DE1529039A1 - Trockener Gasbehaelter mit biegsamem Mantelteil - Google Patents

Description

Dipl..ma GERD UTERMANN Patentanwalt HEILBRONN. KAISERSTRASSE 54 Cachr·« gtfltnübtr dtr Ftttfttll· Hennen·« Ftmtprtchtr07t31 /82828 Konton: Handtitbank HtHbronn Aa 23080 · Potttehtckemt 8tuttgart 43016

Patent- und Gebrauehsmusterhilfsanmelüung B 3· 32 D 2

21, Mai 1966

UT/B

Anmelder: Eisenbau Heilbronn

Paul G e η t 3 c h

71 ,, Heilbronn
Brüggemanna tr.39

Irookener Gasbehälter mit biegaamem Mantelteil

Die Erfindung bezieht sich auf einen trockenen Gasbehälter mit einem beweglichen, aus biegsamem Material bestehenden, sich verjüngenden Mantelteil, der zwischen der festen Behälterwand und einer kleineren, sich bewegenden Dachscheibe od. dgl. gasdicht angeordnet ist.

Tor langer Zeit ist ein Gasbehälter für Fahrzeugbeleuchtungen bekannt geworden (deutsche Patentschrift 20 115), welcher in einem im GrundrisB quadratischen Gehäuse eine bewegliche quadratische Platte aufweist, die etwas kleiner als das Gehäuse und mit Hilfe einea speziell präparierten Lederstreifens gegenüber dem Gehäuse abgedichtet ist. Der Lederstreifen ist pyramidenstumpfförmig

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ausgebildet und hat aogernr.dete ficken. Für Orrouar&UMbehülter, wie sie die Erfindung behandelt, ist eine derartige Konstruktion liicLt geeignet, da der als Dichtuni; bzw. biegsamer I an ••,elteil vorgesehene lederstreifen zu Faltenbildun;;en neigen würde, die das Laterial übermäaaig beanspruchen wurden.

Für einen Teleakop-Gaatehklter ist vorgeaehla^eri worden (DHP 573 423), zwischen den Teleskopringen gummierte Gewebe vorzugehen, welche mit überlagerten Hetzen, beiapielsweioe au3 Laschendrahtgevvebe ohne Dehnung, versehen sind. Diese lietae sollten die auftretenden Kräfte aufnehmen. 3ie sind üazu jedoch nicht geeignet, da die zylinderfonaigen, gummierten Gewebe nach Art einer Hollraembran ihren Durohraeaaer und damit ihren Umfang verändern. Die für dieae Konstruktion gedachten letze müssten eine derartige Veränderung mitmachen· Sie könnten dann lediglich in der auagefahrenen Stellung Zugkräfte aufnehmen, während sie in der teilweiae oder ganz eingefahrenen Stellung keinerlei Wirkung auaüben, da aie dann auf Druck beansprucht wären. Yfeil dieae Konstruktion nicht ausführbar ist, verwenden die trockenen Gasbehälter heute an zylindrischen Wänden abrollende Dichtungen, wobei zur Verhinderung des Faltenschlagena in FoI^e der Umfangst-iiderlinien verschiedene LIasanahmen zur elastischen Abstützung getroffen worden aind.

Die Erfindung geht einen anderen Weg und soll einen trockenen Gteabehälter schaffen, dessen biegsamer 1/Iantelteil ohne überm&saige Verformung und ohne Füllraumverlust eine einwandfreie Bewe-

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gung und trotzdem gute Abstützung des biegsamen Lianteltellea ert.üglicht. Der Aufbau soll konstruktiv einfach und die Herstellung leicht aein.

Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, dass der biegsame iCanteltcil mit ζ\χμ- und druckfesten Ringen versehen ist, deren Aus send ure hines s er jeweils etwas kleiner als der Innendurchmesser des nächsten Ringee isfyund dass Verbindungsmittel vorgesehen sind, welche die Ringe auf Abstand halten, jedoch das Bewegen der kleineren Ringe durch die grosseren Ringe ermöglichen. Dadurch wird ein Grossraunspeicher geschaffen, der praktisch die volle Hubhöhe zur Speicherung ausnutzt und dessen elastischer i.antelteil sich vor allem in der nahezu leeren Stellung nicht nach innen ausbaucht und Palten schlagt, die zu Überlappungen und ijberbeanspruchungen des Materials führen würden. Vielmehr legt sich der biegsame Mantelteil in kleinen Wellen an die Ringe an und diese bewegen sich mit dem Mantelteil, aus der unteren Stellung über die verschiedenen Zv/iachenstellun^en in die oberste Stellung, wobei die kleineren Ringe jeweils die grosseren Ringe durchdringen und der biegsame Mantelteil in.mer abgestützt ist. Der konstruktive Aufbau ist äusserst einfach.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung können die Ringe lose auf der Aussenfläche des beweglichen kanteIteiles aufliegen und die Verbindungsmittel von Bändern gebildet sein, welche die Ringe drehbeweglich umschlingen. Die Bänder sind auch biegsam, um sich der jeweiligen Form des beweglichen Hantelteiles anzupassen. Es kann eine,ggf. aus mehreren Teilen· zusammengesetzte^ke-

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gelstumpfförmige oder nach einer anderen, sioh im Querschnitt verjüngenden Kurvenlinie ausgebildete biegsame Dichtungsschürze verwendet werden, die aus Gewebe und Kunststoff oder Gumr,ii besteht. Sie wird an der festen Behälterwand und der Dachscheibe •jeweils gasdicht eingespannt. Auf sie ist lediglich ein Netzwerk aus den Ringen und den Bändern aufgelegt, die ebenfalls an der festen Behälterwand bzw. Dachscheibe eingespannt sind. Der Behälter hat zweckmässig Kreisform, da dann Paltenbildüngeη am besten ausgeschlossen werden. Die Ringe haben vorteilhaft Kreisquerschnitt oder Kreisringquerschnitt. Sie können aus Stahlrohren gefertigt werden.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Bänder auf Lücke angeordnet sind und jeweils nur an zwei Ringe bzw. an einen Ring und die Einspannung angreifen.

Um das aus den Ringen und Bändern gebildete Stützkorsett den zulässigen Beanspruchungen und den auftretenden Belastungen anzupassen, kann der Abstand der Ringe verschieden gross sein, wobei es von Vorteil ist, wenn der Abstand der Ringe sich mit zunehmender Grosse der Ringe verringert.

Damit der biegsame Mantelteil an den Einspannungen höchstens um etwa 90° umgebogen wird, wird er vorteilhaft waagerecht an der Behälterwand und/oder der Daohscheibe eingespannt. Dabei ist es zweckmässig, den Übergang zu den Planschen bzw. der Behälterwand und der Dachscheibe abgerundet auszubilden. Das kann konstruktiv

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einfach dadurch gelöst werden, dass die Abrundung an der Einapannstelle von einem mit der Behälterwand bzw. der Dachscheibe fest verbundenen, aus Rohr gefertigten Ring besteht. Dieser rohrförmige Ring kann mit Laschen versehen werden, die mit Hilfe der Flanschachrauben gehalten werden·

Da sich die Dachsoheibe bei der neuen Behälterkonstruktion über aehr groase Wege frei bewegt, kann sie zu Taumel- und Schlingerbewegungen neigen. Diesen wirkt ein weiteres Merkmal der Erfindung dadurch entgegen, dasa die Dachscheibe auf wenigstens einer sie durchdringenden Säule verschiebbar geführt ist. Bei grösseren Behältern können vorteilhaft auch drei Säulen vorgesehen sein. Die Säulen können aus sog, Präzisionsstahlrohr bestehen, welches keiner weiteren Oberflächenglättung unterworfen wird. Es lassen sich damit sehr einfache und preiswerte Führungen schaffen, die allen auftretenden Anforderungen gerecht werden. An der Dachscheibe werden vorteilhaft je Säule zwei im Abstand voneinander angeordnet© Wälzlager angebracht. Diese werden mit Dichtungen versehen, die das Austreten des Schmiermittels in den Behälter verhindern. TJm die Säulenführung gasdicht zu machen, kann im Bereich der Wälzlager eine an sich bekannte Stopfbuchse vorgesehen werden, welche eine gleitende Dichtung darstellt. Andererseits kann man die Abdichtung der Säulenführungen auoh mit einem zwischen der Daohsoheibe und dem oberen Ende der Säule angeordneten Faltenbalg bewirken.

Die Erfindung wirä nachfolgend an Hand äer Zeichnungen an Ausfuhr ungsbeispielen näher erläutert.

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Es zeigen: -

Fig. 1a einen Längsschnitt dar linken Hälfte dea neuen Behälters in leerem Zustand;

Fig. 1b die rechte Hälfte des neuen Behälters ii.-_t gefüllten Zustand in der Ansicht;

Pig. 2 die Draufsicht auf den neuen Behälter, jedoch nur zu einem Viertel und ohne das Gestell für die Führungssäule;

Pig. 3a den linken Teil eines Längsschnittes durch den neuen Behälter im fast leeren Zustand;

Pig. 3b einen vereinfachten Halbschnitt durch den rechten Teil eines Behälters,ohne Stützringe;

Pig. 4 die Draufsicht auf eine Dachscheibe mit drei Pührungssäulen;

Fig. 5 einen Schnitt durch die Kugellagerführung der Dachocheibe mit Faltenbalgdichtung und

Pig. 6 die Abdichtung der Säulenführung mit einer Stopfbuchse.

Der in den Figuren 1 und 2 dargestellte Gasbehälter 1 hat eine kegelstumpfförmige, feste Behälterwand 2, deren kleinere Öffnung mit der aufgeaohweissten Bodenplatte 3 verschlossen ist. An den

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oberen.Rand der kegeistu&pfform!,jen Behälterwand 2 ist ein Flansch 4 angeschweisst. Dieser ist bei 5 abgerundet. An dem Plansoll ist der kegeis tumpffb'rialge, biegsame kantelteil 6 unter Zwischenlage einer im Querschnitt rechteckigen Hingscheibe mit ' Hilfe der Flanschschrauben 7 gasdicht eingespannt. Einige der Flanschschrauben 7 halten die Laschen 8 eines im Durchmesser dem Flansch 4 entsprechenden festen Einspannringes 9· An dem anderen Ende des biegsamen kantelteiles 6 ist die Dachscheibe 10 befestigt. Diese hat einen nach innen gerichteten, ebenfalls gerundet angeschlossenen DachBcheibenflanach 11, an welchem der bevje^liche luantelteil 6 mit Hilfe der Schrauben 12 einer Hingscheibe und eines Dachscheibenringes 13 eingespannt iat. Zur Befestigung des Dachscheibenrin^es 13 sind an diesen Laschen 14 ange-BChweisst, die von den Schrauben 12 gehalten v/erden.

Auf der Bodenplatte 3 ißt zentral eine aus Präzisionsstahlrohr bestehende Führungssäule 15 befestigt, deren oberes Ende 16 von einem am Flansch 4 befestigten Gestell 17 gehalten wird. Dieses kann auch von einer Schutzwand gebildet sein. Die Dachscheibe 10 hat ein die Führun^ssäule 15 umgebendes Lagergehäuse 18, welches mit Kugellagern versehen ist und im einzelnen an Hand der Figuren 5 und 6 erläutert werden wird.

Auf der Aussenfläche des biegsamen luantelteiles 6 liegen aus Stahlrohr hergestellte Ringe 19, deren Abstand A mit grosser werdendem Durchmesser der Ringe abnimmt. Die Ringe 19 sind mit Hilfe von Bändern 20 untereinander verbunden, diese umschlingen die Ringe, lassen jedoch ein Verdrehen der Bänder um die Ringe zu. Die an den grüssten beweglichen Ring 19 angreifenden

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Rinder 21 sind am Flansch 4 wit feat^esuannt. Die am kleinsten Hing angreifenden Bander 22 sind an der Dachscheibe 10 mit eingespannt. Die feste Behälterwand 2 ist mit einem An3chlußßtutzen 23 versehen,

wenn in den Anschlußstutzen 23 Gag unter Druck eingeleitet wird, .hebt sic/i der bewegliche kantelteil 6 samt Dachscheibe 10 langsam an und gelangt aus der in Fig. 1a dargestellten unteren Stellung in die in Pig. 1b dargestellte obere Füllstellung. Dabei legt sich der biegsame kanteltoil 6 - wie in Pig. 3a dargestellt ■ in leichten Y/ellenlinien an die Hinge 19 an. - Die Bander 20,21 und 22 sind in Pig. 3a v/eggelassen.- Die bewegliche Behälterwand 6 wird durch die Hinge daran gehindert, eine Form einzunehmen, wie sie in Pig. 3b dargestellt ist, welche bei freier Beweglichkeit des biegsamen Lantelteiles von diesem eingenommen würde. Dabei würden sich starke Palten bilden, die zu Überlappungen und Beschädigungen des Materials führen würden, die jedoch bei dem neuen Behälter nicht mehr auftreten können. Au3serdem würde ein Behälter ohne die Ringe einen der ausgebauchten Form des beweglichen Iflantelteiles entsprechenden toten Raum enthalten, in welchem das Gas nur unter geringem Druck lagert. Durch die Unterteilung in eine mehr oder weniger grosse Anzahl einzelner Y/ellen wird auch die Gesamtbeanspruchung des biegsamen Mantelteiles vermindert.

Beim weiteren Befüllen des Behälters schieben sich die Ringe 19 langsam durcheinander. Sie stützen in jedem Moment die Behälter-

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wand ab. Diο Hinge 19 stellen auch eine Gewicuts belastung der Behälterwand dar und tragen somit zum Halten des Gasdruckes bei.

Pig. 4 zeigt eine Dachscheibe 10 mit den daran befestigten Dachscheibenring 13. Diese Dachscheibe wird im Gegensatz zu der Darstellung in Fig. 1 von drei Führungssäulen 15 ö^e£^en Taumelbewegungen gesichert, die hat drei Lagergehäuse 1b. Die anschlies- . senden Teile des Behälters sind der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt.

Fig. 5 zeigt in vergrössertem Maßstab die Führung der Dachscheibe 10. In dem rohrförmigen Lagergehäuse 16 sind im Abstand voneinander zwei Wälzlager 24 angeordnet, um ein Verkanten der Dachscheibe zu verhindern. Die Lager haben Dichtungsringe 25, die ein Austreten der Schmiermittel,insbesondere in den Behälter, verhindern. Streben 26 halten das Lagergehäuse 18 an der Dachscheibe 10 und verstärken diese.

Da die Wälzlager 24 gasdurchlässig sind, ist die Führung mit einem Faltenbalg 27 ausgerüstet, dessen unteres Ende mit dem Lagergehäuse 18 der Wälzlager 24 gasdicht verbunden ist und dessen oberes Ende an dem oberen Ende 16 der Säule 15 mit Hilfe einer Scheibe 28 gasdicht befestigt ist.

Fig. 6 zeigt, wie anateile des Dichtungabalgea auch eine Stopfbuchse 29 an sich bekannter Art zur Abdichtung der Führung vorgesehen werden kann. Diese iat zweckmässigerweise im oberen Teil

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des Lagergehäuses 18 eingesetzt und dichtet so die Dachscheibe in ihrer Führung nach aussen ab.

Die beschriebenen und dargestellten Führungen haben den Vorzug des einfachen und stabilen Aufbaus, im Gegensatz zu den bisher bei Gasbehältern mit Dachscheiben vorgesehenen Seil- und Gelenkführungen mit den dazu benötigten Seilen, Rollen und Gegengewichten. Sie sind insbesondere auch deshalb für den neuen Gasbehälter mit beweglichem llantelteil geeignet, weil dieser keine im leeren Zustand nach oben reichenden zylindrischen Anla^efli'-chen für die Dichtung benötigt, an welchen nach auasen reichende Führungselemente angreifen könnten, wie dieses bei Teleskopbehültern mit zylindrischen Mänteln möglich ist. Obwohl eine bzw. drei Führungssäulen in Auaführungsbeispielen dargestellt wurden, kann je nach Grös3e der Dachscheibe auch eine andere Zahl von Führungssäulen vorgesehen werden.

Auch kann ggf. im Rahmen des Erfindungagedankens anateile der Dachscheibe eine feste Behälterwand vorgesehen sein, an die sich wiederum eine bewegliche Behälterwand in gleicher Weise anschliesst wie bei den dargestellten Ausführüngsbeispielen. Auch können anstelle der Bänder 20, 21, 22 für das Festhalten der Ringe 19 andere Verbindungselemente vorgesehen werden. Der obere Teil des Behälters kann von einer Schutzwand umgeben sein, die ifti bei Aufstellung im Freien vor den Witterungseinflüssen und gegen Eindringen von Wasser in den im leeren Behälter gebildeten Raum schützt. -

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Claims (1)

1. Trockener (Jasbehälter mit einem beweglichen, aus biegsamem !„aterial bestehenden,· sich verjüngenden llantelteil, der zwischen der festen Behälterwand und einer kleineren, sich bewegenden Dachscheibe od. dgl. gasdicht angeordnet ist, d ad u r c )i g e k e η η ζ e ic h η e t, dass der biegsame kantelteH (6) mit zug- und druckfeaten Ringen (19) versehen ist, deren Aussendurchmesser jeweils etv/as kleiner als ' der Innendurchmesser des nächsten Ringes (19>9) ist, und ■ dass. Verbindungsmittel (20,21,22) vorgesehen sind, welche die Ringe (19) auf Abstand halten, jedoch das Bewegen der kleineren Ringe (19,13) durch die grösaeren Ringe (19,9) ermöglichen.

   2.. Gasbehälter nach Anspruch !,dadurch g e k e η n- z e i c h η e t, dass die Ringe (19) lose auf der Aussenflache des beweglichen 1/iantelteils (6) aufliegen und die Yerbindungsmittel von Bändern (20,21,22) gebildet sind, welche die Ringe (19) drehbeweglich umschlingen.

   3. Gasbehälter nach einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, d a d u r c h g e k e η η ze i c h η e t, dass die Bänder (20,21,22) auf lücke angeordnet sind und

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   - jeweils nur an zwei Ringe (19) bzw. einen Hing (19) und die Einspannung (4,11)' angreifen.

   4. Gasbehälter nach einem oder mehreren der vorausgegangenen Ansprüche, d ad u roh ge kenn ze ichnet, class der Abstand (A) der Ringe (19,9,13) verschieden gross ist.

   5. Gasbehälter nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e η nzeichnet, dass der Abstand (A) der Ringe (19,9,13) sich mit zunehmender Grosse der Ringe verringert.

   6. Gasbehälter nach einem'oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass der biegsame Mantelteil· (6) an der Behälterwand (2) und/oder der Dachscheibe (10) waagerecht eingespannt ist«

   7. Gasbehälter nach einem oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch ge -k e η η ζ e lehne t, dass der übergang (5) zu den Planschen (4,11) bzw. der Behälterwand (2) und der Dachscheibe (10) abgerundet ist.

   8. Gasbehälter nach Anspruch 7, dad u r c h gekennzeichnet, dass die Abrundung an der Einspannstelle von einem mit der Behälterwand (2) bzw. der Dachscheibe (10) fest verbundenen, aus Rohr gefertigten Ring (9»13) besteht·.

   9. Gasbehälter nach einem oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, dass der rohr-

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   förmige Ring (9,13) mit Laschen (8,14) versehen i3t, die-mit Hilfe der Flanschachrauben (7,12) gehalten werden.

   10. Gaabehälter nach einem oder mehreren der übrigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dachscheibe (10) auf wenigstens einer sie durchdringenden Säule (15) verschiebbar geführt ist.

   11. Gasbehälter nach Anspruch 10, d a d u r c h g e k e η nzeichne t, dass drei Säulen (15) vorgesehen "sind.

   ο Gasbehälter nach Anspruch 10 oder 11, d a d u r c h g βίε e η η ζ e i c h η e t, dass die Säulen (15) aus sog. Präzisionsstahlrohren bestehen, welche keiner weiteren Oberfläohenglättung unterworfen sind.

   13. Gasbehälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 - 12, d a d u r e h g e k e η η ζ e lehne t, dass je Säule (15) zwei Im Abstand voneinander angeordnete Wälzlager (24) an der Dachaoheibe (15) angebracht sind. .

   14o Gasbehälter nach einem oder mehreren der Ansprüche 10 - 13, d ad ü r c h g e k e η η ζ e 1 c h net, dass die Säulenführungen wit an sich bekannten Stopfbüchsen (29) abgedichtet sind,

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   15. Gasbehälter nach, einem oder mehreren der AnsprüQlae 10 - 13»

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   *D· dichte .SaItönbälge (27) angeordnet sind.

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