DE3403850A1 - PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL - Google Patents

PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL

Info

Publication number
DE3403850A1
DE3403850A1 DE19843403850 DE3403850A DE3403850A1 DE 3403850 A1 DE3403850 A1 DE 3403850A1 DE 19843403850 DE19843403850 DE 19843403850 DE 3403850 A DE3403850 A DE 3403850A DE 3403850 A1 DE3403850 A1 DE 3403850A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
outer jacket
pressure vessel
double wall
pressure
lining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE19843403850
Other languages
German (de)
Inventor
Jean Pierre Brest De Loof
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Olaer Industries SA
Original Assignee
Olaer Industries SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Olaer Industries SA filed Critical Olaer Industries SA
Publication of DE3403850A1 publication Critical patent/DE3403850A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J12/00Pressure vessels in general
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
    • B29C53/56Winding and joining, e.g. winding spirally
    • B29C53/58Winding and joining, e.g. winding spirally helically
    • B29C53/60Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels
    • B29C53/602Winding and joining, e.g. winding spirally helically using internal forming surfaces, e.g. mandrels for tubular articles having closed or nearly closed ends, e.g. vessels, tanks, containers
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C63/00Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor
    • B29C63/24Lining or sheathing, i.e. applying preformed layers or sheathings of plastics; Apparatus therefor using threads
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B1/00Installations or systems with accumulators; Supply reservoir or sump assemblies
    • F15B1/02Installations or systems with accumulators
    • F15B1/04Accumulators
    • F15B1/08Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor
    • F15B1/10Accumulators using a gas cushion; Gas charging devices; Indicators or floats therefor with flexible separating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2022/00Hollow articles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/712Containers; Packaging elements or accessories, Packages
    • B29L2031/7154Barrels, drums, tuns, vats
    • B29L2031/7156Pressure vessels
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/20Accumulator cushioning means
    • F15B2201/205Accumulator cushioning means using gas
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/30Accumulator separating means
    • F15B2201/315Accumulator separating means having flexible separating means
    • F15B2201/3152Accumulator separating means having flexible separating means the flexible separating means being bladders
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/40Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/405Housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/40Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/41Liquid ports
    • F15B2201/411Liquid ports having valve means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/40Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/415Gas ports
    • F15B2201/4155Gas ports having valve means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/40Constructional details of accumulators not otherwise provided for
    • F15B2201/43Anti-extrusion means
    • F15B2201/435Anti-extrusion means being fixed to the separating means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15BSYSTEMS ACTING BY MEANS OF FLUIDS IN GENERAL; FLUID-PRESSURE ACTUATORS, e.g. SERVOMOTORS; DETAILS OF FLUID-PRESSURE SYSTEMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F15B2201/00Accumulators
    • F15B2201/60Assembling or methods for making accumulators
    • F15B2201/605Assembling or methods for making housings therefor
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17CVESSELS FOR CONTAINING OR STORING COMPRESSED, LIQUEFIED OR SOLIDIFIED GASES; FIXED-CAPACITY GAS-HOLDERS; FILLING VESSELS WITH, OR DISCHARGING FROM VESSELS, COMPRESSED, LIQUEFIED, OR SOLIDIFIED GASES
    • F17C2209/00Vessel construction, in particular methods of manufacturing
    • F17C2209/21Shaping processes
    • F17C2209/2154Winding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
  • Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Druckbehälter, das heißt auf ein für die Aufnahme von mindestens einem unter Druck stehenden Fluid bestimmtes Gefäß, wobei der Druck konstant oder zeitlich veränderlich sein kann. Bei dem Behälter kann es sich um eine Flasche, einen hydropneumatischen Druckspeicher, um einen Druckgeber oder um einen beliebigen Behälter handeln, der der Beanspruchung durch, den Innendruck ausgesetzt ist, welcher mehrere 100 Bar betragen kann, oder auch durch Änderungen dieses Innendrucks, welcher beispielsweise bei einem Speicher während des Betriebes zwischen dem einfachen und dem dreifachen Wert und auch darüber hinaus schwanken kann.The invention relates to a pressure vessel, that is to say to one for receiving at least one under Pressurized fluid specific vessel, whereby the pressure can be constant or variable over time. In which The container can be a bottle, a hydropneumatic pressure accumulator, a pressure transducer or a act any container that is exposed to the stress by the internal pressure, which amount to several 100 bar can, or also by changes in this internal pressure, which for example in a memory during operation can fluctuate between the single and the triple value and also beyond.

Bei derartigen Druckbehältern ist eine Herabsetzung des Gewichts erwünscht, wobei aber die mechanische Festigkeit und die Nutzungsdauer des Behälters nicht beeinträchtigt sein dürfen, ebensowenig die der nötigenfalls eingebauten Elemente, wie beispielsweise einer nachgiebigen Trennwand bei einem hydropneumatxschen Druckspeicher, in welchem eine derartige Trennwand den Innenraum des Druckbehälters in einen Gasraum und einen Flüssigkeitsraum unterteilt.In pressure vessels of this type, a reduction in weight is desirable, but at the same time the mechanical strength and the useful life of the container must not be impaired, nor that of any installed ones Elements, such as a flexible partition in a hydropneumatic pressure accumulator, in which such a partition divides the interior of the pressure vessel into a gas space and a liquid space.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf einen Druckbehälter mit mindestens zweifacher Wand zum Zwecke der Herabsetzung des Behältergewichts ohne Beeinträchtigung seiner Festigkeit und seiner Nutzungsdauer; diese zweifache Wand setzt sich zusammen aus einer inneren Auskleidung und einem diese verstärkenden, anliegenden äußeren Mantel.The invention particularly relates to a pressure vessel having at least a double wall for the purpose of reduction the weight of the container without affecting its strength and useful life; this twofold Wall is composed of an inner lining and an outer jacket that reinforces it.

Zur Ausbildung einer derartigen Doppelwand ist bereits die Anwendung einer Innenauskleidung aus hartem Werkstoff, beispielsweise aus Stahl, vorgeschlagen worden, um welche vorspannungsfrei gewickelt Fasern gelegt wurden, die in ein Bindemittel gebettet waren und den äußeren Mantel bildeten.To form such a double wall, the use of an inner lining made of hard material, for example made of steel, around which fibers were wound free of tension and placed in a Binder were embedded and formed the outer jacket.

Der Elastizitätsmodul eines Werkstoffs, gemessen in Hektobar (hBar), entspricht der Gewichtskraft in daN, unter de- The modulus of elasticity of a material, measured in hectobars (hBar), corresponds to the weight in daN, under which

ren Wirkung ein Stab von 1 mm Querschnitt aus diesem Werkstoff auf das Doppelte seiner Länge gedehnt wird. Der Modul ist daher umso niedriger, je höhere Elastizität der Werkstoff besitzt. Der Elastizitätsmodul von Stahl beträgt größenordnungsmäßig 20 000 hBar, während der Elastizitätsmodul einer in ein Bindemittel gebetteten Umwicklung ungefähr 5000 hBar beträgt. Mit anderen Worten, die Elastizität der Innenauskleidung aus Stahl beträgt ein Viertel derjenigen der äußeren Ummantelung, die aus einer in ein Bindemittel eingebetteten Faserumwicklung besteht. Das kann unter Umständen ein Hindernis für das Erreichen von optimalen Festigkeitsbedingungen der Doppelwand sein, wenn deren Masse so niedrig wie möglich gehalten werden soll. Ein solcher Aufbau hat außerdem den Nachteil, daß die Innenauskleidung aus Stahl knicken könnte, wenn der Druckbehälter erheblichen Druckschwankungen ausgesetzt ist, beispielsweise vom einfachen auf den dreifachen Druckbetrag, insbesondere bei hydropneumatischen Druckspeichern.ren effect a rod of 1 mm cross-section from this Material is stretched to twice its length. The higher the elasticity of the, the lower the modulus Material possesses. The modulus of elasticity of steel is on the order of 20,000 hBar, while the modulus of elasticity of a wrapping embedded in a binding agent is approximately 5000 hBar. In other words, the elasticity the inner lining made of steel is a quarter of that of the outer casing, which consists of an in a binder embedded fiber wrap. That can possibly be an obstacle to reaching of optimal strength conditions of the double wall, if its mass is kept as low as possible target. Such a structure also has the disadvantage that the steel inner lining could buckle when the Pressure vessel is exposed to considerable pressure fluctuations, for example from one to three times the pressure amount, especially with hydropneumatic pressure accumulators.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, einen Druckbehälter mit Doppelwand zu entwickeln, der die verschiedenen genannten Nachteile nicht aufweist, und dessen Festigkeit und Nutzungsdauer trotz verringerter Masse hervorragend sind.The invention is based on the object of developing a pressure vessel with a double wall, the various does not have the disadvantages mentioned, and its strength and service life are excellent despite the reduced mass are.

Gemäß d®f Erfindung ist ein Druckbehälter mit Doppelwand, die aus'einer durch einen anliegenden Außenmantel verstärkten Inife'Äliuskleidung besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Außd^antel allein praktisch die gesamte Festigkeit; der DogglEwand aufbringt, während die Innenauskleidung, deren läjsiitizitätsmodul niedriger als der des Außenmantels gewähltspÜet, hauptsächlich als Abdichtung vorgesehen ist.According to the invention, a pressure vessel with a double wall, which are reinforced by an adjacent outer jacket Inife'Äliusbekleidung consists, characterized in that the outer shell alone has practically all of its strength; the DogglEwand applies while the inner lining, whose modulus of elasticity is lower than that of the outer jacket elected spÜet, is mainly intended as a seal.

Dank dijlijfes Aufbaus ist die Innenauskleidung elastischer als der Außenmantel und unterliegt nicht der Gefahr einer bleibenden Verformung oder einer Knickung und zeigt eine hervorragende Nutzungsdauer, die unabhängig ist von gleich-Thanks to the dijlijfes construction, the inner lining is more elastic than the outer jacket and is not subject to the risk of permanent deformation or kinking and shows a excellent service life that is independent of the same

ifif

bleibenden oder sich änderndem Innendruckverhältnissen
des Behälters, wobei der Außenmantel unter allen Bedingungen die Festigkeit der Doppelwand gewährleistet.
permanent or changing internal pressure conditions
of the container, the outer jacket ensuring the strength of the double wall under all conditions.

Die Innenauskleidung besteht vorzugsweise aus einem Elastoniermaterial. Gute Ergebnisse haben sich mit einem solchen Werkstoff bei der Herstellung der Doppelwand erzielen lassen, wenn die Auskleidung über einen verstellbaren oder aus verlorenem Material, beispielsweise aus Sand oder Wachs bestehenden Dorn gezogen wurde und anschließend in Bindemittel eingebettete Fasern um diese aus Elastomer bestehende Auskleidung gewickelt wurden.The inner lining is preferably made of an elastonizing material. Good results have been achieved with such a material in the manufacture of the double wall, if the lining is made of an adjustable material or made of waste material, for example sand or wax The mandrel was drawn and then fibers embedded in binder around the elastomer Lining were wrapped.

Außerdem sorgt die Verwendung einer ElastomerauskleidungIn addition, the use of an elastomer lining ensures

für eine hervorragende Abdichtung und verbessert bei einemfor an excellent seal and improves on one

Speicher die Nutzungsdauer von dessen nachgiebiger Trennwand. Save the useful life of its resilient partition.

Nach einem weiteren Merkmal erhält der Außenmantel die
zweifache bis zehnfache, vorzugsweise die sechsfache Dicke der Innenauskleidung.
According to a further feature, the outer jacket receives the
twice to ten times, preferably six times the thickness of the inner lining.

Nachstehend wird eine Ausführungsform der Erfindung im
einzelnen an Hand der Zeichnung beschrieben, die folgendes darstellt:
An embodiment of the invention in
individually described on the basis of the drawing, which shows the following:

Fig.l: einen Längsschnitt durch einen doppelwandigen Druckbehälter gemäß der Erfindung;Fig.l: a longitudinal section through a double-walled Pressure vessel according to the invention;

Fig.2: einen Schnitt durch den gleichen Behälter
in kleinerem Maßstab mit einer nachgiebigen Trennwand zur Bildung eines hydropneumatischen Speichers;
Fig. 2: a section through the same container
on a smaller scale with a flexible partition to form a hydropneumatic accumulator;

Fig.3: ein Diagramm zur Verdeutlichung der Leistung des Erfindungsgegenstands.3: a diagram to illustrate the performance of the subject matter of the invention.

An der die Erfindung nicht beschränkenden Ausführungsform der Erfindung nach den Figuren 1 bis 3 ist in Fig.l ein
Druckbehälter mit einer Doppelwand 10,11 gezeigt. Diese
Wand setzt sich zusammen aus einer Innenauskleidung 10 und
The embodiment of the invention according to FIGS. 1 to 3, which does not limit the invention, is shown in FIG
Pressure vessel shown with a double wall 10, 11. These
Wall is composed of an inner lining 10 and

einem sie verstärkenden Außenmantel 11. Der Druckbehälter soll als hydropneumatischer Speicher (Fig.2) eingesetzt werden, in welchem der Innendruck sich in starkem Maße, beispielsweise im Verhältnis 1:3, ändert. Der erfindungsgemäße Behälter kann aber auch zahlreiche andere Anwendungen finden, wenn der Druck veränderlich oder gleichbleibend ist, er kann beispielsweise als Flasche für die Aufnahme eines Druckfluids, z.B. eines verflüssigten Gases usw., eingesetzt werden.an outer jacket that reinforces it 11. The pressure vessel is to be used as a hydropneumatic accumulator (Fig. 2), in which the internal pressure changes to a large extent, for example in a ratio of 1: 3. The inventive However, the container can also find numerous other uses when the pressure is variable or constant it can be used, for example, as a bottle for holding a pressurized fluid, e.g. a liquefied gas, etc., can be used.

Bei der nicht einschränkend gemeinten Anwendung, wie sie in Fig.2 angedeutet ist, hat der einen hydropneumatischen Druckspeicher bildende Druckbehälter 10,11 eine Gaseintrittsöffnung 12 an dem einen Ende 13 und eine Flüssigkeitsöffnung 14 an dem anderen Ende 15.In the case of the non-restrictive application, as indicated in FIG. 2, the one has a hydropneumatic Pressure reservoirs 10, 11 forming pressure accumulators have a gas inlet opening 12 at one end 13 and a liquid opening 14 at the other end 15.

Die Gaseintrittsöffnung 12 ist in ein tüllenartiges Teil 16 aus Metall geschnitten, während als Flüssigkeitsöffnung 14 ein Metallstück 17 in Form eines Stutzens dient, der eine konische Auflagefläche 18 besitzt.The gas inlet opening 12 is in a spout-like part 16 cut from metal, while a metal piece 17 in the form of a nozzle is used as the liquid opening 14, the one has conical bearing surface 18.

Eine als Elastomerblase 19 (Fig.2) ausgebildete nachgiebige Trennwand ist in dem Druckbehälter 10,11 angebracht und unterteilt diesen in einen mit der Gaszutrittsöffnung 12 verbundenen Gasraum 20 und einen mit der Flüssigkeitsöffnung 14 verbundenen Flüssigkeitsraum 21.A flexible one designed as an elastomer bladder 19 (FIG. 2) Partition wall is attached in the pressure vessel 10, 11 and divides it into one connected to the gas inlet opening 12 Gas space 20 and a liquid space 21 connected to the liquid opening 14.

Die Elastomerblase 19 trägt einen Gaseintrittsventilkörper 22, der in die öffnung 12 einsetzbar ist. Der Ventilkörper 22 ist zum Einlassen von Gas in den Raum 20 durchbohrt und nimmt eine aufgeschraubte Mutter 23 und eine Kappe 24 zum Befestigen des Ventilkörpers 22 und zur Halterung der Blase 19 in dem Behälter 10,11 auf.The elastomer bladder 19 carries a gas inlet valve body 22 which can be inserted into the opening 12. The valve body 22 is pierced for admitting gas into the space 20 and takes a screwed nut 23 and a cap 24 for fastening the valve body 22 and for holding the bladder 19 in the container 10, 11.

Gegenüber dem Ventilkörper 22 ist mit der Elastomerblase 19 ein Knopf 25 verbunden, der sich gegen die einen Sitz bildende konische Auflagefläche 18 zu legen vermag.Opposite the valve body 22, a button 25 is connected to the elastomer bladder 19, which button is formed against the seat able to lay conical bearing surface 18.

Die Öffnung 14 läßt sich an eine Flüssigkeitsleitung anschließen. The opening 14 can be connected to a liquid line.

Zum Betreiben des Druckbehälters wird zunächst Gas unter Druck durch den Ventilkörper 22 in den Raum 20 eingeblasen, wodurch die Blase 19 gegen die Wand 10,11 des Behälters gedrückt und der Knopf 25 gegen die Auflagerfläche 18 gelegt wird.To operate the pressure vessel, gas is first blown under pressure through the valve body 22 into the space 20, whereby the bladder 19 is pressed against the wall 10, 11 of the container and the button 25 is placed against the support surface 18 will.

Wenn Flüssigkeit aus der Flüssigkeitsleitung in die öffnung 14 unter einem den Gasvordruck in dem Raum 20 übersteigenden Druck eingelassen wird, tritt die Flüssigkeit in den Raum 21 ein, hebt den Knopf 25 von der Auflagerfläche 18 ab und drückt die Blase 19 zusammen. Der hydropneumatische Speicher befindet sich nun in Betriebsstellung. Während des Betriebs ist der Druckbehälter 10,11 erheblichen Drücken ausgesetzt, die beispielsweise mehrere hundert Bar betragen können. Diese Drücke sind in weiten Grenzen veränderlich, beispielsweise im Verhältnis 1:3.When liquid from the liquid line into the opening 14 is admitted under a pressure exceeding the gas admission pressure in the space 20, the liquid occurs into the space 21, lifts the button 25 from the support surface 18 and compresses the bladder 19. The hydropneumatic The storage tank is now in the operating position. During operation, the pressure vessel is 10, 11 exposed to considerable pressures, which can be several hundred bar, for example. These pressures are wide Limits can be changed, for example in a ratio of 1: 3.

Als Anhaltspunkt für den Vordruck des Speichers seien 100 bar genannt, während der Druck im Betrieb Werte von 300 oder 400 Bar erreichen kann.A reference point for the pre-pressure of the accumulator is 100 bar, while the pressure during operation is values of Can reach 300 or 400 bar.

Die Wand 10,11 des Behälters muß daher unbedingt derart hohe Drücke, die unter Umständen auch in dem genannten Bereich variabel sind, in einwandfreiem Zustand aushalten können, und zwar bei möglichst weit verringertem Gewicht, wobei die Nutzungsdauer der Gesamtanordnung ebenso hervorragend sein muß wie die aller Einzelteile, das bedeutet, nicht nur der Auskleidung 10 und des Mantels 11 sondern auch der Metallteile 14 und 16, des Ventilkörpers 22 und der Elastomerblase 19 sowie des Knopfes 25.The wall 10, 11 of the container must therefore necessarily be such high pressures, which may also be in the aforementioned Range are variable, can withstand in perfect condition, with the lowest possible weight, whereby the service life of the entire arrangement must be just as excellent as that of all individual parts, which means not only the lining 10 and the jacket 11 but also the metal parts 14 and 16, the valve body 22 and the elastomer bladder 19 and the button 25.

Nach der Erfindung ist der Außenmantel 11 in der Lage, al-According to the invention, the outer jacket 11 is able to al-

lein praktisch die gesamte Festigkeit der Doppelwand 10,11lein practically the entire strength of the double wall 10, 11

zu gewährleisten, während die Auskleidung 10 hauptsächlich zur Abdichtung dient.to ensure, while the lining 10 is mainly used for sealing.

Der Elastizitätsmodul eines Werkstoffs in hBar ist zahlenmäßig gleich der Gewichtskraft in daN, unter deren Wirkung ein Stab von 1 mm Querschnitt aus diesem Werkstoff auf das Doppelte seiner Länge gedehnt wird. Mit anderen Worten, der Elastizitätsmodul eines Werkstoffs ist umso niedriger, je elastischer der Werkstoff ist.The modulus of elasticity of a material in hBar is numerically equal to the weight in daN under its effect a rod of 1 mm cross-section made of this material is stretched to twice its length. In other words, the modulus of elasticity of a material is lower, the more elastic the material is.

Erfindungsgemäß hat das Material, aus dem die Innenauskleidung 10 der Doppelwand 10,11 besteht, einen Elastizitätsmodul, der unter demjenigen des Werkstoffs liegt, aus dem der Außenmantel 11 hergestellt ist. Mit anderen Worten, die Innenauskleidung 10 ist elastischer als der Außenmantel 11. Die Innenauskleidung 10 ist somit besser noch als der Außenmantel 11 in der Lage, Verformungen aufzunehmen, die die Elastizitätsgrenze nicht zu übersteigen drohen, jenseits welcher Grenze nicht mehr elastische sondern blei bende Verformungen auftreten würden.According to the invention, the material from which the inner lining is made 10 of the double wall 10, 11 consists of a modulus of elasticity that is below that of the material from which the outer jacket 11 is made. In other words, the inner lining 10 is more elastic than the outer jacket 11. The inner lining 10 is therefore even better than the outer jacket 11 able to absorb deformations, which do not threaten to exceed the elastic limit, beyond which limit no longer elastic but lead tending deformations would occur.

Vorzugsweise besteht die Innenauskleidung 10 aus einem Elastomer, dessen Elastizitätsmodul sehr niedrig ist, beispielsweise größenordnungsmäßig 0,0 7 hBar beträgt.The inner lining 10 is preferably made of an elastomer whose modulus of elasticity is very low, for example of the order of 0.0 7 hBar.

Der Außenmantel 11 besteht aus Fasern, die um die Innenauskleidung 10 gewickelt und in ein Bindemittel eingebettet sind. Bei diesen Fasern handelt es sich insbesondere um Glasfasern, Polyamid- oder Kohlenstoffasern, während als Bindemittel beispielsweise ein Kunstharz dient. Der Elastizitätsmodul des Mantels 11 liegt bei ungefähr 5000 hBar.The outer sheath 11 consists of fibers that surround the inner lining 10 are wrapped and embedded in a binder. These fibers are in particular Glass fibers, polyamide or carbon fibers, while a synthetic resin, for example, serves as a binding agent. The modulus of elasticity of the jacket 11 is approximately 5000 hBar.

Mit anderen Worten, der Elastizitätsmodul der Auskleidung 10 liegt ganz bedeutend niedriger als derjenige des Außenmantels 11, weil er ungefähr 10 OOOmal kleiner ist.In other words, the modulus of elasticity of the lining 10 is very significantly lower than that of the outer jacket 11 because it is about 10,000 times smaller.

Nun soll das Biagramm in Fig.3 besprochen werden. Auf der Abszisse sind dort die Tausendstel der Elastizitätsmoduln in hBar abgetragen, und auf der Ordinate die Dehnung ^1/1 das heißt die bei Belastung auftretende prozentuale Längen zunahme.The diagram in Fig. 3 will now be discussed. On the The abscissa shows the thousandths of the modulus of elasticity in hbar, and the ordinate shows the elongation ^ 1/1 that is, the percentage increase in length that occurs under load.

Die Gerade C gibt die Dehnungsänderungen in Abhängigkeit vom Druck an. Man erkennt, daß bei.Cl der eine Dehnung von einem Tausendstel anzeigende Punkt dem Tausendstel des Elastizitätsmoduls des Elastomers entspricht, aus dem die Auskleidung 10 besteht, d.h. 0,07 dividiert durch 1000,The straight line C gives the strain changes as a function from pressure on. It can be seen that with.Cl the point indicating an expansion of one thousandth of the one thousandth of Corresponds to the modulus of elasticity of the elastomer of which the liner 10 is made, i.e. 0.07 divided by 1000,

-4
das ergibt 0,7 χ 10 . Entsprechend zeigt sich bei R die Gerade, die die Änderungen der Dehnung des Mantels 11 in Abhängigkeit von der Belastung darstellt, und insbesondere den Punkt Rl, der eine Dehnung von einem Tausendstel darstellt, entsprechend dem Elastizitätsmodul, dividiert durch 1000, was einem Abszissenwert von 5 entspricht. Man sieht, daß die der Elastomerauskleidung 10 entsprechende Neigung der Geraden C, stärker ist als die dem Mantel 11 entsprechende Neigung der Geraden R, welcher Mantel aus einer in ein Bindemittel gebetteten Faserumwicklung besteht.
-4
that results in 0.7 χ 10. Correspondingly, at R there is the straight line that represents the changes in the elongation of the jacket 11 as a function of the load, and in particular the point Rl, which represents an elongation of one thousandth, corresponding to the modulus of elasticity, divided by 1000, which is an abscissa value of 5 is equivalent to. It can be seen that the inclination of the straight line C corresponding to the elastomer lining 10 is greater than the inclination of the straight line R corresponding to the jacket 11, which jacket consists of a fiber wrapping embedded in a binding agent.

Ferner zeigt die Fig.3 bei C1 die Gerade, die die Änderung der Dehnung in Abhängigkeit von der Belastung wiedergeben würde, wenn die Innenauskleidung aus Stahl statt einem Elastomer bestünde, beispielsweise aus einem Stahl, dessen Elastizitätsmodul 20 000 hBar betrüge. In diesem Falle hat die Gerade C offenbar nicht eine stärkere sondern eine geringere Neigung als sie die Gerade R besitzt. Wenn der Mantel als Umwicklung mit vorgespannten Fasern um die Innenauskleidung ausgeführt ist, ist die Gerade R verlagert und verläuft in der durch R" angegebenen Lage. Man erkennt, daß bei einer solchen Auskleidung aus Stahl und einer derartigen vorgespannten Ummantelung die Doppelwand des Behälters ziemlich gefährlichen Festigkeitsbeanspruchungen ausgesetzt ist, vor allem, wenn der Druck sich stark ändert,und außerdem kann die Stählauskleidung auf Knickung beansprucht werden, wodurch die Gefahr auftritt, daß die Nutzungsdauer des Behälters und seiner Einzelelemente beeinträchtigt wird.Furthermore, FIG. 3 shows the straight line at C 1 which would reflect the change in elongation as a function of the load if the inner lining were made of steel instead of an elastomer, for example a steel with a modulus of elasticity of 20,000 hBar. In this case, the straight line C obviously has not a greater but a lesser inclination than the straight line R has. If the jacket is wrapped around the inner lining with pre-tensioned fibers, the straight line R is displaced and runs in the position indicated by R ". It can be seen that with such a steel lining and such a pre-tensioned jacket the double wall of the container is quite dangerous Is exposed to strength stresses, especially when the pressure changes sharply, and also the steel lining can be stressed for buckling, which creates the risk that the useful life of the container and its individual elements is impaired.

Derartige Nachteile gibt es nicht bei einer erfindungsgemäßen Auskleidung 10 aus Elastomer und einem nicht vorge-There are no such disadvantages with one according to the invention Lining 10 made of elastomer and a not provided

spannten Außenmantel 11 in Form einer Umwicklung der Auskleidung 10 aus in ein Bindemittel eingebetteten Fasern.tensioned outer jacket 11 in the form of a wrapping of the lining 10 made of fibers embedded in a binder.

Die Ausbildung der Doppelwand 10,11 mit Auskleidung 10 aus einem Elastomer ermöglicht somit auf optimale Weise die Ausnützung der mechanischen Eigenschaften des Außenmantels 11, nachdem die Bruchdehnung des Elastomers sich auf Hunderte Prozent beziffert. Das Elastomer, aus dem die Auskleidung 10 besteht, beeinflußt somit die Nutzungsdauer der Doppelwand 10,11 praktisch überhaupt nicht; diese ist vielmehr praktisch vollständig von der Nutzungsdauer des Mantels 11 bestimmt. Die Stärke der Elastomerauskleidung 10 ist festgelegt durch den herstellungsbedingten Mindestwert. Als Anhaltspunkt mag gelten, daß die Dicke des Außenmantels zwischen dem Zweifachen und dem Zehnfachen, vorzugsweise bei dem Sechsfachen der Dicke der Innenauskleidung liegt. Die Dichte der Innenauskleidung 10 beträgt vorteilhafterweise größenordnungsmäßig 2.The formation of the double wall 10, 11 with a lining 10 made of an elastomer thus enables the optimal way Utilization of the mechanical properties of the outer jacket 11, after the elongation at break of the elastomer is hundreds of percent. The elastomer that makes up the liner 10 exists, thus has practically no effect at all on the service life of the double wall 10, 11; this is rather, it is practically completely determined by the useful life of the jacket 11. The strength of the elastomer lining 10 is determined by the production-related minimum value. As a guide, the thickness of the Outer jacket between twice and ten times, preferably six times the thickness of the inner lining lies. The density of the inner lining 10 is advantageously of the order of 2.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist somit optimal im Hinblick auf Dehnung und Druckverhalten und gegebenenfalls Druckwechsel.The arrangement according to the invention is therefore optimal in terms of it on elongation and pressure behavior and, if necessary, pressure changes.

Außerdem läßt sich der erfindungsgemäße Druckbehälter „ρ- außerordentlich einfach und bequem herstellen.In addition, the pressure vessel according to the invention “Ρ- extremely easy and convenient to manufacture.

Die Auskleidung 10 wird in beliebiger geeigneter Weise aus einem Elastomer hergestellt. Die Auskleidung 10 besteht aus einem Rohr, dessen Enden sich um die Teile 14 und 16 schließen.The liner 10 is made from an elastomer in any suitable manner. The liner 10 is made from a tube, the ends of which close around parts 14 and 16.

Die Elastomerauskleidung 10 wird über einen Dorn gezogen, etwa einen mechanischen Dorn, der auf bekannte geeignete Weise verstellt werden kann, oder einen Dorn aus verlorenem Material, beispielsweise aus Sand oder Wachs. Dieser Dorn besitzt vorteiühafterweise eine Mittelachse und kann daher zum Aufwickeln der Fasern um diese Symmetrieachse inThe elastomeric liner 10 is drawn over a mandrel, such as a mechanical mandrel in any known suitable manner Way can be adjusted, or a mandrel made of lost material, such as sand or wax. This The mandrel advantageously has a central axis and can therefore to wind the fibers around this axis of symmetry in

1 Drehung versetzt werden. Die Metallteile 14 und 16 stellen Einsätze dar, die vor diesem. Vorgang in beliebiger geeigneter Weise an die Elastomerauskleidung 10 geklebt werden. Die mit Bindemittel getränkten Fasern werden fest an die1 rotation. Set the metal parts 14 and 16 Stakes represent that before this. Process can be glued to the elastomer lining 10 in any suitable manner. The fibers soaked with binder are firmly attached to the

5 Auskleidung 10 gelegt. Dadurch entsteht eine hervorragende Haftverbindung zwischen der Auskleidung 10 und dem Mantel 11.5 lining 10 placed. This creates an excellent adhesive bond between the lining 10 and the jacket 11.

-JM--JM-

- Leerseite - - blank page -

Claims (5)

Druckbehälter mit DoppelwandPressure vessel with double wall PatentansprücheClaims 10\_ly Druckbehälter mit Doppelwand, bestehend aus einer Innenauskleidung, die durch einen anliegenden Äußenmantel verstärkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (11) allein praktisch die gesamte Festigkeit der Doppelwand (10,11) aufbringt, während die Innenauskleidung (10), deren Elastizitätsmodul niedriger als derjenige des Außenmantels gewählt ist, hauptsächlich als Abdichtung vorgesehen ist. 10 \ _ly pressure vessel with double wall, consisting of an inner lining which is reinforced by an adjacent outer jacket, characterized in that the outer jacket (11) alone provides practically the entire strength of the double wall (10, 11), while the inner lining (10), whose modulus of elasticity is selected to be lower than that of the outer jacket and is mainly intended as a seal. 2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenauskleidung (10) aus einem Elastomer besteht. 2. Pressure vessel according to claim 1, characterized in that the inner lining (10) consists of an elastomer. 1 t 1 t 3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Äußenmantel (11) keine mechanische Vorspannung aufweist.3. Pressure vessel according to claim 1 or 2, characterized in that that the outer jacket (11) has no mechanical prestress. 4. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (11) aus Fasern besteht, die um die Innenauskleidung gewickelt und in ein Bindemittel eingebettet sind.4. Pressure vessel according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outer jacket (11) made of fibers which are wrapped around the inner liner and embedded in a binder. 5. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Außenmantels (11) zwischen dem Zweifachen und dem Zehnfachen und vorzugsweise bei dem Sechsfachen der Dicke der Innenauskleidung (10) liegt.5. Pressure vessel according to one of claims 1 to 4, characterized in that the thickness of the outer jacket (11) between two and ten times and preferably six times the thickness of the inner liner (10) lies.
DE19843403850 1983-02-08 1984-02-03 PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL Withdrawn DE3403850A1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8301933A FR2540603B1 (en) 1983-02-08 1983-02-08 DOUBLE WALL PRESSURE TANK

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE3403850A1 true DE3403850A1 (en) 1984-08-09

Family

ID=9285687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19843403850 Withdrawn DE3403850A1 (en) 1983-02-08 1984-02-03 PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL

Country Status (4)

Country Link
DE (1) DE3403850A1 (en)
FR (1) FR2540603B1 (en)
GB (1) GB2134984B (en)
IT (1) IT1173117B (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19517149B4 (en) * 1994-05-20 2008-04-24 Institut Français du Pétrole, Rueil-Malmaison Lightweight construction structure made of PA-12-carbon for storing fluids under pressure

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4705468A (en) * 1985-11-18 1987-11-10 Essef Corporation Apparatus for rotationally casting a plastic tank liner having an access fitting
US4817830A (en) * 1986-10-31 1989-04-04 Ecodyne Corporation Pressure vessel with a bladder
US4959958A (en) * 1987-12-30 1990-10-02 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Hydraulic pressure system
GB8818622D0 (en) * 1988-08-05 1988-09-07 British Petroleum Co Plc Container for high pressure gases
AT402340B (en) * 1994-10-31 1997-04-25 Vaillant Gmbh PRESSURE EXPANSION VESSEL
DE69615609T2 (en) * 1995-02-27 2002-12-12 Essef Corp., Chardon Hydropneumatic fiber-wound pressure vessel
CA2212244C (en) 1995-12-04 2007-05-29 Toray Industries, Inc. Pressure vessel and process for producing the same
BE1014807A5 (en) 2002-04-30 2004-04-06 Groep Stevens International Na Fluidumaccumulator and method for manufacturing thereof.
EP2340371A1 (en) * 2008-10-03 2011-07-06 Eaton Corporation Hydraulic accumulator and method of manufacture
CN102803743B (en) * 2009-04-06 2016-01-06 范德比尔特大学 High energy density elastic accumulator and using method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD44330A (en) *

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB923010A (en) * 1960-11-28 1963-04-10 Jerren Affiliated Companies Lt Shock absorber for relieving fluid shock waves in plumbing systems
GB948675A (en) * 1961-10-25 1964-02-05 Eaton Axles Ltd Improvements in or relating to hydraulic pressure accumulators
US3365786A (en) * 1963-12-24 1968-01-30 Kobe Steel Ltd Method of manufacturing a multiwalled pressure vessel
FR1476575A (en) * 1965-09-21 1967-04-14 Sbv Process for manufacturing a spherical reservoir for pressurized fluid and reservoir obtained by this process
DE1525550A1 (en) * 1966-12-01 1970-02-05 Bolenz & Schaefer Maschf Pressure accumulator
US3570702A (en) * 1967-12-26 1971-03-16 Bridgestone Liquefied Petroleu Tanks for use in storing low temperature liquefied gas
DE2041953A1 (en) * 1969-08-25 1971-04-08 Universal Oil Prod Co Glass fiber reinforced pressure vessel with lining

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DD44330A (en) *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19517149B4 (en) * 1994-05-20 2008-04-24 Institut Français du Pétrole, Rueil-Malmaison Lightweight construction structure made of PA-12-carbon for storing fluids under pressure

Also Published As

Publication number Publication date
IT8419288A0 (en) 1984-01-24
IT1173117B (en) 1987-06-18
FR2540603A1 (en) 1984-08-10
GB2134984A (en) 1984-08-22
IT8419288A1 (en) 1985-07-24
GB8403365D0 (en) 1984-03-14
FR2540603B1 (en) 1988-04-15
GB2134984B (en) 1986-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0055364B1 (en) Crash protection component
DE3147867C1 (en) Toroidal pressure vessel made of composite material
DE3403850A1 (en) PRESSURE TANK WITH DOUBLE WALL
AT392525B (en) LEAF SPRING MADE OF FIBER-PLASTIC COMPOSITE
DE2804124A1 (en) TRUMPED LAMINATED BEARING
DE1072845B (en) Elastic support device
EP0548832A1 (en) Anchoring device for the tensioning rod of an anchor made from fibre-laminate
DE19647506C2 (en) Piston rod for an actuating piston of an actuator
DE3045641C2 (en) Bellows
DE3931613C1 (en)
DE102009024794A1 (en) Hydrogen tank for use in motor vehicle, has multi-shell structure with tank volumes enclosed from each other, where higher and lower filling pressures of tank volumes are decreased outwardly, and tank walls exhibiting different shapes
DE2624652A1 (en) FASTENING ARRANGEMENT FOR PLASTIC HANDLES ON SCISSORS AND THE LIKE
DE102015016699A1 (en) Compressed gas containers
DE972377C (en) Toroidal, air-filled hollow body made of rubber, in particular a torus arranged between the bogie frame and the underframe of rail vehicles with horizontal beads
DE834623C (en) Spring element
DE3318728A1 (en) ALUMINUM AEROSOL CAN
DE1658939A1 (en) Elastic bearing, especially for building structures, to absorb static and / or dynamic forces
DE1298010B (en) Safety steering column for motor vehicles
DE7509957U (en) FLEXIBLE HOSE
DE29909827U1 (en) pressure vessel
DD210102B1 (en) REFUGEED PREPARED SINGLE PART
DD201721A5 (en) ROLL MEMBRANE TO AIR SPRINGS
DE3049837C2 (en) Flexible hose
DE2655050C2 (en) Compensation vessel for electrical high-voltage cable systems
DE3007859C2 (en) Hollow profile sailing mast

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8130 Withdrawal