DE8717878U1

DE8717878U1 - Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen

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Publication number: DE8717878U1
Application number: DE8717878U
Authority: DE
Original assignee: Messer Griesheim GmbH
Current assignee: Messer Griesheim GmbH
Priority date: 1987-08-17
Filing date: 1987-08-17
Publication date: 1990-12-13
Anticipated expiration: 1997-08-18
Also published as: DE3727326A1; ATE69298T1; US4895345A; JPS6465400A; EP0303840A2; DE3727326C2; EP0303840B1; EP0303840A3

Description

16.JuIi 1987

MESSER GRIESHEIM GMBH MG 1613

Kennwort: Geteilte Ventilmuffe EM 1303

Erfinder: K.-H. Gladbach Ordner: E Dr.M.Resten

Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen

Die Erfindung betrifft eine Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
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Druckgasbehälter für die Speicherung und Verteilung von ultrareinen Gasen werden aus rostfreien, hochlegierten Chrom-Nickelstählen hergestellt. In der Regel handelt es sich hierbei um Druckgasflaschen mit einem Inhalt zwischen 5 und 50 Litern, die als Schweißkonstruktion aus einem nahtlosen oder längsnahtgeschweieten zylindrischen Rohr hergestellt werden. Dieses Rohr wird durch zwei angeschweißte Böden verschlossen. Vor dem Verschweißen sind die Innenoberflächen der Teile leicht zugänglich und können die für die spätere Oberflächenqualität

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erforderliche mechanische Vorbehandlung auf das geforderte Rauhigkeitsmaß erfahren. Die Innenoberflächen von Behältern aus derartigen hochlegierten Chrom-Nickelstählen müssen eine Güte aufweisen, die gewährleistet, daß die Reinheit und Zusammensetzung der mit ihnen in Berührung kommenden Gase nicht beeinflußt wird. Deswegen müssen diese Oberflächen elektrolytisch poliert werden können. Bei herkömmlichen Druckgasflaschen ist die Gewindeöffnung für den Ventilanschluß der einzige Zugang zum Behälterinnern. Das elektrolytische Polieren wird hierdurch sehr erschwert und erfordert besonders bei Flaschen mit größerem Inhalt einen sehr großen Aufwand.

Eine andere Schwierigkeit ergibt sich aus der Verwendung von hochlegierten Chrom-Nickelstählen als Behältermaterial. Da diese Werkstoffe eine sehr geringe Festigkeit besitzen, müssen Druckgasbehälter, die daraus gefertigt werden, kryoverformt werden.

Dabei wird der vorgefertigte Behälter auf sehr tiefe Temperaturen abgekühlt und durch Innendruck plastisch verformt, bis das Behältermaterial die für den späteren Betriebseinsatz erforderliche Festigkeit erreicht hat.

Da eine nachträgliche Wärmebehandlung die durch Kryoverformung hervorgerufene F«sMgkeitssteigerung wieder rückgängig macht, müssen alle für die Herstellung des Behälters erforderlichen Schweißarbeiten vor der Kryoverformung durchgeführt sein. Dies betrifft insbesondere das Einschweißen der Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils in den oberen Boden und gegebenenfalls die Ausbildung des Flaschenfußes im Bereich des unteren Bodens.

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Anders als bei konventionell hergestellten Druckgasbehältern, werden bei kryoverformten Behältern ganz besondere Anforderungen an den Behälterverschluß gestellt. Er muß der für das Kryostrecken erforderlichen, hohen Innendruckbeanspruchung bei kryogenen Temperaturen standhalten und darf dabei seine absolute Dichtheitsfunktion nicht verlieren.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen zu schaffen, welche das Reinigen und elektrolytische Polieren der inneren Oberfläche des Behälters erleichtert und gleichzeitig sicherstellt, daß die Behäl-5 ter durch Krycverformung hergestellt werden können und anschließend keiner thermischen oder mechanischen Nachbehandlung mehr bedürfen.

Ausgehend von dem im Oberbegriff des Anspruches 1 berücksichtigten Stand der Technik ist diese Aufgabe erfindungsgemäß gelöst mit den im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter^nsprüchen angegeben.

Durch die Erfindung ist es möglich, die eigentliche Ventilmuffe mit ihrer Gewindeöffnung vom Behälter abzunehmen, wodurch eine große Halsöffnung frei wird, durch welche die innere Oberfläche des Behälters leicht gereinigt und elektrolytisch poliert werden kann. Als Abdichtung zwischen dem lösbaren und dem in den oberen Behälterboden eingeschweißten Teil der Ventilmuffe wird eine konisch geschliffene, rein metallische Abdichtung bevorzugt. Andere

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Abdichtungsmöglichkeiten sind aber möglich, beispielsweise eine über einen Schneidring abdichtende Verschraubung.

S Durch die Erfindung wird auch ein leichter Zugang zum Behälterinnern nach dessen Gebrauch ermöglicht, beispielsweise um die Qualität der Oberfläche zu überprüfen.

Die Zeichnungen veranschaulichen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Es zeigen:

Fig.1 die teilweise geschnittene ..c Gesamtansicht eines Druck

gasbehälters mit abnehmbarer Ventilmuffe,

Fig.2 den Behälterkopf von Fig.1 2Q in vergrößertem Maßstab.

Der in Fig.1 dargestellte Druckgasbehälter aus hochlegiertem Chrom-Nickelstahl besteht aus einem zylindrischen Rohr 1/ an welches ein unterer Boden 2 und ein oberer Boden 3 angeschweißt sind. Als Behälterfuß dient ein Fußteil 4, welches mittels eines am unteren Boden 2 angeschweißten Gewindezapfens 5 am Behälterfuß befestigt werden kann. Diese Gestaltung des Behälterfußes ist besonders günstig/ da sich sowohl der untere Boden 2 als

3Q auch das zylindrische Rohr 1 bei der Kryoverformung frei und gleichmäßig verformen können. Ein konventionell angeschweißter Fußring würde dagegen die Kryoverformung behindern. Ein nachträgliches Anschweißen eines Fußringes an den verformten Behälter verbietet sich wegen der damit verbundenen unvermeidlichen Materialveränderungen.

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Der Behälterkopf ist in Fig.2 vergrößert dargestellt. Erfindungsgemäß besteht die irr. oberen Boden 2 angebrachte Ventilmuffe aus einem in den oberen Boden 3 eingeschweißten zylindrischen Halsstück 6 und einem mit diesem lösbar aber gasdicht verbundenen Einsatz 7. Der Einsatz 7 enthält die eigentliche Gewindeöffnung für das Gasflaschenventil 8, welches in den Einsatz 7 eingeschweißt ist. Der Einsatz 7 und das Gasflaschenventil 8 können auch von vornherein als ein Bauteil hergestellt werden.

Die Verbindung zwischen dem Halsstück 6 und dem Einsatz ist als konisch geschliffene Dichtfläche ausgebildet und stellt eine rein metallische Abdichtung dar. Der erforderliche Abdichtdruck wird durch eine überwurfmutter aufgebracht, welche das Halsstück 6 und den Einsatz 7 miteinander verbindet. Durch die überwurfmutter 9 wird mittels eines elastischen Dichtringes 10 gleichzeitig ein Halsring 11 auf den oberen Boden 3 gedrückt. Der Halsring 11 kann aus Metall oder Kunststoff bestehen. Er wird durch eine auf den oberen Boden gerichtete Madenscb-raube 12 arretiert. Der Halsring 11 besitzt eine den Konturen der überwurfmutter 9 entsprechende sechseckige Aussparung, die den unteren Teil der überwurfmutter 9 umgibt. Der durch die Madenschraube 12 arretierte Halsring 11 sichert somit die überwurfmutter gegen Verdrehen und unbeabsichtigtes öffnen. An der Außenseite des Halsringes 11 befindet sich ein Außengewinde 13, welches das Aufschrauben einer Ventilschutzeinrichtung 14, beispielsweise eines Ventilschutzkorbes oder einer Ventilschutzkappe, ermöglicht.

Die rein metallische Abdichtung durch eine konisch geschliffene Dichtfläche zwischen dem Halsstück 6 und dem Einsatz 7 stellt eine völlig gasdichte Verbindung dar. Dies gilt sowohl für nonaaxe Betriebsbedingungen (200 bar Innendruck; Umgebungsdruck) als auch für die

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Bedingungen beim Kryostrecken während der Herstellung (ca.600 bar Innendruck; 77 K). Diese Art der Abdichtung schließt jede Verunreinigung des Gasinhaltes durch Kontakt mit Gewinden oder anderen Dichtungselementen aus.

Ba/Hi

Claims

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1. Ventilmuffe zur Aufnahme des Gasflaschenventils (8) von Druckgasbehältern aus hochlegierten Chrom-Nickelstählen, welche im oberen Boden (3) des Druckgasbehälters angeordnet ist/

dadurch gekennzeichnet,

daß die Ventilmuffe aus einem in den oberen Boden eingeschweißten zylindrischen Halsstück (6) und einem mit einer Gewindeöffnung für das Gasflaschanventil versehenen Einsatz (7) besteht, welcher gasdicht und lösbar mit dem Halsstück verbunden ist, wobei der Innendurchmesser des Halsstückes größer ist als der Durchmesser der Gewindeöffnung des Einsatzes.

2. Ventilmuffe nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Verbindung zwischen Halsstück und Einsatz als konisch geschliffene, rein metallische Abdichtung ausgebildet ist, bei der der Abdichtdruck durch ein HalsstUck und Einsatz miteinander verbindende Überwurfmutter (9) aufgebracht wird.

3. Ventilmuffe nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,

daß durch die Überwurfmutter mittels eines elastischen Dichtringes (10) ein Halsring (11) auf den oberen Boden gedrückt wird.

4. Ventilmuffe nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Halsring eine den Konturen der Überwurfmutter entsprechende Aussparung besitzt, welche den unteren Teil der überwurfmutter umgibt.

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5. Ventilmuffe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Halsring durch eine auf den oberen Boden gerichtete Madenschraube (12) arretiert ist. 5

6. Ventilmuffe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

daß der Halsring ein Außengewinde (13) zum Aufschrauben einer Ventilschutzreinrichtung (14) besitzt. 10

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