DE576315C - Behaelter zur Aufnahme hochgespannter Gase - Google Patents

Behaelter zur Aufnahme hochgespannter Gase

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DE576315C DED59445D DED0059445D DE576315C DE 576315 C DE576315 C DE 576315C DE D59445 D DED59445 D DE D59445D DE D0059445 D DED0059445 D DE D0059445D DE 576315 C DE576315 C DE 576315C
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Description

  • Behälter zur Aufnahme hochgespannter Gase Es ist bekannt, daß die Materialspannungen in einer Hohlkugel bei gleicher Belastung und gleicher Wandstärke die Hälfte derjenigen in einem Hohlzylinder betragen. Man hat auch schon versucht, die höheren -Festigkeitseigenschaften der Kugelform für Gefäße auszunutzen, deren äußere Abmessungen, wie z. B. bei Stahlflaschen und Dampfkesseln, zylindrischen Dimensionen entsprechen, indem man derartigen Behältern eine gewellte oder 'aus Kugelschalen zusammengesetzte Oberfläche gegeben hat. Diese Gefäße besitzen jedoch gegenüber Zylindern bei gleichem Volumen und gleichem Gewicht keine erhöhte Festigkeit, da neben den durch die Kugelform gefestigten Teilen Übergangsstellen geringerer Festigkeit auftreten und die Gesamtfestigkeit eines Behälters sich nur nach der Festigkeitder schwächsten Stelle richtet.
  • Vorliegende Erfindung ermöglicht es, die erhöhten Festigkeitseigenschaften der Kugelform auch bei zylindrischer Gesamtdimension praktisch auszunutzen und insbesondere Behälter für hochgespannte Gase herzustellen, die bei gleichem Gewicht ein wesentlich höheres Fassungsvermögen als ein zylindrischer Behälter besitzen.
  • Der neue Behälter für verdichtete Gase erhält erfindungsgemäß die Form eines Kugelstabes, d. h. er besteht aus mehreren auf einer gemeinsamen Achse liegenden Hohlkugelzonen mit großen Öffnungswinkeln, mindestens 8o°, wobei die übergingsAtellen zwischen zwei Kugelzonen eine größere Wandstärke haben als die kugelförmigen Teile. Es hat sich nämlich gezeigt, daß es nur dann möglich ist, bei zylindrischer Gesamtdimensionierung die erhöhten Festigkeitseigenschaften der Kugelform in den kugelförmigen Teilen voll auszunutzen, wenn die Übergangsstellen zwischen zwei Kugelzonen so verstärkt sind, daß sie die an den Enden der Kugelzonen auftretenden Randspannungen aufnehmen können. Ferner überwiegt der Volumengewinn durch die kugelförmigen Teile nur dann die Gewichtsvermehrung durch die zur gleichen Festigkeit der Übergangsstellen wieder Kugelteile notwendige Verstärkung der übergangssteilen, wenn die öffnungswinkel der Kugelzonen genügend groß und damit die übergangssteilen zwischen zwei Kugelzonen, in denen die Randspannungen auftreten, ausreichend klein sind.
  • Der erfindungsgemäße Hohlkörper kann an den Enden durch Hohlkugeln abgeschlossen sein; die Krümmungsradien der Ausbauchungen liegen nach ihrer Größenordnung zweckmäßig zwischen den Radien und den Durchmessern der Einschnürungen. Die Mittelpunkte der Hohlkugelzonen befinden sich vorteilhaft auf der Gefäßachse. Die Einschnürungen können mit druckaufnehmenden Ringen versehen oder selbst ringförmig verstärkt sein.
  • Die Herstellung der Körper erfolgt entweder dadurch, daß man um die ursprünglich zylindrische Oberfläche in geeigneten Abständen druckfeste Ringe, Bänder o. dgl. legt und sodann das Gefäß in kaltem oder warmem 7,ustand aufbläht, -oder aber dadurch, daß man das ursprünglich zylindrische Gefäß in geeigneten Abständen ringförmig im Sinne einer Durchmesserverkleinerung drosselt. Selbstverständlich können die Körper nach der Formgebung zwecks Umschichtung der Moleküle in einem Glühverfahren nachbehandelt (vergütet) werden, wodurch sie eine zuverlässigere Festigkeit erhalten: Daneben besteht die Möglichkeit, alle vorhandenen Gefäße. (z. B. Flaschen) in solche gemäß der Erfindung bei gleicher Festigkeit, aber größerem Fassungsvermögen (bis 50 %) umzuformen.
  • Neben diesem Herstellungsverfahren be-_ steht auch die Möglichkeit, die erfindungsgemäßen Hohlkörper zu gießen und sie-gegebenenfalls durch Aufblähen zwischen den Einschnürungen oder durch weiteres Drosseln der Einschnürungen nachzubehandeln.
  • Die beiliegenden Figuren zeigen drei Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes. Gemäß Fig. i ist das Gefäß durch Einschnürungen kugelstabförmig - in Hohlkugelzonen unterteilt; in die Einschnürungen sind im Querschnitt dreieckige, mit der spitzen Kante aufsitzende Ringe a verlegt; die Krümmungsradien der Kugelzonen sind mit A, die Radien der Einschnürungen mix B und die Durchmesser der Einschnürungen mit -C bezeichnet. Die Radien A liegen nach ihrer Größenordnung zwischen den Radien B und den Durchmessern C. Die Mittelpunkte der Kugelzonen befinden sich auf der Gefäßachse D.
  • Die Fig. 2 zeigt ein gegossenes Hohlgefäß in teilweisem Schnitt; hier fehlen die Ringe in den Einschnürungen, dafür sind letztere selbst verstärkt.
  • Das Hohlgefäß der Fig.3 ist aus einem .Zylinder entstanden, welcher durch Drosselung an den Einschnürungsstellen im Durchmesser verkleinert wurde. Die so entstandene Form ist gestrichelt angedeutet. Zwischen zwei benachbarten Einschnürungen wird der Zylinder dann nachträglich zum Kugelstab kugelförmig aufgebläht.
  • Selbstverständlich eignet sich der erfindungsgemäße Hohlkörper auch zur Aufbewahrung von Flüssigkeiten.

Claims (1)

  1. PATCNTANSPRÜcHC: i. Behälter zur Aufnahme hochgespannter Gase, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Einschnürungen und Ausbauchungen die Form eines Kugelstabes mit einem öffnungswinkel der Kugelzonen von mindestens 8o° besitzt und seine. Wandstärke in den Einschnürungen größer ist als in den Kugelteilen. z. Behälter nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß er an den Enden durch Hohlkugeln abgeschlossen ist. 3. Behälter nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Krümmungsradien der Ausbauchungen nach ihrer Größenordnung zwischen den Radien und den Durchmessern der Einschnürungen liegen. ' ¢. Behälter nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittelpunkte der Ausbauchungen auf oder nächst der Gefäßachse liegen. 5. Behälter nach Anspruch i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in die Einschnürungen druckaufnehmende Ringe verlegt sind. 6. Behälter nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet; - daß die Ringe im Querschnitt dreieckig sind und mit der Dreieckspitze gegen die Einschnürung anliegen.
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