DE968387C - Druckfester Tauchkoerper fuer vom Fluessigkeitsstand gesteuerte Vorrichtungen, beispielsweise Regler - Google Patents

Description

AUSGEGEBEN AM 13. FEBRUAR 1958

H 14838 XIII47f

Zur Steuerung von Vorrichtungen in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsstand in einem Behälter werden, sofern diese Behälter unter atmosphärischem Druck oder unter geringem Überdruck stehen, Hohlkörper als Schwimmer benutzt, deren dem Steigen und Fallen des Flüssigkeitsstandes folgende Bewegung Vorrichtungen der verschiedensten Art steuern kann, beispielsweise Zulaufregler, Ablaufregler, Anzeigevorrichtungen u. dgl.

Für Behälter, die mit höheren Drücken arbeiten, beispielsweise Hochdruckdampfkessel, sind solche Schwimmer nicht geeignet. Hier haben sich Tauchkörper mit fester Füllung gut eingeführt und bewährt. Solche Tauchkörper werden beispielsweise aus einer schmiedeeisernen Schale hergestellt, auf die nach Füllung mit Beton ein rundes Blech gewissermaßen als Deckel aufgeschweißt wird. Tauchkörper dieser Art halten auch höchsten Drücken stand. Da ihr spezifisches Gewicht höher ist als dasjenige von Wasser, wird ihr Gewicht zum Teil durch Gegengewichte ausgeglichen, so daß der Auftrieb ausreicht, sie an der Oberfläche der Flüssigkeit zu halten.

Die Herstellung solcher Tauchkörper stellt aber hohe Anforderungen an Genauigkeit und zuverlässige Arbeit. Es können nämlich trotz der massiven Füllung durchaus erhebliche Beanspruchungen auftreten. Zwar kann der Kesseldruck den Tauchkörper nicht zusammendrücken. Es kann aber umgekehrt beim Auftreten zu hoher Temperaturen

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— wie beispielsweise bei Entspannungsgefäßen, bei denen zeitweise überhitzter Dampf an den Tauchkörpern vorbeiströmt ■— der Innendruck innerhalb des Tauchkörpers stark ansteigen, und zwar dadurch, daß die im Zement verbliebenen geringen Reste an Feuchtigkeit verdampfen. Ist das Schalenmaterial nicht völlig einwandfrei oder ist die Schweißung nicht ganz zuverlässig ausgeführt, so können durch diesen inneren Überdruck Sprünge ίο verursacht werden. Diese können dann zur Folge haben, daß die Zementfüllung mit der Flüssigkeit in Berührung kommt, was in manchen Fällen nachteilig ist. Hersteller, die nicht über ausreichend geschulte Fachkräfte verfügen, sind daher nicht in der Lage, einwandfreie Tauchkörper dieser Art herzustellen, während andererseits wirklich zuverlässig arbeitende Tauchkörper entsprechend teuer sind.

Die Erfindung zeigt einen neuen Weg zur Herstellung von druckfesten Tauchkörpern für vom Flüssigkeitsstand gesteuerte Vorrichtungen, beispielsweise Regler, und zwar ist der Tauchkörper nach der Erfindung dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei flachen, flüssigkeitsdicht miteinander vereinigten Schalen besteht, die durch innere, in geringen Abständen voneinander angeordnete, von einer Schalenfläche zur anderen durchgehende Stützen gegeneinander fest abgestützt sind. Vorzugsweise werden die Schalen aus Schmiedeeisen hergestellt und an ihren Rändern miteinander verschweißt, was an sich bekannt ist. Wesentlich ist also gegenüber den bekannten Ausführungsformen die Abstützung der Schalen gegeneinander in der vorstehend angegebenen Weise. Es ist natürlich nicht erforderlich, daß die Stützen, die von einer Schalenfläche zur anderen durchgehen, aus einem einzigen Stück bestehen. Die Stützen können vielmehr auch mehrteilig ausgeführt sein. Entscheidend ist, daß die Kräfte durchgehend übertragen werden, daß sich also beide Schalenflächen gegeneinander abstützen. In den so gebildeten Körper können außerdem in der Trennebene der beiden Schalen Platten aus Stahlblech eingelegt sein, deren Größe genau der Größe des freien inneren Quer-Schnitts entspricht, so daß ihre Ränder sich von innen gegen die Schalenränder legen und die Blechplatten eine Querabstützung bewirken. Die abstützenden Vorsprünge können entweder an den inneren Flächen der Schalen oder aber an den eingelegten Blechplatten angebracht sein.

Zweckmäßig ist es weiterhin, an den zusammenzubauenden Teilen Paßelemente vorzusehen, die gewährleisten, daß diese einzelnen Teile genau konzentrisch und auch in der richtigen Winkellage zum Zusammenschweißen aufeinandergesetzt werden, so daß die abstützenden Vorsprünge wirklich in der vorgesehenen Weise einander gegenüberstehen und den auf den Schalen lastenden Druck einwandfrei aufnehmen können.

Da die Konstruktion für höhere Drücke gedacht ist, wird infolge der festen und starken Bauteile das spezifische Gewicht des gesamten Körpers in der Regel ·— ebenso wie bei dem Tauchkörper mit Betonfüllung — höher sein als das der Flüssigkeit. Daher wird meist auch hier das Gewicht zum Teil durch Gegengewichte ausgeglichen werden müssen.

Zur Veranschaulichung des Erfindungsgedankens sind in der Zeichnung einige Ausführungsbeispiele dargestellt.

Fig. ι zeigt einen Tauchkörper in senkrechtem Schnitt, und zwar in fertigem, d. h. zusammengeschweißtem Zustand;

Fig. 2 zeigt den gleichen Tauchkörper in der gleichen Schnittansicht, jedoch vor dem Zusammenschweißen, mit auseinandergezogenen Elementen;

Fig. 3 stellt eine Aufsicht auf einen ähnlichen Tauchkörper bei abgenommener Oberschale dar, während die

Fig. 4 bis 7 weitere Ausführungsmöglichkeiten für die Form der abstützenden Vorsprünge veranschaulichen;

Fig. 8 schließlich zeigt eine Zentrierung der beiden Schalen.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2 besteht aus zwei schmiedeeisernen Schalen 1 und 2, die an ihren Rändern mittels einer Schweißnaht 3 flüssigkeitsdicht miteinander verschweißt werden. In die Trennebene sind zwei Blechplatten 4 und 5 eingelegt, auf deren Außenflächen die abstützenden Vorsprünge 6 aufgeschweißt sind.

Wie ersichtlich, entspricht der Durchmesser der kreisförmigen Bleche 4 und 5 genau dem freien inneren Durchmesser der beiden Schalen 1 und 2, so daß die Blechplatten eine Ouerabstützung bewirken, zumal sie wegen der Vorsprünge 6 sich seitlich nicht ausbiegen können. Diese Vorsprünge 6 haben hier die Form kurzer Rohrenden, und zwar sind diese kurzen Rohrenden unregelmäßig über die Kreisfläche verteilt, so daß ein Rohrstück der einen Seite sich auf zwei, drei oder vier Rohrstücke der Gegenseite aufsetzt. Man kann die Rohrstücke natürlich auch genau einander gegenüberliegend anordnen.

Sind die Rohrstücke so bemessen und verteilt, daß eine genau vorgeschriebene Lage der beiden Seiten zueinander von Wichtigkeit ist, so werden zweckmäßigerweise Paßvorrichtungen vorgesehen, beispielsweise ein Vorsprung an der einen Blechplatte und eine entsprechende Aussparung an der anderen Blechplatte, die das genaue Aufeinandersetzen in der richtigen Lage zueinander gewährleisten.

Es ist an Hand dieser Darstellungen verständlich, daß an Stelle der beiden Blechplatten 4 und 5 auch eine einzige verwandt werden kann, die dann auf ihren beiden Seiten mit solchen Vorsprüngen 6 zu versehen wäre. Eine Paßvorrichtung erübrigt sich in diesem Fall. Ebenso kann auch umgekehrt eine größere Anzahl Blechplatten, nämlich durch Zwischenlegen einfacher Platten zwischen die beiden Platten 4 und 5, in Frage kommen. Vor allem aber besteht auch die Möglichkeit, die Stützen 6 — anstatt an solchen Blechplatten — an den Schalen 1 und 2 selbst zu befestigen und dabei auf die Blechplatten 4 und 5 gegebenenfalls ganz zu verzichten. Auch hierbei kann es zur Er-

zielung der genauen Lage zweckmäßig sein, Paßvorrichtungen vorzusehen.

Man kann ferner die Stützen in doppelter Höhe, d. h. entsprechend der gesamten Höhe des Tauchkörpers ausführen und an der Innenwand der einen Schale festschweißen, wobei die andere leere Schale darübergestülpt wird. Dieses wird vorzugsweise dann in Frage kommen, wenn man auf die Verwendung von Zwischenplatten nach Art der Platten 4 und 5 keinen Wert legt. Es können aber auch in diesem Fall solche Platten verwandt werden, die mit entsprechenden Bohrungen versehen und über die Stützen übergesteckt werden.

Fig. 3 zeigt eine Aufsicht auf einen Tauchkörper ähnlich demjenigen nach Fig. 1 und 2 bei abgenommener Oberschale 1. Aus dieser Darstellung ist eine Möglichkeit der Verteilung der Rohrstücke 6 ersichtlich.

Fig. 4 zeigt in einer Ansicht, die derjenigen der Fig. 3 entspricht, eine andere Ausbildung der Stützen, und zwar werden hier Leisten 7 in Form konzentrischer Ringe benutzt. Was die Anbringung dieser Ringleisten 7 anbelangt — an Zwischenblechen oder an den Schalen selbst ·—. gilt das vorher Gesagte ebenfalls.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 verwendet Leisten 8, die in Form von Spiralen gebogen sind. Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 6 sind die Stützleisten 9 gitterförmig angeordnet. Der Tauchkörper nach Fig. 7 ähnelt demjenigen nach Fig. 6 mit dem Unterschied, daß hier nicht in beiden Richtungen durchgehende Gitterstäbe benutzt sind. Es gehen vielmehr nur in einer Richtung Leisten 10 über die ganze Fläche hinweg, während kurze Winkelleisten 11 sich senkrecht zu diesen in die Zwischenräume zwischen den Hauptleisten hinein erstrecken.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 8 veranschaulicht die Verwendung einer Zentrierung, und zwar ist als Beispiel eine Form mit konzentrischen Stützleisten entsprechend Fig. 4 benutzt. Es ist in diesem Fall an die untere Schale ein Rohrstück 12 angeschweißt, in das ein Zapfen 13 der oberen Schale genau hineinpaßt. Die Höhe beider Teile entspricht der inneren Gesamthöhe des Tauchkörper*, .so daß diese Teile gleichzeitig auch als Stützen dienen. Die konzentrischen Leisten 14 und 15 sind hier in den beiden Schalen 1 bzw. 2 selbst festgeschweißt und haben eine Höhe, die etwas geringer ist als die Höhe dieser Schalen. Zwischengelegt ist eine ebene Blechplatte 16 von entsprechend bemessener Dicke, gegen die die konzentrischen Leisten 14 und 15 sich von beiden Seiten stützend anlegen. Diese Blechplatte bewirkt wieder eine Querabstützung. In ihrer Mitte ist sie mit einer öffnung versehen, mit der sie über das Zentrierrohr 12 übergesteckt ist.

Die vorstehenden Erläuterungen zeigen, daß ein Tauchkörper dieser Art allen zu stellenden Anforderungen genügt. Die Bemessung der Schalen und der Abstützungen kann so gewählt werden, daß auch die höchsten Drücke ohne Schwierigkeiten aufgenommen werden können. Die Gefahr von Feuchtigkeitseinschlüssen entfällt grundsätzlich. Andererseits ist die Herstellung sehr einfach und billig. Vor allem aber werden keine verteuernden übermäßigen Anforderungen an das Können der Fachkräfte gestellt, wenn natürlich auch hier eine sorgfältige Ausführung der Schweißnaht erforderlich ist. Diese Schweißnaht wird aber nur auf Druck beansprucht, nämlich durch den von außen wirkenden Kesseldruck. Eine für Schweißnähte ungünstige Zugbeanspruchung kann niemals auftreten. Hierin liegt der entscheidende Vorteil des Tauchkörpers nach der Erfindung.

Claims (9)

PATENTANSPRÜCHE:

1. Druckfester Tauchkörper für vom Flüssigkeitsstand gesteuerte Vorrichtungen, beispielsweise Regler, dadurch gekennzeichnet, daß er aus zwei flachen, flüssigkeitsdicht miteinander vereinigten Schalen besteht, die durch innere, in geringen Abständen voneinander angeordnete, von einer Schalenfläche zur anderen durchgehende Stützen gegeneinander fest abgestützt sind.

2. Tauchkörper nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalen in an sich bekannter Weise aus Schmiedeeisen bestehen und an ihren Rändern miteinander verschweißt sind.

3. Tauchkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützelemente als an den inneren Schalenflächen angebrachte Vorsprünge ausgebildet sind, wobei die Vorsprünge der einen Schale sich gegen Vorsprünge der anderen Schale stützen.

4. Tauchkörper nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß in der Trennebene der beiden Schalen eine oder mehrere Blechplatten zwischengelegt sind, deren Fläche genau dem Hohlraumquerschnitt entspricht, die infolgedessen eine Querabstützung bewirken und gegen die sich von beiden Seiten die Vorsprünge stützen.

5. Tauchkörper nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in die Trennebene der beiden Schalen ein oder mehrere Blechplatten eingelegt sind, bei denen die beiden äußersten, den Schalen zugewandten Flächen mit Vorsprüngen versehen sind, deren Enden sich gegen die inneren Schalenflächen stützen.

6. Tauchkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die abstützenden Vorsprünge als Leisten ausgebildet sind, die Form konzentrischer Kreise angeordnet sind.

7. Tauchkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als Leisten ausgebildet sind, die die Form einer Spirale besitzen. iao

8. Tauchkörper nach einem der Ansprüche 1 bis S, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorsprünge als Leisten ausgebildet sind, die in Form eines Gitterwerks angeordnet sind.

9. Tauchkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Vor-

Sprünge als prismatische Zapfen oder als Rohrstücke ausgebildet sind.

io. Tauchkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Wandungsteile je mit einem axialen Vorsprung versehen sind, beispielsweise in Form eines Zapfens und eines Rohrstückes, die ineinanderpassen und dadurch eine Zentrierung der beiden Teile bewirken.

ti. Tauchkörper nach einem der vorangehenden Ansprüche mit zwei getrennten Systemen von Stützelementen, dadurch gekennzeichnet, daß diese beiden Systeme mit Paßelementen versehen sind, die beim Zusammensetzen der beiden Systeme nicht nur die Zentrierung, sondern auch die richtige Winkellage bestimmen, so daß die einander zugeordneten beiderseitigen Vorsprünge einander richtig gegenüberstehen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 856 718, 899 451.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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