HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft ein Druckgefäß bzw. einen
Druckbehälter, der unter hohen Betriebsdrücken (196 bis 294
bar) (200 bis 300 kg/cm²g) eingesetzt wird, wie
beispielsweise ein Extraktionsgefäß bzw. -behälter, welcher
das Hauptelement eines Apparates zur Durchführung
überkritischer Extraktion darstellt.
Beschreibung des Standes der Technik
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Die Anmelderin der vorliegenden Erfindung erfand bereits
zuvor ein Druckgefäß und meldete es zum Patent an (JP-A-
158396f im Folgenden als "Erfindung nach dem Stand der
Technik" bezeichnet). Gemäß den Figuren 4 und 5 umfaßt das
Druckgefäß gemäß dieser Erfindung aus dem Stand der Technik
ein zylindrisches Element a, welches das Gehäuse des
Gefäßes bildet, sowie zwei Abdeckungen bzw. Deckel b, die
jeweils in an beiden Seiten des zylindrischen Elements a
vorgesehenen Öffnungen eingesetzt sind, wobei die beiden
Abdeckungen b durch die Zwischenfügung von Zug- bzw.
Verbindungsstangen c miteinander verbunden sind, um so eine
im zylindrischen Element a verschiebbare integrale Einheit
zu bilden.
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Gemäß Fig. 5 wird die integrale Einheit der zuvor
beschriebenen Erfindung nach dem Stand der Technik durch
Verbinden der beiden Abdeckungen bzw. Deckel b mittels der
drei Zug- bzw. Verbindungsstangen c gebildet. Das führt
jedoch zu einem in vertikaler Richtung assymetrischen
Querschnitt. Folglich ist eine Berechnung der
Gestaltfestigkeit eines Hochdruckgefäßes, welche ein
unabdingbarer Gesichtspunkt bei dessen Gestaltung ist,
unweigerlich ziemlich komplex.
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Werden die Zug- bzw. Verbindungsstangen c gemäß Fig. 7
mittels Gewindeabschnitten d mit den Abdeckungen b
verbunden, müssen die Schraub- bzw. Gewindeabschnitte d
groß ausgelegt werden, was jedoch die Festigkeit
beeinflußt. Um das zu bewältigen ist es erforderlich, daß
die Gesamtstruktur eine beträchtliche Größe besitzt. Das
wiederum führt zu einer ziemlich zu großen Dicke t des
Ganzen (bzw. der Abdeckungen).
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Werden gemäß Fig. 8 große Gewindebohrungen e in den
Abdeckungen b vorgesehen und die Abdeckungen b und die
Zugbzw. Verbindungsstangen c mittels Muttern f miteinander
verbunden, beeinflußen die Verbindungsbereiche die
Festigkeit, so daß die Dicke bzw. Stärke t der Abdeckungen
b groß sein muß. Darüber hinaus ist es nicht leicht, mit
Dichtungen g alleine die Schraub- bzw. Gewindebereiche
wirksam abzudichten.
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Es könnte als möglich angesehen werden, die Zug- bzw.
Verbindungsstangen c gemäß Fig. 9 durch Schweißen an den
Abdeckungen b zu befestigen. Die geschweißten Bereiche bzw.
Schweißnähte h können alleine jedoch nicht den auf sie
durch die hohen auftretenden Drücke einwirkenden hohen
Belastungen widerstehen.
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Die US-A-3 411 655 offenbart eine Struktur, bei der
Endwandbereiche und ein Mittelbereich eines zylindrischen
Körperteils voneinander trennbar sind. Entsprechend
erfordert diese bekannte Vorrichtung problematische
Zusammenbau- bzw. Auseinanderbauarbeiten unter Verwendung
von Schrauben oder Ähnlichem bei der Montage oder bei der
Wartung dieses Druckgefäßes. Zusätzlich kann Verschleiß im
Hinblick auf die kreisförmige(n) Ausnehmung oder Nuten und
die entsprechenden Flansche des Mittelbereiches auftreten.
Weiterhin erfordert diese bekannte Vorrichtung zusätzliche
Arbeiten wie Überwachung der Schrauben-Anzieh(dreh)momente,
periodisches Austauschen der Schrauben und genaues Prüfen
des Verschleißes der Verbindungsbereiche der jeweiligen
Teile.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Demzufolge ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
die mit der zuvor beschriebenen Erfindung aus dem Stand der
Technik des Typs, bei dem die Abdeckungen b,b an ihren
Enden mittels der Zug- bzw. Verbindungsstangen c
miteinander verbunden sind, auftretenden Probleme zu
beseitigen und ein Druckgefäß zu schaffen, bei dem die
Festigkeitsberechnungen erleichtert bzw. vereinfacht sind
und das einen großen Aufnahme- bzw. Füllraum aufweist.
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Diese Aufgabe wird durch ein Druckgefäß gemäß Anspruch 1
gelöst.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Es zeigen:
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Fig. 1 eine perspektivische Darstellung des Körperteiles
des Druckgefäßes gemäß dieser Erfindung,
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Fig. 2 eine Schnittansicht entlang der Linie II-II in Fig.
1,
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Fig. 3 eine Schnittansicht eines Zustandes, bei dem ein
Korb im Proben-Aufnahmeraum des Körperteiles
untergebracht ist,
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Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung
der Erfindung nach dem Stand der Technik,
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Fig. 5 eine perspektivische Darstellung des Körperteiles
bei der Erfindung nach dem Stand der Technik und
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Fig. 6 eine Schnittansicht des Zustandes, bei dem ein Korb
im Proben-Aufnahmeraum des Körperteiles der
Erfindung nach dem Stand der Technik untergebracht
ist und
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Fig. 7 bis 9 Darstellungen zur Verdeutlichung von
zwischen den Zug- bzw. Verbindungsstangen und den
Abdeckungen vorgesehenen Verbindungsstrukturen.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform dieser Erfindung wird nun unter Bezug
aüf die beigefügten Zeichnungen beschrieben werden. Die
Fig. 1 zeigt einen Körperteil 1 eines Druckgefäßes bzw.
- behälters gemäß dieser Erfindung. Der Körperteil 1 umfaßt
Endwandabschnitte 1a,1a, die den Abdeckungen b bei der
Erfindung nach dem Stand der Technik entsprechen, sowie
Verbindungsabschnitte 1b,1b, die den dortigen Zug- bzw.
Verbindungsstangen c entsprechen. Die Verbindungsabschnitte
1b,1b sind integral mit den Endwandabschnitten 1a,1a
ausgebildet und werden gemäß Fig. 2 durch zwei parallele
Ebenen bzw. Flächen 1c,1c gebildet, entlang denen der den
Körperteil 1 bildende zylindrische Körper ausgeschnitten
ist, um eine in vertikaler Richtung symmetrische
Konfiguration zu erzielen.
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Die Querschnittsfläche der Verbindungsabschnitte 1b,1b, die
nach dem Ausschneiden entlang den parallelen Flächen stehen
bleibt, entspricht der Summe der Querschnittsflächen der
Zug- bzw. Verbindungsstangen c bei der Erfindung nach dem
Stand der Technik.
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Die Fig. 3 zeigt einen Zustand, bei dem ein Gewebe- bzw.
Gitterkorb 4 mit Proben 3 in einem Probenaufnahmeraum 2 des
Körperteiles 1, der in diesem Zustand in das zylindrische
Element eingeführt ist bzw. wird, aufgenommen ist.
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Die Fig. 6 zeigt die Weise, auf die die Proben im
Druckgefäß nach dem Stand der Technik eingesetzt sind. Das
Vorhandensein der Zug- bzw. Verbindungsstangen c engt den
Probenaufnahmeraum sehr ein, wohingegen der
Probenaufnahmeraum 2 dieser Erfindung beträchtlich größer
ist, wobei die Verbindungsabschnitte 1b,1b die Aufgabe der
Verbindungsstangen c übernehmen.
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Weiterhin erlaubt die durch Ausschneiden des zylindrischen
Körpers entlang der parallelen Flächen 1c,1c erhaltene
vertikal symmetrische Gestaltung eine vereinfachte
Festigkeitsrechnung, die leicht während des Entwurfs bzw.
der Konstruktion von Druckgefäßen durchgeführt werden kann.
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Zusätzlich treten dadurch, daß die Endwandabschnitte und
die Verbindungsabschnitte integral bzw. einstückig
ausgeführt sind, keine Verbindungsprobleme wie die im
Hinblick auf die Erfindung nach dem Stand der Technik
Beschriebenen auf.