DE3009880A1

DE3009880A1 - Druckbehaelter

Info

Publication number: DE3009880A1
Application number: DE19803009880
Authority: DE
Inventors: Jacques Henri Mercier
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-03-16
Filing date: 1980-03-14
Publication date: 1980-09-25
Also published as: ES489525A1; IT1131410B; AU541965B2; IT8020662A0; AU5647080A; GB2047346B; PL222781A1; SE8001983L; GB2047346A; US4321949A; CA1136517A; CH634386A5

Description

PLM/GJ

BESCHREIBUNGSTEXT

eingereicht zur Unterstützung der PATENTANMELDUNG
des

Herrn Jacques Henri MERCIER

für

"Druckbehälter'

PRIORITÄT: FRANZÖSISCHE Patentanmeldung Nr. 79 06 788 vom

16.März 1979

und FRANZÖSISCHE ZUSATZANMELDUNG Nr. 79 06 783 vom

27. April 1979

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Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter mit einer steifen Hülle, die sich aus einem Körper und einem Deckel zusammensetzt, die jeweils zwei axialfluchtig angeordnete Fluidöffnungen aufweisen, wobei der Deckel peripherisch in den Körper eingepaßt und an diesem befestigt ist, wobei der genannte Körper und der genannte Deckel eine Ringkehle definieren, die mit dem Inneren des Gehäuses über einen verengten Durchlaß in Verbindung steht, wobei ein elastischer Trenner das Innere dieses Gehäuses in zwei Fluidbehältnisse variablen Volumens aufteilt, die jeweils mit den beiden genannten Öffnungen verbunden sind, wobei der genannte Trenner den genannten verengten Durchlaß durchquert und wobei ein Wulst desselben in die genannte Kehle eingeschoben ist.

Während des Betriebes verschiebt sich der Trenner und unterliegt beträchtlichen Traktionsbeanspruchungen, die dahin tendieren, den Wulst von der Kehle abzuziehen. Der Wulst muß also in dieser Kehle sehr fest gehalten werden, was Vorsichtsmaßnahmen bei der Montage erfordert. Außerdem muß der Wulst gleichzeitig die Dichtigkeit zwischen den durch den elastischen Trenner definierten beiden Behältnissen in dem Gehäuse sicherstellen.

Diese verschiedenen Bedingungen, denen der Wulst genügen muß, bewirken im allgemeinen eine Verkomplizierung der Konstruktion im Hinblick auf ein einwandfreies Funktionieren.

Es wurde beobachtet, daß der Wulst die Kehle gut ausfüllen muß, d.h. spielfrei in dieser montiert werden muß, so daß sie den Traktionsbeanspruchungen standhält, die während des Betriebs am Trenner auftreten, und die Dichtigkeit zwischen den beiden Fluidbehältern hergestellt wird.

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Diesbezüglich wurde bereits vorgeschlagen, den Wulst an allen Teilen bezüglich der Auskehlung zu überdimensionieren bzw. dies in einer radialen Richtung, d.h. in einer zur Richtung der beim Betrieb auf den Trenner in der Nähe des Wulstes ausgeübten Traktionsbeanspruchungen parallelen Richtung.

Es wurde festgestellt, daß diese Anordnungen zu Einhakbedingungen führt, die im allgemeinen dazu zwingen, das steife Gehäuse mit einer besonderen Anordnung zu versehen, beispielsweise mit einem Hilfsstück, wie z.B. einem Ringträger für das Einhaken des Wulstes,was den Herstellkostenpreis erhöht.

Erfindungsaufgabe ist die Schaffung eines Druckbehälters ohne diese Nachteile, dank einer einfachen Konstruktion und dank einer reduzierten Zahl von Teilen, die lediglich den Körper und den Deckel des steifen Gehäuses und den elastischen Trenner aufweist, ausgezeichnete Einhakbedingungen des Trenners und Dichtigkeit zwischen den Fassungsvermögen zu erhalten, die dieser in dem Gehäuse definiert.

Erfindungsgemäß ist die Auskehlung, die durch den Körper und den Deckel definiert ist, in einer größeren Axialhöhe als ihrer radialen Breite vorgesehen, und in der Ruhelage hat der Wulst ein im wesentlichen dem Volumen der Kehle entsprechendes Volumen, ist jedoch höher und weniger breit als letztere, so daß bei der Montage der Wulst axial komprimiert wird, d.h. in einer zur Richtung des beim Betrieb auf den Trenner in der Nähe des Wulstes ausgeübten Traktionskraft senkrechten Richtung komprimiert wird.

Dank dieser Anordnung tendiert die von dem Wulst in der Kehle zum Zeitpunkt der Montage erfahrene Verformung zur Verbesserung der Halterungsbedingungen des Wulstes in der Kehle ohne Risiko des Austretens nach außerhalb der Kehle.

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Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal ist auf dem Körper des steifen Gehäuses eine erweiterte zylindrische Öffnung vorgesehen, die dazu bestimmt ist, den Deckel durch Einschieben aufzunehmen,und die mit dem übrigen Teil des Körpers mit einer ersten eingebogenen Schulter verbunden ist, die zunächst einen konkaven Krümmungsteil und dann einen konvexen Krümmungsteil aufweist, wobei der konkave Teil der genannten ersten Schulter eine erste axiale Extremität der Kehle bildet, während der konvexe Teil der genannten ersten Schulter eine erste Kante des verengten Durchlasses definiert, wobei der Deckel eine zylindrische Öffnung aufweist, die dazu geeignet ist, sich in die genannte erweiterte Öffnung des Körpers einzuschieben,und die durch eine Lippe kleineren Durchmessers fortgesetzt wird, die mit der genannten Deckelöffnung über eine zweite gebogene Schulter verbunden ist, die zunächst einen konvexen Krümmungsteil und dann einen konkaven Krümmungsteil aufweist, wobei der konvexe Teil der genannten zweiten Schulter eine zweite axiale Extremität der Kehle bildet, die der genannten ersten axialen Extremität entgegengesetzt angeordnet ist, wobei die genannte Lippe eine der genannten ersten Kante entgegengesetzte zweite Kante des verengten Durchlasses bildet.

Dank dieser Anordnung ist der Wulst in der Auskehlung beiderseits des verengten Durchlasses eingeschlossen, d.h. ebenso in dem konkaven Teil der ersten Schulter wie in dem Raum zwischen der Lippe des Deckels und der erweiterten Öffnung des Körpers und weiterhin in dem konvexen Teil der zweiten Schulter".

Die Montage wird damit mit einer verringerten Zahl von Einzelteilen, also lediglich mit dem Körper und dem Deckel bewerkstelligt, ohne daß es nötig wäre, einen zusätzlichen Teil für das Einhängen des elastischen Trenners vorzusehen, wobei gleichzeitig ausgezeichnete Betriebsvoraussetzungen ermöglicht werden.

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Nach einem weiteren Merkmal tritt der Trenner in der Ruhelage aus dem Wulst in einer Richtung hervor, die im wesentlichen senkrecht zur Axialhöhe des Wulstes ist, und wird dann in konvexer Form in einer Krümmung gebogen, die in der Nähe derjenigen des konvexen Teils der ersten Schulter liegt, und weist anschließend eine konkave Blasenform auf.

Die Stärke des Trenners in der Ruhelage ist vorteilhafterweise variabel. In einiger Entfernung von dem Wulst ist sie geringer als in dessen Nähe, und sie wird in der Nähe des Bodens der Blase stärker.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind die beiden Kanten des eingeengten Durchlasses radial in der Weise versetzt, daß im Laufe der Bewegungen des Trenners während des Betriebes die Biegung des Trenners in der Nähe des Wulstes nicht an der gleichen Stelle erfolgt, je nachdem ob der Trenner in der einen oder anderen Richtung auf die Fluidöffnungen beaufschlagt ist, was vermeidet, die Ermüdung des Trenners zu lokalisieren und gleichzeitig ermöglicht, dessen Lebensdauer zu steigern.

Vorzugsweise hat der von der Lippe des Deckels definierte eingeengte Durchlaß des Deckels einen kleineren Durchmesser als die durch den konvexen Teil der Schulter des Körpers definierte Kante.

Nach einem weiteren Merkmal weist der Deckel eine Anschlagschulter auf, die mit dem Ende der Öffnung des Körpers zusammenwirkt, was es ermöglicht, das Eindringen des Deckels in den Körper zu begrenzen und genau die richtige Lage des Deckels und des Körpers bei Montagelage zu definieren, was es ermöglicht, präzis die axiale Kompression des Wulstes zu bestimmen.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal sind Verstrebungen bildende Versteifungsmittel in der ringförmigen Aushöhlung vorge-

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sehen, die außerhalb des steifen Gehäuses an der Schulter vorgesehen sind, die die erweiterte zylindrische Öffnung und das genannte steife Gehäuse miteinander verbinden, wobei die genannte Schulter jede geeignete gebogene, gerade oder sonstige Form haben kann.

Dank dieser Anordnung kann bei einer bestimmten für einen bestimmten Druck gewählten Blechstärke dank dieser Versteifungsmittel eine Verstärkung der Konstruktion in der Weise erhalten werden, daß der Druckbehälter mit einem höheren Druck ohne jedes Streckungsrisiko verwendet werden kann. Es wird festgestellt werden, daß mit der Erfindung es nicht mehr notwendig ist, die Stärke des für den Behälter verwendeten Bleches mit dem Ziel zu überdimensionieren, eine ausreichende Widerstandsfähigkeit gegen das Abrollen der Schulter zu sichern.

Insbesondere verhindern die Versteifungsmittel, die wie eine Verstrebung wirken, positiv, daß die Schulter sich entfaltet, was die Konstruktion auch gegen für die gewählte Blechstärke sehr hohe Blechdrücke sehr widerstandsfähig macht.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung bestehen die Versteifungsmittel aus einem Schweißmaterial, das in der Höhlung abgesetzt wird, die die Schulter aufweist, und die Ausformung erfolgt entweder durch eine Mehrzahl von getrennten Schweißmaterialpunkten oder aber vorzugsweise durch einen kontinuierlichen Wulst aus Schweißmaterial.

Die erfindungsgemäße Verstrebungen bildenden Versteifungsmittel, die vorzugsweise aus einem Schweißmaterial, sei es in Form von getrennten Punkten, sei es vorzugsweise in Form eines kontinuierlichen Wulstes bestehen, der mit der Schulter zusammenwirkt, die an die zylindrische erweiterte Öffnung des Gehäuses anschließt,und zwar unabhängig von der Form dieser Schulter, ob es sich nun um eine Schulter mit einer Krümmung oder eine gerade Schulter

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oder auch um eine ansonsten zweckmäßig ausgebildete Form handelt.

Weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile gehen aus der nachstehenden Beschreibung hervor, in der mit Bezug auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele erläutert werden. In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine Gesamtansicht im Diametralschnitt eines erfindungsgemäßen Druckbehälters;

Fig. 2 eine Ansicht in großem Maßstab der Kehle und des Wulstes in Montagelage;

Fig. 3 eine zur Fig. 2 analoge Ansicht, die jedoch den Wulst in der freien Ruhelage auf dem Körper des Gehäuses vor der Montage in gestrichelten Linien dargestellten Deckels zeigt;

Fig. 4 eine zu Fig. 1 analoge Ansicht einer Variante des Druckbehälters;

Fig. 5 eine Ansicht in größerem Maßstab eines Details der Fig. 4 mit einem Schweißwulst in der äußeren Höhlung der Schulter des Gehäuses des Druckbehälters, wobei diese Schulter eine gebogene Form hat,und

Fig. 6 eine zu Fig. 5 analoge Ansicht einer anderen Variante, bei der die Schulter gerade ist.

Bei dem in den Figuren 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel besteht der Druckbehälter aus einem hypropneumatischen Drucksammler und weist (Fig. 1) ein steifes Gehäuse 1o,11 aus einem genügend festen Material auf, um den Betriebsdrücken des Behälters widerstehen zu können.

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Das steife Gehäuse 1o,11 besteht aus tiefgezogenem Stahlblech und weist zwei axialfluchtig angeordnete Fluidöffnungen auf: eine Flüssigkeitsöffnung 12, beispielsweise Öl, und eine Gasöffnung 13. Das Gehäuse 1o weist einen Körper 1o und einen Deckel 11 auf.

Der Körper 1o hat eine im wesentlichen sphärische oder zylindrisch sphärische Form und weist die Ölöffnung 12 auf. Nach dieser Ölöffnung 12 ist eine Verbindung 14 am Körper 1o beispielsweise durch eine Schweißnaht 15 befestigt, während ein beispielsweise aus einer perforierten Metallplatte 16 bestehendes Sieb die öffnung 12 abdeckt.

Der Deckel 11 ist wannenförmig und weist die Gasöffnung 13 auf, nach der ein Anschluß 17 für das Einblasen von Gas in das Gehäuse im Hinblick auf die Vorladung des Behälters befestigt wird.

Der Deckel 11 wird peripherisch bei 18 auf den Körper 1o gesetzt und ist mit diesem beispielsweise durch eine kontinuierliche ringförmige Schweißnaht 19 verbunden. Der Körper 1o und der Deckel 11 definieren eine Ringkehle 2o, die über einen eingeengten Durchlaß 21 mit dem Inneren des Gehäuses 1o,11 in Verbindung steht.

Ein elastischer Trenner 22, beispielsweise aus Natur- oder Synthetikkautschuk bzw. einem Material mit analogen Daten, trennt das Innere des Gehäuses 1o,11 in zwei Fluidbehältnisse variabler Volumina 23 und 24. Das Behältnis 23 ist ein Ölbehälter, der mit der Öffnung 12 in Verbindung steht, während das Behältnis 24 ein mit der Öffnung 13 in Verbindung stehendes Behältnis ist. Der Trenner 22 durchquert den eingeengten Durchlaß 22,und ein Wulst 41 ist in die Kehle 2o eingeschoben.

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Der Körper 1o weist (Fig. 2) eine erweiterte zylindrische Öffnung 25 auf, die zur Aufnahme des Deckels 11 durch Einpassen bestimmt ist. Die genannte erweiterte zylindrische Öffnung 25 ist mit dem übrigen Teil 26 über eine Schulter 27 verbunden. Letztere ist gebogen, wobei die Krümmung zunächst konkav bei 28 ist und worauf ein konvexer Krümmungsteil 29 folgt, die durch einen Wendepunkt 3o verbunden sind. Der konkave Teil 28 bildet das untere axiale Ende der Kehle 2o. Der konvexe Teil 29 definiert die untere Kante des eingeengten Durchlasses 21.

Der Deckel 11 weist eine zylindrische Öffnung 31 (Fig. 1) auf, die von dem übrigen Teil 32 des Deckels 11 durch eine Schulter 33 getrennt ist. Letztere ist dazu bestimmt, gegen das Ende der Öffnung 25 des Körpers 1o zwecks Definition der Stellung des Deckels 11 auf dem Körper 1o in montiertem Zustand anzuschlagen. In dieser Montagelage ist ein keilförmiger Raum zwischen der Schulter 33 des Deckels 11 und dem Ende der Öffnung 25 des Körpers 1 ο zur Aufnahme der Schweißnaht 19 angeordnet.

Die zylindrische Öffnung 31 des Deckels 11 (Fig. 2) ist geeignet, sich eng an die Öffnung 25 des Körpers 1o anzupassen. Die Öffnung 31 wird durch eine zylindrische Lippe 34 kleineren Durchmessers ergänzt, die bei 35 die obere Kante des eingeengten Durchlasses 21 bildet. Die Lippe 34 ist mit der zylindrischen Öffnung 31 des Deckels 11 über eine Schulter 35 verbunden. Diese ist gebogen, weist zunächst einen konvexen Krümmungsteil 37 und anschließend einen konkaven Krümmungsteil 38 auf.

Der konvexe Teil 37 und der konkave Teil 38 werden durch einen Wendepunkt 39 getrennt, der sich im wesentlichen oberhalb des Wendepunktes 3o der unteren Schulter 27 befindet. Der konvexe Teil 37 bildet ein axiales oberes Endstück der Kehle 27. Der konvexe Teil 37 liegt so dem axialen unteren Ende der durch den konkaven Teil 28 gebildeten Kehle gegenüber, während der konkave Teil 38 der Schulter 36 dem konvexen Teil 29 der Schulter 27 gegenüberliegt. ./.

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In Fig. 2 ist in detaillierter Form die Geometrie der Auskehlung 2o zu sehen. Es ist zu sehen, daß sie einen Hauptteil A aufweist, der oberhalb des eingeengten Durchlasses 21 liegt und zwischen der Öffnung 25 und der Lippe 34 definiert wird. Dieser obere Teil A der Auskehlung 2o, der die größte Höhe hat, wird nach oben durch den konvexen Teil 37 der Schulter 36 vergrößert, um einen keilförmigen Raum 4o zu bilden. Die Auskehlung 2o weist auch unterhalb des eingeengten Durchlasses 21 einen beträchtlichen Raum B auf , der durch den konkaven Teil 28 definiert wird, der jedoch bezüglich des Durchlasses 21 gelegenen Teils A weniger groß ist.

So können in der Auskehlung 2o drei Höhen unterschieden werden, die beispielsweise an den Wendepunkten 3o und 39 gemessen werden: der obere Teil A, der der größte ist; der Teil B, der der kleinste ist; und ein Zwischenteil C, der gegenüber dem eingeengten Durchlaß 21 angeordnet ist.

Es ist anzumerken, daß die Höhe H der Auskehlung 2o, gemessen zwischen den Wendepunkten 3o und 39 und entsprechend der Summe der Werte A, B und C größer ist als die Breite L der Kehle 2o, wenn sie zwischen den zylindrischen Teilen 25 und 34 gemessen wird.

Vorzugsweise liegt A zwischen 50 und 70 % von H und vorzugsweise in der Nähe von 60 % H, B liegt zwischen 5 und 15 % von H und vorzugsweise in der Nähe von 10 % von H, und C liegt zwischen 10 und 20 % von H und vorzugsweise in der Nähe von 15% von H. Die Höhe H ist vorzugsweise zwischen 1,2 und 2,2 mal den Wert der Breite L und vorzugsweise in der Nähe von 1,5 L. Diese Breite L entspricht ungefähr zweimal C.

Anzumerken ist, daß der Neigungswinkel PA der Schulter 36 an dem Wendepunkt 39 zwischen 10 und 40°, vorzugsweise in der Nähe von 25° liegt, während der Neigungswinkel PB der Schulter 27

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an dem Wendepunkt 3o größer ist als der Winkel PA, er liegt zwischen 20 und 50°, vorzugsweise in der Nähe von 35°.

Wie in Fig. 2 zu sehen, liegt der untere Punkt P1 der Kante 35 nicht genau gegenüber dem oberen Punkt P2 der Kante 29, sondern er ist absichtlich versetzt, beispielsweise wie dargestellt mehr im Inneren des Behälters als P2 angeordnet. Ein solcher Versatz D entspricht im wesentlichen der Hälfte der Stärke E1 der Blase 22 an den Punkten P1 und P2. Es wird festgestellt werden, daß der Radius R1 der Kante 35 kleiner ist als der Radius R2 der Kante 29 , als Beispiel entspricht er ungefähr der Hälfte. Dank des Versatzes der Punkte P1 und P2 kann der Trenner 22, wenn er sich während des Betriebes verformt, und zwar entweder nach oben oder nach unten, an verschiedenen Punkten gebogen werden, was eine Lokalisierung der Ermüdung des Trenners 22 vermeidet. So hat der Trenner 22 eine große Lebensdauer.

Der Trenner 22 in Ruhelage (Fig. 3) hat einen Teil 42, der aus dem Wulst 41 in einer Richtung hervorgeht, die im wesentlichen senkrecht zur Axialhöhe H¹ des Wulstes 41 ist. Der genannte Teil 42 wird ergänzt durch einen Teil 43, der in konvexer Form mit einer Krümmung gebogen ist, die sich derjenigen des konvexen Teils 29 der Schulter 27 annähert. Dieser Teil 43 wird wiederum ergänzt (Fig. 1) durch den Hauptteil· 44 des Trenners 22 in konkaver Blasenform.

Die Teile 42 und 43 des Trenners 22 in der Nähe des Wulstes haben eine Stärke E1, die in der Nähe der Höhe des eingeengten Durchlasses 21 liegt, d.h. in der Nähe der Höhe C. Die genannte Stärke E1 entspricht ungefähr der Hälfte der Länge L¹ des Wulstes 41. Der Teil 44 des Trenners 22, der in einiger Entfernung von dem Wulst 41 angeordnet ist, hat eine Stärke E2 (Fig. 1), die geringer ist als die Stärke E1, sie liegt beispielsweise zwischen 70 und 85 %_r vorzugsweise in der Nähe von 85 % der Stärke E1. Die Stärke des Teiis 44 des Trenners 22 kann dann bis

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zu einem Maximalwert E3 in der Nähe des Bodens der Blase gesteigert werden. Der Wert E3 liegt zwischen 120 und 170 % , vorzugsweise bei 150 % der Stärke E1.

Wenn der Wulst 41 in Ruhelage ist und auf den Körper 1o aufgeschoben ist, während der Deckel 11 (in Fig. 3 gestrichelt dargestellt) noch nicht in den Körper 1o eingeschoben ist, hat eine Höhe H¹, die größer ist als die Höhe H der Kehle 2o, jedoch eine Breite L¹ hat,öle kleiner ist als die Breite L der Kehle 2o, wobei H¹ am gleichen Punkt gemessen wird wie H und L¹ am gleichen Punkt wie L. Beispielsweise ist H¹ in der Größenordnung von 110 % von H, während L¹ in der Größenordnung von 85 % von L liegt. Der obere Teil 45 des Wulstes 41 ist konisch und hat einen Winkel PC, der größer als PA ist und mindestens 110 % von PA entspricht. Es wird festgestellt werden, daß das Intervall 11 zwischen dem Wulst 41 und der Lippe 34 größer ist als das zwischen dem Wulst 41 und der Öffnung 25 vorgesehene Intervall 12, um die Höhe des Wulstes 41 zu berücksichtigen, die links der Linie 3o-39 geringer ist als rechts von dieser Linie.

Bei Montage des Deckels 11 im Körper 1o kann dieser Deckel 11 den Wulst 41 wegen der kleineren Breite L¹ des Wulstes in Ruhelage nicht beschädigen.

Während des AufSchiebens des Deckels 11 auf den Körper 1o in Richtung auf die definitive Montagelage schiebt die Schulter 36 auf den konischen Teil 45 des Wulstes 41 und verformt den genannte Wulst 41 durch axiale Kompression und radiale Erweiterung. Der Wulst 41 nimmt dann die in Fig. 2 dargestellte Form an, wo sie im wesentlichen das gesamte Volumen der Auskehlung 2o ausfüllt und dadurch eine ausgezeichnete Abdichtung zwischen den beiden Behältnissen 23, 24 herstellt.

Der Wulst 41 wird in der Auskehlung 2o nicht nur aufgrund der beschriebenen Geometrie, sondern auch deshalb für ausgezeichnet

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gehalten, weil eine Vorspannung in der Höhe mit einer minimalen seitlichen Reaktion stattfand, d.h. in einer Richtung, die senkrecht zu der Richtung der Kräfte ist, die während des Betriebes auf den Trenner 22 ausgeübt und auf den Wulst 21 übertragen werden.

Beim Betrieb wird zunächst Gas in das Behältnis 24 über das Ventil 17 bis zu einem Vorspanndruck des Behälters eingeblasen. Der Trenner 22 liegt dann auf der inneren Wand des Körpers 1o und auf dem Sieb 16. Dann wird über den Anschluß Flüssigkeit in das Behältnis 23 mit einem höheren Druck als dem Vorspanndruck eingegeben, was dahin tendiert, den Trenner 22 in der Richtung zu verschieben, die einer Volumenreduzierung des Behältnisses 24 entspricht.

Der Behälter kann jetzt funktionieren. Während des Betriebes ist der Trenner 22 an dem steifen Gehäuse 1o-11 sehr gut dank der in die Kehle 2o mit der beschriebenen Geometrie und nach der ebenfalls beschriebenen Vorspannung des Wulstes 41 ausgezeichnet eingehakt. Gleichzeitig sichert der Wulst 41 eine ausgezeichnete Abdichtung zwischen den Behältnissen 23 und 24.

Zu bemerken ist im übrigen die extrem einfache und robuste Konstruktion des Gehäuses 1o und 11, dessen Elemente 1o und 11 vorteilhafterweise aus tiefgezogenem Stahlblech hergestellt sind.

Bei einer Variante (Fig. 4 und 5) wird ein Druckbehälter durch einen hydropneumatischen Akkumulator gebildet und weist (Fig.4) ein steifes Gehäuse 11o,111 mit einer analogen Anordnung zu der Beschreibung der Figuren 1 bis 3 auf.

Das steife Gehäuse II0, 111 besteht aus einem Körper Ho und einem Deckel 111, die jeweils eine axialfluchtig angeordnete Flüssigkeitsöffnung 112 und eine Gasöffnung 113 aufweisen.

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Festzuhalten ist, daß bei dem in Fig. 4 dargestellten Beispiel der Deckel 111 konvex ist und nicht konkav wie bei dem bei den Figuren 1 bis 2 dargestellten Beispiel.

Der Körper 11o und der Deckel 111 definieren eine Ringkehle . 12o, die mit dem Inneren des Gehäuses über einen eingeengten Durchlaß 121 in Verbindung steht. Ein elastischer Trenner teilt das Innere des Gehäuses in zwei Behältnisse 123 und 124 variablen Volumens auf, die über die Öffnung 112 bzw. die Öffnung 113 in Verbindung stehen.

Der Trenner 122 durchquert den eingeengten Durchlaß 121,und ein Wulst 141 desselben ist in die Kehle 12o eingeschoben.

Der Körper 11o des steifen Gehäuses ist mit einer erweiterten zylindrischen öffnung 125 versehen, die dazu bestimmt ist, bei 118 durch Aufschieben den Deckel 111 aufzunehmen.

Die zylindrische erweiterte öffnung 125 (Fig. 5) ist mit dem übrigen Teil des Körpers 11o über eine erste gebogene Schulter 127 verbunden, die zunächst einen konkaven Krümmungsteil 128 und dann einen konvexen Krümmungsteil 129 aufweist. Der konkave Krümmungsteil 128 der Schulter 127 bildet ein erstes axiales Ende der Kehle 12o. Der konvexe Teil 129 der Schulter 127 definiert eine erste Kante des eingeengten Durchlasses 121.

Der Deckel 111 weist eine zylindrische Öffnung 131 auf, die dazu geeignet ist, sich bei 118 in die erweiterte Öffnung 125 des Körpers 11o einzuschieben und die durch eine Lippe kleineren Durchmessers 134 fortgesetzt wird. Die genannte Lippe 134 ist mit der öffnung 131 des Deckels durch eine zweite gebogene Schulter 136 verbunden, die zunächst einen konvexen Krümmungsteil 137 und dann einen konkaven Krümmungsteil 138 aufweist. Der konvexe Krümmungsteil 137 bildet ein zweites axiales Ende der Kehle 12o, das dem Ende 128 gegenüberliegt. Die Lippe 134 bildet eine zweite Kante des eingeengten Durchlasses, die der

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durch den konvexen Teil 129 der ersten Schulter 127 gebildeten Kante gegenüberliegt.

Die genannte erste Schulter 127 schafft außerhalb des steifen Gehäuses 11o,111 eine Ringkehle 5o. Die genannte Ringkehle 5o ist außen durch den konvexen Teil 129 der Schulter 127 definiert.

Versteifungsmittel 51 sind vorgesehen, um die Konstruktion auch gegenüber Drücken widerstandsfähig zu machen, die im Hinblick auf die Blechstärke hoch sind, und insbesondere um zu verhindern, daß die Schulter 127 sich aufbiegt.

Die genannten Versteifungsmittel 51 sind in der Auskehlung 5o vorgesehen, wo sie in Form einer Strebe ein Gebiet 52 des Körpers 11o außerhalb des konkaven Teils 128 der Schulter 127 mit einem Bereich 53 des Körpers 11o verbinden, der außerhalb leicht unterhalb des konvexen Teils 129 der Schulter 127 liegt.

Die Versteifungsmittel 51 bestehen vorzugsweise aus einem Schweißmaterialwulst, der in der Ringkehle 5o abgesetzt wird.

Dieses Absetzen eines Schweißwulsteskann in sehr wirtschaftlicher Form sehr wirksam durchgeführt werden.

Das Schweißmaterial kann,statt einen kontinuierlichen Wulst zu bilden, auch eine Abfolge von getrennten Schweißpunkten bilden. Die eine Strebe bildenden Versteifungsmittel können im übrigen jede andere geeignete Form haben und beispielsweise aus einer kreisförmigen Serie von Zwickeln bestehen.

In Fig. 5 wurde der Wulst aus Schweißmaterial 5o mit einer bezüglich der Achse des Behälters geneigten Außenfläche 54 dargestellt, so daß der Punkt 53 auf einem niedrigeren Niveau liegt als der Punkt 52, um eine besonders wirksame Versteifung der Konstruktion zu erzielen. ./·

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Je größer die Neigung der Außenfläche 54 der Schweißnaht ist und je weiter der Punkt 53 nach unten abgesenkt ist und je größer das Volumen des Wulstes 51 selbst ist, desto mehr werden die Versteifungsergebnisse verbessert, aber gleichzeitig wird damit der Schweißmaterialverbrauch größer, was die Wahlmöglichkeiten bezüglich einer starken Neigung einschränkt.

In der Praxis wurde festgestellt, daß eine Neigung der Außenfläche 54 der Schweißnaht 51 bezüglich der Achse des Behälters mit einem Winkel S zwischen 60 und 80° gute Ergebnisse bezüglich der Widerstandsfähigkeit wie auch bezüglich der wirtschaftlichen Aspekte liefert.

Im übrigen kann aus wirtschaftlichen Gründen geprüft werden, ob es zweckmäßig ist, die Neigung der Schweißnaht im wesentlichen senkrecht zur Behälterachse zu wählen. In diesem Fall liegt der Winkel S in der Größenordnung von 90°, was einem verringerten Schweißmaterialeinsatz entspricht und gleichzeitig eine beträchtliche Steigerung der Festigkeit des Tanks einer bestimmten Blechqualität (Stärke usw....) gegen Streckung unter hoher Druckeinwirkung ermöglicht.

In Fig. 6 ist die Anordnung analog zu den Beschreibungen in bezug auf die Figuren 4 und 5, jedoch ist die Schulter 127 nicht gebogen, sondern gerade.

Die Versteifungsschweißnaht 51 ist nach wie vor in der Höhlung 5o angeordnet, die außerhalb durch diese Schulter geschaffen wird. Der Winkel S, der durch die Außenfläche 54 des Versteifungswulstes 51 mit der Achse des Behälters gebildet wird, kann jeden geeigneten Wert haben und beispielsweise zwischen 30 und 50° liegen.

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Natürlich kann das Versteifungsmaterial, das in der von der Schulter geschaffenen Höhlung abgesetzt wird, nicht nur
Schweißmaterial sein, sondern jedes andere Material, insbesondere härtendes Material mit analogen Eigenschaften sein.

- PATENTANSPRÜCHE -

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Claims

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PATENTANSPRÜCHE

■ 1 .. Druckbehälter mit einem steifen, sich aus einem Körper und einem Deckel mit jeweils zwei axialfluchtig angeordneten Pluidöffnungen bestehenden steifen Gehäuse, wobei der Deckel peripherisch in den Körper eingeschoben und an diesem befestigt wird, wobei der genannte Körper und der genannte Deckel eine Ringkehle definieren, die mit dem Inneren des Gehäuses über einen eingeengten Durchlaß in Verbindung stehen, einem elastischen Trenner, der das Innere des Gehäuses in zwei Behältnisse von Fluiden variabler Volumina unterteilt, die jeweils über die genannten Öffnungen verbunden sind, wobei der genannte Trenner den genannten eingeengten Durchlaß durchquert und einen Wulst hat, der in die genannte Kehle eingeschoben wird, dadurch gekennzeichnet , daß die durch den Körper und den Deckel definierte Kehle mit einer größeren axialen Höhe ausgestattet ist als der radialen Höhe und daß der Wulst in der Ruhelage ein im wesentlichen demjenigen der Kehle entsprechendes Volumen hat, jedoch höher und weniger breit ist als letztere, so daß der Wulst bei der Montage axial komprimiert wird.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper des steifen Gehäuses mit einer erweiterten zylindrischen öffnung versehen ist, die dazu bestimmt ist, den Deckel durch Einschieben aufzunehmen,und die mit dem übrigen Teil des Körpers über eine erste gebogene Schulter verbunden ist, die zunächst einen konkaven Krümmungsteil und dann einen konvexen Krümmungsteil aufweist, wobei der konkave Teil der genannten ersten Schulter ein erstes axiales Ende der Kehle bildet, während der konvexe Teil der genannten ersten Schulter eine erste Kante des eingeengten Durchlasses definiert, wobei der Deckel eine zylindrische Öffnung aufweist, die so gestaltet ist, daß sie in die genannte er-

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weiterte Öffnung des Körpers eingesetzt werden kann und die durch eine Lippe kleineren Durchmessers fortgesetzt wird, die mit der genannten Öffnung des Deckels über eine zweite gebogene Schulter verbunden ist, die zunächst einen konvexen Krümmungsteil und dann einen konkaven Krümmungsteil hat, wobei der konvexe Teil der genannten zweiten Schulter ein zweites axiales Ende der Kehle bildet, das dem genannten ersten axialen Ende gegenüberliegt, wobei die genannte Lippe eine zweite Kante des eingeengten Durchlasses gegenüber der genannten Kante darstellt.

3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ränder des eingeengten Durchlasses radial versetzt sind.

4. Druckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Rand des eingeengten durch die Lippe des Deckels definierten Durchlasses einen kleineren Durchmesser hat als die erste durch den konvexen Teil der Schulter des Körpers bestimmte Kante.

5. Druckbehälter nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel eine dritte Schulter aufweist, die als Anschlag mit dem Ende der Öffnung des Körpers zusammenwirkt.

6. Druckbehälter nach Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Schulter des Körpers und die zweite Schulter des Deckels Wendepunkte haben, die im wesentlichen übereinander liegen.

7. Druckbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenn der Wulst auf den Körper vor der Montage des Deckels aufgeschoben ist, das Intervall zwischen dem Wulst und der zukünftigen Lage der Lippe des Deckels größer ist als das Intervall zwischen dem genannten Wulst und der Öffnung des Körpers. ./.

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8. Druckbehälter nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe H der Kehle, gemessen an den Wendepunkten der ersten und der zweiten Schulter zwischen 1,2 und 2,2, vorzugsweise in der Nähe von 1,5 mal der Breite L der Kehle, gemessen zwischen der Lippe des Deckels und der Öffnung des Körpers, liegt.

9. Druckbehälter nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil A der Höhe H der Kehle, der oberhalb des eingeengten Durchlasses liegt, zwischen 50 und 70 %, vorzugsweise in der Nähe von 60 % H. liegt, der Teil B der Höhe H der Kehle unterhalb des eingeengten Durchlasses zwischen 5 und 15 %, vorzugsweise in der Nähe von 10 % H liegt, und der Teil C der Höhe H der Kehle, der gegenüber dem eingeengten Durchlaß liegt, zwischen 10 und 20 %, vorzugsweise in der Nähe von 15 % H liegt.

10. Druckbehälter nach Ansprüchen 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel PB der ersten Schulter an dem Wendepunkt zwischen 20 und 50° und vorzugsweise in der Nähe von 35° liegt.

11. Druckbehälter nach Ansprüchen 2 bis 1o, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel PA der zweiten Schulter an dem Wendepunkt zwischen 10 und 40° und vorzugsweise in der Nähe von 25° liegt.

12. Druckbehälter nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß wenn der Wulst vor der Deckelmontage auf den Körper aufgeschoben wird, der obere Teil des Wulstes konisch ist und einen Neigungswinkel PC mindestens gleich 110 % des Neigungswinkels PA der zweiten Schulter an ihrem Wendepunkt hat.

13. Druckbehälter nach Ansprüchen 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trenner in der Ruhelage in radialer Richtung über den Wulst hervorsteht und dann konvex gebogen ist und

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anschließend eine konkave Blasenform aufweist.

14. Druckbehälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Trenners in der Nähe des Wulstes ungefähr gleich der Hälfte der Wulstbreite ist.

15. Druckbehälter nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Stärke des Trenners in einer gewissen Entfernung von dem Wulst geringer ist als in dessen Nähe und dann in der Nähe des Bodens der Blase stärker wird.

16. Druckbehälter nach Anspruch 1, bei dem der Körper eines steifen Gehäuses des Behälters eine erweiterte zylindrische Öffnung aufweist, die dazu bestimmt ist, durch Aufschieben einen Deckel aufzunehmen und die mit dem übrigen Teil des Körpers mit einer Schulter verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verstrebung bildende Versteifungsmittel, die in der Auskehlung angeordnet sind, welche außerhalb des steifen Gehäuses an der Schulter angeordnet ist, die die erweiterte zylindrische Öffnung und den Körper des genannten steifen Gehäuses verbinden.

17. Druckbehälter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die genannten Versteifungsmittel aus einem Material bestehen, das in der genannten Auskehlung abgesetzt wird und mit dem steifen Gehäuse fest verbunden wird.

18. Druckbehälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Material einen ringförmigen kontinuierlichen Wulst bildet.

19. Druckbehälter nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Material eine Abfolge von getrennten Punkten bildet.

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20. Druckbehälter nach Ansprüchen 17 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das genannte Material ein Schweißmaterial ist.

21. Druckbehälter nach Ansprüchen 16 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter einen Wendepunkt aufweist und zunächst einen konkaven Krümmungsteil und einen anschließenden konvexen Krümmungsteil aufweist.

22. Druckbehälter nach Ansprüchen 16 bis 2o, dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Schulter gerade ist.