DE2525214A1 - Hochdruckbehaelter - Google Patents

Hochdruckbehaelter

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DE2525214A1 DE19752525214 DE2525214A DE2525214A1 DE 2525214 A1 DE2525214 A1 DE 2525214A1 DE 19752525214 DE19752525214 DE 19752525214 DE 2525214 A DE2525214 A DE 2525214A DE 2525214 A1 DE2525214 A1 DE 2525214A1
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Description

2 5 ) B 'λ U Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Μα sch Patentanwälte
Diplom-Physiker Dr. Walter Andrejewski Diplom-Ingenieur Dr.-Ing. Manfred Honke Diplom-Ingenieur Hans Dieter Gesthuysen Diplom-Physiker Dr. Karl Gerhard Masch Anwahsakte: 45 847/R1Sa
43 Essen !,Theaterplatz 3, Postf.789
4. Juni 1975
Patentanmeldung INGECO S.p.A. Via Gonzaga 7 Mailand/Italien
Giuseppe Gamberucci Via Libertä 35 San Donato Milanese Mailand/Italien
Hochdruckbehälter
Die Erfindung betrifft einen Hochdruckbehälter, bestehend aus einem zylindrischen Mantel, aus. an den Mantel angeschweißten Böden und aus Anschlußstutzen, wobei der Mantel von mehreren zusätzlichen, konzentrisch angeordneten Mantelteilen umgeben ist.
Bei bekannten Hochdruckbehältern ^r vorstehend beschriebenen Gattung (vgl. die IT-PSen 924 9 83 und 933 617) ist
509887/0331
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
zur Reduzierung der Wandstärke der Mantel aus mehreren konzentrisch zueinander angeordneten Mantelteilen aus unterschiedlichen Metallegierungen zusammengesetzt. Dabei hat sich gezeigt, daß schon geringe Fertigungstoleranzen zu einer ungleichmäßigen Spannungsverteilung im Umfangsbereich des Mantels führen. Darüber hinaus bereitet das konzentrische Aufbringen der einzelnen Mantelteile insbesondere bei längeren Hochdruckbehältern erhebliche Schwierigkeiten. Vor allem führen schon geringfügige Verkantungen zu erheblichen Schwierigkeiten beim Zusammenbau der einzelnen, konzentrisch zueinander angeordneten Mantelteile. Die auf diese Weise erreichte Reduzierung der Wandstärke ist noch unbefriedigend.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hochdruckbehälter der eingangs beschriebenen Gattung so zu gestalten, daß bei einfacher Herstellung eine wesentliche Reduzierung der erforderlichen Wandstärke herbeiführbar ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß die zusätzlichen konzentrischen Mantelteile als zylindrische Spannringe ausgebildet, auf dem Mantel gereiht angeordnet und unter Zwischenschaltung verformbarer Stützelemente gegen den Mantel gespannt, insbesondere aufgeschrumpft sind; zwischen den Stützelementen und dem Mantel können wiederum Spannringe vorgesehen sein.
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ORIGINAL INSPECTED
Andrejewslü, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
O _,
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß aufgrund der zvrischengeschalteten verformbaren Stützelemente eine gleichmäßige Spannungsverteilung über den umfang des Mantels erzielbar ist. Hierdurch lassen sich statisch bestimmte Verhältnisse schaffen, die eine erhebliche Reduzierung der Wandstärke zulassen. Insbesondere ergibt sich bei diesem Aufbau eine leichte Montage des Hochdruckbehälters.
Im einzelnen läßt sich die Erfindung auf verschiedene Weise weiter ausbilden. So geht ein Vorschlag dahin, daß die mechanische Belastbarkeit von Mantel und Spannringen von innen nach außen zunimmt. In weiterer Ausbildung hierzu wird vorgeschlagen, daß die äußeren Spannringe aus einem Stahl bestehen, der gegenüber dem Stahl von evtl. zwischengeschalteten Spannringen bzw. dem Stahl des Mantels eine höhere Fließgrenze aufweist. Mach einer besonderen Ausführungsform sind die verformbaren Stützelemente lediglich zwischen den äußeren Spannringen und dem darin konzentrisch angeordneten Mantel oder anderen Spannringen angeordnet. Besonders vorteilhaft ist eine Ausführungsform, bei der die verformbaren Stützelemente aus zumindest einem schraubenlinienförmig auf den jeweils inneren Mantel und/oder Spannring aufgewickelten Draht bestehen.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines Hochdruckbehälters der eingangs beschriebenen Gattung
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ORIGINAL INSPECTED
7 5 ν Π ? U
Andrefewski, Honke, Gestfwysen & Masch, Patentanwälte in Essen
mit der Kennzeichnung, daß der Mantel und/oder auf den Mantel aufgeschrumpfte Spannringe mit einem Draht schraubenlinienförmig mit geringem Abstand umwickelt wird bzw. werden und anschließend auf den Draht Spannringe nacheinander über die Länge des Mantels gereiht aufgeschrumpft v/erden.
Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigt
Fig. 1 schematisch einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Hochdruckbehälter und
Fig. 2 den vergrößerten Ausschnitt A aus dem Gegenstand nach Fig. 1.
Der in Fig. 1 dargestellte Hochdruckbehälter 3 besitzt einen zylindrischen Mantel 1 mit einem Durchmesser D von 1400 mm und einer Länge L von 30OO mm und besteht aus schwach legiertem Stahl mit einer Wandstärke S1 von 68 mm; die Fließgrenze des verwendeten Stahls liegt bei 35 kp/mm . Auf dem Mantel 1 des Hochdruckbehälters 3 ist ein Aluminiumdraht als Stützelement 2 aufgewickelt. Der Aluminiumdraht besitzt einen Durchmesser d von 2 mm und ist mit einer Steigung von ρ = 20 mm schraubenlinienförmig auf dem Mantel 1 aufgewickelt. Auf den Aluminiumdraht sind Spannringe 4, 5, 6, 7,
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ORIGINAL INSPECIbO
25';.o>: H
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
8, 9 aufgeschoben, die zylindrisch ausgebildet sind und eine Länge 1 von 500 mm aufweisen. Sie sind in einem senkrechten Walzwerk kalt gewalzt worden und bestehen aus leicht legiertem Stahl, der bei Raumtemperatur eine Fließgrenze von 70 kp/mm aufweist und mit einer Temperatur von 450 0C auf den als Stützelement 2 vorgesehenen Aluminiumdraht und auf den Mantel 1 aufgeschrumpft ist. Die Wandstärke S„ der Spannringe 4, 5, 6, 7, 8, 9 beträgt 61 mm. Die Spannringe 4, 5, 6, 7, 8, 9 sind weder untereinander noch mit dem Mantel 1 verschweißt. Ferner sind an den Mantel 1 beidseitig Böden 10 und Artschlußstutzen 11 angeschweißt. Nach dem so vollendeten Aufbau des Hochdruckbehälters 3 wurde durch Einführen von Freon über eine Bohrung in den Zwischenraum zwischen Mantel 1 und Spannringen 4, 5, 6, 7, 8, 9 dieser Zwischenraum überprüft. Bei der Erwärmung des Hochdruckbehälters 3 auf 300 0C ergab sich für den Mantel 1 bzw. für die Spannringe 4, 5, 6, 7, 8, 9 eine Fließgrenze von 30 kp/itni2 bzw. 53 kp/mm2.
Der so hergestellte Hochdruckbehälter 3 erwies sich unter Berücksichtigung der vorgeschriebenen Sicherheitskoeffizienten für eine Arbeit im Dauerbetrieb bei einem Druck von 400 kp/cm bei einer Temperatur von 300 0C als geeignet. Die bekannten Hochdruckbehälter benötigen demgegenüber unter den gleichen Betriebsbedingungen eine Wandstärke von 158 mm.
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Claims (6)

Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen Patentansprüche:
1. Hochdruckbehälter, bestehend aus einem zylindrischen Mantel, aus an den Mantel angeschweißten Böden und aus Anschlußstutzen, wobei der Mantel von mehreren zusätzlichen, konzentrisch angeordneten Mantelteilen umgeben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzlichen konzentrischen Mantelteile als zylindrische Spannringe (4, 5, 6, 7, 8, 9) ausgebildet, auf dem Mantel (1) gereiht angeordnet und unter Zwischenschaltung verformbarer Stützelemente (2) gegen den Mantel (1) gespannt, insbesondere aufgeschrumpft sind.
2. Hochdruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mechanische Belastbarkeit von Mantel (1) und Spannringen (4, 5, 6, 7, 8, 9) von innen nach außen zunimmt.
3. Hochdruckbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannringe (4, 5, 6, 7, 8, 9) aus einem Stahl bestehen, der gegenüber dem Stahl des Mantels (1) eine höhere Fließgrenze aufweist.
4. Hochdruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Stützelemente (2) lediglich zwischen den äußeren Spannringen (4 und 9) und dem darunter konzentrisch angeordneten Mantel (1) angeordnet sind.
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ORIGINAL INSPECTED
Andrejewski, Honke, Gesthuysen & Masch, Patentanwälte in Essen
5. Hechdruckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verformbaren Stützelemente (2) aus mindestens einem schraubenlinienförmig auf den Mantel (1) aufgewickelten Draht (2) bestehen.
6. Verfahren zur Herstellung eines Hochdruckbehälters nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Mantel mit einem Draht schraubenlinienförmig mit geringem Abstand umwickelt wird und anschließend auf dem Draht Spannringe nacheinander über die Länge des Mantels gereiht aufgeschrumpft werden.
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ORIGINAL INSPECTED
Leerseite
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