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Druckbehälter für Fluids, Pasten od. dgl.
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Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter für Fluids, Pasten od.
dgl., mit einem Aufnahmebehälter, welcher als Druckkissen, Hebezeug, Verdrängungskörper
od. dgl. verwendbar ist.
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Bekannte Vorrichtungen sind von aufwendigem Aufbau und erfordern für
die Herstellung speziell zu diesem Zweck eingerichtete Warmbetriebe. Die bekannten
Vorrichtungen können bei einem Defekt nicht auf der Baustelle oder anderswo direkt
vor Ort repariert werden. Es kommt hinzu, daß die Festigkeit des Materials bekannter
Aufnahmebehälter den Einsatz dieser Behälter nur bis zu einem Druck von 7 bar zuläßt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Vermeidung der Nachteile
der bekannten Behälter Druckbehälter für Fluids, Pasten od. dgl. zu schaffen, die
wesentlich höhere Berstdrükke als die bekannten Aufnahmebehälter aufweisen, die
einfach herstellbar sind und darüber hinaus leicht repariert werden können.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der
Aufnahmebehälter aus flexiblem und quetschbarem Werkstoff mit relativ geringfügiger
Elastizität ausgebildet, vorzugsweise aus Feuerarehrschlauch, Industrieschlauch,
Bau- und Kanalspülschlauch oder als Druckschlauch mit ähnlich chem Aufbau, und die
Wandung des Schlauchkörpers gegen ein Aufblähen unter Fluiddruck stabilisiert ist,
und in dem Schlauchkörper wenigstens eine abgeschlossene Schlauchkammer gebildet
ist, und wenigstens eine Stirnseite der Schlauchkammer über ein Absperrorgan mit
einem Oberteil und einem Unterteil abgedichtet ist, und das Oberteil und das Unterteil
des Absperrorgans gegenüberliegend unter Klemmwirkung gegen den Schlauchkörper anliegen
und wenigstens linienförmige gegenüberliegende Anlagebereich aufweisen, und die
Schlauchkammer wenigstens einen Fluidanschluß aufweist.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen des erfindungsgemäßen
Druckbehälters ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der erfindungsgemäße Druckbehälter besteht aus herkömmlichen Serienartikeln,
was die Herstellung preiswert macht. Versuche haben ergeben, daß die neuartigen
Druckbehälter Arbeitsdrücke bis zu 25 bar und Berstdrücke bis zu 70 bar im Dauerbetrieb
schadlos vertragen. Bei Sonderausführungen lassen sich diese Festigkeiten nocheinmal
um ca. 80 % steigern. Dies kann man dadurch erreichen, daß zwei oder mehrere Schlauchkörper
übereinandergezogen werden.
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Die üblicherweise verwendeten Schläuche weisen Gewebe aus Polyestergarnen
auf. Wenn statt Polyestergarnen Fasern aus Aramiden (= aromatische Polyamide, wie
beispielsweise das von der Firma Dupont stammende Produkt "Kevlar"), kann der erfindungsgemäße
Druckbehälter auch auf dem Hydrauliksektor eingesetzt werden.
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Die bekannten Druckbehälter weisen in der Regel keine Befestigungselemente
zur Anbringung an den einzelnen Maschinen oder Vorrichtungen auf. Demgegenüber besteht
ein weiterer Vorteil der Erfindung darin, daß das Absperrorgan derartige Befestigungselemente
aufweisen kann. Das Absperrorgan, welches aus Profilstahl bestehen kann, kann ohne
weiteres mit Trag- und Schraubösen, Griffen, Klemmplatten, Flanschen od.
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dgl. versehen sein. Durch die vielseitigen Befestigungselemente mittels
Normteilen ergibt sich für den Druckbehälter im Zusammenhang mit den hohen Arbeitsirücken
eine wesentlich vielseitigere Anwendungsmöglichkeit, als es für die bekannten Druckbehälter
der Fall war.
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Bisher war es überaus schwierig, ein defektes Druckkissen bzw. einen
defekten Druckbehälter selbst zu reparieren. Bei den erfindungsgemäßen Druckbehältern
ist dies jedoch mit einfachen Mitteln durchführbar. Man benötigt hierzu lediglich
einfache Werkzeuge, wie beispielsweise eine Handbohrmaschine, eine Eisensäge und
einen Schraubenschlüssel. Auch die Herstellung des erfindungsgemäßen Druckbehälters
erfolgt unter Zuhilfenahme derartiger Werkzeuge. Die Einfachheit des
Aufbaus
des erfindungsgemäßen Druckbehälters ermöglicht es, diesen trotz höherer Festigkeiten
gegenüber auf dem Markt befindlichen Produkten unter Verwendung handelsüblicher
Normartikel wesentlich kostengünstiger herzustellen, weil dazu lediglich einfache
Montagearbeiten erforderlich sind.
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Der erfindungsgemäße Druckbehälter besteht im wesentlichen aus zwei
Baugruppen, und zwar einmal aus dem quetschbaren Druckschlauch mit dem Fluidanschluß
und darüber hinaus aus dem als Dichtelement oder Klemmstück wirkenden Absperrorganen.
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Die Herstellung des erfindungsgemäßen Druckbehälters kann mit wenigen
Handgriffen erfolgen, da es lediglich erforderlich ist, den Fluidanschluß (z.B.
ein Ventil) anzubringen und den Schlauchkörper endseitig mittels der erfindungsgemäß
vorgesehenen Absperrorgane abzudichten.
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Das unter Klemmwirkung gegen den Schlauchkörper anliegende Absperrorgan
wirkt in seiner bevorzugten Ausführungsform ähnlich wie das dem Schraubverschluß
abgewandte Ende einer Tube. Wie ohne weiteres ersichtlich, kann bei dieser Ausgestaltung
ein ggf. defekter Aufnahmebehälter in einfacher Weise durch Anbringung eines neuen
Absperrorganes außerhalb der defekten Stelle wieder instand gesetzt werden.
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Die Absperrorgane, mittels derer ein unkontrolliertes Austreten des
Fluids bzw. der Paste verhindert wird, werden in er-
ster Linie
an den Enden des Schlauchkörpers angebracht und können daher auch so ausgebildet
sein, daß gleichzeitig eine Anbringung an einem entsprechenden Gegenstück an einer
Maschine möglich ist.
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Die Absperrorgane wirken entweder durch Flächenpressung oder durch
eine Linienberührung. Die Kråfte, welche die Klemmwirkung bzw. Absperrwirkung erzielen,
wirken von aussen her auf die Schlauchkörperwandung ein. Die Absperrorgane selbst
können unterschiedlich ausgestaltet sein. Die ortsfest, aber lösbar und vorzugsweise
an den Stirnseitenenden des Schlauchkörpers angebrachten Absperrorgane können beispielsweise
als von gegenüberliegenden Seiten unter Klemmwirkung gegen den Schlauchkörper anliegende
und einen tubenendförmigen Übergangsbereich des Schlauchkörpers bildende plattenförmige
Elemente ausgebildet sein. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Plattenelemente
mittels Schrauböffnungen in den Platten und den eingeschlossenen Schlauchkörper
durchfassender Schrauben gegeneinander anliegen. Die Klemmwirkung kann auch-dadurch
erreicht werden, daß die Schrauben außerhalb des Schlauchkörpers angeordnet sind.
Eine weitere Ausführungsmöglichkeit des Absperrorgans besteht darin, daß an wenigstens
einer Stirnseite des Schlauchkörpers ein nach Art eines Flansches ausgebildetes
Absperrorgan vorgesehen ist, und der Schlauchkörper unter Klemmwirkung gegen ein
Einsteckteil des Flansches anliegt. Zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Absperrorgane ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Der erfindungsgemäße Druckbehälter kann weiterhin auf einer Grundplatte
oder auf einen Grundrahmen aufgeschraubt sein und außerdem mit einer Druckplatte
versehen sein. Es ist auch möglich, den Schlauchkörper in der Mitte umzuschlagen,
derart, daß die beiden offenen Stirnenden des Schlauchkörpers in eine gemeinsame
Richtung weisen, und dann den Abschluß der offenen Enden durch ein gemeinsames Absperrorgan
vorzunehmen.
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Druckbehälter gemäß der Erfindung können nicht nur zur Aufnahme von
Fluids, Pasten od. dgl. verwendet werden, sondern darüber hinaus auch als Bauelemente
eingesetzt werden, mittels derer radial und axial wirkende Kräfte sowie Torsionskräfte
übertragen werden können. Die Erzeugung von Bewegungen setzt voraus, daß hierzu
Querschnittsveränderungen des Schlauchkörpers möglich sind.
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Darüber hinaus eignet sich die Vorrichtung gemäß der Erfindung mit
einem ortsfest aber lösbar angebrachten Absperrorgan nicht nur als Druckbehälter
für Fluids, Pasten od. dgl., sondern darüber hinaus auch als Stoßdämpfer, Verdrängungskörper,
Hebezeug, Schalungsmaterial, Rammschutz, Spannelement, Kupplung u.dgl..
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische
Seitenansicht eines Druckbehälters gemäß der Erfindung; Fig. 2 bis Fig. 9 schematische
Darstellungen von weiteren Ausführungsformen des Druckbehälters, teilweise im Schnitt;
Fig. 10 eine weitere Ausführungsform, und zwar einen zwei Aufnahmebehälter aufweisenden
Doppelkammer-Behälter; Fig. 11 bis Fig. 13 weitere Ausführungsformen von Doppelkammer-Behältern;
Fig. 14 eine schematische Seitenansicht eines Absperrorgans; Fig. 15 einen schematischen
Längsschnitt durch einen Stirnseitenabschnitt eines weiteren Ausführungsbeispiels
des Druckbehälters mit einem nach Art eines Flansches oder Stopfens ausgebildeten
Absperrorgan; Fig. 16 bis Fig. 19 weitere Ausführungsbeispiele von Druckbehältern
mit nach Art von Flanschen oder Stopfen ausgebildeten Absperrorganen; Fig. 19 eine
schematische Seitenansicht eines mit einer zusätzlichen Beschichtung versehenen,
tubenendförmigen Stirnendes eines Druckbehälters gemäß der Erfindung; Fig. 20 und
21 zwei weitere Ausführungsbeispiele.
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Der in Fig. 1 dargestellte und insgesamt mit 1 bezeichnete Druckbehälter
weist einen aus einem Schlauchabschnitt beste-
henden Schlauchkörper
2 auf, dessen Stirnenden durch ortsfest angebrachte und insgesamt mit 3- bzw. 4
bezeichnete Absperrorgane abgedichtet sind. Das Material des Schlauchkörpers besteht
aus flexiblem und quetschbarem Werkstoff mit relativ geringfügiger Elastizität,
derart, daß die Wandung des abgeschlossenen Schlauchkörpers gegen ein aufblähen
unter Fluiddruck stabilisiert ist. Der Schlauchabschnitt besteht vorzugsweise aus
Industrieschlauch, wie beispiesweise Feuerwehrschlauch, Bau- und Kanalspülschlauch
od. dgl..
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Die Absperrorgane bestehen jeweils aus einem Oberteil 5 und einem
Unterteil 6. Das Oberteil und das Unterteil liegen åeweils unter Klemmwirkung gegen
den Schlauchkörper 2 an, derart, daß dadurch linienförmige bzw. flächenförmige,
den Schlauchkörper 2 einschließende Anlagebereiche 7 gebildet sind. Bei dem dargestellten
Ausführungsbeispiel sind die zwischen Oberteil 5 und Unterteil 6 des Absperrorgans
3 bzw. 4 eingeschlossenen Anlagebereiche umgefaltet. Zur Erzielung der Klemmwirkung
zwischen Oberteil 5 und Unterteil 6 sind diese im Bereich der Linie 8 miteinander
verschraubt, wobei die Schrauben auch entsprechend vorgesehene Öffnungen in den
Anlagebereichen 7 durchfassen. Der so durch den endseitig abgeschlossenen Schlauchabschnitt
2 gebildete Aufnahmebehälter weist einen Fluidanschluß 9 auf, durch welchen dem
Behälter ein Fluid, eine Paste od. dgl. zugeführt werden kann. Das Oberteil und
das Unterteil sind bei dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel als plattenförmige
Elemente ausgebildet.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Aufnahmebehälter 2a mit Fluid-
anschluß
9 ist vorgesehen, daß der Aufnahmebehälter 2a gegen einen als Profilstahlelement
10 ausgebildeten Grundrahmen anliegt, wobei die Enden des Profilstahlelementes gleichzeitig
die Unterteile der Absperrorgane bilden. Die Oberteile 5 der Absperrorgane sind
entsprechend Fig. 1 gestaltet. Unterschiedlich ist auch, daß hier die unter Klemmwirkung
eingeschlossenen Anlagebereiche 7a nicht umgelegt ausgebildet sind. Weiterhin ist
vorgesehen, daß der Schlauchkörper 2a von einem diesen rohrförmig umschließenden
Berstschutz 11 umgeben ist, welcher im Falle einer Explosion bewirkt, daß allenfalls
Teile an den Stirnseiten des Berstschutzes austreten können.
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Bei der nachfolgenden Beschreibung der weiteren Ausführungsbeispiele
werden Teile, die mit bereits erwähnten Teilen übereinstimmen, nicht mehr gesondert
erläutert.
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Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Aufnahmebehälter
2 auf einem Grundrahmen 11 angebracht, dessen abgewinkelte Enden gleichzeitig als
Unterteile 6b der Absperrorgane dienen. Weiterhin weist der Schlauchkörper 2 eine
mittels schematisch angedeuteten Schrauben 12 aufgeschraubte Druckplatte 13 auf,
die auch aufgeklebt sein kann.
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Bei dem in Fig. 4 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Absperrorgane
als Elemente mit unterschiedlich gewalzten Profilen ausgebildet. So ist auf der
gemäß der Zeichnung linken Seite das Oberteil 5a als T-Profil ausgebildet, während
das
Unterteil 6 ein Rechteckprofil aufweist. Auf der gemäß der zeichnerischen Darstellung
rechten Seite sind das Oberteil 5a und das Unterteil 6b als Winkelprofil ausgebildet.
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Diese Ausgestaltung ermöglicht es, die Profile gleichzeitig mit Befestigungseinrichtungen
zur Befestigung des Druckbehälters an anderen Maschinenelementen (nicht dargestellt)
vorzusehen.
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Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Absperrorgane
als Klemmbügel 3a bzw. 4a ausgebildet, welche den Ober- und Unterteilen 5 bzw. 6
(Fig. 1) entsprechende Ober- und Unterteile aufweisen. Der Klemmbügel 4a weist darüber
hinaus noch eine Befestigungsöse 14 auf.
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Bei dem in Fig. 6 dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein Schlauchkörper
2b - bezogen auf die Längsrichtung - in der Mitte umgeschlagen ausgebildet, derart,
daß die beiden Stirnenden 15 bzw. 16 in eine gemeinsame Richtung weisen. Die einander
zugewandten Innenseiten des Schlauchkörpers 2b liegen gegen eine Grundplatte 17
an, welche gleichzeitig das Gegenstück für das jeweils als plattenförmiges Element
ausgebildete untere bzw. obere Absperrorgan bilden. In der Grundplatte 17 können
in dem nach rechts vorstehenden Teil au3erdem Aufnahmebohrungen zur Anbringung des
Druckbehälters an einem Maschinenteil od. dgl. vorgesehen sein. Der Fluidanschluß
9 ist an der den Absperrorganen gegenüberliegenden Stirnseite angebracht. Der so
gebildete Behälter ist von einem Berstschutz 11 umgeben.
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In Fig. 7 ist eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Druckbehälters
dargestellt, bei der ein Schlauchkörper 2c auf einer ein Scharnier 17aaufweisenden
Grundplatte 18 angebracht ist. Wenn ein Ende dieses Druckbehälters an einem beweglichen
Teil angebracht wird, und das andere Ende ortsfest angebracht wird, kann der Druckbehälter
zur Dämpfung einer Schwenkbewegung eingesetzt werden.
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In Fig. 8 ist ein Aufnahmebehälter 2b entsprechend der Ausführungsform
gemäß Fig. 6 dargestellt, jedoch mit dem Unterschied, daß hier zwischen den einander
zugewandten Innenseiten keine Platte vorgesehen ist. Die beiden Enden 7a liegen
gegeneinander an und werden über ein gemeinsames Absperrorgan abgeschlossen, welches
ein vorstehend ausgebildetes Oberteil 5b und ein vorstehend ausgebildetes Unterteil
6b aufweist. In den vorstehenden Teilen können Befestigungsösen vorgesehen sein.
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Die Darstellung gemäß Fig. 9 unterscheidet sich von der Darstellung
gemäß Fig. 8 durch eine unterschiedliche Befestigungsart der Absperrorgane. Es ist
vorgesehen, daß die abzudichtenden Anlagebereich 7a sich überlappend angeordnet
sind und mittels eines gemeinsamen Oberteils 5d und eines gemeinsamen Unterteils
6d abgedichtet sind.
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Der in Fig. 10 dargestellte Druckbehälter entspricht in seinem Aufbau
dem in Fig. 1 dargestellten Druckbehälter mit dem Unterschied, daß hier zwei Fluidanschlüsse
9 und in der Mitte
ein weiteres Absperrorgan 3a mit einem Oberteil
5e und einem Unterteil 6e vorgesehen sind.
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In den Fig. 11 und 12 sind weitere Ausführungsbeispiele für einen
Doppelkammerbehalter dargestellt. Die Anordnung gemäß Fig. 11 unterscheidet sich
von der Anordnung gemäß Fig. 2 dadurch, daß einerseits kein Berstschutz vorgesehen
ist, und zum anderen zwei Aufnahmebehälter 2a beidseitig der Grundplatte 10 angeordnet
sind.
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Bei dem in Fig. 12 dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Aufnahmebehälter
2 übereinander angeordnet. Sie werden mittels Profilstücken 18, welche Teile der
Absperrorgane bilden, auf Abstand gehalten.
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Wie in Fig. 13 dargestellt, kann auch vorgesehen sein, daß zwei nebeneinander
angeordnete Schlauchkörper 2 gleicher Länge über gemeinsame, doppelt lang ausgebildete
Absperrorgane 3 bzw. 4 verbunden sind. Es sei bemerkt, daß in Fig.
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13 die Anordnung nicht in Seitenansicht, sondern in Draufsicht dargestellt
ist.
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In Fig. 14 ist ein Stirnende eines Druckbehälters entsprechend Fig.
1 in vergrößertem Maßstab dargestellt. Hier ist ersichtlich, daß zwischen den das
Absperrorgan bildenden plattenförmigen Elementen 5 und 6 quer zur Längsrichtung
des Schlauchkörpers 2 verlaufende zusätzliche Dichtprofile 19a bzw. 19b vorgesehen
sind. Diese Dichtprofile können
beispielsweise einstückig etwa
nach Art einer Haarnadel ausgebildet sein.
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In den Fig. 15 bis 18 sind weitere Ausführungsformen der Absperrorgane
dargestellt, welche sich von den in Fig. 1 bis Fig. 14 gezeigten Absperrerganen
dadurch unterscheiden, daß der Schlauchkörper keinen tubenendförmigen Übergangsbe
reich bildet, sondern nach Art eines Flansches oder Stopfens abgedichtet wird. Ein
Absperrorgan 4a gemäß Fig. 15 ist nach Art eines Flansches ausgebildet, dessen Einsteckteil
21 in das Innere eines Schlauchkörpers 2d eingesteckt ist. Das Einsteckteil 21 weist
quer zur Längsrichtung des Schlauchkörpers 2d verlaufende Ausnehmungen 22 auf. Gegen
die Außenseite des gegen das Einsteckteil liegenden Schlauchkörpers 2d liegen von
außen Klemmelemente 23 an, die beispielsweise als Schlauchband, Schelle, Drahtwicklung
23a, als Spannhülse od. dgl. ausgebildet sein können. Die Stirnseite des Flansches
20 weist einen Fluidanschluß 9 auf. In Fig. 16 ist eine Seitenansicht eines entsprechenden
Druckbehälters dargestellt.
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Bei der abgewandelten Ausführungsform gemäß Fig. 17 sind die Stirnseiten
der hier mit 20a bezeichneten Flansche offen ausgebildet. Die offene Flanschseite
ist mittels Blindflanschen 24 abgeschlossen, welche die Fluidanschlüsse 9 aufweisen.
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Bei dem in Fig. 18 gezeigten weiteren Ausführungsbeispiel sind zwei
Schlauchkörper 2d vorgesehen, die mit ihren einan-
der zugewandten
Stirnseiten über einen Doppelflansch 25 miteinander verbunden sind.
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Aus Fig. 19 ist ersichtlich, daß die Stirnseiten eines einen Druckbehälter
gemäß der Erfindung bildenden Schlauchkörpers 2 eine vorzugsweise auf der Basis
von Gummi- oder Synthetikwerkstoffen aufgebaute Beschichtung aufweisen können, die
vorzugsweise im Tauchverfahren aufgebracht ist und das Absperrorgan und den sich
an das Absperrorgan anschliessenden Bereich des Schlauchkörpers 2 umfaßt. Es sei
bemerkt, daß sämtliche Druckbehälter gemäß der Erfindung einen Berstschutz aus Metallrohr
aufweisen können.
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In Fig. 20 ist ein Druckbehälter ähnlich Fig. 6 dargestellt, bei dem
die Grundplatte 10a jedoch nicht zwischen den umgeschlagenen Schlauchenden angeordnet
ist, sondern unter den umgeschlagenen Schlauchkörpern. Bei dem in Fig. 21 dargestellten
Ausführungabeispiel sind zwei Druckbehälter 2e vorgesehen, die oberhalb und unterhalb
der Grundplatte 10a angebracht sind. Das in Fig. 20 dargestellte Ausführungsbeispiel
weist einen Berstschutz 11 auf, der aus einem Rohr mit quadratischem oder rechteckigem
Querschnitt bestehen kann. Die in Fig. 21 dargestellte Anordnung ist von einem aus
drei Teilen 11a, lib und 11c bestehenden Berstschutz umgeben. Die in Fig. 20 und
21 dargestellten Druckbehälter können die gleichen Funktionen wie ein Pneumatikzylinder
ausüben. Die Vorrichtungen sind daher von ihrer Bauart her gesehen als Spannelemente
verwendbar.
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In zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung kann weiterhin vorgesehen
sein, daß die an den Stirnseiten des Schlauchkörpers angebrachten Flansche (Fig.
15 bis 18) mittels einer im Inneren des Aufnahmebehälters angeordneten Stange miteinander
verbunden sind (nicht dargestellt). Mittels dieser Maßnahme kann beispielsweise
bei der Verwendung des Druckbehälters als Spreizkörper eine Einsparung der Druckluftenergie
erzielt werden.
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