(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力媒体を収容するために配された圧力チャンバー（５）を備えている圧力容器であり、
シリンダー本体（１）を形成するためにシリンダー軸ＣＡの方向に縦方向に連結され周方向ＣＤに配された少なくとも一つのシリンダーセグメント（２）を備えており、それによって、相互連結のために配された継ぎ目（７）が、前記シリンダー本体の前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッジ（６）に形成され、また、
前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に設けられた少なくとも一つの支持手段（４０，４１，４４，４５）を備え、前記少なくとも一つの支持手段は、相互連結のためのギャップを提供し、前記ギャップは、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びており、前記ギャップは、前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられ、また、
前記継ぎ目に設けられた前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッジを連結している溶接（１２）と、
前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするための、また、前記ギャップ（１１）を少なくとも部分的に減少させるための、前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面（４）のまわりに設けられた第一のプレストレス手段（２０）を備えている、圧力容器。
【請求項２】
前記溶接は、前記圧力容器からの圧力に及ぼされる前記継ぎ目の少なくとも一部に形成される、請求項１に記載の圧力容器。
【請求項３】
前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った前記溶接は、前記シリンダー本体の内側の前記継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びている、請求項１または２に記載の圧力容器。
【請求項４】
前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った前記溶接の深さは、０．２５〜１０ｍｍの間、好ましくは０．５〜３ｍｍの間にある、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項５】
前記継ぎ目の少なくとも一方の側に設けられた前記プレストレス手段からそれに及ぼされる周囲力を取り上げるための少なくとも一つのプレストレスされる表面をさらに備えており、前記少なくとも一つのプレストレスされる表面は、追加の周囲圧縮応力が前記継ぎ目に作用されるように前記シリンダーセグメントを経由して前記継ぎ目に前記周囲力を伝達するように配される、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項６】
前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられる前記ギャップは、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って軸方向（ＣＡ）に延びており、前記ギャップは、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って径方向（ＣＲ）に延びており、前記ギャップは、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に周方向（ＣＤ）に延びている、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項７】
前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられる前記ギャップの幅（Ｗ）は、０．１〜５ｍｍの間、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの間にある、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項８】
前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目は、前記シリンダー本体の周囲に沿って、本質的に螺旋状に、それの縦軸に対して同軸に延びている、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項９】
前記プレストレス手段は、バンドまたはワイヤーに形づくられており、たとえば、楕円形、丸、正方形または長方形の断面形状を有しており、前記シリンダー本体の前記外側エンベロープ表面のまわりに巻回されている、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項１０】
シリンダー本体を形成する軸方向連結のために配された少なくとも二つの副シリンダーをさらに備えており、軸方向に連結された副シリンダーは相互連結される、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項１１】
前記圧力容器は、２０ＭＰａ〜１５００ＭＰａの間、好ましくは８０ＭＰａ〜２２０ＭＰａの間の圧力範囲において動作可能であるように配される、先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器。
【請求項１２】
先行請求項のいずれか一つに記載の圧力容器を備えており、力吸収圧力本体のまわりに設けられた力吸収プレスフレームを有している、物品の等方圧力処理のための高圧力プレス機。
【請求項１３】
シリンダー本体（１）を形成するためにシリンダー軸ＣＡの方向に縦方向に連結され周方向ＣＤに配された少なくとも一つのシリンダーセグメント（２）を提供し、それによって、相互連結のために配された継ぎ目（７）が、前記シリンダー本体の前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッジ（６）に形成される、圧力媒体を収容するために配された圧力チャンバー（５）を備えている圧力容器を製造する方法であり、
前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に少なくとも一つの支持手段（４０，４１，４４，４５）を設けるステップを備え、前記少なくとも一つの支持手段は、相互連結のためのギャップを提供し、前記ギャップは、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びており、前記ギャップは、前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられ、また、
溶接（１２）を前記継ぎ目に設けて前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッジを連結するステップと、
前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするために前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面をプレストレスするステップを備えており、前記ギャップは、前記シリンダー本体をプレストレスしたときに少なくとも部分的に減少する、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高圧力プレス機の分野に、特に、等方プレス機のための圧力容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
材料孔隙率の消去を達成するために、たとえば航空機のためのタービンブレードなどの、粉砕されたまたは鋳物材料の高密度化のために高圧力プレス機がしばしば使用される。したがって、物品の耐用年数および強度、特に疲労強度を実質的に増大させるために、プレス機内に置かれた物品に圧力が加えられる。別の応用分野は、完全に密集し、孔の無い表面をもつことが必要とされる製品の製造である。
【０００３】
高圧力プレス機による処理にさらされる物品は、圧力チャンバーのロードコンパートメントの中に置かれる。ローディングの後、チャンバーはシールされ、液体または気体のいずれかの圧力媒体が、圧力チャンバーとそれのロードコンパートメントの中に導入される。プレス機は、通常、圧力チャンバー内の温度を高めるための発熱素子が設けられたファーネスを備えている。圧力媒体の圧力と温度が高められ、選択された期間のあいだ、物品を高圧力と高温度にさらす。物品のプレスが終了したとき、圧力チャンバーから取り除かれるまたはアンロードされる前に、物品はしばしば冷却される必要がある。
【０００４】
圧力と温度と処理回数は、たとえば、処理される物品の材料特性、応用の分野および／または物品の必要品質などのファクターに依存する。等方プレスプロセスのあいだの圧力媒体の温度に応じて、プロセスは、圧力が一般に３００ＭＰａまで達し得る、熱間等方プレス（以下にＨＩＰと称される）、温間等方プレス（以下にＷＩＰと称される）、圧力が一般に７００ＭＰａまで達し得る、冷間等方プレス（以下にＣＩＰと称される）と呼ばれる。
【０００５】
高圧力プレス機のためのシリンダーは、鍛造によって伝統的に製造され、本体は最初に鋳造され、続いて鍛造される。より明確には、荒いシリンダー状本体が最初に鋳造され、それは、それから鍛造されて、適切な直径と壁厚の中空シリンダー本体に広げられる。鍛造プロセスは、鋳物材料の強度を高めるという利点を提供する。それから、高い内部圧力に耐えるために、シリンダー本体は、シリンダーを径方向に圧縮する手段によってプレストレスされ、それによって、シリンダー壁は、接線方向圧縮応力にさらされる。プレストレスはさらに、シリンダー壁中のクラック形成／伝達の危険を最小にし、したがって、圧力容器機能損失の危険を減らす。
【０００６】
非常に大型のシリンダーの製造に対しては、鍛造、加熱処理および機械加工プロセスのための機器に高い要求が置かれる。最近は、プレスされる物品のますます大きいサイズの需要増は発展し、これは、今日の圧力容器で可能なものをしばしば越えて、圧力チャンバーの容積の増大の需要を意味する。さらに、上に説明された従来の生産方式は複雑であり、時間消費的である。これは、資格のあるサプライヤーの限定される数と組み合わさって、長い受け渡し時間に関する問題を引き起こす。したがって、改良型圧力容器、特に、ビジネスと顧客の連続的に増大する要請と要求を対処することが可能である圧力容器についての要求がある。
【発明の概要】
【０００７】
上記の問題のいくつかを少なくとも緩和する改良型デバイスおよび方法を提供することが本発明の目的である。
【０００８】
このおよび他の目的は、独立請求項で定められる特徴を有している、圧力容器、高圧力プレス機および圧力容器を製造するための方法を提供することによって達成される。好ましい実施形態は、従属請求項で定められる。
【０００９】
本発明の第一の側面によれば、圧力媒体を供給するように配された圧力チャンバーを備えている圧力容器が提供される。前記圧力容器は、シリンダー本体を形成する縦方向連結のために配された少なくとも一つのシリンダーセグメントをさらに備えており、それによって、相互連結のために配された継ぎ目が、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッジに形成される。さらに、前記圧力容器は、前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするための、また、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びているギャップを少なくとも部分的に減少させるための、前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面のまわりに設けられた第一のプレストレス手段を備えている。
【００１０】
本発明の第二の側面によれば、本発明の第一の側面による圧力容器を備えており、力吸収圧力本体のまわりに設けられた力吸収プレスフレームを有している、物品の等方圧力処理のための高圧力プレス機が提供される。
【００１１】
本発明の第三の側面によれば、圧力媒体を収容するために配された圧力チャンバーを備えている圧力容器を製造する方法が提供される。前記方法は、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びているギャップ（１１）を提供するステップを備えている。前記方法は、前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするために前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面をプレストレスするステップを備えており、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッッジの間の前記継ぎ目に沿って延びているギャップは、前記シリンダー本体をプレストレスしたときに少なくとも部分的に減少する。結果のシリンダー本体は、蓋を閉じることによって、その開口端において閉じることができ、それによって、圧力チャンバーを取り囲むことが認められる。
【００１２】
本発明の圧力容器は、強度が高められた圧力容器は、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びるギャップを前記圧力容器の前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間に設け、プレストレスの間に前記ギャップを少なくとも部分的に減少させるためのプレストレス手段が設けられることによって達成され得るという洞察に基づいている。前記少なくとも一つのシリンダーセグメントをシリンダー本体に組み立てたとき、前記ギャップは、前記相互連結の収縮のために配されてもよい。これによって、引張応力が低減され、前記溶接の、したがって、前記シリンダー本体の高められた強度をもたらす。それから、プレストレスの際、前記プレストレス手段は前記ギャップを少なくとも部分的に減少させる。
【００１３】
より明確には、隣接縦方向エッッジにおける前記継ぎ目における前記相互連結は、たとえば溶接、ろう付けおよび／またははんだ付けであってもよく、前記相互連結は、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間の前記ギャップ中に冷却に対して収縮し、それによって、前記シリンダー本体の周方向の残留応力を回避する。一般に溶接するとき、前記溶接の局所温度は実質的に、連結されるべきセグメントの金属の温度の上にあってもよい。これは、溶接のあいだの前記溶接の局所的熱膨張と、溶接後の前記溶接の続く収縮を引き起こす。したがって、冷却する際、前記溶接が固化し、熱収縮のために収縮したとき、引張応力が、セグメントの間に周方向に及ぼされる。前記シリンダーセグメントを前記継ぎ目に沿って溶接することによって前記シリンダーセグメントを組み立てたときに設けられる前記ギャップが、前記溶接が収縮することを許し、前記シリンダー本体の周方向の応力が著しく低減されるので、本発明の圧力容器は、この問題を解決する。
【００１４】
さらに、圧力容器の動作のあいだ、前記プレストレス手段は、前記シリンダーセグメントに力を前記シリンダー本体の周方向に、すなわち、前記シリンダーセグメントが一緒に押し付けられるように周方向に向けられた力を及ぼす。しかしながら、前記シリンダーセグメントの間の前記継ぎ目は、加圧媒体によって及ぼされる分離力によって影響される。プレストレス手段は、この分離力を打ち消すために配され、さらに、十分に十分に大きいので、結果の力が、前記シリンダー本体の周方向の圧縮力であるように分離力を完全に打ち消し中和するに十分に大きい。次に、これはさらに、周方向の引張応力から自由であるように相互連結を与える。前記溶接、したがって前記シリンダー本体の高められた強度にとっては、（溶接中の引張応力の場合に比べて）前記溶接中に圧縮応力を有していることは好ましいので、これは有利である。
【００１５】
さらに、前記シリンダー本体の軸方向の前記圧力容器からのプレストレスは、前記相互連結中の軸方向のあらゆる引張応力も打ち消す。したがって、前記圧力媒体が加圧されたときに、前記圧力容器が軸方向と径方向にプレストレスされたときに、前記相互連結（たとえば前記溶接）は、前記シリンダー本体の周および／または軸方向の引張応力からほとんどまたは完全に自由である。
【００１６】
本発明の利点は、等方プレスの圧力容器の動作が、安全性に関して改善されることである。プレストレスの前に各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びている前記ギャップが、前記シリンダー本体の周方向に前記溶接の低減された応力を提供するので、前記溶接の強度が高められる。その結果、前記溶接は、従来技術技法に比べて、高圧力、またＨＩＰの場合には高温度にも耐えることができるようになる。本発明の前記圧力容器は前記圧力容器の機能損失の危険を減らすので、これは重要に重要である。一例として、圧力容器の機能損失原因は、たとえば材料クラックにより、それはクラック発生および伝達から生じ得る。本発明は、上述した安全側面を改善し、前記圧力容器の動作について改善された信頼性を提供する。たとえば、本発明は、開発中にある非常に強力なＨＩＰプレス機の圧力容器の安全性を改善し得る。「Ｇｉｇａ−ＨＩＰ５」としても知られるこれらのプレス機では、数百ＭＰａの超高圧力に到達し得る。
【００１７】
本発明のさらなる利点は、シリンダーセグメントの間の相互連結が、たとえば、溶接添加材料の使用によっておこなわれてもよいということである。添加材料は、溶接のあいだの溶融性を改善し、固化後に高いクリープ破断強度を提供し得るので、本発明は、前記シリンダー本体を形成する前記シリンダーセグメントのまたさらに改善された相互連結を提供する。さらに、溶接後、前記溶接は、均質にすることによる改善された延性、内部応力軽減、構造的強化、および／または、改善された冷間加工特性など、前記溶接に利点を提供するために、アニーリングによって処理されてもよい。
【００１８】
溶接などの相互連結によってシリンダーセグメントをシリンダー本体に組み立てることによって、本発明は、今日製造されるものよりも大きい寸法のシリンダー状圧力容器の製造のさらなる利点を提供する。一緒に溶接されたシリンダーセグメントを備えているシリンダー本体は、一つの単一の大きいシリンダーの製造プロセスに関係する障害によって制限されない。
【００１９】
さらに、本発明は、組み立て現場への圧力容器の輸送に関して有利である。すなわち、前記圧力容器は、鍛造者または同様物から製造および組み立て現場にセグメントで輸送され得る。たとえば、本発明は、１２ｍよりも高く、６００トンを超える重さになり得る「Giga-HIP5」の輸送および組み立てを与え得る。シリンダー本体の建造のためのシリンダーセグメントの配置は、前記溶接の残留応力を低減する本発明の改善された溶接装置から利益を与える。結果として、たとえばＨＩＰプレス機のシリンダー本体はシリンダーセグメントから建造され得、それはワンピースのシリンダーに比べてより容易に輸送される。したがって、非常に大型の圧力シリンダーのワンピース構造が回避され得る。
【００２０】
本発明の圧力容器のさらなる利点は、シリンダー本体の製造および輸送がより安価になるということである。セグメントのシリンダー状本体のこの製造は、セグメントは同一であってもよく、非常に大型であるかもしれないワンピースのシリンダー本体の製造よりも経済的に有益である。さらに、シリンダー本体のセグメントは、ワンピースのシリンダー本体に比べて、それほどかさばらないので、シリンダー本体セグメントの輸送は、より容易に、より速く提供され得、それはまた、より安い輸送の結果をもたらし得る。
【００２１】
本発明の前記圧力容器は、前記圧力チャンバーのまわりにシリンダー本体を形成する縦方向連結のために配された少なくとも一つのシリンダーセグメントを備えている。言いかえれば、前記シリンダーセグメントは、前記シリンダー本体に組み立てられ（装着され）、前記シリンダー本体軸の方向に長い。言い回し「少なくとも一つのシリンダーセグメント」によって、前記シリンダー本体が、前記シリンダー本体を形成する一つ以上のシリンダーセグメントを備えていることがここに意味される。一つの単一セグメントの場合、単一のセグメントが単一のシリンダー形の本体に形づくられてよく、前記セグメントの前記縦方向エッッジは、それらが互いに隣接する位置に到着する。たとえば金属プレートからいくつかの曲がったシリンダーセグメントを形成し、シリンダー本体を形成するようにそれらを配することも可能である。そのような曲がったシリンダーセグメントはまた、セグメントブランクとして鋳造され、それから、それらの最終形状に鍛造されてもよい。シリンダーセグメントは、時には、最終の曲がった形状に直接鋳造され、必要であれば、その後に、鍛造によって追加強度が与えられてもよい。
【００２２】
用語「継ぎ目」によって、前記シリンダー本体の組み立て時の前記シリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジにおける接合部または連結のエリアがここに意味される。
【００２３】
用語「周方向」によって、軸方向に垂直な前記シリンダー本体の周囲における方向、または言いかえれば、接線方向に平行な方向がここに意味される。用語「相互連結」によって、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間の堅固な連結がここに意味される。相互連結は好ましくは溶接であるので、用語「相互連結」は、本文中ではしばしば、改善された理解の理由で、溶接と述べられる。前記シリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジにおける継ぎ目に沿って設けられる溶接によって、前記継ぎ目に流体密シールを有している連結されたシリンダーセグメントを備えている圧力容器は、前記シリンダーセグメントの前記継ぎ目を介しての圧力媒体の漏れを防止して得られ得る。
【００２４】
前記圧力チャンバーを流体から空にする動作のあいだ、たとえばＨＩＰの動作のあいだ、相互連結からのシーリングは、前記チャンバーの外側の流体が前記圧力チャンバーの中に漏れることを防止し、真空サイクルの効率を増大させる。したがって、相互連結は、両方向の、すなわち前記チャンバーから外側へまたその逆の、漏れ防止継ぎ目をもたらす双方向シーリングを提供し得る。
【００２５】
前記シリンダーセグメントの間の溶接の後、
前記シリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッッジの間の前記継ぎ目の少なくとも一部に沿ってギャップが残り、それによって、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って前記シリンダーセグメントをわずかに分離する。前記ギャップは、少なくとも溶接によって部分的に取り囲まれてもよく、または言いかえれば、前記ギャップは、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間の軸方向、径方向および／または周方向のボイドとして実現される。
【００２６】
前記圧力容器は、前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面のまわりに設けられ、前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするように配されるプレストレス手段を備えている。前記圧力容器が径方向にプレストレスされるとき、すなわち、前記圧力容器のまわりの前記プレストレス手段が前記シリンダー本体の前記シリンダーセグメントにプレストレスを加えるとき、前記シリンダーセグメントは周方向に一緒に押し付けられる。前記シリンダーセグメントが一緒に押し付けられると、隣接シリンダーセグメントの間の前記ギャップは減少／低減され、前記プレストレス手段からますますプレストレスが加えられると、ついには、ほとんどまたは完全に消失する。したがって、圧力容器をプレストレスした後は、前記隣接シリンダーセグメントの間には、前記ギャップの複数部分だけがあってもよく、実質的にはギャップはまったくなくてもよい。
【００２７】
前記圧力容器の前記シリンダーセグメントが前記プレストレス手段によって一緒に押し付けられたとき、前記シリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッッジが均等に相互連結し、前記シリンダー本体の周囲が滑らかになることが望ましい。この目的のため、前記シリンダーセグメントの前記縦方向エッッジは、均等な相互連結を提供するために徹底的に処理されてもよい。しかしながら、前記プレストレス手段によって前記圧力容器をプレストレスするとき、前記プレストレス手段から径方向に加えられる圧力は、前記シリンダー本体の周方向のあらゆる不規則さを平らにするように努力する。
【００２８】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びる少なくとも一つの凹部が、前記圧力容器からの応力の軽減のために配されてもよい。言いかえれば、前記凹部が、前記シリンダー本体にクラック形成の場合に、前記圧力容器内の圧力媒体からの圧力の軽減のために配されてもよい。前記凹部は、前記継ぎ目に沿った縦方向に配されてもよく、それによって、圧力媒体を吸収し前記シリンダー本体の内部から縦方向に運び、それによって、前記シリンダー本体内の圧力を減少させる、および／または、シリンダー本体のより厳しいクラック形成の危険を減少させる。たとえば、前記圧力容器の動作のあいだ、前記シリンダー本体の一つまたは複数のシリンダーセグメントの内部にクラックが生じるかもしれない。おそらくは、たとえば前記シリンダーセグメントの間の継ぎ目またはそれの近辺の相互連結にクラックが生じるかもしれない。そのようなクラックの場合、前記シリンダー本体セグメントの間に、前記シリンダー本体から前記凹部の内側の方へ漏れが生じるかもしれない。
【００２９】
本発明の実施形態の前記少なくとも一つの凹部は、前記シリンダー本体のクラック形成に関係する問題を緩和し、前記シリンダー本体のそれ以上のクラック伝播を妨げ得る。したがって、本実施形態の利点は、等方プレスの圧力容器の動作が、安全性に関してさらに改善されるということである。シリンダー本体のシリンダーセグメントの間の相互連結たとえば溶接は、特に前記圧力容器の超高圧力において、前記シリンダー本体の臨界点を構成し得るので、前記シリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッッジの間の前記継ぎ目に配された凹部は、前記溶接に生じる、クラックのそれ以上の伝播を妨げ得る。この実施形態において、用語「凹部」は、穴、空洞または同様物として解釈されてもよい。
【００３０】
したがって、前記圧力容器は、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びるギャップおよび／または凹部を備えていてもよく、前記ギャップは、前記相互連結の収縮と前記相互連結の引張応力の軽減のために配され、前記凹部は、クラック形成の場合に応力／圧力の軽減のために配される。言いかえれば、前記ギャップは、プレストレス前の溶接の引張応力の低減のおかげで、改善された相互連結の利点を提供し得、前記凹部は、前記相互連結におけるクラック形成の場合の応力の軽減を提供し得る。隣接シリンダーセグメントの間の前記ギャップは減少／低減され、前記プレストレス手段からますますプレストレスが加えられると、ついにはほとんどまたは完全に消失するのに対し、前記継ぎ目に配された凹部はまだほとんどまたは完全に損なわれていなくてもよい。ギャップの準備と無関係に前記シリンダーセグメントに設けられてもよく、すなわち、前記圧力容器は、ギャップ、凹部、またはギャップと凹部の両方を備えていてもよいことが認められる。
【００３１】
本発明の実施形態によれば、前記相互連結は、たとえば、溶接、ろう付け、はんだ付けおよび／またはコールド溶接であってよい。したがって、溶接、ろう付けまたははんだ付けであるとき、隣接縦方向エッッジの間の前記連結は、溶融を備えているプロセスによって提供され得る。あるいは、コールド溶接では、前記相互連結は、おそらく、溶融を備えていなくてもよい。この場合、コールド溶接は、一緒に押し付けられる前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッッジの間の接触を意味する。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、前記相互連結は、前記圧力容器からの圧力に及ぼされる前記継ぎ目の少なくとも一部に形成されてもよい。言いかえれば、前記高圧力プレス機の動作のあいだの圧力に及ぼされる前記継ぎ目の少なくとも一部について、相互連結は、前記継ぎ目がその強度を高めるような部分に形成されてもよい。本実施形態の利点は、高圧力に耐える前記シリンダー本体のもっとさらに高められた強度が提供されるということである。
【００３３】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った前記相互連結は、前記シリンダー本体の内側の前記継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びていてもよい。言いかえれば、前記シリンダー本体の外側、内側、トップおよびボトムに面してもよい前記継ぎ目に沿って、前記相互連結は、前記シリンダー本体の内側に面する前記継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びていてもよい。したがって、少なくとも前記継ぎ目の前記述べられた部分において、たとえば溶接などの前記相互連結は、超高圧力に耐え得る相互連結の利点を提供する。さらに、少なくとも前記述べられた部分において、前記相互連結は、前記シリンダー本体内に備えられた圧力媒体の漏れが回避されるように前記シリンダー本体シールする。
【００３４】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った前記相互連結の深さは、０．２５〜１０ｍｍの間、好ましくは０．５〜３ｍｍの間にあってもよい。用語「深さ」によって、深さは、前記継ぎ目の細長い方向に実質的に垂直な方向にあることがここに意味される。たとえば、前記シリンダーセグメントの間に縦方向に延びる継ぎ目に関して、前記相互連結または溶接の深さは、前記シリンダー本体の径方向にある。
【００３５】
前記相互連結が溶接である場合、あまりにも深い溶接は、過度の浸透溶接ビード形成を引き起こし、冷ラッピングの形をしている前記シリンダーセグメントの間の質の低下した相互連結をもたらすことがある溶接移動速度を低下させることがある。さらに、溶接のあいだに生成された気体は容易に漏れることができず、鋳造溶接金属の表面は不規則に曲げられてもよい。他方において、あまりにも浅い溶接の深さは、完全に沈められていない溶接をもたらすことがあり、それは、あまりにも多孔質および／またはぜい弱な溶接の結果になることがある。０．２５〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜３ｍｍの間の前記シリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った溶接の深さを提供することによって、前記溶接は、おそらく、前記シリンダーセグメントの間のきつく強い相互連結を提供し得る。比較的小さい高圧力プレス機については、前記溶接の深さは、ほぼ０．５〜１ｍｍであってよいのに対し、たとえば、１００〜２００ＭＰａの範囲内の高圧力プレス機については、溶接深さは、２〜７ｍｍ、またはさらに大きくてよい。前記溶接の深さは、前記シリンダーセグメントの厚さに関係し得ることが認められる。たとえば、溶接深さは、好ましくは、前記シリンダーセグメントの厚さの＜５％であってよい。たとえば、たとえば、５０ｍｍのシリンダーセグメント厚さの４％の溶接深さは、２ｍｍの溶接深さを示す。
【００３６】
本発明の実施形態によれば、前記継ぎ目の少なくとも一方の側に設けられた前記プレストレス手段からそれに及ぼされる周囲力を取り上げるための少なくとも一つのプレストレスされる表面をさらに備えており、前記少なくとも一つのプレストレスされる表面は、追加の周囲圧縮応力が前記継ぎ目に作用されるように前記シリンダーセグメントを経由して前記継ぎ目に前記周囲力を伝達するように配される。
【００３７】
本実施形態の利点は、伝達された力が、前記継ぎ目に圧縮応力を作用させることをさらに与え得るということである。より明確には、前記少なくとも一つのプレストレスされる表面は、それに及ぼされる力を周方向に前記継ぎ目の方へ伝達するように配される。前記プレストレスされる表面の面積は前記シリンダーセグメントの前記エッジの面積よりも小さいので、圧力は前記プレストレスされる表面において増大され、それによって、前記圧力容器のシーリング特性を改善する。
【００３８】
本発明の実施形態によれば、前記圧力容器は、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に少なくとも一つの支持手段が設けられてもよく、前記少なくとも一つの支持手段は、前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられるギャップを提供するように配される。用語「支持手段」によって、たとえば、ねじ、肩、ヒール、ネック、リップ、プラグまたは同様物など、前記シリンダーセグメントの間の前記ギャップを提供する比較的小さい一つまたは複数の要素がここに意味される。前記支持手段は、前記シリンダーセグメントの間の前記相互連結は、電子ビーム溶接および／またはレーザー溶接などのきつい溶接焦点をもつ溶接方法でおこなわれ場合に設けられてもよい。しかしながら、この実施形態はまた、アーク溶接、プラズマ溶接、ＴＩＧ溶接、ＭＡＧ溶接、その他など、他の溶接技術も使用し得る。いくつかの溶接方法は、比較的大きいギャップを有している前記シリンダーセグメントの二つの隣接縦方向エッッジの間の継ぎ目において溶接することができないこともあるので、細かいまたはきつい溶接方法を適用するときには支持手段の使用が好まれる。本発明のこの実施形態の支持手段は、シリンダーセグメントの間に比較的小さいギャップを提供し得る。たとえば、前記支持手段は、シリンダーセグメントの間に前記ギャップを提供するために前記ギャップの一つまたは複数の端部に設けられてもよい。
【００３９】
本発明の実施形態によれば、前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられる前記ギャップは、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って径方向に、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って軸方向に延び、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に周方向に延びている。言いかえれば、前記ギャップは、プレストレス手段が前記ギャップを少なくとも部分的に減少させる前に、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に軸方向、径方向および／または周方向に少なくとも部分的に延びるボイドとして実現されてもよい。
【００４０】
この実施形態の利点は、前記ギャップは、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って設けられてよく、前記シリンダー本体の周方向に前記溶接の低減された応力をまだ提供するのに対し、前記ギャップによって分離されていない前記縦方向エッッジの複数部分が、たとえば前記シリンダーセグメントの前記相互連結に追加の安定性を提供し得るということである。
【００４１】
周方向に延びている前記ギャップの一例として、前記シリンダーセグメントの前記縦方向エッッジは、ステップの形または他の形で提供され、各継ぎ目に沿った前記ギャップは連続的でなくてもよい。言いかえれば、前記縦方向エッッジは、前記エッジの少なくとも一部において、ギャップによって分離されていなくてもよい。
【００４２】
本発明の実施形態によれば、前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられる前記ギャップの幅は、０．１〜５ｍｍの間、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの間にあってもよい。用語「幅」によって、前記シリンダー本体の周方向の幅、すなわち、前記シリンダーセグメントの面する隣接エッジの間の幅がここに意味される。前記シリンダーセグメントの間の前記ギャップが小さすぎるならば、溶接後の前記シリンダーセグメントの間の継ぎ目で収縮する溶接の可能性が限定され得る。他方において、前記ギャップが前記シリンダーセグメントの間で広すぎるならば、きつくないおよび／または弱い溶接の危険が生じ得る。したがって、前記ギャップの幅が、０．１〜５ｍｍの間、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの間にあるならば、前記ギャップは、前記シリンダーセグメントの間にきつく強い相互連結を提供する溶接についての条件を改善し、前記ギャップは、前記シリンダー本体の周方向の残留応力を打ち消す。
【００４３】
前記ギャップの幅が、相互連結されるべき前記シリンダーセグメントの厚さに関係され得ることが認められる。一例として、前記ギャップの幅は、前記シリンダーセグメント高さのほぼ１０％であってよい。たとえば、前記シリンダーセグメントの厚さが１０ｍｍであるならば、前記ギャップの幅はほぼ１ｍｍであってもよい。
【００４４】
さらに、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの相互連結の後、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びている前記ギャップを少なくとも部分的に減少／低減するように前記プレストレス手段が配されることが認められる。
【００４５】
本発明の実施形態によれば、少なくとも二つの、好ましくは四ないし八の範囲のシリンダーセグメントが、前記圧力チャンバーのまわりにシリンダー本体を形成するように配されてもよい。四ないし八のシリンダーセグメントを配してシリンダー本体を形成する利点は、前記シリンダーセグメントの数が、そのような装置に関係する利点、たとえば、より少数でより大きいシリンダーセグメントの装置に比べて、相対的により小さいシリンダーセグメントのより容易な輸送および製造などを提供する能力に十分であるということである。さらに、好ましいシリンダーセグメントの数は、過剰な数のシリンダーセグメントが、前記シリンダーセグメントの各継ぎ目における過剰な溶接、および／または、すべてのシリンダーセグメントを相互連結したときの前記シリンダー本体の平らでないシリンダー形状の発生についての高められた危険をもたらしかねない配置を回避するに十分に低い。
【００４６】
本発明の実施形態によれば、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目は、前記シリンダー本体の周囲に沿って、本質的に螺旋状に、それの縦軸に対して同軸に延びていてもよい。言いかえれば、前記シリンダーセグメントは、周方向にさらに弓形に曲げられた平行四辺形の形を本質的に取るスラブであってもよい。この実施形態では、前記継ぎ目が前記シリンダー本体の前記軸に平行に延びている代わりに、隣接シリンダーセグメントエッジの間の前記継ぎ目は、前記シリンダー本体の螺旋状経路に沿って前記シリンダー本体の一端から他端まで延びている。したがって、前記シリンダーセグメントの前記隣接螺旋状エッジの間に設けられる前記ギャップはまた、この実施形態では、螺旋状に形づくられてもよい。本実施形態の利点は、クラック形成が生じ始めたならば、前記クラックが前記溶接から外れる方向に伝播し得るということである。たとえば、実質軸方向に伝播するクラックは、この場合、前記シリンダー本体のまわりに螺旋状にその方向が発展する溶接に沿って成長しない。したがって、本発明の実施形態は、もっとさらに高められた強度をもつシリンダー本体を与え得る。
【００４７】
本発明の実施形態によれば、前記プレストレス手段は、バンドまたはワイヤーに形づくられており、たとえば、楕円形、丸、正方形または長方形の断面形状を有しており、前記シリンダー本体の前記外側エンベロープ表面のまわりに巻回されていてもよい。ワイヤー巻回は、前記圧力容器の前記シリンダー本体の外側表面の上およびまわりにきつく巻回されたワイヤーまたはバンドを内包している。巻回するあいだ、前記ワイヤーまたはバンドは伸ばされ、それによって、ワイヤーおよびバンドにプレストレスを誘導し、径方向内向きの力を提供し、前記シリンダー本体に作用し、それにプレストレスを誘導する。したがって、動作可能な圧力容器のまわりにきつく巻回されたプレストレスされたワイヤーは、前記圧力容器を圧縮されプレストレスされた状態に置く。
【００４８】
本発明の実施形態によれば、前記圧力容器は、シリンダー本体を形成する軸方向連結のために配された少なくとも二つの副シリンダーを備えていてもよく、軸方向に連結された副シリンダーは相互連結される。言いかえれば、本実施形態の一つ以上の副シリンダーは、シリンダー本体を形成する縦方向相互連結のために配されたシリンダーセグメントを備えていてもよく、
その後、これらの副シリンダーが軸方向に配されてもよい。軸方向に連結される副シリンダーは、相互連結される副シリンダーの各継ぎ目に沿って溶接またはろう付けされてもよく、前記継ぎ目は、前記シリンダー本体軸に垂直な平面に設けられる。
【００４９】
前記副シリンダーのおのおのは別々に製造されてよいので、前記継ぎ目に沿って一緒に溶接される軸方向に相互に連結される副シリンダーを備えている圧力容器は、ワンピース容器および／またはシリンダーセグメントの縦方向連結のアレンジメントによって得られる容器と比較して、さらに大きい容器を可能にする。前記圧力容器がプレス機動作現場で局所的に組み立てられるならば、別々の副シリンダーによって形成されるシリンダー本体は、より小さい部分のおかげで、それらの容易な輸送を可能にする。
【００５０】
上に論じられ添付図面に示された実施形態のいずれも、同一出願人による同時係属出願「圧力シリンダー容器の溶接シーリング（Welded sealing of pressure cylinder vessel）」および「圧力容器および高圧力プレス機（Pressure vessel and high-pressure press）」に説明された実施形態のいずれとも有利に組み合わされてよく、それらはここに参照によってここに組み込まれる。
【００５１】
さらに、本発明の圧力容器の実施形態では、前記圧力容器は、およそ２０ＭＰａないしおよそ１５００ＭＰａの圧力範囲内、好ましくはおよそ８０ＭＰａないしおよそ２２０ＭＰａの圧力範囲内において動作可能であるとよい。
【００５２】
前記圧力容器に関連して上に説明された特定の実施形態とあらゆる追加的特徴は、同様に、本発明の第二の側面にしたがって、前記圧力容器を備えている高圧力プレス機と、また、本発明の第三の側面にしたがって、前記圧力容器を製造する方法と適用可能および組み合わせ可能であることが認められる。一般に、特許請求の範囲で使用されるすべての用語は、ここに他の方法で明示的に定義されない限り、その技術分野のそれらの通常の意味にしたがって解釈されるべきである。「ある／その［要素、デバイス、コンポーネント、手段、ステップ、その他］に対するすべての参照は、他の方法で明示的に述べられない限り、前記要素、デバイス、コンポーネント、手段、ステップ、その他の少なくとも一つの例に言及するように広く解釈されるべきである。ここに開示された任意の方法のステップは、明示的に述べられない限り、開示された正確な順番でおこなわれる必要はない。
【００５３】
本発明の他の目的、特徴および利点は、続く詳細な説明、付属の従属請求項、および添付の図面から現われる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
本発明の上記の、また追加の目的、特徴および利点は、添付の図面と関連し、同じ参照数字が同様の要素に使用されている、本発明の好適な実施形態の続く例示的で非限定的な詳細な説明を通してより良く理解されるであろう。
【図１】図１は、本発明の一つの実施形態によるシリンダー本体の概略図である。
【図２ａ】図２ａは、シリンダー本体の二つのシリンダーセグメントの相互連結のために配された継ぎ目の概略図である。
【図２ｂ】図２ｂは、シリンダー本体の二つのシリンダーセグメントの相互連結のために配された継ぎ目の概略図である。
【図３】図３は、プレストレスワイヤー巻回を備えた図２ａの概略図である。
【図４ａ】図４ａは、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図５ａ】図５ａは、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図５ｂ】図５ｂは、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図５ｃ】図５ｃは、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図５ｄ】図５ｄは、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図６】図６は、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態によるシリンダー本体の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
本発明は、少数の実施形態に関連して主に説明される。しかしながら、当業者によって容易に認められるように、開示されたもの以外の実施形態が、添付の特許請求の範囲によって定められるような、本発明の範囲内において等しく可能である。
【００５６】
図１に関連して、本発明の実施形態によるシリンダー本体１の実例が概略的に示される。シリンダー本体１は、五つのシリンダーセグメント２を備えており、各シリンダーセグメント２は、本質的に長方形スラブとして形づくられている。シリンダーセグメント２の長さは、シリンダー軸ＣＡと平行に延びており、シリンダーセグメント２の長さはＣＬを定め、それはシリンダー本体１の長さである。シリンダーセグメント２の幅は、シリンダーセグメント２が円周方向ＣＤに互いに連結され、それによって、シリンダー本体１を形成するように、円周方向ＣＤにわずかに弓形に曲げられている。
【００５７】
図１に描かれたシリンダー本体１は、シリンダー本体１を形成するために配された五つのシリンダーセグメント２を備えているけれども、実際、あらゆる数のシリンダーセグメント２のシリンダー本体１を構築することはもちろん考えられる。好ましくは、シリンダーセグメント２は、ここの説明にしたがって形成され、それは、シリンダーセグメント２が、同時係属出願「圧力容器の溶接シーリング（Welded sealing of pressure cylinder vessel）」および／または「圧力容器および高圧力プレス機（Pressure vessel and high-pressure press）」の説明にしたがって組み立てられてシリンダー本体１を形成し得ることを必要とする。シリンダーセグメントのさらなる利点と設計と構造詳な細は、同一出願人による前記同時係属出願の中で徹底的に説明されており、それはここに参照によってここに組み込まれる。
【００５８】
シリンダー本体１は、シリンダー１の中心を通るシリンダー軸ＣＡからシリンダー本体１の内側表面３までの内側シリンダー半径ＣＲ１と、シリンダー軸ＣＡからシリンダーセグメント２の外側表面４までの外半径ＣＲ２を有している。したがって、シリンダーセグメント２の厚さＴは、Ｔ＝ＣＲ２−ＣＲ１である。シリンダー本体１が組み立てられたとき、シリンダーセグメント２の内側表面３が圧力チャンバー５を定める。さらに、シリンダー本体１は、フレームワーク（図示せず）によって適所に保持される蓋（図示せず）によって端で閉じられ得る。
【００５９】
シリンダーセグメント２の隣接縦方向エッッジ６には、シリンダーセグメント２の間に継ぎ目７が形成され、各継ぎ目７は、シリンダー軸ＣＡと本質的に平行に延び、シリンダー本体長さＣＬ全体に延びている。
【００６０】
セグメント２のトップとボトムにおいて、セグメント２は、それぞれ、トップエッジ８とボトムエッジ９を形成し、これらはフラットである。トップエッジ８とボトムエッジ９は、おのおの、共通平面を形成しており、すなわち、セグメント２は同じ高さにある。
【００６１】
図２ａには、二つのシリンダーセグメント２ａ，２ｂの間のシリンダー本体１の組み立て体の一部が概略的に示されている。ギャップ１１が、シリンダーセグメント２ａ，２ｂの隣接縦方向エッッジ６の間に、継ぎ目７に沿って延びている。たとえば溶接によってシリンダーセグメント２ａ，２ｂを相互連結してシリンダー本体１を形成するとき、溶接１２の温度は、シリンダーセグメント２ａ，２ｂの金属の温度の実質的に上にあってもよい。溶接１２の冷却の際、溶接１２が、熱収縮のために固化し収縮するとき、応力１３が、周方向ＣＤ、すなわち、シリンダー軸ＣＡに垂直であり、継ぎ目７の伸張に垂直なシリンダー本体１の面内の方向に発生し得る。さらに、応力１４も、軸方向ＣＡに発生し得る。溶接またはろう付けするときに継ぎ目７に沿って延びているギャップ１１によって、継ぎ目７に沿ったシリンダーセグメント２は、シリンダー本体１の周方向ＣＤおよび軸方向ＣＡの著しく低減された応力１３および１４をともなって、溶接１２が収縮することを可能にする。
【００６２】
図２ｂは、図についてのより良い理解のための、図２ａの、軸方向ＣＡに沿った上面図を示している。図２ｂは例示の目的のためだけにあり、あらゆる寸法たとえばギャップ１１は、図示されたそれらとは異なっていてもよいことが認められるであろう。
【００６３】
図３に関連して、シリンダー本体１の一部の例が概略的に示されている。図は、図２に前に示されたような、シリンダーセグメント２ａ，２ｂの間の連結を示しており、シリンダーセグメント２ａ，２ｂの縦方向エッジ６の継ぎ目７において溶接がおこなわれた。二つのシリンダーセグメント２ａ，２ｂは、シリンダーセグメント２ａ，２ｂの間に継ぎ目７に沿って走る溶接１２によって連結されている。それによって、溶接１２は、継ぎ目７のためのシーリング設備、すなわち、シリンダーセグメント２ａ，２ｂが連結され互いに接している所にシーリングを提供する。
【００６４】
シリンダー本体４の外側表面は、巻回スチールバンド２０のパッケージの形をしているプレストレス手段が設けられている。バンド２０は、シリンダー本体１の周方向ＣＤにエンベロープ表面のまわりに螺旋状方式できつく巻回されて、圧縮応力を圧力チャンバーの径方向ＣＲに提供する。シリンダー本体１は、縦方向に配された複数のシリンダーセグメントを備えており、シリンダー本体１のまわりに周囲に配されたバンド２０でプレストレスされたとき、構造はビヤ樽に似ていてもよい。
【００６５】
バンド２０からのプレストレスは、隣接縦方向エッッジ６において、シリンダーセグメント２ａ，２ｂを互いに周囲／接線方向ＣＤに押し付け、溶接１２中に圧縮応力１５を示す。この圧縮応力１５に対する反応として、溶接１２は、円周方向ＣＤに、また軸方向ＣＡにも広がろうとする。高圧力プレス機は、軸方向ＣＡの溶接１２のあらゆる膨張も打ち消し、それによって、溶接１２中の軸方向引張応力を打ち消す。したがって、溶接１２中の軸方向ＣＡおよび／または周方向ＣＤの引張応力に代わって、第一のプレストレス手段２０は、圧縮応力１５を溶接１２に円周方向ＣＤに提供し、高圧力プレス機から軸方向ＣＡに加えられる応力は、圧縮応力１６を溶接１２に軸方向ＣＡに提供する。
【００６６】
バンド２０からのプレストレスのおかげで、隣接シリンダーセグメント２ａ，２ｂの間のギャップ１１は減少／低減され、バンド２０からますますプレストレスが加えられると、ついには、ほとんどまたは完全に消失する。言いかえれば、バンド２０からのプレストレスの大きさは、ギャップ１１の完全な、または少なくとも部分的な崩壊をもたらし得る。より明確には、ギャップ１１の低減は、バンド２０でプレストレスされる半円シリンダーセグメントから説明されてもよい。シリンダー本体１上への力は、たとえば、シリンダーセグメントの各端点におけるシリンダーセグメントの二つのプレストレスエッジ／表面上への力によって打ち消される。エッジの面積は、シリンダー本体１の寸法からの面積よりも著しく小さいので、シリンダー本体１に加えられた圧力、すなわち径方向に突出されたシリンダー本体１の凸状エリアによって分配された力は、シリンダーセグメントの二つのエッジ／表面上の圧力に関して非常に拡大される。したがって、バンド２０からのプレストレスは、何百ものＧＰａの大きさに拡大され得るので、圧力は、シリンダーセグメントエッジの引張降伏限界よりも高くなり、隣接して配されたシリンダーセグメントの間のギャップ１１は減少し、シリンダーセグメントが一緒に押し付けられたとき、ついには、消失する。
【００６７】
少なくとも一つのプレストレス表面（図示せず）が、継ぎ目７の一方の側に、圧力媒体が加圧されたときにそれに及ぼされる周囲力を取り上げるために設けられてもよい。プレストレス表面は、継ぎ目７に追加の周囲圧縮応力が作用されるように、周囲力をシリンダーセグメント２ａ，２ｂを経由して継ぎ目７に伝達するように配される。したがって、プレストレス表面は、圧縮応力１５を溶接１２に周方向ＣＤにさらに与え得る。
【００６８】
図４ａには、シリンダー本体１の一部がシリンダー軸ＣＡの方向に沿って示されており、第一のシリンダーセグメント２１と第二のシリンダーセグメント２２は、縦方向連結のために配されている。シリンダーセグメント２１，２２の隣接縦方向エッッジ２３，２４には、それぞれ、継ぎ目２５が形成されている。継ぎ目２５は相互連結２６のために配され、相互連結２６はたとえば溶接であってもよい。相互連結２６は、たとえば、継ぎ目２５の複数部分に沿って隣接縦方向エッッジ２３，２４にシリンダー本体１の内側とシリンダー本体１の外側に設けられてよい。図４ａには、相互連結２６は、シリンダー本体１の内側の溶接２８と、シリンダー本体１の外側の溶接２９として示されている。溶接２８，２９は、軸（縦）方向、すなわちシリンダー軸ＣＡの方向に沿って延びている。さらに、溶接２８，２９は、径方向ＣＲに突出しており、溶接２８，２９の深さをもたらしている。たとえば、溶接２８，２９の深さは、シリンダーセグメント２１，２２の厚さのほぼ５％未満であってよい。
【００６９】
あるいは、ただ一つの相互連結２６だけが、シリンダーセグメント２１，２２の隣接縦方向エッッジ２３，２４における継ぎ目２５にあってもよい。たとえば、シリンダー本体１の内側の継ぎ目２５の少なくとも一部に沿って設けられた溶接２８だけが設けられてもよい。
【００７０】
ギャップ３０は、シリンダー本体をプレストレスする前に第一のシリンダーセグメント２１と第二のシリンダーセグメント２２の隣接縦方向エッッジの間の継ぎ目２５の少なくとも一部に沿ってシリンダー軸の方向ＣＡ、ＣＤおよびＣＲに延びている。たとえば、ギャップ３０は、縦方向エッッジ２３，２４の実質全長にわたり方向ＣＡに延びており、さらにギャップの幅Ｗとして方向ＣＤに、またギャップの深さＤとして方向ＣＲに延びていてよい。
【００７１】
周方向ＣＤには、第一および第二のシリンダーセグメント２１，２２の間に、図４ａに示される長方形形状のギャップ３０の幅Ｗは、０．１〜５ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの間にあってよい。
【００７２】
径方向ＣＲには、ギャップ３０は、深さＤで、第一のシリンダーセグメント２１と第二のシリンダーセグメント２２の隣接縦方向エッッジの間の継ぎ目２５の少なくとも一部に沿って延びてもよい。たとえば、図４ａに示されるようなギャップ３０の深さＤは、シリンダーセグメント２１，２２の厚さのほぼ９０％に延びていてよい。
【００７３】
トップ部とボトム部（図示せず）は相互連結でシールされており、それはギャップ３０を取り囲んでいる。
【００７４】
図４ｂは、ギャップ３０がステップ状形状で実現される例を示しており、すなわち、シリンダー本体１の内側から外側へ、ギャップ３０は、その幅が周方向ＣＤに、ある幅たとえば０．１〜５ｍｍの間隔の範囲内の幅Ｗから、実質幅なし、すなわちシリンダーセグメント２１，２２が中間ギャップ３０なしで連結するまで変化する。ステップ状のギャップ３０が図４ｂに示されているけれども、あらゆる他の形状が、各継ぎ目２５の少なくとも一部に沿って延びるギャップ３０の意味で構成されてもよい。たとえば、ギャップ３０は、のこぎり歯形状であってもよく、または、シリンダーセグメント２１，２２の間のあらゆる他の規則的または不規則的パターンを備えていてもよい。
【００７５】
図５ａには、シリンダー本体１の一部が、図４ａおよび図４ｂと同様に、シリンダー軸ＣＡの方向に沿って示されている。支持手段４０が、継ぎ目２５の端部には、シリンダー本体１の内側の方に設けられている。同様に、支持手段４１が、継ぎ目２５の端部に、シリンダー本体１の外側の方に設けられている。支持手段４０，４１は、たとえば、ねじ、肩、ヒール、ネック、リップ、プラグまたは同様物など、シリンダーセグメント２１，２２の間のギャップ３０を提供する比較的小さい要素であってよい。支持手段４０，４１は、シリンダーセグメント２１，２２の間の相互連結２６が、比較的きつい溶接焦点での溶接方法でおこなわれる場合に設けられてよい。継ぎ目２５は、継ぎ目２５における溶接４２によってシリンダー本体１の内側に沿って、継ぎ目２５における溶接４３によってシリンダー本体１の外側に沿って相互連結されている。あるいは、溶接４２，４３は、図５ａに描かれたものよりも小さい深さで入り込んでもよい。
【００７６】
図５ａでは、支持手段４０，４１は、シリンダーセグメント２２から突出している。このように、シリンダーセグメント２２のエッジの外形は、継ぎ目３０の端部にステップ状形状を備えており、一方、シリンダーセグメント２１は、実質フラットエッジをもって示されている。あるいは、図５ｂに示されるように、支持手段４４，４５は、シリンダー本体１の外側と内側において、継ぎ目の端部においてシリンダーセグメント２１から突出していてもよい。ここで、ギャップは、シリンダーセグメント２１，２２の間に対称的に設けられている。さらに、継ぎ目の他の外形も実現可能である。たとえば、複数の支持手段が継ぎ目２５に沿って設けられてよい。これは、継ぎ目２５のステップ状外形をもたらし、それは図５ｃに示されている。
【００７７】
さらに、図５ａの支持手段４０，４１は、継ぎ目２５の一方の側に設けられた、プレストレス手段（図示せず）からそれに及ぼされる周囲力を取り上げるための、プレストレスされる表面４０，４１の例として役立ってもよく、その結果、追加の周囲圧縮応力が継ぎ目２５に作用される。
【００７８】
図５ｄでは、シリンダーセグメント２１，２２の間に支持手段５０が設けられており、この支持手段はワイヤーまたはバンドであってよい。スポット溶接部５１は、支持手段５０をシリンダーセグメント２１，２２に連結するために設けられてよい。
【００７９】
図２−５の隣接縦方向エッッジの間のギャップは、バンド２０からのプレストレスが加えられる前に示されていることが認められるであろう。したがって、プレストレス時に、隣接シリンダーセグメントの間のギャップは減少し、バンド２０からますますプレストレスが加えられると、ついには、ほとんどまたは完全に消失する。言いかえれば、バンド２０からのプレストレスの大きさは、ギャップの完全な、または少なくとも部分的な崩壊をもたらす。これは図６に示され、バンド２０からのプレストレスは、継ぎ目２５におけるギャップを減少させ、その結果、隣接シリンダーセグメント２１，２２の間には実質的にギャップがない。
【００８０】
図７では、シリンダーセグメント２１，２２の隣接縦方向エッッジの間の継ぎ目２５に沿って凹部６０が延びている。凹部６０は、クラックの場合に、圧力容器からの応力の軽減のために配されている。凹部６０（または空洞、穴）は、縦方向に、すなわち軸方向ＣＡに延びている。図６では、凹部６０は円形形状であり、これは、凹部６０が軸方向ＣＡに穴または空洞シリンダーの形をして延びることを意味している。しかしながら、凹部６０の他の形状も実現可能である。さらに、凹部６０は、図では、シリンダーセグメント２１，２２の厚さのほぼ中央に配されている。しかしながら、凹部６０は本質的に、シリンダーセグメント２１，２２の厚さに沿ったいかなる場所に設けられてもよい。たとえば、凹部６０は、シリンダー本体の内側の相互連結（たとえば溶接）２８の近くに、またはシリンダー本体の外側の溶接２９の近くに設けられてもよい。
【００８１】
圧力容器の動作のあいだ、特に高圧力動作のあいだ、シリンダー本体のクラック形成の危険がある。クラックが、シリンダーセグメント２１，２２の内側部分上の相互連結２８に、たとえばシリンダーセグメント２１，２２の間の継ぎ目にある溶接２８またはその近くに発生することがある。結果として、シリンダー本体の内側からの、シリンダーセグメント２１，２２の間の圧力媒体の漏れが生じるかもしれない。シリンダーセグメント２１，２２の隣接縦方向エッッジの間に凹部６０を設けることによって、凹部６０は、シリンダー本体の内側から凹部６０へ流れ得るあらゆる圧力媒体を運び得る。それから、凹部６０は、圧力媒体をシリンダー本体の内側から軸方向ＣＡに運び去り得る。これによって、シリンダー本体内の圧力が減少され得る。さらに、シリンダー本体のより厳しいクラック形成の危険が凹部６０によって減少され得る。
【００８２】
凹部６０の長さは、シリンダーセグメント２１，２２の全長であってもよい。したがって、クラックがたとえば溶接２８に生じた場合、圧力媒体は、シリンダーセグメント２１，２２の間に、凹部６０の中に、さらに凹部６０から圧力容器の外へしみ出る。凹部６０の直径は、クラックの場合の圧力容器の信頼できる応力軽減の能力と、シリンダー本体の内側と外側の間に品物の十分な厚さを提供するシリンダーセグメント２１，２２の形成の間の妥協であってよい。たとえば、凹部６０の直径は、たとえばシリンダー本体の厚さのほぼ１０％であってよい。
【００８３】
あるいは、クラックは、シリンダー本体の内側から継ぎ目２５にのほかにあらゆる方向から成長することがある。たとえば、クラックは、シリンダー本体の外側の溶接２９に伝播する代わりに、凹部６０に到着し得る。シリンダーセグメント２１，２２の間の継ぎ目２５の連結間２８，２９のほかの任意の個所におけるクラック形成もおこり得る。
【００８４】
本発明の代表的実施形態が図示され説明されたけれども、ここに説明された本発明に対する多数の変更、修正または変更がおこなわれてもよいことは、この分野の通常の技術を有している者には明白であろう。したがって、本発明および添付図面の上記の説明は、それの非限定的な例と見なされるべきであり、保護の範囲が添付の特許請求の範囲によって定められると理解される。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］圧力媒体を収容するために配された圧力チャンバー（５）を備えている圧力容器であり、
シリンダー本体（１）を形成する縦方向連結のために配された少なくとも一つのシリンダーセグメント（２）を備えており、それによって、相互連結のために配された継ぎ目（７）が、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接エッジ（６）に形成され、また、
前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするための、また、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びているギャップ（１１）を少なくとも部分的に減少させるための、前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面（４）のまわりに設けられた第一のプレストレス手段（２０）を備えている、圧力容器。
［２］前記相互連結は、たとえば、溶接、ろう付け、はんだ付けおよび／またはコールド溶接である、［１］に記載の圧力容器。
［３］前記相互連結は、前記圧力容器からの圧力に及ぼされる前記継ぎ目の少なくとも一部に形成される、［１］または［２］に記載の圧力容器。
［４］前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った前記相互連結は、前記シリンダー本体の内側の前記継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びている、［１］ないし［３］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［５］前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目に沿った前記相互連結の深さは、０．２５〜１０ｍｍの間、好ましくは０．５〜３ｍｍの間にある、［１］ないし［４］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［６］前記継ぎ目の少なくとも一方の側に設けられた前記プレストレス手段からそれに及ぼされる周囲力を取り上げるための少なくとも一つのプレストレスされる表面をさらに備えており、前記少なくとも一つのプレストレスされる表面は、追加の周囲圧縮応力が前記継ぎ目に作用されるように前記シリンダーセグメントを経由して前記継ぎ目に前記周囲力を伝達するように配される、［１］ないし［５］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［７］少なくとも一つの支持手段（４０，４１，４４，４５）が前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に設けられており、前記少なくとも一つの支持手段は、前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられるギャップを提供するように配される、［１］ないし［６］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［８］前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられる前記ギャップは、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って軸方向（ＣＡ）に延びており、前記ギャップは、各継ぎ目の少なくとも一部に沿って径方向（ＣＲ）に延びており、前記ギャップは、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの間に周方向（ＣＤ）に延びている、［１］ないし［７］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［９］前記シリンダー本体をプレストレスする前に設けられる前記ギャップの幅（Ｗ）は、０．１〜５ｍｍの間、好ましくは０．５〜１．５ｍｍの間にある、［１］ないし［８］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［１０］前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記継ぎ目は、前記シリンダー本体の周囲に沿って、本質的に螺旋状に、それの縦軸に対して同軸に延びている、［１］ないし［９］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［１１］前記プレストレス手段は、バンドまたはワイヤーに形づくられており、たとえば、楕円形、丸、正方形または長方形の断面形状を有しており、前記シリンダー本体の前記外側エンベロープ表面のまわりに巻回されている、［１］ないし［１０］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［１２］シリンダー本体を形成する軸方向連結のために配された少なくとも二つの副シリンダーをさらに備えており、軸方向に連結された副シリンダーは相互連結される、［１］ないし［１１］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［１３］前記圧力容器は、２０ＭＰａ〜１５００ＭＰａの間、好ましくは８０ＭＰａ〜２２０ＭＰａの間の圧力範囲において動作可能であるように配される、［１］ないし［１２］のいずれか一つに記載の圧力容器。
［１４］［１］ないし［１３］のいずれか一つに記載の圧力容器を備えており、力吸収圧力本体のまわりに設けられた力吸収プレスフレームを有している、物品の等方圧力処理のための高圧力プレス機。
［１５］シリンダー本体（１）を形成する縦方向連結のために配された少なくとも一つのシリンダーセグメント（２）を提供し、それによって、相互連結のために配された継ぎ目（７）が、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接エッジ（６）に形成される、圧力媒体を収容するために配された圧力チャンバー（５）を備えている圧力容器を製造する方法であり、
前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの隣接縦方向エッッジの間の各継ぎ目の少なくとも一部に沿って延びているギャップ（１１）を提供するステップと、
前記シリンダー本体を径方向にプレストレスするために前記シリンダー本体の外側エンベロープ表面をプレストレスするステップを備えており、前記少なくとも一つのシリンダーセグメントの前記隣接縦方向エッッジの間の前記継ぎ目に沿って延びているギャップは、前記シリンダー本体をプレストレスしたときに少なくとも部分的に減少する、方法。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【図５ｄ】
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【図６】
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【図７】
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