WO2007147268A1 - Container for receiving a liquid, provided with means for compensating a change in the volume of the liquid which is to be received - Google Patents

Container for receiving a liquid, provided with means for compensating a change in the volume of the liquid which is to be received Download PDF

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WO2007147268A1
WO2007147268A1 PCT/CH2006/000341 CH2006000341W WO2007147268A1 WO 2007147268 A1 WO2007147268 A1 WO 2007147268A1 CH 2006000341 W CH2006000341 W CH 2006000341W WO 2007147268 A1 WO2007147268 A1 WO 2007147268A1
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WO
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container
liquid
volume
compensation
interior
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Application number
PCT/CH2006/000341
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German (de)
French (fr)
Inventor
Reinhard MÜLLER-SIEBERT
Original Assignee
Ammann Schweiz Ag
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08Cooling; Ventilating
    • H01F27/10Liquid cooling
    • H01F27/12Oil cooling
    • H01F27/14Expansion chambers; Oil conservators; Gas cushions; Arrangements for purifying, drying, or filling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02GINSTALLATION OF ELECTRIC CABLES OR LINES, OR OF COMBINED OPTICAL AND ELECTRIC CABLES OR LINES
    • H02G15/00Cable fittings
    • H02G15/20Cable fittings for cables filled with or surrounded by gas or oil
    • H02G15/26Expansion vessels; Locking heads; Auxiliary pipe-lines

Definitions

  • Container for receiving a liquid with means for compensating for a change in volume of the male
  • the invention relates to a container with a fixed interior volume to the receptacle environment completed receiving a certain amount of liquid and a use of the container as a insulating oil-filled housing for a in
  • the former variant has the disadvantage that, due to the static friction between the piston seal and the cylinder wall to be overcome, a relatively large increase in pressure in the container or system component occurs temporarily, and that the probability of a failure of the volume compensation by tilting the piston or a Gluing the seal is relatively high. Also results in a reduction in volume, the problem that forms a vacuum until overcoming the static friction between the piston and cylinder in the storage container or in the system component, which can lead to an undesirable vapor bubble formation within the liquid.
  • the second-mentioned variant avoids some disadvantages of the first-mentioned variant, but has the disadvantage that relatively large liquid pressures are required in order to effect appreciable volume changes when the elastically stretchable element is designed to be reliable.
  • the container has an interior space with a fixed interior volume and is suitable for absorbing an amount of liquid in such a way that it is completely separated from the container environment, so that virtually no mass transfer between the liquid and the container environment is possible.
  • an "interior space with a fixed interior volume” is understood to mean an interior space which is formed by substantially rigid walls, which are structurally not provided for deformation under normal operating internal and / or external pressures.
  • the container comprises compensating means for compensating for a volume change in the wall Container to be received liquid amount, with at least one liquid-tight and fully or partially flexible compensating element which separates the interior of the interior of the container environment and elastically deformed in a volume change of the liquid volume to be accommodated in the interior and thereby increases a compensation volume formed by the compensating means according to the volume change or
  • Such a volume change of the liquid quantity in the container interior can be caused, for example, by a temperature change of the liquid.
  • the compensation element is designed in such a way that its elastic deformation is substantially reduced by folding, unfolding and / or rolling. ger flexible areas of the compensation element is effected, and not, as in the above-described second variant according to the prior art, by flat elongation of an elastic element, such as a stretchable trained container wall.
  • an elastic element such as a stretchable trained container wall.
  • the compensation element is located at the top of the container so that its interior facing side in contact with the liquid surface or in the case of not completely filled with a container in contact with a container filled with liquid with a gas volume above the surface of the liquid.
  • the compensation element can be made extremely "soft", since it does not have to absorb any hydrostatic pressure, and it is possible to realize containers according to the invention in which the compensation of an increase in volume of the liquid quantity causes virtually no pressure rise in the interior.
  • the compensation element is designed such that the change in height of the compensation element occurring during a change in shape to form a maximum compensation volume is small compared to its horizontal extent, in particular less than 20% of its smallest horizontal extent, and in particular less than 10%. its smallest horizontal extent is.
  • the increase in the hydrostatic pressure in the interior caused by an increase in volume of the fluid can be further minimized, since the fluid level increases only slightly in relation to the volume increase.
  • the compensating element is designed in such a way that, starting from its starting shape, it undergoes a change in height of not more than 10 mm, preferably not more than 6 mm, per liter of increase in its compensation volume as a result of a change in shape.
  • Such containers are particularly suitable as isolierölturie housing for high voltage generators and high voltage transformers in which a typical maximum compensation volume of a few liters is required and at the same time the lowest possible height is sought.
  • the compensation means are designed such that at a pressure-less and completely filled with a liquid container volume change of the liquid from 5% to a pressure increase in the interior of the container by at most 50 mbar, preferably at most 25 mbar and still more preferably at most 5 mbar leads.
  • the compensation means on the interior of the container facing side of the compensation element on retaining means which falls below a certain liquid volume, occurrence of a negative pressure in the interior of the container or falls below a certain negative pressure in the interior of the container
  • the retaining means have a preferably rigid, continuously extending between the compensation element and the interior of the container and provided with at least one passage opening support member or are formed by such, so that a large area and secure support of the compensation element falls below a certain liquid volume or negative pressure in the interior of the container results.
  • the support element is formed by a perforated sheet or a grid structure. Such sheets or grids are available inexpensively as semi-finished materials.
  • the compensating element is designed as a folding or rolling bellows, with or without one or more rigid areas.
  • Such compensation elements have a geometrically clearly defined shape in every deformation state occurring during operation and are therefore particularly well suited to an override. monitoring the increase in volume or the internal space pressure on the basis of the geometry of the compensation element.
  • the compensation element is designed as a substantially flaccid bag or sack.
  • Such a design promotes the provision of cost-effective compensation elements and moreover has the advantage that large compensation volumes can be provided with virtually no pressure build-up, since the amount of energy required for the change in shape is minimal and independent of the compensation volume provided, since it is not increases with increasing shape change.
  • the compensation means arranged on the side of the compensation element facing away from the interior of the container, ie on the side thereof which communicates with the environment of the container in a pressure-sensitive manner have retention means which, when a specific liquid volume is exceeded or a certain overpressure in the interior of the container, the compensation element preferably support in the region of the thin-walled flexible areas, so that this is not damaged by an impermissible change in shape or even destroyed.
  • the retaining means have a preferably rigid, continuously extending between the compensation element and the container environment and provided with at least one passage support member or are formed by such, so that a large-scale and secure support of the compensation element in excess of Inadmissible fluid volume or pressure in the interior of the container results.
  • the support member is thereby formed by a cover having at least one passage opening, in particular made of sheet metal, so that it after outside is also protected against mechanical damage.
  • the cover is detachably fastened on a fastening flange and the compensation element is fastened by clamping between the cover and the fastening flange, which is preferred, then the compensation element can be exchanged in a simple manner.
  • the compensation element is oil-resistant, preferably at least partially made of soft rubber, which makes the container suitable for liquids such as insulating oil.
  • the compensation element is formed oxygen and water vapor-tight, preferably air and water vapor-tight, and preferably consists at least partially of soft rubber.
  • the container In yet another preferred embodiment of the container this is completely or partially filled with a liquid, preferably with oil. It is preferred if the container has in its interior a filling of insulating oil and a completely surrounded by the insulating high-voltage conductor. Such embodiments are particularly suitable as a component for high voltage systems. In yet another preferred embodiment, the container is designed such that the container environment is at atmospheric pressure and is preferably formed by the atmosphere or is directly in communication with the atmosphere. Such containers can be used in many ways.
  • the container forms a housing for a high voltage transformer, for a high voltage switch or for a high voltage generator.
  • the advantages of the invention are particularly evident.
  • the inventive concept is particularly evident.
  • Container used as isolierölturies housing for a high-voltage-carrying component in operation.
  • FIG. 1 shows a plan view of a part of the upper side of a first embodiment of the container according to the invention, designed as an insulating oil-filled high-voltage generator housing;
  • Figure 2 is a vertical section through the upper part of the container of Figure 1 along the line A - A in Figure 1 with cold insulating oil.
  • Figure 3 is a vertical section through the upper part of the container of Figure 1 along the line A - A in Figure 1 with warm Isolieröl spallung.
  • FIG. 4 is a representation like FIG. 2 of a second embodiment of the container according to the invention.
  • FIG. 5 shows an illustration as in FIG. 2 of a third embodiment of the container according to the invention.
  • FIG. 6 shows a representation like FIG. 2 of a fourth embodiment of the container according to the invention
  • FIG. and Fig. 7 is an illustration like Fig. 2 of a fifth
  • FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the container according to the invention in the form of a high-voltage generator housing completely filled with insulating oil, once in a plan view of a part of its upper side (FIG. 1) and twice in section through the high-voltage generator housing shown in FIG 1 of its upper part along the line A - A.
  • FIG. situation with cold insulating oil filling and Fig. 3 shows the situation with operationally warm insulating oil.
  • the container 1 has an interior 4 formed by rigid container walls 12 made of sheet steel with a fixed interior volume which is completely filled with silicone oil 3.
  • compensating means Arranged on the upper side of the container 1 are claimed compensating means which comprise a thin-walled bellows-like compensating element 5 made of soft rubber, which is secured by clamping between a fastening flange 11 welded to the container walls 12 and a cover 10 made of sheet metal with ventilation bore screwed onto this flange 11 13 is attached.
  • the compensation element 5 closes the opening formed by the fastening flange 11 liquid, air and water vapor-tight and thus separates the silicone oil filling 3 of the environment 2 of the container 1. In this case, the compensation element 5 is in the operating state shown in Fig.
  • the silicone oil in the interior 4 of the container 1 has a temperature of about 5 0 C, with its inner space 4 facing side on a fixed to the mounting flange 11 perforated plate 8.
  • the perforated plate 8 extends continuously over the opening formed by the mounting flange 11 and thereby forms a large-area support for the compensation element 5. If the oil 3 in the interior 4 of the container 1 warms up, for example to 50 ° C., it expands, passes through the holes of the perforated plate 8 and raises the compensation element 5 under folding / unfolding of the same until it rests as shown in Fig. 3 at the top of the lid 10 and thereby supported.
  • the cover 10 also protects the compensation element 5 against damage from the outside. It is ensured by the ventilation bore 13 that atmospheric pressure prevails at any time on the side of the compensation element 8 facing away from the interior 4, and that during the ascent of the grain Pensationselements 5 displaced air can escape easily.
  • FIG. 4 shows a vertical section as in FIG. 2 through the upper part of a second embodiment of the container 1 according to the invention.
  • the compensating means here comprise a circular pipe socket 14 which has a fastening flange 11 at its upper end forms and welded at its lower end to the rigid container walls 12.
  • a rolling bellows compensation element 5 made of rubber, which rests against the inner wall of the pipe socket 14 and with its thin-walled flexible regions 6 along this roll up and down and in its center a rigid plate 15 which on Auf - And rolling is moved in the vertical direction.
  • Fig. 5 shows a vertical section as shown in FIG. 2 through the upper part of a third embodiment of the container according to the invention 1.
  • the compensation means here comprise a compensation element 5, which by an elastic Beading 6 surrounded rigid plate 15 is formed.
  • the compensation item is 5 by clamping a surrounding the bead 6 flat mounting portion between a welded to the container walls 12 mounting flange 11 and secured with screws on this clamping ring 16 and separates so located in the interior 4 of the container 1 nes filling 3 liquid-, air- and water-vapor-tight from the container environment 2.
  • the rigid plate 15 can move through the bead 6 guided in the vertical direction, wherein it comes within the bead 6 to a rolling motion.
  • FIG. 6 shows a vertical section as in FIG. 2 through the upper part of a fourth embodiment of the container 1 according to the invention.
  • the compensating means here comprise a compensation element 5, which is a thin-walled, one-sided closed bellows is formed and fastened by means of a hose clamp 17 on a welded to the container walls 12 fastening stub 18.
  • the interior 4 of the container 1 is not completely filled with a liquid 3, but it is located in the space above the liquid level 19 with respect to the liquid inert gas 7.
  • the compensation element 5 separates the above the liquid 3 arranged gas. 7 gastight from the environment 2. If there is a change in volume of the amount of liquid 3 in the interior 4 of the container 1, the bellows-like compensating element 5 changes its shape similar to a concertina and thereby provides more or less compensation volume.
  • FIG. 7 shows a vertical section as in FIG. 2 through the upper part of a fifth embodiment of the container 1 according to the invention.
  • the compensating means here comprise a fastening flange 11 welded to the container walls 12 and a sheet-metal lid 10 With Ventilation hole 13, between which the actual compensation element 5 is fixed by clamping.
  • the compensating means 5 in the present case consists of a flaccid, fabric-reinforced rubber bag 5, which closes the opening formed by the fastening flange 11 in a liquid-impervious, water vapor-tight manner and thus the liquid filling 3 from the environment 2 separates.
  • the rubber bag 5 is in the operating state shown here, in which the liquid 3 in the interior 4 of the container 1 below the usual operating temperature, with its interior 4 facing side on a fixed to the mounting flange 11 wire grid 9, which is continuous over the extends from the mounting flange 11 formed opening and so forms a large-scale support for the compensation element 5.
  • the liquid 3 located in the interior 4 of the container 1 warms up and expands, it passes through the meshes of the grid 9 and lifts the compensating element 5 designed as a rubber bag 5 under folding or unfolding thereof until it becomes dome-shaped at this point trained lid 10 abuts, wherein the displaced during the ascension of the compensation element 5 air escapes through the vent hole 13.

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Abstract

The invention relates to a container (1) for receiving a liquid (3) and which is closed in relation to the surroundings of the container (2). Said container (1) comprises an inner chamber (4) provided with a defined inner chamber volume. In order to compensate an increase in volume of the liquid (3) received in the inner chamber (4) during warming thereof, said container (1) comprises a foldable or rolling bellow-type compensation element which separates the inner chamber (4) from the surroundings of the container (2) in a liquid and gas-tight manner, and when the volume of the liquid (3) increases due to a flexible change in shape as a result of folding, unfolding and/or rolling of thin-walled flexible areas, a corresponding compensation volume is provided. According to the invention, a container (1) for receiving a liquid (3), in which the liquid (3) is completely separated from the surroundings of the container (2) is provided and in which an increase in the volume of liquid due to warming can be compensated in a reliable manner and without a considerable increase in pressure in the inner chamber (4).

Description

Behältnis zur Aufnahme einer Flüssigkeit mit Mitteln zur Kompensation einer Volumenänderung der aufzunehmenden Container for receiving a liquid with means for compensating for a change in volume of the male
Flüssigkeitliquid
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft ein Behältnis mit einem festen Innenraumvolumen zur gegenüber der Behältnisumgebung abgeschlossenen Aufnahme einer bestimmten Menge einer Flüssigkeit sowie eine Verwendung des Be- hältnisses als isolierölgefülltes Gehäuse für ein imThe invention relates to a container with a fixed interior volume to the receptacle environment completed receiving a certain amount of liquid and a use of the container as a insulating oil-filled housing for a in
Betrieb hochspannungsführendes Bauteil gemäss den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.Operation high-voltage component according to the preambles of the independent claims.
STAND DER TECHNIK Bei der im wesentlichen drucklosen Lagerung von flüssigen Stoffen in Behältern oder Verwendung als technische Fluide in Bauteilen technischer Anlagen ergibt sich oftmals die Notwendigkeit, einen direkten Kontakt dieser Stoffe mit der Umgebungsluft zu verhindern, sei es, weil von diesen Stoffen Gefahren ausgehen, oder sei es, weil diese mit Bestandteilen der Luft, wie z.B. mit Sauerstoff oder Feuchtigkeit, reagiexen und dadurch unbrauchbar werden können. Insbesondere bei kompakten Hochspannungsanlagen und Hochspannungstransformatoren, bei denen spannungsführende Bauteile zumeist in geschlossenen, mit Isolieröl befüllten Behältnissen geführt und auf diese Weise isoliert werden, ist es von grösster Wichtigkeit, dass das Isolieröl nicht direkt mit der Umgebungsluft in Kontakt kommt, da es sonst in seiner Isolations- fähigkeit degradiert und seiner Isolationsfunktion nicht mehr nachkommen kann.PRIOR ART In the case of essentially pressureless storage of liquid substances in containers or use as technical fluids in components of technical installations, there is often the necessity of preventing direct contact of these substances with the ambient air, be it because of the danger posed by these substances, or be it, because these with components of the air, such as with oxygen or moisture, can react and thus become unusable. In particular, in compact high-voltage systems and high-voltage transformers in which live components are usually conducted in closed, filled with insulating containers and insulated in this way, it is of the utmost importance that the insulating oil does not come into direct contact with the ambient air, because otherwise in his Degraded ability to isolate and can no longer fulfill its isolation function.
Um eine Beschädigung bzw. Zerstörung des Lagerungsbehälters oder des Anlagenbauteils durch eine behinderte Volumenzunahme oder Volumenabnahme der darin befindlichen Flüssigkeit zu verhindern oder um bestimmte gesetzliche Vorschriften einhalten zu können, ist es zu- dem notwendig, am Behälter selbst oder an der Anlage bauliche Massnahmen zur Ermöglichung einer möglichst ungehinderten Volumenänderung der Flüssigkeit vorzusehen.In order to prevent damage to or destruction of the storage container or the system component due to a hindered volume increase or volume decrease of the liquid contained therein or to be able to comply with certain statutory provisions, it is also the necessary to provide structural measures on the container itself or on the plant to allow the least possible change in volume of the liquid.
Dies geschieht gemäss dem Stand der Technik dadurch, dass ein die Flüssigkeit von der Umgebung tren- nendes und verschieblich in einem entsprechenden Zylinder angeordnetes Kolbenelement vorhanden ist, dass ein die Flüssigkeit von der Umgebung trennendes elastisch dehnbares Element, wie z.B. eine dehnbare Membran, vorhanden ist oder dass ein mit dem Innenraum des Behälters oder Anlagenbauteils verbundenes externes Expansionsgefäss vorhanden ist, dessen Innenraum über eine Trockenpatrone mit der Umgebung kommuniziert.This is done according to the prior art in that there is a piston element separating the liquid from the environment and displaceably arranged in a corresponding cylinder such that an elastically extensible element separating the liquid from the environment, such as e.g. an expandable membrane, is present or that there is an associated with the interior of the container or plant component external expansion vessel whose interior communicates via a drying cartridge with the environment.
Dabei weist die erstgenannte Variante den Nachteil auf, dass es aufgrund der zu überwindenden Haft- reibung zwischen der Kolbendichtung und der Zylinderwandung vorübergehend zu einem relativ grossen Druckanstieg im Behälter oder Anlagenbauteil kommt und dass die Wahrscheinlichkeit eines Versagens der Volumenkompensation durch ein Verkanten des Kolbens oder ein Verkleben der Dichtung relativ hoch ist. Auch ergibt sich bei einer Volumenverkleinerung das Problem, dass sich bis zur Überwindung der Haftreibung zwischen Kolben und Zylinder im Lagerungsbehälter oder im Anlagenbauteil ein Vakuum bildet, welches zu einer unerwünschten Dampfblasenbildung innerhalb der Flüssigkeit führen kann.In this case, the former variant has the disadvantage that, due to the static friction between the piston seal and the cylinder wall to be overcome, a relatively large increase in pressure in the container or system component occurs temporarily, and that the probability of a failure of the volume compensation by tilting the piston or a Gluing the seal is relatively high. Also results in a reduction in volume, the problem that forms a vacuum until overcoming the static friction between the piston and cylinder in the storage container or in the system component, which can lead to an undesirable vapor bubble formation within the liquid.
Die zweitgenannte Variante vermeidet einige Nachteile der erstgenannten Variante, weist jedoch den Nachteil auf, dass relativ grosse Flüssigkeitsdrücke erforderlich sind, um bei einer betriebssicheren Ausbildung des elastisch dehnbaren Elementes nennenswerte Volumenänderungen zu bewirken.The second-mentioned variant avoids some disadvantages of the first-mentioned variant, but has the disadvantage that relatively large liquid pressures are required in order to effect appreciable volume changes when the elastically stretchable element is designed to be reliable.
Die letztgenannte Variante vermeidet dieThe latter variant avoids the
Nachteile der beiden zuvor genannten Varianten, kann indes aber nicht verhindern, dass die Flüssigkeit mit der, wenn auch getrockneten, Umgebungsluft in Kontakt kommt und mit dieser reagieren kann. DARSTELLUNG DER ERFINDUNGDisadvantages of the two aforementioned variants, however, can not prevent that the liquid comes into contact with the, even if dried, ambient air and can react with it. PRESENTATION OF THE INVENTION
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Behältnis zur gegenüber der Behältnisumgebung abgeschlossenen Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge zur Verfügung zu stellen, welches die Nachteile des Standes der Technik nicht aufweist oder diese zumindest teilweise vermeidet.It is therefore an object to provide a container for the opposite of the container environment completed recording a quantity of liquid available, which does not have the disadvantages of the prior art, or at least partially avoids.
Diese Aufgabe wird durch das Behältnis gemäss Patentanspruch 1 gelöst. Demgemäss weist das Behältnis einen Innenraum mit einem festen Innenraumvolumen auf und ist geeignet, eine Flüssigkeitsmenge derartig in sich aufzunehmen, dass diese vollständig von der Behältnisumgebung getrennt ist, so dass praktisch kein Stoffaustausch zwischen der Flüs- sigkeit und der Behältnisumgebung möglich ist. Unter einem „Innenraum mit einem festen Innenraumvolumen" wird dabei ein Innenraum verstanden, der von im wesentlichen starren, konstruktiv nicht zur Verformung unter betriebsüblichen Innen- und/oder Aussendrücken vorgesehen Wandun- gen gebildet wird. Das Behältnis umfasst Kompensationsmittel zur Kompensations einer Volumenänderung der im Behältnis aufzunehmenden Flüssigkeitsmenge, mit mindestens einem flüssigkeitsdichten und ganz oder teilweise flexibel ausgebildeten Kompensationselement, welches den In- nenraum von der Behältnisumgebung trennt und sich bei einer Volumenänderung der in Innenraum aufzunehmenden Flüssigkeitsmenge elastisch verformt und dadurch ein von den Kompensationsmitteln gebildetes Kompensationsvolumen entsprechend der Volumenänderung vergrössert oder ver- kleinert. Eine solche Volumenänderung der Flüssigkeitsmenge im Behältnisinnenraum kann beispielsweise durch eine Temperaturänderung der Flüssigkeit hervorgerufen werden .This object is achieved by the container according to claim 1. Accordingly, the container has an interior space with a fixed interior volume and is suitable for absorbing an amount of liquid in such a way that it is completely separated from the container environment, so that virtually no mass transfer between the liquid and the container environment is possible. An "interior space with a fixed interior volume" is understood to mean an interior space which is formed by substantially rigid walls, which are structurally not provided for deformation under normal operating internal and / or external pressures.The container comprises compensating means for compensating for a volume change in the wall Container to be received liquid amount, with at least one liquid-tight and fully or partially flexible compensating element which separates the interior of the interior of the container environment and elastically deformed in a volume change of the liquid volume to be accommodated in the interior and thereby increases a compensation volume formed by the compensating means according to the volume change or Such a volume change of the liquid quantity in the container interior can be caused, for example, by a temperature change of the liquid.
Dabei ist das Kompensationselement derartig ausgebildet, das seine elastische Formänderung im wesentlichen durch Falten, Entfalten und/oder Rollen dünnwandi- ger flexibler Bereiche des Kompensationselements bewirkt wird, und nicht, wie bei der eingangs beschriebenen zweiten Variante gemäss dem Stand der Technik, durch flächige Dehnung eines elastischen Elements, wie z.B. einer dehnbar ausgebildeten Behälterwandung. Durch die Erfindung wird die Bereitstellung von Behältnissen für die gegenüber der Behältnisumgebung abgeschlossene Aufnahme einer Flüssigkeitsmenge möglich, bei denen die Flüssigkeit vollständig von der Behältnisumgebung getrennt ist und bei denen gleichzeitig etwaige Volumenänderungen der Flüssigkeitsmenge, wie sie z.B. durch Temperaturänderungen derselben hervorgerufen werden, auf zuverlässige Weise und ohne nennenswerte Änderung des Drucks im Innenraum des Behältnisses kompensiert werden können, da zur Formänderung des Kompensationsele- ments nur wenig Energie benötigt wird. Insbesondere werden hierdurch qualitativ hochwertige und wartungsarme isolierölgefüllte Anlagenbauteile für Hochspannungsanlagen möglich, welche nicht unter die Vorschriften für Druckbehälter fallen und daher wesentlich kostengünstiger herzustellen und zu betreiben sind als die heute für den jeweiligen Zweck verfügbaren Bauteile.In this case, the compensation element is designed in such a way that its elastic deformation is substantially reduced by folding, unfolding and / or rolling. ger flexible areas of the compensation element is effected, and not, as in the above-described second variant according to the prior art, by flat elongation of an elastic element, such as a stretchable trained container wall. By the invention, the provision of containers for the opposite of the container environment completed recording of a liquid amount is possible in which the liquid is completely separated from the container environment and at the same time any volume changes in the amount of liquid, as caused for example by temperature changes thereof, in a reliable manner and can be compensated without appreciable change in the pressure in the interior of the container, since only little energy is required to change the shape of the compensation element. In particular, this high-quality and low-maintenance isolierölgefüllte system components for high voltage systems are possible, which do not fall under the requirements for pressure vessels and therefore much cheaper to produce and operate than the components available today for the particular purpose.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses befindet sich das Kompensationselement zuoberst am Behälter, so dass seine dem Innenraum zugewand- te Seite bei bestimmungsgemäss mit einer Flüssigkeitsmenge befülltem Behältnis in Kontakt mit der Oberfläche der Flüssigkeit oder, bei nicht vollständig mit einer Flüssigkeit gefülltem Behältnis, in Kontakt mit einem oberhalb der Oberfläche der Flüssigkeit befindlichen Gas- volumen steht. Hierdurch kann das Kompensationselement extrem „weich" ausgebildet werden, da es keinen hydrostatischen Druck aufnehmen muss, und es wird die Realisierung von erfindungsgemässen Behältnissen möglich, bei denen die Kompensation einer Volumenzunahme der Flüssig- keitsmenge praktisch keinen Druckanstieg im Innenraum bewirkt . In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses ist das Kompensationselement derartig ausgebildet, dass die bei einer Formänderung zur Bildung eines maximalen Kompensationsvolumens auftretende Höhenänderung des Kompensationselements klein ist gegenüber seiner horizontalen Erstreckung, insbesondere weniger als 20% seiner kleinsten horizontalen Erstreckung, und insbesondere weniger als 10% seiner kleinsten horizontalen Erstreckung beträgt. Hierdurch lässt sich, insbesondere in Verbindung mit der zuvor erwähnten bevorzugten Ausführ- ungsform, die durch eine Volumenzunahme der Flüssigkeit bewirkte Zunahme des hydrostatischen Druckes im Innenraum weiter minimieren, da der Flüssigkeitspiegel im Verhältnis zur Volumenzunahme nur gering ansteigt.In a preferred embodiment of the container, the compensation element is located at the top of the container so that its interior facing side in contact with the liquid surface or in the case of not completely filled with a container in contact with a container filled with liquid with a gas volume above the surface of the liquid. As a result, the compensation element can be made extremely "soft", since it does not have to absorb any hydrostatic pressure, and it is possible to realize containers according to the invention in which the compensation of an increase in volume of the liquid quantity causes virtually no pressure rise in the interior. In a further preferred embodiment of the container, the compensation element is designed such that the change in height of the compensation element occurring during a change in shape to form a maximum compensation volume is small compared to its horizontal extent, in particular less than 20% of its smallest horizontal extent, and in particular less than 10%. its smallest horizontal extent is. As a result, in particular in conjunction with the aforementioned preferred embodiment, the increase in the hydrostatic pressure in the interior caused by an increase in volume of the fluid can be further minimized, since the fluid level increases only slightly in relation to the volume increase.
Dabei ist es bevorzugt, wenn das Kompensa- tionselement derartig ausgebildet ist, dass es ausgehend von seiner Ausgangsform pro Liter formänderungsbedingter Zunahme seines Kompensationsvolumens eine Höhenänderung von maximal 10 mm, bevorzugterweise von maximal 6 mm erfährt. Solche Behältnisse sind besonders geeignet als isolierölgefüllte Gehäuse für Hochspannungsgeneratoren und Hochspannungstransformatoren, bei denen ein typisches maximales Kompensationsvolumen von einigen Litern erforderlich ist und gleichzeitig eine möglichst geringe Bauhöhe angestrebt wird. In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses sind die Kompensationsmittel derartig ausgebildet, dass bei drucklos und vollständig mit einer Flüssigkeit befülltem Behältnis eine Volumenänderung der Flüssigkeit von 5% zu einer Druckerhöhung im Innenraum des Behältnisses um höchstens 50 mbar, bevorzugterweise um höchstens 25 mbar und noch bevorzugter um höchstens 5 mbar führt. Hierdurch fallen solche Behältnisse bei einer Verwendung als isolierölgefüllte Anlagenkomponenten bei den typischerweise im Betrieb solcher Anlagen auftretenden Volumenänderungen der Isolierölfül- lung in vielen Ländern nicht unter die Vorschriften für Druckbehälter, so dass auf regelmässige Betriebsprüfungen und teure konstruktive Ausgestaltungen verzichtet werden kann.It is preferred if the compensating element is designed in such a way that, starting from its starting shape, it undergoes a change in height of not more than 10 mm, preferably not more than 6 mm, per liter of increase in its compensation volume as a result of a change in shape. Such containers are particularly suitable as isolierölgefüllte housing for high voltage generators and high voltage transformers in which a typical maximum compensation volume of a few liters is required and at the same time the lowest possible height is sought. In yet another preferred embodiment of the container, the compensation means are designed such that at a pressure-less and completely filled with a liquid container volume change of the liquid from 5% to a pressure increase in the interior of the container by at most 50 mbar, preferably at most 25 mbar and still more preferably at most 5 mbar leads. As a result, such containers do not fall under the regulations in many countries when used as isolating oil-filled plant components in the volume changes of the insulating oil filling which typically occur in the operation of such plants Pressure vessel, so that can be dispensed with regular audits and expensive structural designs.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses verfügen die Kompensationsmit- tel auf der dem Innenraum des Behältnisses zugewandten Seite des Kompensationselements über Rückhaltemittel, welche bei Unterschreiten eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens, Auftreten eines Unterdrucks im Innenraum des Behältnisses oder bei Unterschreitung eines bestimmten Unterdrucks im Innenraum des Behältnisses das Kompensationselement bevorzugterweise im Bereich der dünnwandigen flexiblen Bereiche stützen, so dass dieses nicht durch eine unzulässige Formänderung beschädigt oder gar zerstört wird. Dies ist inbesondere dann wichtig, wenn eine Vakuum-Befüllung des Behältnisses vorgesehen ist.In yet another preferred embodiment of the container, the compensation means on the interior of the container facing side of the compensation element on retaining means, which falls below a certain liquid volume, occurrence of a negative pressure in the interior of the container or falls below a certain negative pressure in the interior of the container Preferably support the compensation element in the region of the thin-walled flexible areas, so that this is not damaged by an impermissible change in shape or even destroyed. This is particularly important when a vacuum filling of the container is provided.
Dabei ist es von Vorteil, wenn die Rückhaltemittel ein bevorzugterweise starres, sich durchgehend zwischen dem Kompensationselement und dem Innenraum des Behältnisses erstreckendes und mit mindestens einer Durchtrittsöffnung versehenes Stützelement aufweisen bzw. von einem solchen gebildet sind, so dass sich eine gross- flächige und sichere Abstützung des Kompensationselements bei Unterschreitung eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens oder Unterdrucks im Innenraum des Behältnisses ergibt. Bevorzugterweise wird das Stützelement dabei von einem perforierten Blech oder einer Gitterstruktur gebildet. Solche Bleche oder Gitter sind kostengünstig als Halbzeugmaterialien erhältlich.It is advantageous if the retaining means have a preferably rigid, continuously extending between the compensation element and the interior of the container and provided with at least one passage opening support member or are formed by such, so that a large area and secure support of the compensation element falls below a certain liquid volume or negative pressure in the interior of the container results. Preferably, the support element is formed by a perforated sheet or a grid structure. Such sheets or grids are available inexpensively as semi-finished materials.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführ- ungsform des Behältnisses ist das Kompensationselement als Falten- oder Rollbalg, mit oder ohne einem oder mehreren starren Bereichen, ausgebildet. Solche Kompensationselemente weisen in jedem im Betrieb auftretenden Verformungszustand eine geometrisch klar definierte Form auf und eignen sich deshalb besonders gut für eine Über- wachung der Volumenzunahme bzw. des Iπnenraumdrucks anhand der Geometrie des Kompensationselements.In yet another preferred embodiment of the container, the compensating element is designed as a folding or rolling bellows, with or without one or more rigid areas. Such compensation elements have a geometrically clearly defined shape in every deformation state occurring during operation and are therefore particularly well suited to an override. monitoring the increase in volume or the internal space pressure on the basis of the geometry of the compensation element.
In einer anderen bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses ist das Kompensationselement als im wesentlichen schlaffer Sack oder Beutel ausgebildet. Eine solche Ausbildung begünstigt die Bereitstellung kostengünstiger Kompensationselemente und weist zudem den Vorteil auf, dass grosse Kompensationsvolumina praktisch ohne Druckaufbau zur Verfügung gestellt werden können, da die für die Formänderung erforderliche Energiemenge mini- mal ist und unabhängig vom bereitgestellten Kompensa- tionsvolumen ist, da sie nicht mit zunehmender Formänderung zunimmt .In another preferred embodiment of the container, the compensation element is designed as a substantially flaccid bag or sack. Such a design promotes the provision of cost-effective compensation elements and moreover has the advantage that large compensation volumes can be provided with virtually no pressure build-up, since the amount of energy required for the change in shape is minimal and independent of the compensation volume provided, since it is not increases with increasing shape change.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses weisen die Kompensationsmittel, angeordnet auf der dem Innenraum des Behältnisses abgewandten Seite des Kompensationselements, also auf derjenigen Seite desselben, welche druckmässig mit der Umgebung des Behältnisses kommuniziert, Rückhaltemittel auf, welche bei Überschreitung eines bestimmten Flüssig- keitsvolumens bzw. eines bestimmten Überdrucks im Innenraum des Behältnisses das Kompensationselement bevorzugterweise im Bereich der dünnwandigen flexiblen Bereiche stützen, so dass dieses nicht durch eine unzulässige Formänderung beschädigt oder gar zerstört wird. Dabei ist es bevorzugt, wenn die Rückhaltemittel ein bevorzugterweise starres, sich durchgehend zwischen dem Kompensationselement und der Behältnisumgebung erstreckendes und mit mindestens einer Durchtrittsöffnung versehenes Stützelement aufweisen bzw. von einem solchen gebildet sind, so dass sich eine grossflächige und sichere Abstützung des Kompensationselements bei Überschreitung eines unzulässigen Flüssigkeitsvolumens oder Überdrucks im Innenraum des Behältnisses ergibt.In yet another preferred embodiment of the container, the compensation means arranged on the side of the compensation element facing away from the interior of the container, ie on the side thereof which communicates with the environment of the container in a pressure-sensitive manner, have retention means which, when a specific liquid volume is exceeded or a certain overpressure in the interior of the container, the compensation element preferably support in the region of the thin-walled flexible areas, so that this is not damaged by an impermissible change in shape or even destroyed. It is preferred if the retaining means have a preferably rigid, continuously extending between the compensation element and the container environment and provided with at least one passage support member or are formed by such, so that a large-scale and secure support of the compensation element in excess of Inadmissible fluid volume or pressure in the interior of the container results.
Bevorzugterweise wird das Stützelement dabei von einem mindestens eine Durchtrittsöffnung aufweisenden Deckel, insbesondere aus Blech, gebildet, so dass es nach aussen hin zudem gegen mechanische Beschädigung geschützt ist.Preferably, the support member is thereby formed by a cover having at least one passage opening, in particular made of sheet metal, so that it after outside is also protected against mechanical damage.
Ist dabei der Deckel lösbar auf einem Befestigungsflansch befestigt und das Kompensationselement durch Klemmung zwischen dem Deckel und dem Befestigungs- flansch befestigt, was bevorzugt ist, so kann das Kompensationselement auf einfache Weise ausgetauscht werden.If the cover is detachably fastened on a fastening flange and the compensation element is fastened by clamping between the cover and the fastening flange, which is preferred, then the compensation element can be exchanged in a simple manner.
In noch einer bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses ist das Kompensationselement ölfest ausgebildet, und zwar bevorzugterweise zumindest teilweise aus Weichgummi, was das Behältnis geeignet macht für Flüssigkeiten wie Isolieröl.In yet a preferred embodiment of the container, the compensation element is oil-resistant, preferably at least partially made of soft rubber, which makes the container suitable for liquids such as insulating oil.
In noch einer bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses ist das Kompensationselement Sauerstoff- und wasserdampfdicht ausgebildet, bevorzugterweise luft- und wasserdampfdicht, und besteht dabei bevorzugterweise zumindest teilweise aus Weichgummi.In yet a preferred embodiment of the container, the compensation element is formed oxygen and water vapor-tight, preferably air and water vapor-tight, and preferably consists at least partially of soft rubber.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Behältnisses ist dieses ganz oder teilweise mit einer Flüssigkeit gefüllt, bevorzugterweise mit Öl. Dabei ist es bevorzugt, wenn das Behältnis in seinem Innenraum eine Füllung aus Isolieröl und einen vollständig vom Isolieröl umgebenen Hochspannungsleiter aufweist. Solche Ausgestaltungen eignen sich besonders als Bauteil für Hochspannungsanlagen. In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Behälter derartig ausgestaltet, dass die Behältnisumgebung auf Atmosphärendruck liegt und bevorzugterweise von der Atmosphäre gebildet wird bzw. mit der Atmosphäre direkt in Verbindung steht. Solche Behält- nisse lassen sich vielseitig einsetzen.In yet another preferred embodiment of the container this is completely or partially filled with a liquid, preferably with oil. It is preferred if the container has in its interior a filling of insulating oil and a completely surrounded by the insulating high-voltage conductor. Such embodiments are particularly suitable as a component for high voltage systems. In yet another preferred embodiment, the container is designed such that the container environment is at atmospheric pressure and is preferably formed by the atmosphere or is directly in communication with the atmosphere. Such containers can be used in many ways.
In noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bildet das Behältnis ein Gehäuse für einen Hochspannungstransformator, für einen Hochspannungsschalter oder für einen Hochspannungsgenerator. Hierbei treten die Vorteile der Erfindung besonders deutlich zu Tage. Bevorzugterweise wird das erfindungsgemässeIn yet another preferred embodiment, the container forms a housing for a high voltage transformer, for a high voltage switch or for a high voltage generator. Here, the advantages of the invention are particularly evident. Preferably, the inventive
Behältnis als isolierölgefülltes Gehäuse für ein im Betrieb hochspannungsführendes Bauteil verwendet.Container used as isolierölgefülltes housing for a high-voltage-carrying component in operation.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwendungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the dependent claims and from the following description with reference to the figures. Showing:
Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil der Ober- seite einer ersten, als isolierölbefülltes Hochspannungsgeneratorgehäuse ausgebildeten Ausführungsform des erfin- dungsgemässen Behältnisses;1 shows a plan view of a part of the upper side of a first embodiment of the container according to the invention, designed as an insulating oil-filled high-voltage generator housing;
Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch das Oberteil des Behältnisses aus Fig. 1 entlang der Linie A - A in Fig. 1 bei kalter Isolierölfüllung;Figure 2 is a vertical section through the upper part of the container of Figure 1 along the line A - A in Figure 1 with cold insulating oil.
Fig. 3 einen Vertikalschnitt durch das Oberteil des Behältnisses aus Fig. 1 entlang der Linie A - A in Fig. 1 bei warmer Isolierölfüllung;Figure 3 is a vertical section through the upper part of the container of Figure 1 along the line A - A in Figure 1 with warm Isolierölfüllung.
Fig. 4 eine Darstellung wie Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemässen Behältnisses;FIG. 4 is a representation like FIG. 2 of a second embodiment of the container according to the invention; FIG.
Fig. 5 eine Darstellung wie Fig. 2 einer dritten Ausführungsform des erfindungsgemässen Behältnisses;5 shows an illustration as in FIG. 2 of a third embodiment of the container according to the invention;
Fig. 6 eine Darstellung wie Fig. 2 einer vierten Ausführungsform des erfindungsgemässen Behältnisses; und Fig. 7 eine Darstellung wie Fig. 2 einer fünftenFIG. 6 shows a representation like FIG. 2 of a fourth embodiment of the container according to the invention; FIG. and Fig. 7 is an illustration like Fig. 2 of a fifth
Ausführungsform des erfindungsgemässen Behältnisses.Embodiment of the container according to the invention.
WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG Die Figuren 1 bis 3 zeigen eine erste Ausführungsform des erfindungsgemässen Behältnisses in Form eines vollständig mit Isolieröl gefüllten Hochspannungsgeneratorgehäuses, und zwar einmal in der Draufsicht auf einen Teil seiner Oberseite (Fig. 1) sowie zweimal im Schnitt durch den in Fig. 1 gezeigten Teil seines Oberteils entlang der Linie A - A. Dabei zeigt Fig. 2 die Si- tuation bei kalter Isolierölfüllung und Fig. 3 die Situation bei betriebswarmer Isolierölfüllung. Wie zu erkennen ist, weist das Behältnis 1 einen von starren Behältniswandungen 12 aus Stahlblech gebildeten Innenraum 4 mit einem festen Innenraumvolumen auf, welcher vollständig mit Silikonöl 3 gefüllt ist. Angeordnet an der Oberseite des Behältnisses 1 befinden sich anspruchsgemässe Kompensationsmittel, welche ein dünnwandiges, faltenbalgähnli- ches Kompensationselement 5 aus Weichgummi umfassen, das durch Klemmen zwischen einem mit den Behältniswandungen 12 verschweissten Befestigungsflansch 11 und einem auf diesen Flansch 11 aufgeschraubten Deckel 10 aus Blech mit Belüftungsbohrung 13 befestigt ist. Das Kompensationselement 5 verschliesst die vom Befestigungsflansch 11 gebildete Öffnung flüssigkeits-, luft- und wasserdampfdicht und trennt so die Silikonölfüllung 3 von der Umgebung 2 des Behältnisses 1. Dabei liegt das Kompensationselement 5 in dem in Fig. 2 dargestellten Betriebszustand, bei welchem das Silikonöl 3 im Innenraum 4 des Behältnisses 1 eine Temperatur von etwa 5 0C hat, mit seiner dem Innen- räum 4 zugewandten Seite auf einem am Befestigungsflansch 11 befestigten Lochblech 8 auf. Das Lochblech 8 erstreckt sich durchgehend über die vom Befestigungsflansch 11 gebildete Öffnung und bildet dadurch eine grossflächige Auflage für das Kompensationselement 5. Erwärmt sich nun das im Innenraum 4 des Behältnisses 1 befindliche Öl 3, z.B. auf 50 0C, so dehnt es sich aus, tritt durch die Löcher des Lochbleches 8 und hebt das Kompensationselement 5 unter Faltung/Entfaltung desselben an, bis sich dieses wie in Fig. 3 gezeigt oben am Deckel 10 anlegt und dadurch gestützt wird. Der Deckel 10 schützt das Kompensationselement 5 zudem vor einer Beschädigung von aussen her. Durch die Belüftungsbohrung 13 wird sichergestellt, dass auf der dem Innenraum 4 abgewandten Seite des Kompensationselements 8 jederzeit At- mosphärendruck herrscht und die beim Aufsteigen des Korn- pensationselements 5 verdrängte Luft problemlos entweichen kann.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION FIGS. 1 to 3 show a first embodiment of the container according to the invention in the form of a high-voltage generator housing completely filled with insulating oil, once in a plan view of a part of its upper side (FIG. 1) and twice in section through the high-voltage generator housing shown in FIG 1 of its upper part along the line A - A. In this case, FIG. situation with cold insulating oil filling and Fig. 3 shows the situation with operationally warm insulating oil. As can be seen, the container 1 has an interior 4 formed by rigid container walls 12 made of sheet steel with a fixed interior volume which is completely filled with silicone oil 3. Arranged on the upper side of the container 1 are claimed compensating means which comprise a thin-walled bellows-like compensating element 5 made of soft rubber, which is secured by clamping between a fastening flange 11 welded to the container walls 12 and a cover 10 made of sheet metal with ventilation bore screwed onto this flange 11 13 is attached. The compensation element 5 closes the opening formed by the fastening flange 11 liquid, air and water vapor-tight and thus separates the silicone oil filling 3 of the environment 2 of the container 1. In this case, the compensation element 5 is in the operating state shown in Fig. 2, in which the silicone oil in the interior 4 of the container 1 has a temperature of about 5 0 C, with its inner space 4 facing side on a fixed to the mounting flange 11 perforated plate 8. The perforated plate 8 extends continuously over the opening formed by the mounting flange 11 and thereby forms a large-area support for the compensation element 5. If the oil 3 in the interior 4 of the container 1 warms up, for example to 50 ° C., it expands, passes through the holes of the perforated plate 8 and raises the compensation element 5 under folding / unfolding of the same until it rests as shown in Fig. 3 at the top of the lid 10 and thereby supported. The cover 10 also protects the compensation element 5 against damage from the outside. It is ensured by the ventilation bore 13 that atmospheric pressure prevails at any time on the side of the compensation element 8 facing away from the interior 4, and that during the ascent of the grain Pensationselements 5 displaced air can escape easily.
Dadurch, dass die Formänderung des Kompensationselements 5 praktisch ausschliesslich durch Faltung desselben und ohne Gegendruck erfolgt, so dass äusserst wenig Formänderungsarbeit geleistet werden muss, kommt es bei der Kompensation der Volumenzunahme der Silikonölfül- lung 3 zu keinem nennenswerten Druckanstieg im Innenraum 4 des Behältnisses 1.Due to the fact that the change in shape of the compensation element 5 occurs almost exclusively by folding the same and without counter-pressure, so that extremely little work of deformation has to be performed, no significant increase in pressure occurs in the interior 4 of the container 1 when the volume increase of the silicone oil filling 3 is compensated.
Fig. 4 zeigt einen Vertikalschnitt wie Fig. 2 durch das Oberteil einer zweiten Äusführungsform des er- findungsgemässen Behältnisses 1. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfassen die Kompensationsmittel hier einen kreisrunden Rohrstutzen 14, welcher an seinem oberen Ende einen Befestigungsflansch 11 bildet und an seinem unteren Ende mit den starren Behältniswandungen 12 verschweisst ist. Angeordnet im Rohrstutzen 14 befindet sich ein als Rollbalg ausgebildetes Kompensationselement 5 aus Gummi, welches an der Innenwand des Rohrstutzens 14 anliegt und mit seinen dünnwandigen flexiblen Bereichen 6 entlang dieser auf- und abrollen kann und in seiner Mitte eine steife Platte 15 aufweist, welche beim Auf- und Abrollen in vertikaler Richtung verschoben wird. Dabei ist das Kompensationselement 5 durch Klemmung zwischen dem Befestigungsflansch 11 und einem mit Schrauben auf diesem befestigten ebenen Deckel 10 mit zentraler Belüftungsbohrung 13 befestigt und trennt so die im Innenraum 4 des Behältnisses 1 befindliche Ölfül- lung 3 flüssigkeits-, luft- und wasserdampfdicht von der Behältnisumgebung 2. Fig. 5 zeigt einen Vertikalschnitt wie Fig. 2 durch das Oberteil einer dritten Ausführungsform des er- findungsgemässen Behältnisses 1. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfassen die Kompensationsmittel hier ein Kompensationselement 5, welches von einer durch eine elastische Sicke 6 umgebenen steifen Platte 15 gebildet ist. Dabei ist das Kompensationsele- ment 5 durch Klemmung eines die Sicke 6 umgebenden flachen Befestigungsabschnitts zwischen einem mit den Behältniswandungen 12 verschweissten Befestigungsflansch 11 und einem mit Schrauben auf diesem befestigten Klemmring 16 befestigt und trennt so die im Innenraum 4 des Behält- nisses 1 befindliche Ölfüllung 3 flüssigkeits-, luft- und wasserdampfdicht von der Behältnisumgebung 2. Zur Veränderung des Kompensationsvolumens kann sich die steife Platte 15 durch die Sicke 6 geführt in vertikaler Richtung verschieben, wobei es innerhalb der Sicke 6 zu einer Rollbewegung kommt.FIG. 4 shows a vertical section as in FIG. 2 through the upper part of a second embodiment of the container 1 according to the invention. In contrast to the embodiment shown in FIG. 2, the compensating means here comprise a circular pipe socket 14 which has a fastening flange 11 at its upper end forms and welded at its lower end to the rigid container walls 12. Arranged in the pipe socket 14 is formed as a rolling bellows compensation element 5 made of rubber, which rests against the inner wall of the pipe socket 14 and with its thin-walled flexible regions 6 along this roll up and down and in its center a rigid plate 15 which on Auf - And rolling is moved in the vertical direction. In this case, the compensation element 5 is fastened by clamping between the fastening flange 11 and a flat cover 10 with central ventilation bore 13 fastened with screws and thus separates the oil filling 3 located in the interior 4 of the container 1 from the liquid, air and water vapor-tight Container environment 2. Fig. 5 shows a vertical section as shown in FIG. 2 through the upper part of a third embodiment of the container according to the invention 1. In contrast to the embodiment shown in Fig. 2, the compensation means here comprise a compensation element 5, which by an elastic Beading 6 surrounded rigid plate 15 is formed. The compensation item is 5 by clamping a surrounding the bead 6 flat mounting portion between a welded to the container walls 12 mounting flange 11 and secured with screws on this clamping ring 16 and separates so located in the interior 4 of the container 1 nes filling 3 liquid-, air- and water-vapor-tight from the container environment 2. To change the compensation volume, the rigid plate 15 can move through the bead 6 guided in the vertical direction, wherein it comes within the bead 6 to a rolling motion.
Fig. 6 zeigt einen Vertikalschnitt wie Fig. 2 durch das Oberteil einer vierten Ausführungsform des er- findungsgemässen Behältnisses 1. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform umfassen die Kompensa- tionsmittel hier ein Kompensationselement 5, welches als dünnwandiger, einseitig geschlossener Faltenbalg ausgebildet ist und mittels einer Schlauchschelle 17 auf einem mit den Behältniswandungen 12 verschweissten Befestigungsstutzen 18 befestigt ist. Im vorliegenden Fall ist der Innenraum 4 des Behältnisses 1 nicht vollständig mit einer Flüssigkeit 3 gefüllt, sondern es befindet sich im Raum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 19 ein bezüglich der Flüssigkeit inertes Gas 7. Entsprechend trennt hier das Kompensationselement 5 das oberhalb der Flüssigkeit 3 angeordnete Gas 7 gasdicht von der Umgebung 2. Kommt es zu einer Volumenveränderung der Flüssigkeitsmenge 3 im Innenraum 4 des Behältnisses 1, so verändert das falten- balgartige Kompensationselement 5 ziehharmonikaähnlich seine Form und stellt dadurch mehr oder weniger Kompensa- tionsvolumen zur Verfügung.FIG. 6 shows a vertical section as in FIG. 2 through the upper part of a fourth embodiment of the container 1 according to the invention. In contrast to the embodiment shown in FIG. 2, the compensating means here comprise a compensation element 5, which is a thin-walled, one-sided closed bellows is formed and fastened by means of a hose clamp 17 on a welded to the container walls 12 fastening stub 18. In the present case, the interior 4 of the container 1 is not completely filled with a liquid 3, but it is located in the space above the liquid level 19 with respect to the liquid inert gas 7. Accordingly, here the compensation element 5 separates the above the liquid 3 arranged gas. 7 gastight from the environment 2. If there is a change in volume of the amount of liquid 3 in the interior 4 of the container 1, the bellows-like compensating element 5 changes its shape similar to a concertina and thereby provides more or less compensation volume.
Fig. 7 zeigt einen Vertikalschnitt wie Fig. 2 durch das Oberteil einer fünften Ausführungsform des er- findungsgemässen Behältnisses 1. Wie schon bei der Ausführungsform gemäss Fig.2 umfassen die Kompensationsmit- tel hier einen mit den Behältniswandungen 12 verschweissten Befestigungsflansch 11 und einen Blechdeckel 10 mit Belüftungsbohrung 13, zwischen welchen das eigentliche Kompensationselement 5 durch Klemmung befestigt ist. Im Gegensatz zu der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform besteht das Kompensationsmittel 5 im vorliegenden Fall aus einem schlaffen, gewebeverstärkten Gummisack 5, welcher die vom Befestigungsflansch 11 gebildete Öffnung flüssig- keits-, luft- uns wasserdampfdicht verschliesst und so die Flüssigkeitsfüllung 3 von der Umgebung 2 trennt. Dabei liegt der Gummisack 5 bei dem hier dargestellten Betriebszustand, bei welchem die Flüssigkeit 3 im Innenraum 4 des Behältnisses 1 unterhalb der üblichen Betriebstemperatur liegt, mit seiner dem Innenraum 4 zugewandten Seite auf einem am Befestigungsflansch 11 befestigten Drahtgitter 9 auf, welches sich durchgehend über die vom Befestigungsflansch 11 gebildete Öffnung erstreckt und so eine grossflächige Auflage für das Kompensationselement 5 bildet.FIG. 7 shows a vertical section as in FIG. 2 through the upper part of a fifth embodiment of the container 1 according to the invention. As in the embodiment according to FIG. 2, the compensating means here comprise a fastening flange 11 welded to the container walls 12 and a sheet-metal lid 10 With Ventilation hole 13, between which the actual compensation element 5 is fixed by clamping. In contrast to the embodiment shown in FIG. 2, the compensating means 5 in the present case consists of a flaccid, fabric-reinforced rubber bag 5, which closes the opening formed by the fastening flange 11 in a liquid-impervious, water vapor-tight manner and thus the liquid filling 3 from the environment 2 separates. In this case, the rubber bag 5 is in the operating state shown here, in which the liquid 3 in the interior 4 of the container 1 below the usual operating temperature, with its interior 4 facing side on a fixed to the mounting flange 11 wire grid 9, which is continuous over the extends from the mounting flange 11 formed opening and so forms a large-scale support for the compensation element 5.
Erwärmt sich die im Innenraum 4 des Behältnisses 1 befindliche Flüssigkeit 3 und dehnt sich dadurch aus, so tritt sie durch die Maschen des Gitters 9 und hebt das als Gummisack 5 ausgebildete Kompensationselement 5 unter Faltung bzw. Entfaltung desselben an, bis dieses an dem hier kalottenförmig ausgebildeten Deckel 10 anschlägt, wobei die beim Aufsteigen des Kompensationselements 5 verdrängte Luft durch die Belüftungsbohrung 13 entweicht.If the liquid 3 located in the interior 4 of the container 1 warms up and expands, it passes through the meshes of the grid 9 and lifts the compensating element 5 designed as a rubber bag 5 under folding or unfolding thereof until it becomes dome-shaped at this point trained lid 10 abuts, wherein the displaced during the ascension of the compensation element 5 air escapes through the vent hole 13.
Während in der vorliegenden Anmeldung bevorzugte Ausführungen der Erfindung beschrieben sind, ist klar darauf hinzuweisen, dass die Erfindung nicht auf diese beschränkt ist und auch in anderer Weise innerhalb des Umfangs der nun folgenden Ansprüche ausgeführt werden kann. While preferred embodiments of the invention are described in the present application, it should be clearly understood that the invention is not limited to these and may be practiced otherwise within the scope of the following claims.

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Behältnis (1) mit einem Innenraum (4) mit einem festen Innenraumvolumen, zur gegenüber der Behältnisumgebung (2) abgeschlossenen Aufnahme einer bestimmten Menge einer Flüssigkeit (3) , wobei das Behältnis (1) mit Kompensationsmitteln zur Kompensation einer insbesondere durch Temperaturänderung der Flüssigkeit (3) bewirkten Volumenänderung der im Behältnis (1) aufzunehmenden Flüssigkeitsmenge versehen ist, wobei die Kompensationsmittel ein flüssigkeitsdichtes und zumindest in Teilbereichen flexibel ausgebildeten Kompensationselement (5) umfassen, welches den Innenraum (4) von der Behältnisumgebung (2) trennt und bei einer Volumenänderung, insbesondere bei einer Volumenzunahme einer im Innenraum (4) des Behält- nisses (1) angeordneten Flüssigkeitsmenge (3) , durch elastische Formänderung ein von den Kompensationsmitteln gebildetes Kompensationsvolumen entsprechend vergrössert oder verkleinert, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) derartig ausgebildet ist, dass seine elastische Formänderung zur Veränderung des Kompensationsvolumens im wesentlichen durch Falten, Entfalten ünd/oder Rollen dünnwandiger flexibler Bereiche (6) des Kompensationselements (5) bewirkt wird.1. container (1) having an interior space (4) with a fixed interior volume, compared to the container environment (2) completed recording a certain amount of liquid (3), wherein the container (1) with compensation means for compensating a particular temperature change of Liquid (3) caused volume change in the container (1) to be absorbed amount of liquid is provided, wherein the compensation means comprise a liquid-tight and at least partially flexible compensating element (5), which separates the interior (4) from the container environment (2) and at Volume change, in particular in the event of an increase in volume of a liquid quantity (3) arranged in the interior (4) of the container (1), correspondingly enlarged or reduced by compensating means by elastic deformation a compensation volume formed, characterized in that the compensation element (5) so ausgebil det is that its elastic change in shape to change the compensation volume substantially by folding, unfolding and / or rolling thin-walled flexible areas (6) of the compensation element (5) is effected.
2. Behältnis (1) nach Anspruch 1, dadurch ge~ kennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) zuoberst am Behälter angeordnet ist, derart, dass seine dem Innenraum (4) zugewandte Seite bei bestimmungsgemäss mit einer Flüssigkeitsmenge (3) befülltem Behälter in Kontakt mit der Oberfläche der Flüssigkeit (3) und/oder in Kontakt mit einem oberhalb der Oberfläche der Flüssigkeit (3) befindlichen Gasvolumen (7) steht.2. Container (1) according to claim 1, characterized ge ~ indicates that the compensation element (5) is located at the top of the container, such that its the interior (4) facing side when intended with a liquid volume (3) filled container in contact with the surface of the liquid (3) and / or in contact with a above the surface of the liquid (3) located gas volume (7).
3. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) derartig ausgebildet ist, dass die bei der Formänderung zur Bildung des maximalen Kompensationsvolumens auftretende Höhenänderung des Kompensationsele- ments (5) klein ist gegenüber seiner horizontalen Erstreckung,, insbesondere weniger als 20% seiner kleinsten horizontalen Erstreckung, und insbesondere weniger als 10% seiner kleinsten horizontalen Erstreckung beträgt.3. Container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation element (5) is designed such that the height change of the compensating element occurring during the change in shape to form the maximum compensation volume (5) is small in comparison with its horizontal extent, in particular less than 20% of its smallest horizontal extent, and in particular less than 10% of its smallest horizontal extent.
4. Behältnis (1) nach Anspruch 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) derartig ausgebildet ist, dass es ausgehend von seiner Ausgangsform pro Liter Zunahme seines Kompensationsvolumens eine Höhenänderung von maximal 10 mm, insbesondere von maximal 6 mm erfährt. 4. Container (1) according to claim 3, character- ized in that the compensation element (5) is designed such that it undergoes a change in height of at most 10 mm, in particular of a maximum of 6 mm, starting from its initial shape per liter increase in its compensation volume.
5. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden5. Container (1) according to one of the preceding
Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensationsmittel derartig ausgebildet sind, dass bei drucklos und vollständig mit einer Flüssigkeit (3) befülltem Behältnis (1) eine Volumenänderung der Flüssigkeit von 5% eine Druckerhöhung im Behältnis (1) um höchstens 50 mbar, insbesondere um höchstens 25 mbar und insbesondere um höchstens 5 mbar bewirkt.Claims, characterized in that the compensation means are designed such that at zero pressure and completely filled with a liquid (3) container (1) a change in volume of the liquid of 5% pressure increase in the container (1) by at most 50 mbar, in particular by at most 25 mbar and in particular effected by at most 5 mbar.
6. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensa- tionsmittel, angeordnet auf der dem Innenraum (4) des6. Container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the Kompensa- tion means arranged on the interior (4) of the
Behältnisses (1) zugewandten Seite des Kompensationsele- ments (5), Rückhaltemittel aufweisen, welche bei Unterschreitung eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens, bei Unterdruck oder bei Unterschreitung eines bestimmten Unter- drucks im Innenraum (4) des Behältnisses (1) das Kompensationselement (5), insbesondere im Bereich der dünnwandigen flexiblen Bereiche (6), stützen, zur Verhinderung einer unzulässigen Formänderung oder Zerstörung des Kompensationselements (5) . Container (1) facing side of Kompensationsele- element (5), retaining means which when falling below a certain liquid volume, at negative pressure or when a certain negative pressure in the interior (4) of the container (1) falls below the compensation element (5), in particular in the field of thin-walled flexible regions (6), support, to prevent an inadmissible change in shape or destruction of the compensation element (5).
7. Behältnis (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltemittel ein insbesondere starres, sich durchgehend zwischen dem Kompensationselement (5) und dem Innenraum (4) des Behältnisses (1) erstreckendes und mit mindestens einer Durchtrittsöffnung versehenes Stützelement (8, 9) umfassen. 7. Container (1) according to claim 6, characterized in that the retaining means a particular rigid, continuously between the compensation element (5) and the interior (4) of the container (1) extending and provided with at least one passage opening supporting element (8, 9).
8. Behältnis (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (8, 9) von einem perforierten Blech (8) oder einer Gitterstruktur (9) gebildet ist.8. Container (1) according to claim 7, characterized in that the support element (8, 9) of a perforated plate (8) or a grid structure (9) is formed.
9. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) als Falten- oder Rollbalg, mit oder ohne einem oder mehreren starren Bereichen (15) , ausgebildet ist.9. Container (1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the compensation element (5) is designed as a folding or rolling bellows, with or without one or more rigid areas (15).
10. Behältnis (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) als im wesentlichen schlaffer Sack oder Beutel ausgebildet ist.10. Container (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that the compensation element (5) is designed as a substantially flaccid bag or bag.
11. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kompensa- tionsmittel, angeordnet auf der dem Innenraum (4) des Behältnisses (1) abgewandten Seite des Kompensationselements (5) , Rückhaltemittel aufweisen, welche bei Überschreitung eines bestimmten Flüssigkeitsvolumens oder eines bestimmten Überdrucks im Innenraum (4) des Behält- nisses (1) das Kompensationselement (5), insbesondere im Bereich der dünnwandigen flexiblen Bereiche (6), stützen, zur Verhinderung einer unzulässigen Formänderung oder Zerstörung des Kompensationselements (5) .11. Container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the Kompensa- tion means arranged on the interior (4) of the container (1) facing away from the compensation element (5), retaining means which, when exceeding a certain Liquid volume or a certain overpressure in the interior (4) of the container (1) support the compensation element (5), in particular in the region of the thin-walled flexible regions (6), to prevent an impermissible change in shape or destruction of the compensation element (5).
12. Behältnis (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückhaltemittel ein insbesondere starres, sich durchgehend zwischen dem Kompensationselement (5) und der Behältnisumgebung (2) erstreckendes und mit mindestens einer Durchtrittsöffnung (13) versehenes Stützelement (10) umfassen. 12. Container (1) according to claim 11, characterized in that the retaining means comprise a particular rigid, continuously between the compensation element (5) and the container environment (2) extending and provided with at least one passage opening (13) supporting element (10).
13. Behältnis (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (10) von einem mindestens eine Durchtrittsöffnung (13) aufweisenden Deckel (10), insbesondere aus Blech, gebildet ist.13. Container (1) according to claim 12, characterized in that the support element (10) from a at least one passage opening (13) having cover (10), in particular made of sheet metal, is formed.
14. Behältnis (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (10) lösbar auf einem14. Container (1) according to claim 13, characterized in that the cover (10) releasably on a
Befestigungsflansch (11) befestigt ist und das Kompensa- tionselement (5) durch Klemmung zwischen dem Deckel (10) und dem Befestigungsflansch (11) befestigt ist.Mounting flange (11) is attached and the compensa- tion element (5) by clamping between the lid (10) and the mounting flange (11) is fixed.
15. Behältnis '(1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensationselement (5) ölfest ist, und insbesondere, dass dieses zumindest teilweise aus Weichgummi besteht.15. Container '(1) according to any one of the preceding claims, characterized in that the compensation element (5) is oil-resistant, and in particular that this at least partially consists of soft rubber.
16. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompensa- tionselement (5) Sauerstoff- und wasserdampfdicht ist, insbesondere luft- und wasserdampfdicht ist, und insbe- sondere, dass dieses zumindest teilweise aus Weichgummi besteht .16. Container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the compensation element (5) is oxygen and water vapor-tight, in particular air and water vapor-tight, and in particular that this at least partially consists of soft rubber.
17. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis teilweise oder vollständig mit einer Flüssigkeit (3) ge- füllt ist.17. Container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the container is partially or completely filled with a liquid (3).
18. Behältnis (1) nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass es in seinem Innenraum (4) eine Füllung aus Isolieröl (3) aufweist und einen vollständig vom Isolieröl (3) umgebenen Hochspannungsleiter. 18. Container (1) according to claim 17, characterized in that it has in its interior (4) a filling of insulating oil (3) and a completely surrounded by the insulating oil (3) high-voltage conductor.
19. Behältnis (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Behältnisumgebung (2) auf Atmosphärendruck liegt und insbesondere mit der Atmosphäre in Verbindung steht.19. Container (1) according to one of the preceding claims, wherein the container environment (2) is at atmospheric pressure and in particular is in communication with the atmosphere.
20. Behältnis (1) nach einem der vorangehen- den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis20. Container (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the container
(1) das Gehäuse eines Hochspannungstransformators, eines Hochspannungsschalters oder eines Hochspannungsgenerators bildet.(1) forms the housing of a high voltage transformer, a high voltage switch or a high voltage generator.
21. Verwendung des Behältnisses (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche als isolierölgefülltes Gehäuse für ein im Betrieb hochspannungsführendes Bauteil. 21. Use of the container (1) according to one of the preceding claims as isolierölgefülltes housing for a high voltage during operation component.
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