DE2925536A1

DE2925536A1 - PLASTIC PRESSURE TANK

Info

Publication number: DE2925536A1
Application number: DE19792925536
Authority: DE
Inventors: Rudolf Hoextermann; Hans-Juergen Dipl Ing Kohnke
Original assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Current assignee: Stiebel Eltron GmbH and Co KG
Priority date: 1979-06-25
Filing date: 1979-06-25
Publication date: 1981-01-22
Also published as: ATA331680A; AT373059B; FR2459923A1; FR2459923B1

Description

Akte 480 Kunststoff-DruckbehälterFile 480 plastic pressure container

Die Erfindung betrifft einen Kunststoff-Druckbehälter, insbesondere für Warmwasserbereiter, mit einem mit einer Bewicklung verstärkten Kunststoff-Innenbehälter und mit einer von der Bewicklung übergriffehen Metall-Versteifungskappe an wenigstens einer Kuppe des Innenbehälters.The invention relates to a plastic pressure vessel, especially for water heaters, with a reinforced plastic inner container and with a metal stiffening cap overlapped by the wrapping at at least one tip of the inner container.

Ein derartiger Kunststoff-Druckbehälter ist beispielsweise aus dem DE-GM 74 12 817 bekannt. Die Versteifungskappe bzw. die Versteifungskappen sollen den geblasenen Kunststoff-Innenbehälter (Liner) in den Kappenbereichen verstärken, in denen sich keine Bewicklung, insbesondere kunstharzgetränkte Glasfaserbewicklung, aufbringen lässt.Such a plastic pressure vessel is for example from DE-GM 74 12 817 known. The stiffening cap or the stiffening caps should be the blown Reinforce plastic inner containers (liner) in the cap areas in which there is no wrapping, in particular synthetic resin-soaked fiberglass wrapping, can be applied.

Die den Innenbehälter verstärkende Bewicklung und die Versteifungskappen weisen unterschiedliche Elastizitätsmodule auf. Beispielsweise stehen diese Elastizitätsmodule dann, wenn die Versteifungskappen aus Aluminium und die Bewicklung aus kunststoffgetränkten Glasfasern besteht, im Verhältnis von 2,5 ' 1«The wrapping reinforcing the inner container and the stiffening caps have different moduli of elasticity. For example, if the stiffening caps are made of aluminum and the wrapping is made of plastic-impregnated glass fibers, these moduli of elasticity are in the ratio of 2.5 ' 1 «

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Bei den unter Betriebsbedingungen eines ¥armwasserbereiters auftretenden Temperatur- und Druckschwankungen können infolge der unterschiedlichen Elastizitätsmodule Biegespannungen am Innenbehälter auftreten, da sich unter Betriebsbedingungen die Bewicklung stärker dehnt als die Versteifungskappe.In the case of the operating conditions of a water heater Occurring temperature and pressure fluctuations can as a result of the different modulus of elasticity Bending stresses occur on the inner container because the wrapping stretches more under operating conditions than the stiffening cap.

Aufgabe der Erfindung ist es, die ' ¥irkung von unter Betriebsbedingungen auftretenden unterschiedlichen Dehnungen der Bewicklung und der Versteifungskappe in ihrer Auswirkungen auf den Kunststoff—Innenbehälter zu verringern. The object of the invention is to reduce the effect of under Operating conditions occurring different expansions of the wrapping and the stiffening cap in their To reduce the impact on the plastic inner liner.

Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe dadurch gelöst, daß zwischen den Innenbehälter und die Versteifungskappe ein Kunststoffteil eingesetzt ist und daß das Kunststoffteil den Rand der Versteifungskappe mit einer Ringzone überragt. Das Kunststoffteil ist unter den Betriebsbedingungen elastischer als die aus Metall bestehende Versteifungskappe. Es ist durch die Erfindung vermieden, daß sich unter Betriebsbedingungen auftretende Verspannungen zwischen der Bewicklung und der Versteifungskappe in einem engbegrenzten Bereich direkt auf den Innenbehälter auswirken. Das Kunststoffteil dämpft und verteilt die mechanischen Spannungen auf einen großen Bereich der Kuppe des Innenbehälters. Damit ist vermieden, daß Biege-Wechselspannungen auf den Innenbehälter einwirken, die an diesen besondere Stabilitätsanforderungen stellen.According to the invention, the above object is achieved in that between the inner container and the stiffening cap Plastic part is used and that the plastic part the edge of the stiffening cap protrudes with a ring zone. The plastic part is under the operating conditions more elastic than the stiffening cap made of metal. It is avoided by the invention that tension occurring under operating conditions between the wrapping and the stiffening cap in a narrowly defined area directly on the inner container impact. The plastic part cushions and distributes the mechanical stresses on a large area of the top of the inner container. This avoids bending alternating voltages act on the inner container, which place special stability requirements on it.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung geht die Ringzone fluchtend in die Versteifungskappe über, so daß für die Bewicklung, in ihrem Übergangsbereich zwischen dem Kunststoffteil und der Versteifungskappe kein Knick entsteht,In a preferred embodiment of the invention, the ring zone is aligned in the stiffening cap, so that for the wrapping, in its transition area between the plastic part and the stiffening cap, there is no kink,

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Für eine knickfreie Lage der Bewicklung ist die Ringzone im Querschnitt vorzugsweise keilförmig ausgebildet.For a kink-free position of the wrapping, the ring zone is preferably wedge-shaped in cross section.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung besteht das Kunststoffteil aus einem Kunststoff, dessen Elastizitätsmodul zwischen dem des Metalls und dem der Bewicklung liegt,In an advantageous development of the invention, there is Plastic part made from a plastic whose modulus of elasticity lies between that of the metal and that of the wrapping,

Um das Kunststoffteil und die Versteifungskappe ausgerichtet am Innenbehälter festzulegen, weist das Kunststoffteil vorzugsweise außerhalb der Bewicklung Schnappnasen auf. Aligned around the plastic part and stiffener cap To be fixed on the inner container, the plastic part preferably has snap noses outside the wrapping.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Zexchnungsbeschreibung. Die Figur zeigt einen Ausschnitt eines Kunststoff-Druckbehälters. Further advantageous embodiments of the invention result from the following description of the allocation. The figure shows a section of a plastic pressure vessel.

Ein Kunststoff-Druckbehälter 1 eines Warmwasserbereiters besteht aus einem geblasenen Kunststoff-Innenbehälter Dieser ist mit einer Glasfaserbewicklung 3 versteift. Die Bewicklung kann ganz oder teilweise mit einem aushärtenden Kunststoff getränkt sein. Im Bereich der Kuppe k des Innenbehälters 2 ist auf den Innenbehälter ein Kunststoff-Spritzteil 5 aufgesetzt, auf dem eine Versteifungskappe 6 sitzt. Gleiches gilt für die gegenüberliegende - nicht dargestellte - Kuppe des Innenbehälters 2, wobei dort die Versteifungskappe 6 so ausgebildet ist, daß Anschlußrohre und gegebenenfalls Heizkörper in den Druckbehälter 1 eingesetzt werden können.A plastic pressure vessel 1 of a water heater consists of a blown plastic inner container. This is stiffened with a glass fiber winding 3. The wrapping can be completely or partially impregnated with a hardening plastic. In the area of the tip k of the inner container 2, a plastic injection-molded part 5 is placed on the inner container, on which a stiffening cap 6 is seated. The same applies to the opposite - not shown - dome of the inner container 2, where the stiffening cap 6 is designed so that connecting pipes and, if necessary, heating elements can be inserted into the pressure container 1.

Das Kunststoffteil 5 ist beispielsweise als Spritzteil ausgebildet. Es überragt mit einer Ringzone 7 die Versteifungskappe 6„ In einem Bereich 8 liegt dieThe plastic part 5 is, for example, as an injection-molded part educated. It protrudes over the stiffening cap 6 with an annular zone 7

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Bewicklung 3 an dem Innenbehälter 2 an. In einem Bereich liegt die Bewicklung 3 an der Ringzone 7 an. In einem Bereich 10 liegt die Bewicklung 3 an der Versteifungskappe 6 an. Wrapping 3 on the inner container 2. In one area, the wrapping 3 lies against the ring zone 7. In one In area 10, the wrapping 3 rests against the stiffening cap 6.

Die Ringzone 7 ist keilförmig so ausgebildet, daß zwischen den Bereichen 8 und 9 einerseits und den Bereichen 9 und 10 andererseits die Bewicklung 3 möglichst knick— frei übergeht. Das Kunststoffteil 5 weist hierfür einen mit der Versteifungskappe 6 fluchtenden Ringrand 11 auf.The ring zone 7 is wedge-shaped so that between the areas 8 and 9 on the one hand and the areas 9 and 10 on the other hand the wrapping 3 as kinked as possible. passes freely. The plastic part 5 has a for this purpose with the stiffening cap 6 aligned ring rim 11.

Das Kunststoffteil 5 ist mit axialen Schnappnasen 12 versehen, mit denen es an der Kappe 6 gehalten ist. Eine solche Halterung spielt während der Fertigung des Druck— behälters 1 eine Rolle.The plastic part 5 is provided with axial snap lugs 12, with which it is held on the cap 6. Such a bracket plays during the production of the print— container 1 a role.

Das Kunststoffteil 5 weist ein Elastizitätsmodul auf, das zwischen dem der Bewicklung 3 und dem der Aluminium—Ver— steifungskappe 6 liegt. Beispielsweise ist das Kunststoffteil 5 aus Epoxydharz-getränkten Glasfasermatten hergestellt.The plastic part 5 has a modulus of elasticity that between that of the winding 3 and that of the aluminum - stiffening cap 6 lies. For example, the plastic part 5 is made of glass fiber mats impregnated with epoxy resin manufactured.

In axialer Richtung ist der Innenbehälter 2 dadurch versteift, daß die Bewicklung 3 die Versteifungskappe 6 übergreift.The inner container 2 is stiffened in the axial direction in that the wrapping 3 meets the stiffening cap 6 overlaps.

Unter den Betriebsbedingungen des Druckbehälters 1 treten Temperatur- und/oder Druckänderungen auf. Diese haben aufgrund der unterschiedlichen Materialeigenschaften der Bewicklung 3 und der Versteifungskappe 6 unterschiedliche Dehnungen dieser Teile zur Folge, so daß die Versteifungswirkung der Bewicklung 3 und der Versteifungskappe 6 bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen unterschiedlich sind. Durch das Kunststoffteil 5» insbesondere dessenStep under the operating conditions of the pressure vessel 1 Changes in temperature and / or pressure. Due to the different material properties of the Wrapping 3 and the stiffening cap 6 result in different expansions of these parts, so that the stiffening effect of the wrapping 3 and the stiffening cap 6 at different operating conditions are different. By the plastic part 5 »in particular its

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Ringzone 7 ist vermieden, daß sich am Innenbehälter 2 starke Biegewechselspannungen einstellen können. Die Verspannungen zwischen der Bewicklung 3 und der Kappe wirken sich zunächst auf das Kunststoffteil 5 aus und pflanzen sich nur gedämpft und über einen größeren Bereich verteilt auf den Innenbehälter 2 fort. Damit sind die mechanischen Wechserbeanspruchungen, die der Innenbehälter 2 aufnehmen muß, wesentlich verringert.Ring zone 7 is avoided that on the inner container 2 can set strong alternating bending stresses. the Tension between the wrapping 3 and the cap initially affect the plastic part 5 and only propagate in a damped manner and distributed over a larger area on the inner container 2. In order to the mechanical alternating stresses which the inner container 2 has to absorb are significantly reduced.

Im Rahmen der Erfindung liegen zahlreiche weitere Aus— führungsbeispiele. So kann beispielsweise das Kunststoffteil 5 als Ring ausgebildet sein, wobei dann im Mittenbereich die Versteifungskappe 6 direkt an dem Innenbehälter 2 anliegt. Die Versteifungskappe 6 kann auch als Blech gestaltet sein.Numerous further exemplary embodiments lie within the scope of the invention. For example, the plastic part 5 be designed as a ring, with the stiffening cap 6 then directly on the inner container in the central area 2 is present. The stiffening cap 6 can also be designed as a sheet metal.

Bei der Verwendung eines Kunststoffteiles 5 als mit Kunstharz getränkter Glasfasermatte erweist sich besonders günstig im Hinblick auf Formstabilität ein Herstellverfahren, bei dem unmittelbar nach dem Auflegen derselben auf den Innenbehälter 2 und dem Hinzufügen der Kappe 6 der Behälter bewickelt wird, sodaß sich ein inniger Verbund zwischen Bewicklung und Kunststoffteil 5 ergibt.When using a plastic part 5 than with synthetic resin Impregnated fiberglass mat proves to be particularly favorable with regard to dimensional stability, a manufacturing process immediately after placing the same on the inner container 2 and the addition of the cap 6, the container is wrapped, so that an intimate bond between wrapping and plastic part 5 results.

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Claims

Patentansprüche / SchutzansprüchePatent claims / protection claims

1. Kunststoff-Druckbehälter- insbesondere für Warm-■wasserbereiter, mit einem mit einer Bewicklung verstärkten Kunststoff-Innenbehälter und mit einer von der Bewicklung übergriffenen Metall-Versteifungskappe an wenigstens einer Kuppe des Innenbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Innenbehälter (2) und die Versteifungskappe (6) ein Kunststoffteil (5) eingesetzt ist, und daß das Kunststoffteil (5) den Rand der Versteifungskappe (6) mit einer Ringzone (7) überragt.1. Plastic pressure vessel, especially for hot water heaters, with a reinforced plastic inner container and with a metal stiffening cap overlapped by the wrapping on at least one tip of the inner container , characterized in that between the inner container (2) and the stiffening cap (6) a plastic part (5) is inserted, and that the plastic part (5) protrudes over the edge of the stiffening cap (6) with an annular zone (7).

2. Kunststoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet» daß die Ringzone (7) fluchtend in die Versteifungskappe (6) übergeht«2. Plastic pressure vessel according to claim 1, characterized marked "that the ring zone (7) merges into the stiffening cap (6) in alignment"

3» Kunststoff-Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringzone (7) im Querschnitt keilförmig ausgebildet ist*3 »Plastic pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized in that the annular zone (7) in cross section is wedge-shaped *

4. Kunststoff-Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (5) aus einem Kunststoff mit einem Elastizitätsmodul zwischen dem der Metall-Versteifungskappe (6) und dem der Bewicklung (3) besteht«4. Plastic pressure vessel according to one of the preceding Claims, characterized in that the plastic part (5) made of a plastic with a Modulus of elasticity between that of the metal stiffening cap (6) and that of the wrapping (3) "

5. Kunststoff-Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoff-Spritzteil (5) mit Schnappnasen (12) außerhalb der Bewicklung (3) an der Versteifungskappe (6) gehalten ist.5. Plastic pressure vessel according to one of the preceding Claims, characterized in that the Plastic injection molded part (5) with snap-in lugs (12) outside the wrapping (3) on the stiffening cap (6) is held.

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6, Kunststoff-Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (5) mit einem Ringrand (ll) in die Versteifungskappe (6) übergeht. 6, plastic pressure vessel according to one of the preceding claims, characterized in that the plastic part (5) merges into the stiffening cap (6) with an annular rim (ll).

7. Kunststoff-Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kunststoffteil (5) aus einer mit Kunstharz getränkten Glasfasermatte besteht.7. Plastic pressure vessel according to claim 1, characterized in that the plastic part (5) consists of one with Resin-soaked fiberglass mat.

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