DE2747268A1

DE2747268A1 - Vessel for bulk storage of hot water under pressure - consist inner welded shell with outer laminated interlocking reinforcement bands, useful as power station heat store

Info

Publication number: DE2747268A1
Application number: DE19772747268
Authority: DE
Inventors: Georg Dipl Ing Kloska
Original assignee: Deutsche Babcock AG
Current assignee: Deutsche Babcock AG
Priority date: 1977-10-21
Filing date: 1977-10-21
Publication date: 1979-04-26

Abstract

Multiple layer vessel consists of a series of profiled interlocking bands supporting an inner lining. This lining is made from plates of an easily welded material to form a leak free inner shell. The mechanical strength of the vessel derives from the outer support bands. These consist of very rigid, hardened bands, having interlocking teeth. In each successive layer, the bands are joined to each other. The inner vessel consists of a flat walled, welded structure with profiled bands welded onto the outer side. The support structure is built from this. Used for storing heat at power stations using water at 123 bar and 325 degrees C. It is uneconomic to construct large storage (10,000m3) using conventional pressure vessel techniques. However high strength steels weld poorly. The method described uses a relatively thin wall support vessel to act as the seal while the laminated structure in high strength steel provides the mechanical strength.

Description

Melwingilter Melwing filter

Die Erfindung betrifft einen Mehrlagenbehälter aus profilierten Wickelbändern, die auf ein profiliertes Kernrohr aufgebracht sind.The invention relates to a multi-layer container made of profiled wrapping tapes, which are applied to a profiled core tube.

Derartige Behälter eignen sich als Speicherbehälter für die Speicherung von Energie in Form von Heißwasser. Es besteht Bedarf für die Speicherung von Energie, die als Wärmeenergie vorliegt und als solche ohne Umwandlung und damit verbundenen Verlusten auch wieder eingesetzt werden kam und soll. Das trifft besonders bei Wärmekraftwerken großer Leistung zu, die in Zeiten geringeren Strombedarfs im Bereich schlechten Wirkungsgrades bei größerem Brennstoffbedarf gefahren oder ganz abgeschaltet werden, was die Lebensdauer der Druck- und Temperaturen ausgesetzten Bauteile herabsetzt, bei Kemkraftwerken praktisch nicht möglich ist. Der durchgehende Betrieb von Anlagen, die mit Sonnenenergie betrieben werden, ist ohne Speicherung für die Nachtzeit swgeschlossen. Es gilt also die in Form von heißem, unter Druck stehendem Wasser, zeitlich anstehende Oberschußmenge zu speichem und in Zeiten von Spitzenbedarf das Heißwasser zur Stromerzeugung zu entnehmen. Heißes, unter Druck stehendes Wasser hat von allen heute bekannten Medien die auf das Volumen bezogene höchste Speicherfähigkeit für Wärme. Sie beträgt im günstigsten Fall bei 3250 C und 123 bar 230 Mcal/m3. Trotzdem werden sehr große Speicher erforderlich, die ein Volumen von etwa 10 000 m3 oder mehr speichem können. Eine Vielzahl von kleinen Speichem verbraucht sehr viel mehr Material für Druckkörper und Isolation als ein einzelner Großspeicher. Die Erfindung bezieht sich deshalb auf einen Grd)speicher z. B. von 15 m Durchmesser und 50 m Höhe, der ein Volumen von 8800 m3 aufnehmen kann.Such containers are suitable as storage containers for storage of energy in the form of hot water. There is a need for energy storage which is present as thermal energy and as such without conversion and associated Losses also came and should be reinstated. This is particularly true of thermal power plants great performance, which is poor in times of lower power demand Efficiency can be driven or switched off completely when there is a larger fuel requirement, which reduces the service life of components exposed to pressure and temperature, is practically not possible in nuclear power plants. The continuous operation of systems, which are operated with solar energy is closed without storage for the night time. So it is in the form of hot, pressurized water, pending in time To store excess amount and in times of peak demand the hot water to generate electricity refer to. Hot, pressurized water has been known by everyone today Media the highest storage capacity for heat in relation to volume. It amounts to in the best case at 3250 C and 123 bar 230 Mcal / m3. Even so, it will be very large Storage required that can store a volume of around 10,000 m3 or more. A large number of small accumulators use much more material for pressure hulls and isolation as a single bulk storage. The invention therefore relates on a Grd) memory z. B. of 15 m diameter and 50 m height, which has a volume of 8800 m3.

Bei 123 bar müßte er bei einem Werkstoff mit einer zulässigen Spannung von 25 kp / mm2 eine Wanddicke von 400 mm besitzen. Dabei würde allein der Mantel 8 000 t wiegen und wirtschaftlich nicht mehr herstellbar sein.At 123 bar it would have to be for a material with a permissible tension of 25 kp / mm2 have a wall thickness of 400 mm. That would be the coat alone Weighing 8,000 t and can no longer be produced economically.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Mehrlagenbehälter der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, daß er für den Einsatz als Großspeicher geeignet ist.The invention is based on the object of a multi-layer container of the type mentioned in such a way that it can be used as a Large storage is suitable.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäû dadurch gelöst, daß das Kernrohr aus durch Verschweißen verbundenen, profilierten Bändern besteht und daß auf dieses Kernrohr profilierte aus hochfestem härtbaren Werkstoff bestehende Wickelbänder aufgebracht sind, die mit einer schräg zur Zugrichtung verlaufenden und senkrecht zur Zugrichtung lose ineinander greifenden Verzahnung versehen sind, über die innerhalb einer Lage diese Wickelbänder untereinander verbunden sind.This object is achieved according to the invention in that the core tube consists of profiled bands connected by welding and that on this Core tube profiled winding tapes made of high-strength hardenable material are applied, with an oblique to the direction of pull and perpendicular to the direction of pull loosely interlocking teeth are provided over the inside one layer these wrapping tapes are connected to one another.

Bei diesem Mehrlagenbehälter können Stähle der vierfachen Festigkeit verwendet werden, wodurch die Wanddicke und damit das Gewicht auf ein Viertel ermäßigt werden kann. Da Stähle dieser hohen Festigkeit nur schwierig verschweißbar sind, werden die Verbindungen der Wälzlängen der Wickelbänder durch Verzahnung bewerkstelligt. Die Dichtheit zum Behälterinneren hin wird durch die Verwendung von schweißbaren Stählen für das Kernrohr erreicht. Der Mehrlagenbehälter ist so aufgebaut, daß er auf der Baustelle hergestellt werden kann. Beim Bau eines solchen Behälters treten somit keine Probleme hinsichtlich des Transportes auf. Ebenso kann er demontiert und an einer anderen Stelle wieder aufgebaut werden.In this multi-layer container, steels with four times the strength can be used can be used, whereby the wall thickness and thus the weight is reduced to a quarter can be. Since steels of this high strength are difficult to weld, the connections of the rolling lengths of the wrapping tapes are accomplished by toothing. The tightness to the inside of the container is achieved through the use of weldable Steels achieved for the core tube. The multilayer container is constructed so that he can be produced on site. Step into the construction of such a container thus no problems with regard to transport. It can also be dismantled and be rebuilt in another place.

Die Herstellung der Behälterenden bereitet für einen derartigen Großbehälter Schwierigkeiten. Es ist nicht mehr möglich, die Behälterenden als ebene, sehr dicke Platten auszubilden, die durch eine Vielzahl großer Schrauben mit dem an den Enden verdickten Wickelverbund oder einem sehr dicken Flansch verbunden werden. Gußstücke lassen sich wegen ihrer geringen Festigkeit gegenüber Schmiedstücken nicht mit genügender Sicherheit herstellen und müßten wegen ihrer Größe und Gewichte an der Baustelle gegossen werden.The manufacture of the container ends prepares for such a large container Trouble. It is no longer possible to make the container ends flat, very thick Plates form that by a multitude of large screws with the one on the ends thickened winding compound or a very thick flange. Castings due to their low strength compared to forgings, cannot be achieved with sufficient Establish safety and, because of their size and weight, would have to be at the construction site to be poured.

In Ausgestaltung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß der Mehrlagenbehälter durch ein Endstück geschlossen ist, das aus einem kegelförmigen Wickelsystem besteht, dessen profilierte Bänder in Form einer Kegelfeder mit einer um soviel kleineren Steigung aufgebracht sind, daß das Band in einer Spirale liegt und das Profil der jeweils nach außen folgenden Windungen in das der darunter liegenden eingreift. Auf diese Weise entsteht ein sich selbst verklammernder Kegel. Dieses Behälterendstück vermeidet die obenaufgeführten Nachteile und kam ebenso wie die zylindrische Behälterwand auf der Baustelle hergestellt werden.In an embodiment of the invention it is therefore proposed that the multi-layer container is closed by an end piece, which consists of a conical winding system, its profiled bands in the form of a conical spring with one that is so much smaller Incline are applied that the tape lies in a spiral and the profile of the each outwardly following turns engages in the one below. This creates a self-locking cone. This tank tail avoids the disadvantages listed above and came as well as the cylindrical container wall can be produced on the construction site.

Die Herstellung so großer Mehrlagenbehälter in waagerechter Lage auf einer Wickelbank mit den zehnfachen Abmessungen bisher bekannter Maschinen ist wirtschaftlich nicht realisierbar. Auch ein Aufrichten oder gar Transport des hohen Gewichtes ist praktisch nicht möglich. In Weiterentwicklung der Erfindung wird daher ein Verfahren zur Herstellung solcher Mehrlagenbehälter vorgeschlagen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Wickelbänder einer Lage mit kleinerem als den Behälterradius vorgebogen, gehärtet und auf das Kernrohr bzw. die unteren Wickellagen aufgebracht werden und die Verbindungen untereinander und mit nur einem Behälterende hergestellt werden. Dieses Verfahren ist dazu geeignet, den erfindungsgemäßen Mehrlagenbehälter auch an der Baustelle herzustellen.The production of such large multi-layer containers in a horizontal position a changing bench with ten times the dimensions of previously known machines is economical not feasible. Erecting or even transporting the heavy weight is also necessary practically impossible. A method is therefore a further development of the invention proposed for the production of such multi-layer containers, characterized in that is that the wrapping tapes are pre-bent to a layer with a smaller than the container radius, hardened and applied to the core tube or the lower winding layers and the connections are made with each other and with only one end of the container. This method is suitable for the multi-layer container according to the invention as well at the construction site.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen Figur 1 den Längsschnitt durch den oberen Teil eines Mehrlagenbehälters gemäß der Erfindung Figur 2 einen vergrößerten Ausschnitt aus der Wand im Längsschnitt Figur 3 in Seitenansicht die Verzahnung zweier Bandenden Figur 4 bis 6 im Längsschnitt Ausführungsformen für den Ubergang der zylindrischen Wand in den Deckel Figur 7 in Vorderansicht eine Einrichtung zur Herstellung eines Mehrlagenbehälters und Figur 8 die Draufsicht zu Figur 7.Further details of the invention are characterized in the subclaims. Several embodiments of the invention are shown in the drawing and are described in more detail below. FIG. 1 shows the longitudinal section through the upper part of a multi-layer container according to the invention Figure 2 is an enlarged Detail from the wall in longitudinal section, Figure 3 in side view of the toothing two tape ends Figure 4 to 6 in longitudinal section embodiments for the transition the cylindrical wall in the lid Figure 7 in front view a device for Production of a multi-layer container and FIG. 8 the top view of FIG. 7.

Der dargestellte Mehrlagenbehälter besteht aus der zylindrischen Wand 1, die zu den Behälterenden hin durch einen Deckel 2 und einen Boden geschlossen ist.The multi-layer container shown consists of the cylindrical wall 1, which is closed towards the container ends by a lid 2 and a base is.

Die zylindrische Wand 1 besteht zum Behälterinneren hin zur Bildung eines dichten Kernrohres zunächst aus einem relativ dünnwandigen dichtenden Hemd 3. Dieses Hemd 3 ist aus einem sicher schweißbaren Werkstoff aus Einzelblechen gefertigt. Wie in Figur 2 vergrößert dargestellt, liegt auf diesem Hemd 3 eine einseitig profilierte Bandlage 4, die wie bei X gekennzeichnet, mit dem Hemd 3 verschweißt ist. Diese Bandlage 4 besteht wie das Hemd 3 aus einem ebenfalls gut schweißbaren Werkstoff. Ihre Dicke muß so groß sein, daß die Verschweißung die Längskräfte im Hend 3 aufnehmen kann.The cylindrical wall 1 is formed toward the inside of the container a tight core tube initially made of a relatively thin-walled sealing shirt 3. This shirt 3 is made of a reliably weldable material from individual sheets. As shown enlarged in Figure 2, this shirt 3 is profiled on one side Band layer 4, which is welded to the shirt 3 as marked at X. These Band layer 4, like shirt 3, consists of a material that is also easily weldable. Their thickness must be so great that the weld can absorb the longitudinal forces in the Hend 3 can.

Dies ist der Fall, wenn das Maß b der Schweißnaht gleich oder mehr als das 1,4 fache der Dicke des Bandes ist. Die einseitig profilierte Bandlage 4 kann sowohl fortlaufend mit einer Steigung, die gleich ihrer Breite ist, als auch als ein zur Behälterachse senkrechter Ring aufgebracht sein. Der Ring wird durch eine Schweißnaht geschlossen, das unter Steigung aufgebrachte Band wird an Deckel und Boden des Behälters verschweißt. Wenn man die nur einseitig profilierte Bandlage 4, wie bei Y in Figur 2 gezeigt, völlig dichtschweißt, kann man auf das Hemd verzichten. This is the case when the dimension b of the weld seam is equal to or more than 1.4 times the thickness of the tape. The band layer 4, profiled on one side can be both continuous with a slope equal to its width, and be applied as a ring perpendicular to the container axis. The ring is through a weld seam is closed, the band applied at an incline is attached to the cover and bottom of the container welded. If you consider the band layer, which is only profiled on one side 4, as shown at Y in FIG. 2, is completely welded, the shirt can be dispensed with.

Nach außen sind auf die einseitig profilierte Bandlage 4 Wickelbänder 5 aufgebracht, die beidseitig profiliert sind und aus einem nichtschweißbaren, hochfesten, jedoch preisgünstigen Werkstoff zum Beispiel aus Stahl mit hohem Kohlenstoffgehalt wie etwa Federstahl bestehen. Sie sind so aufgebracht, daß die Stöße einer Lage von dem Profil der daraufliegenden verklammert werden.On the outside, there are 4 wrapping tapes on the one-sided profiled tape layer 5, which are profiled on both sides and made of a non-weldable, high-strength, but inexpensive material, for example made of steel with a high carbon content such as spring steel. They are applied in such a way that the bumps of one layer be bracketed by the profile of the one lying on top.

Untereinander sind die Wickelbänder 5 durch eine Verzahnung 6 verbunden.The wrapping tapes 5 are connected to one another by a toothing 6.

Diese Verzahnung 6 ist in den Bandenden der Wickelbänder 5 vorgesehen und durch Brennschneiden, Fräsen und/oder Schleifen hergestellt. Sie verläuft schräg zur Richtung des in den Wickelbändern 5 herrschenden Zuges. Die Verzahnung 6 ist so ausgebildet, daß ihre Zähne 7 in Zugrichtung beansprucht werden, während sie senkrecht zur Zugrichtung lose ineinander greifen. Nach Figur 3 besteht die Verzahnung 6 aus einer Reihe von Zähnen 7, deren Zahnflanken 8 unter einem Winkel zur Zugrichtung verlaufen, der immer kleiner als 900 ist. Der einzuhaltende Winkel wird nach den Materialeigenschaften der verwendeten Stahlbänder bestimmt und nimmt zum Beispiel mit sinkender zulässiger Flächenpressung ab. Vorzugsweise ist ein Bereich von 890 bis 750 einzuhalten. In gleicher Weise hängt die Zahnteilung t von den Materialeigenschaften zum Beispiel von Scherfestigkeit, Elastizitätsmodul und Biegefestigkeit ab. Aus Festigkeitsgründen soll die Teilung dem zweifachen Wert der Zahnhöhe h mindestens entsprechen. This toothing 6 is provided in the tape ends of the wrapping tapes 5 and manufactured by flame cutting, milling and / or grinding. It runs diagonally to the direction of the tension prevailing in the winding belts 5. The toothing 6 is designed so that their teeth 7 are stressed in the tensile direction while they Loosely interlock at right angles to the direction of pull. According to Figure 3, there is a toothing 6 from a row of teeth 7, the tooth flanks 8 at an angle to the direction of pull run, which is always less than 900. The angle to be observed is based on the Material properties of the steel belts used are determined and taken for example with decreasing permissible surface pressure. A range of 890 is preferred to be adhered to up to 750. In the same way, the tooth pitch t depends on the material properties for example on shear strength, modulus of elasticity and flexural strength. the end For reasons of strength, the pitch should be at least twice the value of the tooth height h correspond.

Die Zahnflanken 8 können entweder eben oder senkrecht zur Zeichenebene gewölbt sein, so daß jeweils eine konvexe Zahnflanke eines Endes eines Wickelbandes 5 auf einer konkaven Zahnfläche des damit verbundenen Endes eines anderen Wickelbandes 5 liegt. Auf diese Weise läßt sich ein Abrutschen der Zähne 7 vermeiden. Im dargestellten Fall sind die Zahnrücken 9 der Zähne 7 ebenfalls gewölbt, wobei eine konvexe Wölbung in eine konkave übergeht. Der Krümmungsradius soll mindestens so groß sein wie die Zahnhöhe. Der Zahnrücken 9 kann auch ein anderes Profil aufweisen, wobei auch eine ebene Fläche möglich ist. Zur Vermeidung der Kerbwirkung im Zahngrund kam eine bekannte Entlastungsrundung eingebracht werden. Auf diese Weise sind die beiden Bandenden nur in Zugrichtung ineinander verhakt, so daß nur in dieser Richtung eine Verbindung der Bandenden hergestellt ist. Senkrecht zur Zugrichtung greifen die Zähne 7 der Verzahnung 6 lose ineinander. Durch eine Verschiebung der Bandenden der Wickelbänder 5 senkrecht zur Zugrichtung lassen sie sich lösen bzw. miteinander verbinden. Es sei festgehalten, daß in Figur 3 die Verzahnung etwas auseinandergezogen dargestellt ist, um die Einzelheiten deutlicher zeigen zu können.The tooth flanks 8 can either be flat or perpendicular to the plane of the drawing be curved, so that in each case a convex tooth flank of one end of a winding tape 5 on a concave tooth surface of the connected end of another winding tape 5 lies. In this way, the teeth 7 can be prevented from slipping off. In the illustrated In the case of the tooth backs 9 of the teeth 7 are also arched, with a convex curvature merges into a concave. The radius of curvature should be at least as large as that Tooth height. The tooth back 9 can also have a different profile, including one flat surface is possible. To avoid the notch effect in the tooth base, a well-known one came up Relief rounding can be introduced. This way are the two ends of the tape only hooked into each other in the pulling direction, so that a connection is only established in this direction the tape ends is made. The teeth 7 engage perpendicular to the direction of pull Toothing 6 loosely in one another. By shifting the ends of the wrapping tapes 5 perpendicular to the direction of pull, they can be detached or connected to one another. It it should be noted that in Figure 3 the toothing is shown somewhat pulled apart is to show the details more clearly.

Durch Abstimmung der Zähnezahl Z auf die Bandbreite B unter Berücksichtigung der nicht tragenden Bandränder a läßt sich die Wertigkeit v der Verbindung bestimmen. Dabei soll die Summe aller Zahnhöhen mindestens gleich der Bandbreite B sein. Damit ergibt sich die Wertigkeit zu: v = z bzw. v = B-2a z+2 Nach diesen Beziehungen wäre für eine in der Schweißtechnik häufig zulässige Wertigkeit von 0,9 eine Zähnezahl von 18 erforderlich.By matching the number of teeth Z to the bandwidth B, taking into account of the non-load-bearing tape edges a, the valency v of the connection can be determined. The sum of all tooth heights should be at least equal to the bandwidth B. In order to the valency results as follows: v = z or v = B-2a z + 2 According to these relationships, would be for a value of 0.9, which is often permissible in welding technology, a number of teeth of 18 required.

Zum Ende der Wickellage der Wickelbänder 5 hin sind Füllstreifen 10 vorgesehen, die den Abschluß dieser Wickellage bilden. Die Füllstreifen 10 sind ebenfalls mit der Verzahnung 6 an den Enden versehen und bestehen aus einem Werkstoff von mindestens der gleichen Härte und Festigkeit wie die Wickelbänder 5. Die Füllstreifen 10 können so dick wie eine oder auch wie mehrere Wickellagen sein. Sie werden wie in Figur 4 angedeutet in die tiefer liegenden Lagen geschraubt. Ist ein einstückiger Deckel 2 vorgesehen (Figur 4) so wird er an den Wickelverband durch Verschweißen mit dem Hemd 3 und durch Überwickeln angeschlossen.At the end of the winding position of the winding tapes 5, there are filler strips 10 provided, which form the conclusion of this winding layer. The filler strips 10 are also provided with the toothing 6 at the ends and consist of one material of at least the same hardness and strength as the wrapping tapes 5. The filler strips 10 can be as thick as one or as several layers of wrapping. You will like indicated in Figure 4 screwed into the lower layers. Is a one-piece Cover 2 is provided (Figure 4) so it is attached to the wound bandage by welding with the shirt 3 and connected by overwinding.

Bei der Anbringung der Wickelbänder 5 ist es zweckmäßig, durch geeignete Wahl der Längen der Wickelbänder 5 darauf zu achten, daß die Verbindungsstellen der Wickelbänder 5 in radialer und axialer Richtung möglichst weit von einander entfernt sind. Bei Bandagierung mit Ringen, die parallel zu den Querschnittsebenen liegen und in jeder Lage alle die gleiche Länge haben, muß diese Forderung von Ring zu Ring und Lage zu Lage durch planmäßiges Wandern der Stoßstelle in Radial- und Umfangsrichtung erfüllt werden.When attaching the wrapping tapes 5, it is expedient to use suitable Choosing the lengths of the wrapping tapes 5 ensure that the connection points of the wrapping tapes 5 as far as possible from one another in the radial and axial directions are away. When bandaging with rings that are parallel to the cross-sectional planes and all have the same length in every layer, this requirement from Ring to ring and layer to layer by moving the joint in radial and Circumferential direction are met.

Nach Figur 1 ist der Mehrlagenbehälter durch ein kegelförmiges, den Deckel 2 darstellendes Endstück geschlossen. Dieser Deckel 2 schließt sich an die zylindrische, aus den Wickelbändern 5 bestehende Wand 1 an. Der Deckel 2 endet in einem, mit einer Einfüllöffnung versehenen Anschlußstück 11, das mit dem dichtenden Hemd 3 verschweißt ist. Es ist auf einer Drehbank an seinem Umfang mit dem Profil zur Aufnahme eines profilierten Bandes 12 versehen. According to Figure 1, the multi-layer container by a conical, the Lid 2 representing end piece closed. This cover 2 closes on the cylindrical wall 1 consisting of the wrapping tapes 5. The lid 2 ends in one, provided with a filling opening connector 11, which is connected to the sealing Shirt 3 is welded. It is on a lathe at its perimeter with the profile provided for receiving a profiled band 12.

Aus Gründen der Vereinfachung ist hier das Profil des Bandes 12 sowie der Wickelbänder 5 nicht dargestellt. Das Band 12 liegt zu etwa zwei Dritteln auf der ersten Windung auf und greift in dessen Profil ein. Die dritte Windung liegt auf der zweiten auf und befindet sich in radialer Richtung noch über der ersten Windung des Bandes 12. For the sake of simplicity, here is the profile of the belt 12 as well of the wrapping tapes 5 not shown. About two thirds of the band 12 is on the first turn and engages in its profile. The third turn lies on the second and is still above the first in the radial direction Winding of the tape 12.

Der Raum, der zwischen den Kanten des Bandes 12 und dem dichtenden Hemd 3 frei bleibt, ist durch glatte oder profilierte Füllbänder 13 ausgefüllt. Diese sind der Neigung des Hemdes 3 angepaßt, so daß sie glatt anliegen. Sie können lose aufliegen oder durch eine Schweißnaht 14 oder 15 mit dem Hemd 3 verschweißt sein. Die Lage der Schweißnaht 14 oder 15 hängt von der Richtung des Aufbringens der Füllbänder 13 ab. Die Schweißnaht 14 wird für den Wickelbeginn der Füllbänder 13 am großen Umfang des Kegels, und die Schweißnaht 15 wird für den Beginn am kleinen Umfang verwendet. Die Wicklung des Bandes 12 beginnt immer am kleineren Durchmesser auf dem Abschlußstück 11. Auch das Band 12 kann rnit den Füllbändern 13 verschweißt sein, insbesondere dann, wenn diese nicht profiliert sind. Aus Gründen der Übersichtlichkeit sind jeweils nur wenige Schweißnähte beispielhaft dargestellt.The space between the edges of the tape 12 and the sealing Shirt 3 remains free is filled with smooth or profiled filler tapes 13. These are adapted to the inclination of the shirt 3 so that they rest smoothly. You can lie loosely or welded to the shirt 3 by a weld 14 or 15 be. The position of the weld seam 14 or 15 depends on the direction of application the filler belts 13 from. The weld seam 14 is used for the beginning of the winding of the filler tapes 13 on the large circumference of the cone, and the weld 15 is made to start with on the small one Scope used. The winding of the tape 12 always begins at the smaller diameter on the end piece 11. The band 12 can also be welded to the filler bands 13 especially if they are not profiled. For the sake of clarity only a few weld seams are shown by way of example.

Mit größer werdendem Durchmesser des kegelförmigen Deckels 2 wird dessen Wanddicke durch Aufbau einer zweiten Bandagierungslage 16 erhöht. Damit sie radiale Kräfte von den darunter liegenden Windungen der ersten Lage des Bandes 12 aufnehmen kann, sind wieder Füllstreifen 10 zum Ausgleich der Breite aufgebracht. Die weitere Verdickung der Wand des Deckels wird durch drei nachfolgende Bandagierungslagen 17, 18, 19 erreicht, wobei wieder Füllstreifen 10 zur Unterfütterung eingesetzt werden.As the diameter of the conical cover 2 becomes larger its wall thickness increased by building up a second bandaging layer 16. So that they radial forces from the underlying turns of the first layer of tape 12 can accommodate, filler strips 10 are again applied to compensate for the width. The further thickening of the wall of the lid is achieved by three subsequent layers of bandaging 17, 18, 19 reached, with filling strips 10 used again for lining will.

Eine einseitig profilierte Lage 20 stellt den Übergang des Deckels 2 in die zylindrische Wand 1 des Mehrlagenbehälters dar. Sie ändert ihre Dicke so, daß die Spiralform der Bewicklung des Deckels 2 mit der kreisrunden Wicklung der Wickelbänder 5 übereinstimmt. Diese Lage 20 ist unter sich und mit einem Übergangsstück 21 verschweißt. Weiterhin ist die einseitig profilierte Bandlage 4 des Kernrohres mit dem dichtenden Hemd 3, dem Ubergangsstück 21 und der Lage 20 so verschweißt, daß durch die Summe der so entstandenen Schweißungen die Längskräfte übertragen werden können. Der Auslauf der kegelförmigen Bewicklung des Deckels 2 kann teilweise oder ganz mit der zylindrischen Bewicklung der Wickelbänder 5 überwickelt werden. Die Stufen des Übergangsstückes 21 können profiliert sein. Das Band 12 kann aber auch mit dem Übergangsstück 21 verschweißt sein.A layer 20 profiled on one side represents the transition of the cover 2 in the cylindrical wall 1 of the multi-layer container. It changes its thickness so that that the spiral shape of the winding of the lid 2 with the circular winding of the Wrapping tapes 5 matches. This layer 20 is under itself and with a transition piece 21 welded. Furthermore, the strip layer 4 of the core tube, which is profiled on one side, is so welded to the sealing shirt 3, the transition piece 21 and the layer 20, that the longitudinal forces are transmitted through the sum of the welds that have been created can be. The outlet of the conical wrapping of the cover 2 can partially or completely wrapped with the cylindrical wrapping of the wrapping tapes 5. The steps of the transition piece 21 can be profiled. The band 12 can, however also be welded to the transition piece 21.

In den Figuren 5 und 6 sind zwei andere Ausführungsformen für die Ausbildung des Überganges von der spiralförmigen Bewicklung des Deckels 2 in die kreisrunde Bewicklung der Wand 1 dargestellt. Nach Figur 5 läuft das innenliegende kegelfederförmige Band 12 von oben kontinuierlich in die zylindrische Wand 1 ein. Es wird mit einem glatten, spiralig aufgewickelten Band 22 von sich nach außen verringernder Breite verschweißt. Die andere Seite der Verbindung würde ihr spiegelbildlich gleichen. Die Breite des Bandes 22 nimmt bei jedem Umlauf um den Umfang um das Doppelte der Steigung ab. Die Dicke des Bandes 22 entspricht der Dicke des profilierten Bandes 12. Zur Verstärkung der Verbindungsstelle können außen eine oder mehrere Decklagen 23 aufgebracht werden. Diese Ausführungsform ist gut möglich, wenn die das Band 22 anlaufenden Windungen des innenliegenden Bandes 12 und der Wickelbänder 5 entgegengesetzten Windungssinn haben.In Figures 5 and 6 are two other embodiments for the Formation of the transition from the spiral wrapping of the cover 2 in the circular wrapping of the wall 1 is shown. According to Figure 5, the inside runs Conical spring-shaped band 12 from above continuously into the cylindrical wall 1. It becomes diminishing outwards with a smooth, spirally wound band 22 Welded width. The other side of the connection would be a mirror image of her. The width of the belt 22 increases with each revolution around the circumference by twice the Slope down. The thickness of the band 22 corresponds to the thickness of the profiled band 12. To reinforce the connection point, one or more cover layers can be used on the outside 23 are applied. This embodiment is quite possible if the tape 22 starting turns of the inner tape 12 and the wrapping tapes 5 opposite Have a sense of twist.

Die in Figur 6 gezeigte Ausführungsform stellt eine vom Aufbringen her günstigere Lösung unter teilweiser Verwendung von Profilbändern dar. Die letzte voll durchgehende kegelfederförmige Bandlage des Deckels 2, die aus dem innenliegenden Band 12 und den Bandagierungslagen 16, 17, 18, 19, besteht, und die die Wanddicke der zylindrischen Wand 1 erzeugt, endet an der dick gezeichneten Treppenlinie 24. An die Bandagierungslagen 16, 17, 18, 19 schließen sich die Profilbänder 25 an. Nur die in der Mitte liegenden Stücke 26 können auch glatte Bänder mit sich ändernder Breite sein. Der Aufbau des Treppenkörpers erfolgt von der Seite der zylindrischen Wand 1 her. Es sind so viele Schweißnähte kleinen Volumens zur Verbindung der Profilbänder 25 und der Stücke 26 versetzt anzubringen, daß eine volle Übertragung der Längskräfte bei großer Sicherheit gewährleistet ist.The embodiment shown in Figure 6 represents one of the application Her cheaper solution with partial use of profile bands. The last fully continuous conical spring-shaped band layer of the cover 2, which consists of the inner Band 12 and the bandaging layers 16, 17, 18, 19, and the wall thickness of the cylindrical wall 1, ends at the step line 24 drawn in bold. The profile strips 25 adjoin the bandaging layers 16, 17, 18, 19. Only the pieces 26 lying in the middle can also be smooth bands with changing ones Be wide. The staircase is built from the side of the cylindrical Wall 1. There are so many small volume weld seams to connect the profile strips 25 and the pieces 26 offset to attach that a full transfer of the longitudinal forces is guaranteed with great security.

Der Zusammenbau der zylindrischen Wand 1 erfolgt in der Weise, daß zunächst das Kernrohr bestehend aus dem dichtenden Hemd 3 und der einseitig profilierten Bandlage 4 bzw. aus der Bandlage 4 alleine durch Verschweißen der Einzelteile hergestellt wird. Ist ein einstückiger Boden und Deckel 2 vorgesehen, so werden sie mit der zylindrischen Wand 1 verschweißt.The assembly of the cylindrical wall 1 takes place in such a way that first the core tube consisting of the sealing shirt 3 and the one-sided profiled Band layer 4 or from the band layer 4 produced solely by welding the individual parts will. If a one-piece bottom and cover 2 is provided, they are with the cylindrical wall 1 welded.

Die auf die einseitig profilierte Bandlage 4 als Wickellagen aufzubringenden Wickelbänder 5 werden als Wickelbund angeliefert, wobei der hochfeste Werkstoff in seinem weichesten Zustand vorliegt.To be applied to the band layer 4, which is profiled on one side, as winding layers Wrapping tapes 5 are delivered as a wrapping band, the high-strength material is in its softest state.

Beim Abwickeln erfolgt das Vorbiegen auf einen etwas kleineren Durchmesser als dem des Behälters und darauf im Durchlaufverfahren die Härtung. Dabei werden die vorbearbeiteten Verzahnungen 6 vorzugsweise durch Schleifen fertig bearbeitet. Wird die Bandagierung mit Steigung aufgebracht, so werden die Bandlängen, falls sie mehr als drei Viertel des Behälterumfanges betragen, soweit elastisch aufgebogen, daß sie axial auf den Zylinder geschoben werden können. Die Verzahnungen 6 werden in Eingriff miteinander gebracht und fortschreitend die erste Lage aufgelegt.When unwinding, the pre-bending takes place on a slightly smaller diameter than that of the container and then hardening in a continuous process. Be there the pre-machined gears 6 preferably finished by grinding. If the bandaging is applied with an incline, the band lengths, if they are more than three quarters of the container circumference, provided that they are elastically bent, that they can be pushed axially onto the cylinder. The gears 6 are brought into engagement with each other and progressively placed the first layer.

Um ein sattes Anliegen der Lage und eine Vorspannung der Wickelbänder 5 zu erzielen, werden diese vorzugsweise durch konduktive Erwärmung bis zur Anlaßtemperatur erhitzt, mit profilierten Rollen 27 vom Behälterboden bis zum Deckel oder umgekehrt abgefahren und dabei fest auf die darunter liegende profilierte Wickellage aus den Wickelbändern 5 gedrückt. Am Ende der zylindrischen Wand 1 angekommen, wird der Füllstreifen 10 als Paßstück an der sich durch die kaum vorher berechenbare Lage des Endes des Wickelbandes ergebenden Stelle angebracht und eingehakt.To a full concern of the situation and a bias of the wrapping tapes 5, these are preferably achieved by conductive heating up to the tempering temperature heated, with profiled rollers 27 from the container bottom to the lid or vice versa moved and thereby firmly on the underlying profiled winding layer from the Wrapping tapes 5 pressed. Arrived at the end of the cylindrical wall 1, the Filler strips 10 as a fitting piece at the location, which can hardly be calculated beforehand attached to the end of the wrapping tape and hooked.

Der Andruck der Wickelbänder 5 wird durch eine in den Figuren 7 und 8 dargestellte Einrichtung erreicht. Sie besteht aus profilierten Rollen 27, die durch Gelenkstücke 28 zu einer Rollenkette miteinander verbunden sind. In den Gelenkstücken 28 sind Spanngeräte 29 zum Beispiel hydraulische Spanner eingesetzt. Nach Figur 8 ist jeweils zwischen zwei Rollen 27 ein Spanngerät 29 vorgesehen. Es kann aber auch genügen, wenn die Spanngeräte 29 in größeren Abständen gleichmäßig verteilt in der Rollenkette vorhanden sind.The pressure of the wrapping tapes 5 is shown in FIGS 8 device shown achieved. It consists of profiled rollers 27 that are connected to one another by joint pieces 28 to form a roller chain. In the joint pieces 28 clamping devices 29, for example hydraulic clamps, are used. According to figure 8, a tensioning device 29 is provided between two rollers 27 in each case. But it can also suffice if the tensioning devices 29 are evenly distributed at larger intervals are present in the roller chain.

Die Rollenkette umschließt die zylindrische Wand 1 des herzustellenden Mehrlagenbehälters zumindest auf der Länge eines Wandumfanges. Sie ist in einem die zylindrische Wand 1 umgebenden Gerüst 30 mit Hilfe von Führungen 31 geführt. Die Führungen 31 gestatten der Rollenkette eine Bewegung in axialer Richtung.The roller chain encloses the cylindrical wall 1 of the to be manufactured Multi-layer container at least along the length of a wall circumference. It is in one the framework 30 surrounding the cylindrical wall 1 is guided with the aid of guides 31. The guides 31 allow the roller chain to move in the axial direction.

Die Achsen der Rolle 27 sind mit einer Auflage verbunden, auf der ein endloses Seil 32 aufliegt. Das Seil 32 ist über mehrere über den Behälterumfang verteilte Rollenböcke geführt. Die Rollenböcke bestehen jeweils aus zwei Umlenkrollen 33 und einer angetriebenen vom Seil 32 umschlungenen Walze 34. Zur Aufnahme der Gegenkräfte ist die Walze 34 mit einer ortsfesten Verspannung 35 verbunden. Bei einem geforderten Radialdruck der Rollen 27 von 40 t und der Anordnung von 24 Rollen beträgt die Spannung in der Rollenkette 153 t. Das erfordert zum Bewegen der Rollenkette eine Zugkraft von mindestens 96 t.The axes of the roller 27 are connected to a support on which an endless rope 32 rests on it. The rope 32 is over several over the container circumference distributed roller blocks out. The roller blocks each consist of two pulleys 33 and a driven roller 34 wrapped around by the cable 32. For receiving the The roller 34 is connected to counter forces with a fixed bracing 35. at a required radial pressure of the rollers 27 of 40 t and the arrangement of 24 rollers the tension in the roller chain is 153 t. That requires to move the roller chain a pulling force of at least 96 t.

Das Seil 32 kann auch durch eine Kette, zum Beispiel eine Laschenkette ersetzt werden. Der Anpreßdruck auf die Rollen 27 kann auch dadurch aufgebracht werden, daß die Rollen 27 mit einer Anzahl von in geringster Entfernung von der Wandoberfläche geführten genügend starken Magneten verbunden sind.The rope 32 can also be carried by a chain, for example a plate-link chain be replaced. The contact pressure on the rollers 27 can also be applied thereby be that the rollers 27 with a number of at the closest distance from the Wall surface guided sufficiently strong magnets are connected.

Durch mehrmaliges Umfahren der Wickellage durch die Rollenkette wird die Spannung in dieser Wickellage zunehmend erhöht. Das Umfahren wird solange fortgesetzt, bis die gewünschte Spannung erreicht ist. Die jeweils herrschende Spannung läßt sich durch Meßeinrichtungen zum Beispiel durch Dehnungsmeßstreifen kontrollieren.By repeatedly driving around the winding layer by the roller chain the tension in this winding layer increases increasingly. Avoiding continues as long as until the desired tension is reached. The prevailing tension leaves check with measuring devices, for example strain gauges.

Das Anwalzen des Wickelbandes mit der Rollenkette bringt auch den Vorteil, daß durch die mindestens einmalige Umschlingung der Wand 1 eine Entspannung des Wickelbandes 5 durch Rutschen nicht zu befürchten ist, weil der Effekt der Seilreibung eintritt. Werden die Wickelbänder 5 wie oben beschrieben, jedoch ohne Steigung jeweils in Form einer Umgurtung aufgebracht, so muß eine Erwärmung stattfinden. Man muß dann das Wickelband 5 auf genaue vorberechnete Länge schneiden und bei erhitztem Band die Verzahnung 6 zum Eingriff bringen.The rolling of the winding tape with the roller chain also brings the Advantage that by wrapping the wall 1 at least once, relaxation of the wrapping tape 5 is not to be feared by slipping, because the effect of the rope friction entry. If the wrapping tapes 5 are as described above, but without a slope in each case Applied in the form of a belting, heating must take place. One must then cut the wrapping tape 5 to the exact pre-calculated length and with heated Band bring the toothing 6 into engagement.

Eingriff bringen. Dabei sollen die Enden mit der Verzahnung 6 kalt bleiben. Der so montierte Behälter kann wie üblich den für Wickelbehälter bestehenden Prüfungen unterzogen werden und weist trotz seiner Größe alle Merkmale und Vorteile der bekannten Mehrlagenbehälter auf.Intervene. The ends with the toothing 6 should be cold stay. The container assembled in this way can, as usual, be the one that is used for lap containers Subject to tests and, despite its size, has all the characteristics and advantages the well-known multi-layer container.

Das Wickeln des aus den kegelfederförmigen Bandagierungslagen 12, 16, 17, 18-19 bestehenden Deckels 2 erfolgt in grundsätzlich gleicher Weise wie oben für die zylindrische Wand 1 beschrieben. The winding of the conical spring-shaped bandaging layers 12, 16, 17, 18-19 existing cover 2 takes place in basically the same way as described above for the cylindrical wall 1.

Claims

Patent claims three multi-layer containers made of profiled wrapping tapes, which are applied to a profiled core tube, characterized in that the core tube consists of profiled strips (4) connected by welding and that profiled on this core tube, consisting of high-strength, hardenable material Wrapping tapes (5) are applied, which run at an angle to the direction of pull and loosely intermeshing teeth (6) perpendicular to the direction of pull are, via which these wrapping tapes (5) are connected to one another within a layer are.

2. Multi-layer container according to claim 1, characterized in that the core tube consists of a smooth-walled, sealing shirt (3) on which a one-sided profiled band (7) is welded.

3. Multi-layer container according to claim 1, characterized in that The Kenrohr consists of ribbons profiled on one side, which are connected to one another at the edges are welded.

4. Multi-layer container according to claims 1 to 3, characterized in that that the winding tapes (5) with an incline on the Kenrohr or the lower winding layers are applied, the profiling of the wrapping tapes (5) also under an incline runs.

5. Multi-layer container according to claims 1 to 3, characterized in that that the wrapping tapes (5) in the circumferential direction of the container on the core tube or the lower wrapping layers are applied, the profiling of the wrapping tapes (5) runs in the circumferential direction.

6. Multi-layer container according to claims 1 to 5, characterized in that that on the cover (2) and bottom for fastening the tape ends of the wrapping tapes (5) filler strips (10) are provided, which are provided with a toothing (6) and made of the same material how the wrapping tapes (5) are made.

7. Multi-layer container according to claims 1 to 5, characterized in that that the cover (2) is constructed from a conical, multi-layer winding system, whose layers (12, 16, 17, 18, 19) consist of profiled strips and each have the shape of a conical spring with a pitch that is so much smaller that the position (12,16,17,18, 19) lies in a spiral and the profile of the bands is a outwardly following turn engages in that of the underlying turn.

8. Multi-layer container according to claims 1 to 5 and 7, characterized in that that the conical winding system of the lid (2) in the winding of the cylindrical Wall (1) passes over.

9. Multi-layer container according to claims 1 to 5, 7 and 8, characterized characterized in that the wall thickness of the conical cover (2) with decreasing Diameter is smaller.

10. Multi-layer container according to claim 9, characterized in that the cone-shaped cover (2) is made from rings of profiled bands consists.

11. Multi-layer container according to claims 1 to 5 and 7 to 10, characterized characterized that between the sealing shirt (3) of the conical lid (2) Filler tapes (13) are provided which are adapted to the slope of the shirt (3).

12. Multi-layer container according to claims 1 to 5, 7, 9 to 11, thereby characterized in that the winding systems of the cylindrical wall (1) and the conical Lid (2) are different and that both parts by layer and lengthwise Welds are connected to each other.

13. Multi-layer container according to claim 8, characterized in that between the inner band (12) of the conical cover (2) and the wrapping bands (5) of the cylindrical wall (1) a band (22) of the same thickness and the same spiral pitch is provided, the width of which decreases with each revolution by twice the slope.

14. A method for producing a multi-layer container according to the claims 1 to 6, characterized in that the wrapping tapes a layer with less than Pre-bent to the container radius, hardened onto the core tube or the lower layers applied and connected to each other and only one end of the container.

15. The method according to claim 14, characterized in that after application the winding tapes with rollers under radial pressure and simultaneous heating of the Wrapping tapes pressed on and with the second end of the container before they have cooled down completely be firmly connected.

16. The method according to claims 14 and 15, characterized in that that the radial pressure is generated by magnets.

17. The method according to claims 14 to 16, characterized in that that the radial pressure is caused by a chain of rollers that the container encloses, whereby there is a high tension in the chain.

18. The method according to claims 14 to 17, characterized in that that the winding tape is heated during rolling.

19. The method according to claims 14 to 18, characterized in that that the winding tape is left at ambient temperature during rolling.

20. The method according to claims 14 to 19, characterized in that that several roller chains roll the belts at the same time or one after the other and that the connection of the second strip end at the end of these rolling operations at a standstill a roller chain is made close to the end.

21. The method according to claims 14 to 20, characterized in that that when using wrapping tapes without a slope, the wrapping tape layers to be closed in each case to the extension corresponding to the required voltage after installation and cooling heated and the ends are interconnected by interlocking in the hot state.