DE2162307C3

DE2162307C3 - Druckbehälter

Info

Publication number: DE2162307C3
Application number: DE2162307A
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: 1980-12-18
Also published as: FR2117892B1; IT944016B; BR7107979D0; GB1379599A; JPS5428607B1; SE377494B; FR2117892A1; US3690347A; DE2162307A1; CA973449A; DE2162307B2

Description

Die Erfindung betrifft einen 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 Aufhängeabschnitts, 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 geschrägt sind, daß sie eine Ringnut bilden, in die der Aufhängeabschnitt des Aufhängeteiles hineinragt, wobei die einander gegenüberliegenden Flächen des Einsatzes, des Behälters und des in die Ringnut hineinragenden Aufhängeabschnittes gas- und flüssigkeitsdicht verschweißt sind, der ringförmige Aufhängeteil einen Verbindungsabschnitt hat, der in eine Verdickung der Mündungsöffnung der Trennwand eingelassen ist, und der Aufhängeabschnitt des Aufhängeteiles gegenüber dem Verbindungsabschnitt quer nach außen versetzt ist.

Ein solcher Druckbehälter ist aus der DE-AS 1161 096 bekannt Bei diesem bekannten Druckbehälter hat der zylindrische Einsatz einen bogenförmig nach oben umgebogenen Rand, der auf seiner Innenseite auf der Verdickung des Verbindungsabschnittes der verformbaren Trennwand aufliegt Der Einsatz ist also in den Druckbehälter so weit eingeführt, bis er mit seinem bogenförmigen Rand auf dieser Verdickung zur Auflage kommt Da der zylindrische Einsatz, um leicht in den Behälter eingeführt werden zu können, ein gewisses Spiel benötigt, kann er mit seinem gewölbten Rand in gewissen Grenzen auf den Verdickungen radial verschoben, werden. Es ist daher nicht gewährleistet, daß er genau senkrecht zur Druckbehälterachse aufgesetzt wird.

Aus der FR-PS 14 44 325 ist eine ähnliche Druckbehälteranordnung bekannt, bei der der zylindrische Einsatz auf dem Außenrand des Druckbehälters ruht und daran verschweißt ist Bei diesem bekannten Druckbehälter ist die verformbare Trennwand über ihre verdickte Mündungsöffnung in einer Umfangsnut des zylindrischen Einsatzes befestigt und mit einem Spannband in dieser Nut gesichert Auch bei dieser Anordnung ist nicht gewährleistet, daß der zylindrische Einsatz eine genau senkrechte Lage zur Druckbehälterachse einnimmt Aus der DE-OS 19 29 462 ist ferner ein Druckbehälter bekannt, bei dem ein Deckel bündig auf das Stirnende der zylinderförmigen Behälterwandung aufgesetzt und mit diesem sowie mit dem Befestigungsring einer verformbaren Trennwand verschweißt ist

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Druckbehälter der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß der zylindrische Einsatz eine einfache und genau definierte Abstützung erhält und dadurch seine Ausrichtung' bezüglich des Druckbehälters mit größerer Präzision ermöglicht wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Druckbehälter der eingangs genannten Art gelöst, der gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen der Verdickung der Trennwand und dem auswärts gebogenen Teil des Aufhängeabschnitts eine ringförmige umlaufende Sitznut gebildet ist, das innere Umfangsende des Einsatzes einen umlaufenden, zu der Sitznut komplementär geformten Rand aufweist und daß beim Aufsitzen des Randes in der Sitznut die geschrägten Enden des Behälters und des Einsatzes auf gleicher Höhe liegen.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist in dem Unteranspruch gekennzeichnet.

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

F i g. 1 ein Längsschnitt durch einen Druckbehälter gemäß der Erfindung,
F i g. 2 ein in vergrößertem Maßstab gezeichneter Längsschnitt, woraus die Verbindung zwischen dem Aufhängeteil der Trennwand und dem Behälter ersichtlich ist und
Fig.3 ein Längsschnitt ebenfalls in vergrößertem

Maßstab ähnlich Fig.2, der den Zusammenbau des Druckbehälters erkennen läßt

Der in der Zeichnung dargestellte Druckbehälter 11 ist 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 ölffnung 14 mit einer darin eingesetzten Hülse 13 befindet Das innere Er.de 15 der Hülse 13 hat einen nach auüen gerichteten ringförmigen Flansch 16, der auf dem Rand der öffnung 14 aufliegt Befestigt ist die Hülse 13 durch eine Schweißverbindung 17.

Die Bohrung 18 der Hülse 13, durch die ein Medium fließen kann, ist an ibrem 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 weiche nur einen verhältnismäßig schmalen Umfangsrand 23 lund eine axiale Nabe 24 stehen läßt, die über die Ebene des Umfangsrandes 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 Abschräguing 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-Nut 34, die in Fig.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 Eigenschaften bestehen kann. Die Trennwand 35 ist an ihrem einen Ende 36 geschlossen, welches darin eingeformt ein starres Element bzw. einen starren Ventilkörper 31 trägt Dieser Ventilkörper 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 MGndung 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 Veirbindungsabschnitt ist in den verdickten Rand 39 der Trennwand 35 eingeformt und mit dem oberen Aufhängeabschnitt 44, der sich von ihm nach außen hin in eimern Abstand befindet durch eine ringförmige Auflaigeschulter 45 verbunden.

Da es ziemlich kostspielig ist, bei billigen tiefgezogenen Hülsen oder Metallringen Durchmessertoleranzen einzuhalten, so verläuft der obere Abschnitt 44 des Aufhängeteiles 411 ursprünglich etwas schräg nach außen, so wie dies aus Fig.3 ersichtlich ist Der Außendurchmesscr der freien Kante 46 des Aufhängeteiles ist also etwas größer als der Innendurchmesser des Behälters 11 in vier Nähe der Behältermündung und unterhalb der SchrägfHche 33. Somit liegt der obere Abschnitt des Aufhängeteiles, wenn ßr 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 anschmiegt

Wie aus F i g. 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 angerichtet 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.

Der Einsatz 21 sitzt mit einer verhältnismäßig großen Passu:^ in dem 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 V-förmige Nut 34 hineinragt

Bemerkt sei, daß der Abstand d' zwischen der Außenkante des Urnfangsrandes 23 und der Außenseite 2Γ des Einsatzes größer sein muß als der Abstand d" 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 V-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 Rand 39 der 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 beschriebene Konstruktion wird jedoch die Fortleitung von Wärme zu der Klebeverbindung 7.WIaCh-Jn 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 Umfangs-

rand 23 des Einsatzes auf der ringförmigen Auflagefläche 45 des Aufhängeteiles ruht, so daß entweder keine oder nur eine sehr geringe Berührung zwischen dem Utnfangsrand 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 Schmelzverbindung in zuverlässiger Weise die freie Kante 46 mit den von den Schrägflächen 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 Nutquerschnitts befinden würde, so würde die Schweiß-, Löt- 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 Stellung, die eine zuverlässige Abdichtung gewährleistet.

Zusätzlich sei darauf hingewiesen, daß durch die Anbringung der Schweiß-, Löt- 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 gleichmä- Big ausfüllt Durch die Anbringung der Schweiß-, Löt 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

ίο zu drehen. Der Schweißer braucht die Schweißflamme nur um das obere Ende des Druckbehälters herumzuführen.

Die beschriebene Konstruktion verhindert auch ein Durchbrennen oder Durchschmelzen des Aufhängetei-

is les, 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 od. dgl, die in dem an den Druckbehälter angeschlosse nen hydraulischen System Verwendung finden, verursa chen 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.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1, 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 geschrägt find, daß sie eine Ringnut bilden, in die der Aufhängeabächnitt des Aufhängeteiles hineinragt, wobei die einander gegenüberliegenden Flächen des Einsatzes, des Behälters und des in die Ringnut hineinragenden Aufhängeabschnittes gas- und fiüssigkeitsdicht verschweißt sind, der ringförmige Aufhängeteil einen Verbindungsabschnitt hat, der in eine Verdickung der Mündungsöffnung der Trennwand eingelassen ist, und der Aufhängeabschnitt des Aufhängeteiles gegenüber dem Verbindungsabschnitt quer nach außen versetzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Verdikkung der Trennwand und dem auswärts gebogenen Teil des AufhängeabschniUj eine ringförmige umlaufende Sitznut (4Σ) gebildet ist, das innere Umfangsende des Einsatzes eir >n umlaufenden, zu der Sitznut komplementär geformten Rand (23) aufweist und daß beim Aufsitzen des Randes in der Sitznut die geschrägten Enden (33,31) des Behälters (11) und des Einsatzes (21) auf gleicher Höhe liegen.
2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der freien Kante des Umfangsrandes (23) des Einsatzes (21) und der Außenseite des Einsatzes größer ist afeder Abstand zwischen der Sitznut (45) und der äußeren Kante des ringförmigen Aufhängeabschnittes (44).