an die Behälterwand an-· schmiegt.

Wie aus Pig. 1 ersichtlich, ist der Einsatz 21 in den im wesentlichen zylindrischen oberen Abschnitt 44 des Aufhängeteiles eingeschoben, wobei sein Umfangsrand 23 auf der Auflageschulter 45 des Aufhängeteiles ruht. In dieser Stellung ist die Oberseite 21' des Einsatzes mit der Behältermündung 32 im wesentlichen bündig und die Schrägfläche 31 des Einsatzes ist gegenüber der Schrägfläche 33 des Behälters so ausgerichtet, daß eine im Querschnitt V-förmige Nut 34 gebildet ist. Die Oberkante 46 des Aufhängeteiles ragt dabei nach aufwärts über die Nutspitze hinaus in die Nut 34 hinein.

Zweckmäßig paßt der Einsatz 21 verhältnismäßig lose in

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den Aufhängeteil, um zu "bewirken, daß der Umfangsrand 23 des Einsatzes auf die Auflageschulter 45 zu liegen kommt und die Oberkante 46 des Aufhängeteiles . frei in die Y-förmige Hut 34 hineinragt.

Bemerkt sei, daß der Abstand d¹ zwischen der Außenkante des Umfangsrandes 23 und der Außenseite 21' des Einsatzes größer sein muß als der Abstand d¹¹ zwischen der Auflageschulter 45 und der Außenkante 46 des Aufhängeteiles 41, damit die Außenkante 46 in die V-förmige Nut 34 hineinragt.

Um eine zuverlässige gas- und flüssigkeitssichere Abdichtung zu erhalten, ist in der T-förmigen Nut 34 eine Schweiß-, Lot- oder Schmelzverbindung 55 vorgesehen, die die gegenüberliegenden Schrägflächen 31 und 33 sowie die hineinragende Kante 46 des Aufhängeteiles miteinander verbindet.

Wenn Gummi mit einem Stahlteil verbunden wird, wie beispielsweise der Eand 39 ^er Trennwand mit dem unteren Abschnitt 42 des Aufhängeteiles 41, so kann die von dem Schweiß-, Lot- oder Schmelzvorgang herrührende Wärme über den die Wärme leitenden aus Stahl bestehenden Aufhängeteil 41 leicht in den Bereich gelangen, wo der Gummi mit dem unteren Abschnitt des Aufhängeteiles 41 verklebt ist. Wenn dadurch eine übermäßige Erhitzung eintreten sollte, so könnte· dadurch die Klebeverbindung zerstört werden.

Durch die erfindungsgemäße Konstruktion wird jedoch die

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Portleitung von Wärme zu der Klebeverbindung zwischen dem Rand der Trennwand und dem unteren Abschnitt 42 des Aufhängeteiles 41 auf ein Mindestmaß herabgesetzt. So ist der Bereich, wo die Schweiß-, Lötoder Schmelzverbindung hergestellt wird, nämlich die Ringnut 34, von dem Bereich, in dem sich die Klebeverbindung zwischen dem Rand 39 und dem unteren Abschnitt 42 des Aufhängeteiles befindet, weit entfernt. Außerdem ist zwischen der Nut 34 und dem Rand 39 der Trennwand eine verhältnismäßig große Metallmasse vorhanden. Diese Materialmasse wird insbesondere von dem Einsatz 21 und der Wand des Behälters 11 geliefert, die beide Wärmeaufnehmer sind und die die durch den Schweiß-, Lot- oder Schmelzvorgang in der Ringnut 34 erzeugte Wärme verteilen.

Zusätzlich ist darauf hinzuweisen, daß der Umfangsrand 23 des Einsatzes auf der ringförmigen Auflagefläche 45 des Aufhängeteiles ruht, so daß entweder keine Berührung oder nur eine sehr geringe Berührung zwischen dem Umfangsrand des Einsatzes und dem Rand 39 der Trennwand besteht, was ebenfalls die Wärmeüberleitung auf ein Mindestmaß herabdrückt. Dadurch, daß der untere Verbindungsabschnitt 42 des Aufhängeteiles nach innen umgebogen ist, befindet sich der Rand 39 der Trennwand sowie deren Wand von der Behälterwandung in einem Abstand, was sich wiederum in einer Verringerung des Wärmeüberganges auswirkt.

Der Umstand, daß die freie Kante 46 des Aufhängeteiles in die Ringnut hineinragt, bietet die Möglichkeit, daß die in der Ringnut hergestellte Schweiß-, Löt-oder

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Schmelzverbindung in zuverlässiger Weise die freie Kante 46 mit den von den Senrägflachen 31 und 33 gebildeten Seitenwänden der Ringnut verbinden kann, wodurch, eine vollkommen gas- und flüssigkeitsdichte Abdichtung geschaffen wird. Wenn die freie Kante 46 sich unterhalb der Spitze des Nutquerschnittes befinden würde, so würde die Schweiß-, Lot- oder Schmelzverbindung die freie Kante 46 nicht mit Sicherheit erreichen und eine zuverlässige Abdichtung würde nicht entstehen.

Infolge der Ausbildung der genannten Teile, durch die der Umfangsrand auf der ringförmigen Auflagefläche ruht, erhalten die Teile eine geeignete Stellung, die eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet.

Zusätzlich sei darauf hingewiesen, daß durch die Anbringung der Schweiß-, Lot- oder Schmelzverbindung am oberen Ende des Druckbehälters eine zuverlässigere Verbindung erzielt wird, als wenn die genannte Verbindung sich an der Seite des Druckbehälters befinden würde, Dies beruht darauf, daß das Metall abwärts fließt und etwa vorhandene Spalten gleichmäßig ausfüllt. Durch die Anbringung der Schweiß-, Lot- oder Schmelzverbindung am oberen Ende des Druckbehälters kann diese Verbindung an dem Druckbehälter in aufrechter Stellung angebracht werden, ohne daß,es erforderlich wäre, denselben in einem Montagegestell zu drehen. Der Schweißer braucht die Schweißflamme nur um das obere Ende des Druckbehälters herumzuführen.

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Die beschriebene Konstruktion verhindert auch ein Durchbrennen oder Durchschmelzen des Aufhängeteiles, wodurch Partikel desselben in die Trennwand fallen und diese verbrennen könnten, oder wenn sie in den Druckbehälter gelangen, unter Umständen eine schwere Beschädigung von Pumpen, Meßinstrumenten oder dgl., die in dem an den Druckbehälter angeschlossenen hydraulischen System Verwendung finden, verursachen würden. Dadurch, daß die Schweiß-, Löt- oder Schmelzverbindung in einer an der Spitze ihres Querschnittes geschlossenen V-förmigen Nut hergestellt wird, ist die Möglichkeit, daß irgendwelche Partikel in den Druckbehälter gelangen, praktisch ausgeschlossen. Außerdem verhindert die mechanische Abdichtung, die durch das Anliegen der beiden abgeschrägten Flächen des Behälters und des Einsatzes an der vorstehenden freien Kante des Aufhängeteiles geschaffen ist, auch die Bildung von Spalten oder Rissen.

Patentansprüche

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Claims

Patentansprüche

Druckbehälter mit einem länglichen, an einem Ende geschlossenen und am anderen offenen Gefäß aus starrem Material, wobei das geschlossene Ende einen axialen Durchlaß hat, mit einer verformbaren Trennwand aus nachgiebigem Material innerhalb des Behälters, die an einem Ende eine Mündungsöffnung hat und am anderen geschlossen ist, mit einem ringförmigen Aufhängeteil aus verhältnismäßig dünnem Material, der mit der Mündungsöffnung der Trennwand verbunden ist und einen Aufhängeabschnitt hat, der sich nach auswärts erstreckt, mit einem zylindrischen Einsatz innerhalb des ringförmigen Aufhängeabschnittes, wobei sich der Einsatz und der Aufhängeabschnitt innerhalb der Mündungsöffnung des Behälters befinden und die gegenüberliegenden Flächen des Einsatzes und der Mündungsöffnung des Behälters nahe ihren äußeren Enden so geformt sind, daß sie eine Ringnut bilden, in die der Aufhängeabschnitt des Aufhängeteiles hineinragt und mit Mitteln, die die gegenüberliegenden Flächen des Einsatzes, des Behälters und des in die Ringnut hineinragenden Aufhängeabschnittes gas- und flüssigkeit sdicht verbinden.
2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Aufhängeteil einen Yerbindungsabschnitt hat, an dem die Mündungsöffnung der Trennwand befestigt ist, während

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der Aufhängeabschnitt des Aufhängeteiles gegenüber dem Verbindungsabschnitt quer nach außen versetzt ist, so daß sich eine ringförmige Sitzschulter ergibt, worauf ein verhältnismäßig schmaler TJmfangsrand des Einsatzes aufliegt. .
3« Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennwand an ihrer Mündungsöffnung einen verdickten Rand hat, in den der Verbindungsabschnitt des Aufhängeteiles eingell setzt ist, daß sich die Sitzschulter von dem

verdickten Rand aus quer nach außen erstreckt und daß der ümfangsrand des Einsatzes zwischen dem verdickten Rand der Trennwand und dem Verbindungsteil des Aufhängeteiles auf der Sitzschulter aufliegt.
4. Druckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen des Einsatzes und der Behältermündung nahe ihren äußeren Enden so abgeschrägt sind, daß . sie eine im Querschnitt etwa V-förmige Ring

nut mit nach unten gerichteter Spitze bilden, wobei das freie Ende des Aufhängeabschnittes etwas durch diese Spitze in die Ringnut hineinragt, während der Einsatz verhältnismäßig lose in den ringförmigen Aufhängeabschnitt paßt, damit der ümfangsrand des Einsatzes auf der ringförmigen Sitzschulter aufsitzt und die unteren Enden der schrägen Flächen der Behältermündung und des Einsatzes beim Aufsitzen dessen

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Umfangrandes auf der Sitzschulter ausgerichtet sind.
5. Druckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der freien Kante des Umfangsrandes des Einsatzes und der Außenseite des Einsatzes größer ist als der Abstand zwischen der Sitzschulter und der äußeren Kante des ringförmigen Aufhängeabschnittes.
6. Druckbehälter nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß der ringförmige Aufhängeteil einen unteren Abschnitt hat, der den in der Mündungsöffnung der iDrennwand befestigten Yerbindungsabschnitt bildet, und einen oberen Abschnitt aufweist, der ein sich nach außen erstreckender Aufhängeabschnitt ist und aus verhältnismäßig dünnem sich nach außen"aufweitendem Metallblech besteht, wobei der in das offene Behälterende„ eingedrückte Aufhängeteil mit der freien Kante des Aufhängeabschnittes sich nach außen in die Ringnut erstreckt und sein mit der Behälterwand ausgerichteter Aufhängeabsehnitt dicht an der Innenseite der Behälterwand anliegt.
7. Druckbehälter nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die gegenüberliegenden Flächen des Einsatzes und der Behältermündimg nahe ihren

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äußeren Enden abgeschrägt sind und so die im Querschnitt etwa V-förmige Ringnut mit nach unten gerichteter Spitze bilden, wobei das freie Ende des Aufhängäabschnittes etwas durch diese Spitze in die Ringnut hineinragt.

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