(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のサブシリンダと、
第２のサブシリンダと、
プレストレス手段と、
内面に、軸方向に離間した第１の部分と第２の部分とが設けられた取着部材とを具備し、
前記第１及び第２のサブシリンダは、高圧媒体を収容するシリンダ本体を形成するように、第１及び第２のサブシリンダ間のジョイントの所で軸方向で接続され、
前記第１のサブシリンダの外壁には、前記取着部材の第１の部分を受ける第１のシートが設けられ、
前記第２のサブシリンダの外壁には、前記取着部材の第２の部分を受ける第２のシートが設けられ、
前記取着部材は、前記第１及び第２のシート中に係合され、
前記取着部材と、前記第１及び第２のシートとは、前記取着部材と、前記第１及び第２のシートとが、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の軸方向に分離する動きを防ぐために協働するように配置され、
前記プレストレス手段は、前記シリンダ本体が径方向にプレストレスを与えられ、かつ、前記取着部材が前記第１及び第２のシートにロックされるように、前記取着部材の外面を含んだ前記シリンダ本体の外側エンベロープ面に設けられ、
前記取着部材には、前記取着部材を通るように径方向に延び、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の前記ジョイントのところに入口を備えた少なくとも１つの貫通排出孔が配置されている、高圧プレス用の圧力容器。
【請求項２】
前記第１及び第２のシートと前記取着部材とは、前記シリンダ本体の外側エンベロープ面の周方向に沿って延びている請求項１の圧力容器。
【請求項３】
前記取着部材と、前記第１及び第２のシートとの間にそれぞれ形状係合接続が形成されている請求項１又は２の圧力容器。
【請求項４】
径方向外向きに向いた突出部が、それぞれ、前記第１及び第２のシートに設けられ、
前記取着部材の前記第１及び第２の部分は、前記径方向外向きに向いたそれぞれの突出部を囲むように配置され、これにより、前記取着部材は、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の軸方向に分離する動きを防ぐ請求項１ないし３のいずれか１の圧力容器。
【請求項５】
前記取着部材の前記第１の部分と第２の部分とは、軸方向で取着部材の両端側に位置し、内面から径方向内方に突出している請求項１ないし４のいずれか１の圧力容器。
【請求項６】
前記取着部材は、少なくとも２つのそれぞれ円弧状に形成されたセグメントにより形成されている請求項１ないし５のいずれか１の圧力容器。
【請求項７】
前記取着部材は、取着部材が前記第１並びに第２のシートと係合するように、取着部材のサイズを調節する少なくとも１つのプレシジョンブロックを有する請求項１ないし６のいずれか１の圧力容器。
【請求項８】
前記取着部材は、取着部材の外面が前記シリンダ本体の前記外側エンベロープ面と同一面にあるように、前記第１並びに第２のサブシリンダの第１並びに第２のシート内に挿入されている請求項１ないし７のいずれか１の圧力容器。
【請求項９】
前記取着部材は、前記プレストレス手段の適用に先立って、前記第１及び第２のシートと係合されたとき、閉じたリングを形成し、これにより、前記プレストレス手段の適用の後、前記取着部材は、前記シリンダ本体の対応している部分と同じ程度に径方向にプレストレスを与えられる請求項８の圧力容器。
【請求項１０】
前記シリンダ本体の内壁には、圧力媒体が前記第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間のジョイントを通って前記シリンダ本体から漏れ出るのを防ぐために、前記ジョイントをシールするシーリング構成体が設けられている請求項１ないし９のいずれか１の圧力容器。
【請求項１１】
前記シーリング構成体は、
リング形状のシーリングバンドと、
前記第１のサブシリンダの内壁に突設され、前記ジョイントから前記第２のサブシリンダから離れるように軸方向に延びた第１の周縁の突出フランジと、
前記第２のサブシリンダの内壁に突設され、前記ジョイントから前記第１のサブシリンダから離れるように軸方向に延びた第２の周縁の突出フランジとを具備し、
前記シーリングバンドは、装着位置で、径方向にプレストレスを与えるように、前記第１及び第２の突出フランジの内面に当接し、かつ、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の前記ジョイントをシールするようにジョイントに重なるように、前記第１及び第２の突出フランジ内で同心に位置され、
前記シーリング構成体は、さらに、第１の周縁の装着スペースを有し、前記第１の周縁の装着スペースは、前記第１のサブシリンダの前記内壁に配置され、かつ、前記第１の突出フランジから、前記第２のサブシリンダから離れるように軸方向に延びている請求項１０の圧力容器。
【請求項１２】
前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の前記ジョイントには、前記シリンダ本体の内側で前記シーリング構成体から、前記シリンダ本体を通って、前記取着部材の前記少なくとも１つの貫通排出孔の前記入口まで延びている少なくとも１つの径方向の排出チャネルが設けられている請求項１の圧力容器。
【請求項１３】
前記シリンダ本体と前記プレストレス手段との間に前記シリンダ本体の前記軸方向に配置された少なくとも１つの排出チャネルをさらに具備する請求項１２の圧力容器。
【請求項１４】
前記排出孔及び前記排出チャネルの横断面積は、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の前記ジョイントを介して、径方向の排出チャネル、排出孔及び軸方向の排出チャネルへと、前記シリンダ本体から漏れ出る圧力媒体の漏れフローが、等しい、又は拡大している横断面積を備えた経路に続くように構成されている請求項１、１２並びに１３の圧力容器。
【請求項１５】
前記取着部材は、金属材料でできている請求項１ないし１４のいずれか１の圧力容器。
【請求項１６】
前記プレストレス手段は、バンド又はワイヤの形態であり、前記シリンダ本体の前記エンベロープ面に巻回されている請求項１ないし１５のいずれか１の圧力容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧プレス成形で使用する高圧プレス用の圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧プレスの高圧プレス成形動作中、圧力媒体は、非常に高い圧力に加圧される。圧力媒体は、流体である。高圧プレスは、さまざまなアプリケーションで使用されることができる。高圧プレスは、例えば、閉じた圧力容器中に与えられた流体をかなり加圧することによって、シート状の金属片を所定の形状にするために使用されることができ、中間ダイアフラムなどに圧力を及ぼすように使用する。高圧プレスが圧力容器中の内容物の全ての側に等しい圧力を及ぼすのであれば、プレスは静水圧プレスと呼ばれる。静水圧プレスは、金属又はセラミックの粉末の圧縮又は高密度化のために、鋳造又は焼結物品の細孔又はボイドの減少のために、食料の滅菌及び保存のためになど使用されることができる。静水圧プレス成形のプロセスの間、圧力媒体の温度に応じて、プロセスは、熱間静水圧プレス成形（ＨＩＰ）、温間（warm）静水圧プレス成形又は冷間静水圧プレス成形（ＣＩＰ）と呼ばれることができる。
【０００３】
通常の高圧プレスの圧力容器は、シリンダ本体を有する。シリンダ本体は、シリンダの両端部で閉じぶたによって閉じられる。フレームが、シリンダ本体の両端部で閉じぶたを保持するように配置されている。
【０００４】
圧力容器のクラックの形成及び伝播に耐える能力を高めるために、圧力容器は、通例、プレストレスを与えられる（pre-stress）。容器は、例えば、自緊（autofrettage）によって、収縮によって、又はワイヤ巻回によって、プレストレスを与えられることができる。
【０００５】
圧力容器中の圧力のレベルは、プレスのタイプ及びプレスされる材料によって決まる。シート状の金属を形成する際には、プレスは、代表的には１４０ＭＰａまでの圧力、ＣＩＰでは１００ＭＰａないし６００ＭＰａの圧力、ＨＩＰでは３００ＭＰａまでの圧力に設定される。
【０００６】
高圧プレス用のシリンダは、慣習的には、鍛造によって製造される。シリンダ本体は、まず、鋳造されて、続いて、シリンダ本体を形成するために鍛造される。熱処理の後、シリンダ本体が、その最終的な形状及び寸法に機械加工される。非常に大きなシリンダを製造するために、高い圧力が、鍛造プロセス、熱処理プロセス及び機械加工プロセス用の設備に必要である。
【０００７】
近頃、ますます大きなサイズのプレスされる物品の必要性が高まってきており、これは、ますます大きなプレスの必要性を含意している。比較的大きなプレスを形成する１つのやり方は、互いに接続された複数のサブシリンダを有するシリンダ本体を備えた圧力容器を製造することである。そして、シリンダ本体は、互いに接続されるようにして配置された複数のサブシリンダを有することができ、これにより、静水圧プレスのシリンダ本体の寸法（軸方向の全長）は、１つの単一の大きなシリンダの製造プロセスによって制限されない。
【０００８】
大きなプレスは、互いに接続された複数のサブシリンダを有するシリンダ本体から利益を得るだけではない。比較的小さなサイズの圧力容器は、この構造体に関して、比較的短い運搬時間を与える。
【０００９】
１つのシリンダ本体を形成する際にシリンダを一緒に保持かつシールすることは、構造体が、漏れなく、又は圧力容器が壊れないようにして、非常に高い圧力に耐えられなければならないという問題に関連付けられる。
【発明の概要】
【００１０】
従って、本発明の１つの目的は、軸方向で互いに接続された複数のサブシリンダを有する高圧プレス用の圧力容器であって、互いに接続された複数のサブシリンダの間の確実な接続を果すように配置されている圧力容器を提供することである。
【００１１】
上の目的は、添付の請求項１に規定された特徴を有する圧力容器によって達成される。さらなる実施の形態が、従属請求項２ないし１７に規定される。
【００１２】
本発明に係る圧力プレス用の圧力容器は、第１のサブシリンダと、第２のサブシリンダと、プレストレス手段と、取着部材とを具備する。前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとは、高圧媒体を収容するシリンダ本体を形成するために、軸方向で互いに接続されている。前記第１のサブシリンダには、前記取着部材の第１の部分を受けるための第１のシートが設けられ、また、前記第２のサブシリンダには、前記取着部材の第２の部分を受けるための第２のシートが設けられている。前記取着部材は、前記第１及び第２のシートに係合される。前記取着部材と、前記第１及び第２のシートとは、前記取着部材、前記第１及び第２のシートとが、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の軸方向に分離する動きを防ぐために協働するように配置されている。前記プレストレス手段は、前記シリンダ本体が径方向にプレストレスを与えられ、かつ、前記取着部材が前記第１及び第２のシートにロックされるように、前記シリンダ本体のエンベロープ面の周りに設けられている。
【００１３】
本発明に係る圧力容器は、大きな圧力容器のシリンダが比較的短い軸方向の全長の互いに接続された複数のサブシリンダによって製造されることができ、これにより、各シリンダの製造の問題が少なくなるという点で効果的である。サブシリンダが比較的短い軸方向の全長であるので、製造は、それほど前進的でなく（less advanced）、あまり費用がかからない。いくつかの場合には、製造はより普通の規模であり、それ故、より扱いにくくないので、アセンブリの場所に地理的により近いところで製造が行われることができる。
【００１４】
さらに、いくつかのサブシリンダを１つの大きなシリンダ本体へと接続することによって、これまでよりも大きな圧力容器を製造することが可能である。これにより、非常に大きなディティール（detail）が圧力容器に加工処理されることができるか、あるいは、かなりの量の物品が、同じバッチで処理されることができ、これにより、各圧力容器のスループットが増加する。
【００１５】
本発明によれば、２つのサブシリンダの間の軸方向の接続は、これらの結合に基づき、一方では、取着部材と第１及び第２のシートとは、軸方向に分離する力を防ぐために協働するように構成かつ配置され、他方では、プレストレス手段は、シートに取着部材をロックするように配置されている。シートの適所に取着部材を確実に吸収する力を保持するのに加えて、プレストレス手段は、機械的なコネクタ（シート及び取着部材）にさらなる力を加える。この結果、２つのサブシリンダの間の確実な接続が、本発明に係る圧力容器で果されることが可能である。
【００１６】
本発明の圧力容器は、例えば、ふたによって、両端部で閉じられるシリンダ本体を有する。ふたは、例えば、圧力容器の圧力プロセスで加圧処理される対象物又は物品を圧力容器に装入するところで開閉されるように配置されることができる。
【００１７】
シリンダ本体及びふたは、通常、フレームワークによって適所に保持されている。このように、従来技術から、一端部のところのふたから他端部のところのふたへとシリンダ本体の外側に延びている外側フレームによって、軸方向で一緒にそのシリンダ本体及びふたを保持することが知られている。本発明の取着部材は、２つのサブシリンダを互いに接続するように配置され、これにより、サブシリンダは、隣接しているサブシリンダに接続されている。このように、本発明に係る圧力容器は、通常、取着部材に加えて、ふたを保持するための外側フレームを有する。
【００１８】
圧力容器のシリンダ本体は、高圧処理される物品を保持するように配置されている。シリンダ本体は、通常、高圧プロセスが始まる前に、高圧媒体で充填される。本発明に係る圧力容器は、高圧で動作するように構成されている。本発明の圧力容器の圧力のレベルは、プレスのタイプ及びプレスされる材料によって決まる。シート状の金属を形成する際には、プレスは、代表的には１４０ＭＰａまでの圧力、ＣＩＰでは１００ＭＰａないし６００ＭＰａの圧力、ＨＩＰでは３００ＭＰａまでの圧力に設定される。
【００１９】
高圧媒体は、通常、流体であり、例えば、アルゴンガス、油又は水である。
【００２０】
ここで使用されるような、シリンダ本体は、一般的に、ほぼ円形の横断面及びシリンダ壁を有する、端部が開いた本体を参照している。
【００２１】
本出願の意図において、軸方向は、シリンダ本体の中心軸線に沿った方向である。径方向は、軸方向に直交し、従って、シリンダ本体に対して径方向に向いている。周縁の延長部は、例えば、内面に沿った、又は外面の周りの、シリンダ本体の円形の延長部を参照している。
【００２２】
本発明のシリンダ本体は、複数のサブシリンダを有する。サブシリンダは、シリンダ形状の部品である。一方のサブシリンダが他方のサブシリンダと軸方向で接続されたとき、２つのサブシリンダを有するシリンダ本体が形成される。このように、本発明は、２つのサブシリンダの使用に限定されず、シリンダ本体は、３つ、４つ、５つ又は他の適切な数のサブシリンダを有することができる。
【００２３】
本発明の取着部材は、サブシリンダの間の軸方向に分離する動きを防ぐように、第１及び第２のサブシリンダを保持し、固定し、接続し又は取着するために配置された部材である。
【００２４】
本発明の一実施の形態に係われば、取着部材は、２つのサブシリンダの間にジョイントを接続するように位置され、これにより、ジョイントから離れたシリンダのところにさらなるスペースを必要としない。これは、圧力容器のデザインの残りの部分が、均質なシリンダ本体を有するものから適用される、又は再設計される必要がないという点で効果的である。互いに接続されるサブシリンダの数は、例えば、接続スペースの不足により制限されず、従って、シリンダ本体は、互いに接続される２つのサブシリンダよりも多いいくつかのサブシリンダを有することができる。
【００２５】
一実施の形態によれば、取着部材の軸方向の延長部は、好ましくは、互いに接続された２つのサブシリンダの軸方向の延長部の半分である。取着部材の延長部は、より好ましくは、互いに接続された２つのサブシリンダの軸方向の延長部の２５％である。取着部材の延長部は、より好ましくは、これよりも短い。延長部は、取着部材の寸法が、圧力容器の高圧プロセスの間、圧力容器の壁にかかる力に耐えるのに十分であるように、その寸法が設定されている。これは、サブシリンダの本体がシートを設けるために機械加工される必要がほとんどないという点で効果的である。
【００２６】
本発明の一実施の形態によれば、取着部材の横断面の少なくとも一部は、Ｃ状の、又はジョーの形状である。そして、ジョー又はＣ状のアームが、それぞれのシートに径方向に延びている面と係合するように配置されている。Ｃ状の２つのジョーを接続しているウエストは、これらアーム／ジョーから伝達される引張応力を吸収するように配置されている。ジョーの輪郭形状は、丸い形状、鋭い形状又はこれらの混成であることができる。取着部材は、サブシリンダの対応しているシートに係合された、各サブシリンダの軸方向に沿って配置されたいくつかのジョーを有する形状であることができる。ジョーは、好ましくは、サブシリンダの間のジョイントの両側に対称的に配置される。
【００２７】
取着部材は、一実施の形態では、複数のそれぞれ円弧状に形成されたセグメントを有する。好ましくは、取着部材は、２つ又は３つの円弧状に形成されたセグメントを有するが、それ以上の複数のセグメントを有することができる。代わって、取着部材は、それぞれステープル状の要素を有することができる。
【００２８】
取着部材は、一定の、又は可変の横断面を有することができる。
【００２９】
取着部材は、一実施の形態では、シリンダ本体の外面が同一平面にある（flush）ように、シリンダ本体の壁に埋設されている（countersink）。シリンダ本体の同一平面にある外面は、例えば、シリンダ本体のエンベロープ面の周りに与えられたプレストレス手段の力が均一に分配されるという点で効果的である。応力集中は、疲労及びクラックの形成に関してリスクが高まり、それ故、応力集中は、高圧容器で避けられるか非常によく制御されるべきである。それ故、サブシリンダの接続は、コンパクトであり、スペースの観点から効率的であることができる。従って、取着部材は、均質なシリンダの形状が維持されることができるようにサブシリンダに配置されることができる。これは、圧力容器のデザインの残りの部分が、均質なシリンダ本体を有するものから適用されるか再設計される必要がないという点で効果的である。
【００３０】
取着部材は、一実施の形態では、１つ又はいくつかのプレシジョンブロックを有する。これは、取着部材のサイズが、取着部材がシートと完全に係合するように調節されることができるという点で効果的である。取着部材は、一実施の形態では、プレストレス手段の適用に先立って、第１及び第２のシートと係合されたとき、閉じたリングを一緒に形成するセグメントを有する。取着部材は、例えば、１つのリング形状の部品で鋳造され、続いて、円弧状に形成されたセグメントに分割されることができる。そして、プレシジョンブロックが、分割中、材料の損失を埋め合わせるために使用されることができる。
【００３１】
本発明の一実施の形態によれば、取着部材は、プレストレス手段の適用に先立って、サブシリンダのシートに挿入されたとき、実質的に加圧されていない閉じたリングを一緒に形成するセグメントを有する。シートは、シリンダ本体の外面が同一平面にあるように、取着部材がシリンダ本体の壁に埋設されるようにして配置される。この実施の形態は、プレストレス手段の適用の後、取着部材が、シリンダ本体の対応する部分と同じ程度に径方向にプレストレスを与えられ、これにより、取着部材及びその周りの応力集中が回避されることができるという点で効果的である。
【００３２】
取着部材は、一実施の形態では、例えば、高強度鋼である金属材料でできている。取着部材の材料は、好ましくは、シリンダ本体の材料の特性と同様の材料特性を有する。
【００３３】
本発明の一実施の形態では、第１及び第２のシート、及び取着部材は、シリンダ本体の外側エンベロープ面の周りで周縁に延びている。これは、圧力が最小の圧力集中でシリンダの周りに均一に分配されることができるという点で効果的である。
【００３４】
取着部材、第１及び第２のシートの間の接続は、一実施の形態では、形状係合接続（form fit connection）である。形状係合接続は、エアポケット又は他の不規則性が、プレストレス中又は高圧プロセス中に制御されていないようにして変形する傾向にあり、これにより、クラック形成のリスクが高まるので、効果的である。
【００３５】
本発明の一実施の形態では、径方向外向きに向いた突出部が、それぞれ、第１及び第２のシートに設けられている。取着部材の第１及び第２の部分は、径方向外向きに向いたそれぞれの突出部を囲むようにシートに配置されている。径方向に向いた接触面は、一方は、取着部材の第１の部分と第１のシートとの間にあり、他方は、取着部材の第２の部分と第２のシートとの間にあり、第１の部分と第２の部分との間に配置された取着部材の部分に引張応力を伝達する。引張応力は、取着部材の材料によって吸収され、これにより、取着部材は、第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間の軸方向に分離する動きを防ぐ。
【００３６】
取着部材は、好ましくは、互いに接続されるサブシリンダの間のジョイントに対して対称的に配置されている。これにより、力は、均一に分配され、さらに、製造がより簡単になる。
【００３７】
しかし、シート及び取着部材が、形状係合接続に加えて摩擦力によってサブシリンダの軸方向に分離する動きを防ぐために協働するいくつかの実施の形態もまた想到されうる。例えば、シートと取着部材との間の接触面には、適切な面の粗い部分（roughness）が設けられることができる。
【００３８】
プレストレス手段は、シリンダ本体が径方向にプレストレスを与えるように、本発明のシリンダ本体のエンベロープ面の周りに設けられる。取着部材は、プレストレス手段によって第１及び第２のシートにロックされる。プレストレス手段は、ワイヤ巻回、又は伸縮、あるいは他のプレストレス手段であることができる。
【００３９】
本発明の一実施の形態では、プレストレス手段は、バンド又はワイヤの形態であり、シリンダ本体のエンベロープ面に径方向に巻回されている。バンド又はワイヤは、円形、楕円形、正方形、長方形又は同様の横断面形状を有することができる。バンド又はワイヤは、シリンダの一端部から他端部へ、及び戻るようにしてらせん状に巻回されている。一端部から他端部への各巻回は、個々のプレストレス層を形成し、全体のプレストレス構成体は、少なくとも１つの、好ましくは複数の層を有する。
【００４０】
本発明の一実施の形態では、シリンダ本体の内壁には、圧力媒体がジョイントを通ってシリンダ本体から漏れ出るのを防ぐために、第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間のジョイントのシールのためのシーリング構成体が設けられている。シリンダ本体の内壁に接してシーリング構成体を置くことによって、シリンダ本体のプレストレスが、シーリング及びシーリング接触を圧縮するために利用されることができる。
【００４１】
本発明の一実施の形態では、シーリング構成体は、  
リング形状のシーリングバンドと、  
前記第１のサブシリンダの内壁に接して配置され、かつ、前記ジョイントから、前記第２のサブシリンダから離れるように軸方向に延びた第１の周縁の突出フランジと、  
前記第２のサブシリンダの内壁に接して配置され、かつ、前記ジョイントから、前記第１のサブシリンダから離れるように軸方向に延びた第２の周縁の突出フランジとを具備し、  
前記シーリングバンドは、装着位置で、径方向にプレストレスを与えるようにして、前記第１及び第２の突出フランジに対して当接し、かつ、前記第１のサブシリンダと前記第２のサブシリンダとの間の前記ジョイントをシールするように重ねるように、前記シーリングバンドが、前記第１及び第２の突出フランジ内で同心に位置され、  
前記シーリング構成体は、さらに、第１の周縁の装着スペースを有し、前記第１の周縁の装着スペースは、前記シーリング構成体の構成要素の交換を容易にするために、前記第１のサブシリンダの前記内壁に配置され、かつ、前記第１の突出フランジから、前記第２のサブシリンダから離れるように軸方向に延びている。
【００４２】
第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間のジョイントをシールするように配置されたシーリング構成体を有する効果は、圧力媒体がジョイントを通って漏れるのを防止するということである。ジョイント中の圧力媒体は、多くの理由により欠点であり、また、圧力媒体は、ジョイントに軸方向に分離する力を伝達する。従って、壁の機能を果すシーリングが、ジョイントにかかる分離する力の強度を減少させることによって、サブシリンダの相互接続の確実性に寄与する。他の理由は、もちろん、圧力容器中の圧力の損失、これによる高圧プロセスの制御の損失である。
【００４３】
本発明のさらなる他の実施の形態では、取着部材には、取着部材を通って径方向に延びている、第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間のジョイントのところに入口を備えた少なくとも１つの貫通排出孔が配置されている。
【００４４】
第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間のジョイントには、一実施の形態では、シリンダ本体の内側のところのシーリング構成体から、シリンダ本体を通って径方向に、取着部材の貫通排出孔の入口まで延びている、少なくとも１つの径方向の排出チャネルが設けられている。
【００４５】
排出チャネルは、一実施の形態では、シリンダ本体とプレストレス手段との間に、シリンダ本体の軸方向に配置されている。このような構造体の一例は、シリンダ本体のエンベロープ面の周りにロッドを配置しているものである。ロッドとシリンダ本体のエンベロープ面との間のスペースは、ロッドがシリンダ本体の外面に沿って配置されたとき、シリンダ本体の軸方向に排出チャネルを形成する。ロッドは、円形の横切断面形状であることができるが、好ましくは、縁が付けられ、より好ましくは６つの縁が付けられている。
【００４６】
排出孔及び排出チャネルの横断面積は、一実施の形態では、第１のサブシリンダと第２のサブシリンダとの間のジョイントを介して、径方向の排出チャネル、排出孔及び軸方向の排出チャネルへと、シリンダ本体から漏れ出る圧力媒体の漏れフローが、等しい、又は拡大している横断面積を備えた経路を流れるように構成されている。これは、例えば、サブシリンダの分離する方向に働く力が回避されるように、排出フローの方向の流れ抵抗を減少させる。
【００４７】
圧力容器に配置された排出部は、漏れが初期段階で観察されることができるという点で効果的である。漏れ制御は、安全性及び性能の理由から重要である。漏れが初期段階で気付かれなければ、圧力容器の破損のリスクが高まる。
【００４８】
一般的には、特許請求の範囲で使用される全ての用語は、ここに明確に定義しない限り、技術分野の通常の意味に従って解釈される。
【００４９】
本発明の他の目的、特徴並びに効果は、以下の詳細な説明、添付の従属請求項、及び添付図面から明らかである。
【００５０】
本発明の上述の、及びさらなる目的、特徴並びに効果は、添付図面を参照して以下に図示され本発明の好ましい実施の形態の非限定的な詳細な説明によって理解される。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】図１は、本発明の一実施の形態に係る圧力容器の概略的な横断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施の形態に係る、互いに接続された２つのサブシリンダの間のジョイントの概略的な横断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施の形態に係る、２つのサブシリンダ及び２つの円弧状に形成された取着部材の概略的な斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００５２】
図１は、本発明の一実施の形態に係る圧力容器１の概略的な横断面図である。圧力容器１は、２つの接続されたサブシリンダ４、６からなるシリンダ本体２を有する。シリンダ本体２は、ふた１０、１１によって両端部で閉じられ、これらふたは、フレームワーク１２によって適所に保持されている。シリンダ本体２は、高圧処理される物品を保持するように配置されている。
【００５３】
シリンダ本体２の外側エンベロープ面には、巻回された鋼のバンド８のパッケージの形態であるプレストレス手段が設けられている。バンドは、圧力容器の壁に径方向の圧縮応力を与えるように、シリンダ本体２のエンベロープ面の周りに径方向に緊密に巻回されている。バンドは、矩形の横断面形状を有し、一端部から他端部へと巻回されている。一端部から他端部への各巻回は、それぞれプレストレスを形成し、全体のプレストレス手段が、巻回された鋼のバンドのいくつかの層を有する。
【００５４】
また、フレームワーク１２には、軸方向の負荷を受けるフレームワーク１２をアシストするように、巻回された鋼のバンド１４のパッケージが設けられている。圧力容器１を開くために、フレームワーク１２は、シリンダ本体２の軸方向に垂直な方向に動かされ、それによって、ふた１０、１１が、シリンダ本体２の内側へのアクセスを与えるように取り外されることができる。
【００５５】
２つのサブシリンダ４、６は、取着部材１６によって軸方向で接続されている。この取着部材１６は、シリンダ本体２のエンベロープ面の周りに配置された巻回された鋼のバンド８のパッケージの形態である径方向のプレストレス手段によって適所に保持されている。
【００５６】
シリンダ本体２の内壁には、２つのサブシリンダ４、６の間のジョイント３をシールするシーリング構成体が設けられている。シーリング構成体は、ロッキング部材２０、２１によって軸方向で適所に保持されるシーリングバンド１８を有する。シーリング構成体は、図２を参照して以下により詳細に説明される。
【００５７】
図２は、本発明の一実施形態に係る２つのサブシリンダ４、６の間のジョイント３の拡大を示す図である。シリンダ本体２の壁及び巻回された鋼のバンド８のパッケージが、ジョイント３の領域に切断面で示される。縞がかけられた領域は、切断面を示している。
【００５８】
図示される２つのサブシリンダ４、６は、円形の横断面を備えた円形状の部品であり、サブシリンダの壁の厚さ、並びに外径及び内径は、同じ寸法である。
【００５９】
第１のシート２２は、第１のサブシリンダ４の外壁に配置され、また、第２のシート２６は、第２のサブシリンダ６の外壁に配置されている。取着部材１６は、２つのサブシリンダ４、６の間のジョイントと対称的に重なっているサブシリンダ４、６の第１及び第２のシート２２、２６に配置されている。取着部材１６の第１の部分２４は、第１のサブシリンダ４の第１のシートに配置され、取着部材１６の第２の部分２８は、第２のサブシリンダ６に配置された第２のシート２６に配置されている。
【００６０】
取着部材１６は、ウエストで接続された２つのジョー２４、２８を有するＣ形状である。Ｃ状の２つのジョー２４、２８は、シート２２、２６の径方向に延びている面と係合するように配置されている。２つのジョー２４、２８を接続しているウエストは、ジョー２４、２８から伝達された引張応力を吸収するように配置されている。第１及び第２のサブシリンダ４、６を分離する傾向にある軸方向の力が、取着部材１６の材料によって吸収される。軸方向の力の一部は、取着部材と互いに接続された２つのサブシリンダとの間の境界面で摩擦によって吸収される。取着部材１６の輪郭形状は、わずかに丸い縁及びコーナが設けられた、鋭い、直角の形状である。
【００６１】
シート２２、２６の形状は、取着部材１６とサブシリンダ４、６のシート２２、２６との間の接続が形状係合接続であるように構成されている。それ故、最小の空気ポケット又は不規則性が、境界面に存在する。
【００６２】
取着部材１６は、互いに接続された２つのサブシリンダを有するシリンダ本体２の外面が同一平面にあるように、シリンダ本体２の壁に埋設されている。第１のシート２２は、第１のサブシリンダ４に埋設され、また、第２のシート２６は、第２のサブシリンダ２８に埋設されて、この結果、取着部材１６が、シート２２、２６に係合し、また、取着部材の径方向の最も外側の面は、接続された２つのサブシリンダの径方向の外側の面に平行、かつ同一平面にある。これにより、応力集中が回避され、プレストレス手段によって及ぼされる圧縮応力は、均一に分配される。
【００６３】
本発明のこの実施の形態の圧力容器１には、さらに、２つのサブシリンダ４、６の間のジョイント３をシールしている、シリンダ本体２の内壁に配置されたシーリング構成体が設けられている。シーリング構成体は、シーリングバンド１８と、第１及び第２のサブシリンダ４、６の内壁から突出している周縁の突出フランジ３０、３２と、突出フランジ３０、３２に隣接して配置された装着スペース５１、５２とを有する。各装着スペース５１、５２は、突出フランジ３０、３２と、ロッキング部材２０と、２つのＯ−リング３３、３４、３５、３６と、スペーサ３８、３９の外側で軸方向に延びたシーリングバンド１８の一部を収容している。
【００６４】
シーリングバンド１８は、第１及び第２の突出フランジ３０、３２に対して当接している径方向にプレストレスを与えるようにして、かつ、第１及び第２のサブシリンダ４、６の間のジョイント３をシールするように重ねるようにして、第１及び第２の突出フランジ３０、３２に同心に位置されている。
【００６５】
装着スペースは、周縁にあり、シーリング構成体の構成要素の交換を容易にするように配置されている。装着スペースの寸法は、隣接しているロッキングリング２０、２１及びスペーサ３８、３９が取り外されたとき、Ｏ−リング３３、３４、３５、３６へのアクセスを与えるのに十分であるが、一方、シーリングバンド１８は、その装着位置にある。さらに、シーリングバンド１８は、新しい、摩耗していないシーリングバンド１８に交換されることができる。シーリングバンドの交換は、新しいシーリングバンド１８が摺動するように押圧されることができるくさび形状のツール（図示されない）の使用によって果される。このツールは、交換時に突出フランジに隣接して置かれ、それにより、摺動スロープが、比較的大きな径の装着スペースと比較的小さな径の突出フランジとの間に形成される。従って、シーリングバンド１８は、突出フランジ３０、３２に弾性的に圧縮された状態にされ、２つのサブシリンダ４、６の間のジョイント３をシールする。シーリングバンド１８には、くさび形状のツールに対して摺動するように配置された、面取りされた縁４０が設けられている。
【００６６】
シーリングバンド１８の両側には、サークリップの形態であるロッキングリング２０、２１が、装着位置にシーリングバンド１８を保持するように配置されている。突出フランジの外向きに延びたシーリングバンド１８の部分の下側には、Ｏ−リング３３、３４、３５、３６が設けられ、補助的なシーリング構成体として機能する。グリースが、腐食抑制剤として作用するように、隣接している２つのＯ−リング３３、３４、３５、３６の間に与えられる。スペーサ３８、３９は、Ｏ−リング３３、３４、３５、３６がこれらのシーリング位置の外に出るように動くのを防ぐために、最も外側のＯ−リング３３、３６とロッカーリング２０、２１との間のスペースに配置されている。
【００６７】
取着部材１６には、取着部材１６を通って径方向に延びている、第１のサブシリンダ４と第２のサブシリンダ６との間のジョイント３のところに入口を備えた貫通排出孔４２が設けられている。このような貫通排出孔４２は、取着部材１６の周縁の周りに点在する（frequent）間隔で配置されている、図３参照。
【００６８】
２つのサブシリンダ４、６の間のジョイント３には、シリンダ本体２の内側のところのシーリング構成体１８から、シリンダ本体２を通って径方向に、取着部材１６の貫通排出孔４２の入口まで延びている、径方向に延びている排出チャネル４４が設けられている。
【００６９】
６つの縁を付けられたロッド４６が、シリンダ本体２とプレストレス手段との間に、シリンダ本体２の外側エンベロープ面の周りに配置されている。ロッド４６は、プレストレス手段が適用された後、シリンダ本体２の周りに並べて（side to side）置かれる。軸方向に延びているチャネルは、隣接しているロッドの各対と、シリンダ本体２の面との間に形成され、これにより、排出チャネルが、エンベロープ面に沿って、シリンダ本体２の軸方向に形成される。
【００７０】
理想的には、圧力容器１から外部への漏れは起こらない。しかし、漏れがシーリング手段のところで起こったならば、圧力媒体は、シリンダ本体２から外に流れ出る。
【００７１】
漏れフローは、シーリング手段を介して、まず、径方向に延びている排出チャネル４４を介して、そして、貫通排出孔４２を通って、最後に、軸方向に延びている排出チャネルに続く経路を流れる。漏れフローの経路の直径又は横断面積は、フローが、等しい、又は拡大している直径又は横断面積の経路に続くように配置されている。これにより、ジョイント３を通って漏れ出る圧力媒体は、低い流れ抵抗で流れ、サブシリンダに働く分離する力は、減少される。この排出構成体は、初期段階で漏れに気付くことを可能にする。横断面の形状に応じて、横断面積のサイズが、低い流れ抵抗の所望の結果を達成するようにさらに調整されることができる。
【００７２】
図３は、本発明の一実施の形態に係る、それぞれ、第１及び第２の周縁のシート２２、２６と、取着部材１６とに配置された第１及び第２のサブシリンダ４、６の斜視図である。取着部材１６は、円弧状に形成された２つのセグメントを有する。シリンダ本体２を組み立てるために、２つのサブシリンダ４、６が、一緒にされて、続いて、取着部材１６が、装着位置へともたらされ、第１のシリンダ４の第１のシート２２に取着部材１６の第１の部分２４を、第２のサブシリンダ６の第２のシート２６に取着部材１６の第２の部分２８をもたらす。シリンダ本体２の周りに径方向に配置されたプレストレス手段（図３には示されない）は、適所で取着部材を保持するために使用される。
【００７３】
円弧状に形成された２つのセグメントは、プレストレス手段の適用に先立って、接続されたサブシリンダのシートに装着されたとき、閉じたリングを形成する。それ故、プレストレス手段によって及ぼされる圧縮応力は、シリンダ本体２の残りと同じ程度まで、取着部材を圧縮する。
【図１】
0005571105.tif 000002
【図２】
0005571105.tif 000003
【図３】
0005571105.tif 000004