DE69734849T2 - Druckbehälter und Endverschluss dafür - Google Patents

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    • B29C53/00Shaping by bending, folding, twisting, straightening or flattening; Apparatus therefor
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    • B01D2313/56Specific mechanisms for loading the membrane in a module

Description

  • Die Erfindung betrifft Druckbehälter mit zumindest einem offenen Ende und Endverschlüsse für solche Druckbehälter. Genauer gesagt betrifft die Erfindung zylindrische Druckbehälter, die für druckgetriebene Filtriervorgänge ausgestaltet sind, insbesondere Druckbehälter, welche einen Vollbohrungszugang bieten, um längliche, zylindrische Filtriermedium-Patronen aufzunehmen. Noch genauer gesagt bezieht sich die Erfindung auf verbesserte Endverschlussanordnungen für solche Druckbehälter. Sie betrifft auch Verfahren zur Herstellung solcher Druckbehälter dieser allgemeinen Art, und insbesondere solcher, die für druckgetriebene Filtriervorgänge ausgestaltet sind, insbesondere zum Filtrieren unter Verwendung von Filtrierpatronen, und genauer gesagt die Herstellung von Behältern, die für die Seitenwandportierung geeignet sind, um Fluidstromkopplungen durch die zylindrische Seitenwand des Druckbehälters hindurch zu schaffen.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Zylindrische Druckbehälter werden für die verschiedensten industriellen Anwendungen verwendet, und eine Familie von relativ leichtgewichtigen, starken, verstärkten Plastikverbund-Druckbehältern hat sich entwickelt als Ergebnis von Fortschritten bei synthetischen Fasern und polymerischen Kunstharzen, beispielsweise unter Verwendung von kontinuierlichen Strängen aus Glas- oder Kohlefasern oder Filamenten, um aushärtbare polymerische Kunstharzzusammensetzungen zu verstärken, wie beispielsweise Polyesterkunstharz, Vinylester, Kunstharze, Polyurethan-Kunstharze, Epoxy-Kunstharze, etc. Obwohl es viele industrielle Anwendungen für solche Druckbehälter gibt, ist ein hauptsächliches Gebiet das Gebiet der Filtrierung, und zwar sowohl der direkten als auch der Filtrierung mit totem Ende und der Kreuzstromfiltrierung; und zum Zwecke dieser Anmeldung wird die Filtrierung verwendet, um im weitesten Sinne Separationsvorgänge zu beinhalten, in welchen semipermeable Membranen verwendet werden. Der Ausdruck "Filterpatrone" wird im weiteren Sinne verwendet, um Filterbeutel, Patronenfilter und semipermeable Membranpatronen oder Elemente zu beinhalten. Der Ausdruck „Patronenfiltrierung" wird verwendet, um solche Filtriervorgänge, die solche Filterpatronen verwenden, zu beinhalten.
  • Im Allgemeinen besteht ein Gegensatz zwischen der "Kreuzstrom"-Filtrierung und der Filtrierung, die manchmal als direkte Filtrierung oder Filtrierung mit "totem Ende" bezeichnet wird. Bei der Kreuzstrom-Filtrierung tritt nur ein Teil der zugeführten Flüssigkeit durch das Filtermedium hindurch, wobei der Rest der zugeführten Flüssigkeit über die Oberfläche einer Membran oder eines anderen Filtermediums hinüberströmt und die Filterpatrone am anderen Ende verlässt; in einer solchen Anordnung gibt es zwei Ausgangsöffnungen aus dem Druckbehälter hinaus, d.h. separate Öffnungen, durch welche das Kreuzstrom-Konzentrat und das Filtrat oder Permeat austritt. Bei der direkten Filtrierung oder Filtrierung mit "totem Ende" tritt der gesamte Strom der zugeführten Flüssigkeit durch das Filtermedium hindurch, und es gibt normalerweise nur einen einzelnen Ausgangsstrom.
  • Beispiele für Kreuzstrom-Filtriervorgänge, die in den letzten Jahrzehnten weit verbreitet waren, beinhalten, sind aber nicht begrenzt auf die Hyperfiltrierung (reverse Osmose), die Nanofiltrierung und Ultrafiltrierung, welche alle semipermeable Membranmaterialien verwenden und im Allgemeinen als Membranseparationsvorgänge bezeichnet werden. Bei solchen Vorgängen sind zylindrische Patronen herkömmlicherweise verwendet worden, welche in einem umgebenden, röhrenförmigen Druckbehälter aufgenommen sind, der geeignete Einlass- und Auslassöffnungen hat. Zumindest ein Endverschluss für einen solchen Druckbehälter ist ausgestaltet, um einen so genannten Vollbohrungszugang zu haben; dies ermöglicht es, eine zylindrische Patrone oder einen Beutel mit einem definierten äußeren Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der inneren Bohrung des Druckbehälters, gleitend durch ein offenes Ende des Druckbehälters einzuführen. In manchen Fällen weisen solche zylindrischen Patronen mehrere Umhüllungen aus Lagen aus semipermeablem Membranmaterial auf, welche spiralförmig um einen mittleren porösen Kern herumgewickelt sind, um eine relativ große Membranoberfläche innerhalb eines gegebenen Volumens zu bieten.
  • Viele herkömmliche Druckbehälter, die bei Patronenfiltervorgängen, insbesondere bei der Kreuzstrom-Filtrierung, verwendet werden, haben röhrenförmige Gehäuse aus glasfaserverstärkten polymerischen Kunstharzverbundstoffen, die mit stopfenartigen Endverschlüssen versehen sind, welche in abdichtender Art und Weise am Ende des Gehäuses mittels einer herkömmlichen 0Ring-Dichtung und mittels geeigneter Halteringe angebracht werden. Halteringe, welche verwendet worden sind, beinhalten herkömmliche Spiral- und Schnappringe sowie Segmentringe, welche mehrere separate Teile aufweisen, welche geeignet in zusammengefügter Art und Weise durch Schrauben oder ähnliche Verbinder gehalten werden. Allgemein sind bei solchen Druckbehältern aus verstärkten Plastikverbundstoffen alle Einlass- und Auslassöffnungen in dem Paar von gegenüberliegenden Endverschlüssen vorgesehen, um eine Verletzung der Integrität des ausgehärteten Verbundkörpers zu vermeiden. Die Endverschlüsse selbst sind im Allgemeinen flache, plattenartige Körper.
  • Sicherheitsbetrachtungen sind oft sehr wichtig bei Druckfiltrierbehältern, da viele solcher Filtrierungen relativ hohe Arbeitsdrücke erfordern. Beispiele von Filtriervorgängen, bei denen es wichtig ist, eine Speisung bei hohem Druck zu den Patronen zu führen, beinhalten solche, bei denen eine semipermeable Membranpermeation durchgeführt wird, weil eine solche Separation eine relativ hohe Druckdifferenz über die Membran hinüber erfordert, um einen effizienten Betrieb zu ermöglichen.
  • Das US-Patent Nr. 4,739,899 offenbart Verschlussanordnungen für Druckbehälter, welche bei Kreuzstrom- oder anderen Druckfiltriereinrichtungen verwendet werden können, um einen Vollbohrungszugang zu bieten. Das Patent zeigt einen zylindrischen Endverschluss, welcher gleitend in eine glatte innere Öffnung eines Druckbehälters eingesetzt werden kann. Der ansonsten zylindrische Endverschluss ist mit einer mittigen Umfangsnut ausgebildet, deren Querschnitt variiert, so dass eine schräge Oberfläche ausgebildet wird. Wenn der Endverschluss eingesetzt wird, dann befindet sich der O-Ring an der tiefsten Stelle der Umfangsnut, und unter Druck rollt er entlang der Oberfläche an eine Stelle nahe dem axialen äußeren Ende des Druckbehälters, wo er fest gegen das Innere der zylindrischen Wand des Druckbehältergehäuses abdichtet.
  • Das US-Patent Nr. 4,781,830 zeigt eine andere Art von Endverschlussanordnung für eine Kreuzstrom-Filtriervorrichtung, welche auch einen Vollbohrungszugang bietet. Bei der dargestellten Anordnung ist ein längliches, zylindrisches Gehäuse aus rostfreiem Stahl aufgebaut, welches einen allgemein glockenförmigen Adapter an jedem Ende beinhaltet, der einen Anschlussstutzen für eine seitliche Leitung beinhalten kann. Eine Abschlusskappe passt mit dem Adapter zusammen, über eine bajonettartige Passung, um die Endöffnung zu schließen, und ein herkömmlicher O-Ring wird verwendet, um eine Dichtung zwischen der Abschlusskappe und der Sitzfläche an dem Adapter zu bilden. Diese Anordnung erfordert mehrere spezialisierte metallische Unteranordnungen und wird nicht als besonders geeignet für die Verwendung in einer Druckbehälteranordnung aus verstärktem Plastikverbundmaterial angesehen.
  • Demzufolge sind verbesserte Versionen von Endschlussanordnungen für Druckbehälter für die Druckfiltrierung, insbesondere für faserverstärkte polymerische Kunstharzbehälter für die Patronenfiltrierung, weiter gesucht.
  • WO-A-88/03830 zeigt einen Druckbehälter und ein Verfahren zur Montage desselben.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung schafft einen verbesserten Druckbehälter gemäß Anspruch 1. Der Druckbehälter umfasst eine Endverschlussanordnung, die besonders geeignet ist für die Verwendung von Druckbehältern aus faserverstärktem polymerischen Kunstharz oder ähnlichem, um einen Vollbohrungszugang für die druckbetriebene Fluidfiltrierung zu bieten, beispielsweise für die Beutel- oder Patronenfiltrierung, inklusive der Kreuzstrommembranfiltrierung, außerdem werden Verfahren zur verbesserten Herstellung desselben geschaffen. Die röhrenförmige Schale aus faserverstärktem polymerischen Kunstharz weist eine ringförmige Nut in ihrer radialen Innenfläche auf.
  • Das Öffnungsende des Behälters ist mit einem Kopfmittel verschlossen. Eine Bindung zwischen dem Kopfmittel und der rohrförmigen Schale wird durch einen entfernbaren Arretierring geschaffen, welcher in die Nut in dem Druckbehälter eingesetzt wird; der Arretierring erstreckt sich ausreichend in radialer Richtung in den Durchgang, um das Kopfmittel örtlich zu sichern, wodurch das Öffnungsende des Druckbehälters geschlossen und abgedichtet wird. Selbst bei hohen Innendrücken wird das Kopfmittel so an einer Auswärtsbewegung vorbei an dem Arretierungsring gehindert.
  • Ein Arretierring, der schraubenförmigen ist, und vorzugsweise drei Umdrehungen oder Windungen eines flachen Bandes eines federartigen Materials aufweist, wird verwendet. Ein aufrecht stehender Bereich, der sich vorzugsweise in axialer Auswärtsrichtung erstreckt, ist am äußeren Ende des schraubenförmigen Verriegelungsrings vorgesehen, und ein Ergreifen dieses Bereichs ermöglicht es, den Verriegelungsring manuell zurückzuziehen, indem er in einer sequentiellen Bewegung um den 360°-Umfang des Durchgangs herum geführt wird. Durch Vorsehen einer kreisförmigen Schulter, die radial einwärts von der äußeren Kante des Kopfes beabstandet ist, ist in dem Außenumfang der axial äußeren Fläche des Kopfes ausgeformt, was als ringförmige Kerbe bezeichnet werden könnte. Wenn der Kopf sich in seiner vollständig eingesetzten Position befindet, ist diese Schulter in Ausrichtung mit der Nut in dem ringförmigen Element des Druckbehälters, und eine Tasche wird dadurch erzeugt, die eine solche Tiefe hat, dass zumindest eine der Umdrehungen des federartigen Verriegelungsrings vollständig darin gefangen ist mittels der Schulter und daher physisch keiner ausreichenden radialen Einwärtsbewegung unterliegen kann, um ein Herausziehen des Verriegelungsrings aus der ringförmigen Nut zu ermöglichen, während diese Umdrehung in der Tasche eingeengt ist. Diese Anordnung ist eine zusätzliche Maßnahme der Sicherheit, welche verhindert, dass ein Arbeiter den Verriegelungsring unabsichtlich entfernt, wenn in dem Druckbehälter noch ein überatmosphärischer Innendruck herrscht, was sonst möglicherweise zu einem Austritt des Endverschlusses mit hoher Geschwindigkeit führen könnte.
  • Außerdem schafft die Erfindung ein Verfahren (Anspruch 7) zur Herstellung solcher Druckbehälter aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz mit diesen verbesserten Endverschlüssen, wobei ein vergrößerter Hohlraum oder eine vergrößerte Senkung in geeigneter Weise direkt axial einwärts des Endverschlusses vorgesehen ist, wobei ein solcher Hohlraum die Eingliederung von Seitenstromkopplungen erleichtert, ohne den für Patronenfiltrierdruckbehälter oder ähnliches gewünschten Vollbohrungszugang zu beeinträchtigen. In dieser Hinsicht befindet sich ein Opfereinsatz aus einem geeigneten Plastikmaterial, das sich von dem polymerischen Kunstharz trennen wird, an einem Stahldorn oder einer anderen geeigneten Form, um welchen bzw. welche herum die röhrenförmige Schale gewickelt und dann ausgehärtet werden soll, unter Verwendung von kontinuierlichen kunstharzimprägnierten Strängen oder Tauen aus Glasfasern oder anderem synthetischen Filamentmaterial, beispielsweise Karbonfasern. Dieser Opfereinsatz wird angrenzend an eine axial einwärtige Fläche des ringförmigen Elements positioniert, welches selbst an einem dünnen röhrenförmigen Abstandshalter positioniert werden kann, welcher verwendet wird, um das ringförmige Element zu zentrieren, welches einen Innendurchmesser hat, der geringfügig größer ist als der der Hauptbohrung der röhrenförmigen Schale (welcher natürlich bestimmt wird durch den Durchmesser des zylindrischen Dorns, der verwendet wird). Nach dem Wickeln von kunstharzimprägnierten Strängen aus kontinuierlichen Fasern um den Kern herum, um die Gesamtanordnung zu bilden, wird ein Aushärtevorgang durchgeführt, um so eine starke, feste röhrenförmige Schale zu bilden, welche anschließend von dem Dorn getrennt wird. Nach dem Entfernen des dünnen Abstandshalters, welcher auch dazu ausgestaltet ist, sich von dem ausgehärteten Kunstharz zu trennen, wird der Opfereinsatz entfernt. Er kann ursprünglich gespalten werden, beispielsweise entlang einer diagonalen Linie, oder anderweitig mit zerbrechlichen Brücken ausgestaltet sein, um sein Entfernen durch die benachbarte Endöffnung hindurch zu erleichtern. Ein solches Entfernen schafft vorzugsweise sowohl die gewünschte flache Nut unmittelbar angrenzend an das die Nut tragende ringförmige Element und den großen Senkungsbereich, welcher die Montage einer Seitenstromkopplung erleichtert, so das sich nicht alle Einlass- und Auslassöffnungen in den Endverschlussköpfen befinden müssen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist eine fragmentarische perspektivische Explosionsansicht, die einen Patronenfiltrierdruckbehälter mit seinem Endverschluss zeigt, welcher verschiedene Merkmale der Erfindung verkörpert.
  • 2 ist eine Schnittansicht durch eine hergestellte röhrenförmige Schalenanordnung für den Druckbehälter in 1, wie sie auf einem geeigneten Kern ausgebildet worden ist.
  • 3 ist eine Schnittansicht ähnlich 2, nachdem die röhrenförmige Schale von dem Dorn getrennt worden ist und die Fabrikationseinsätze entfernt worden sind.
  • 4 ist eine Schnittansicht durch die röhrenförmige Schale ähnlich 3, wobei jedoch der in 1 dargestellt Endverschluss in dichtender Anordnung montiert ist, und wobei eine optionale Seitenstromkopplung montiert ist.
  • 4A ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht eines Bereichs der 4, gekennzeichnet durch die durchbrochene Kreislinie.
  • 5 ist eine Ansicht ähnlich 1, die einen Druckbehälter ähnlich dem in 3 gezeigten darstellt, welcher eine alternative Ausführungsform eines Endverschlusses beinhaltet.
  • 6 ist eine Schnittansicht durch die in 5 gezeigte röhrenförmige Schale mit montiertem Endverschluss, wobei Bereiche der Endverschlussanordnung im Schnitt und andere vollständige gezeichnet sind, und wobei eine optionale Seitenstromkopplung montiert ist.
  • 7 ist eine perspektivische Ansicht, die eine alternative Ausführungsform eines schraubenförmigen Verriegelungsrings oder -bands zeigt, welcher in dem Druckbehälter der 1 bis 4A oder der 5 und 6 verwendet werden kann.
  • 8 ist eine Vorderansicht des schraubenförmigen Verriegelungsrings der 7.
  • 9 ist eine Vorderansicht eines Handwerkzeugs für die Verwendung beim Entfernen des schraubenförmigen Verriegelungsrings der 7 aus einem Druckbehälter mit an seinem Platz angeordnetem Endverschluss.
  • 10 ist eine rechtsseitige Ansicht des in 9 dargestellten Werkzeugs.
  • 11 ist eine perspektivische Ansicht des in den 9 und 10 dargestellten Werkzeugs.
  • 12 ist eine vergrößerte fragmentarische Ansicht ähnlich 4A, die den gleichen Bereich des Druckbehälters mit dem montierten Endverschluss zeigt, wobei der alternative schraubenförmige Verriegelungsring der 7 sich an seiner Stelle befindet.
  • 13 ist eine Ansicht, im Allgemeinen im Schnitt, jedoch mit dem vollständig dargestellten Werkzeug, eines fragmentarischen Bereichs des Druckbehälters und der Endverschlussanordnung aus 12, wobei das Werkzeug in der Entfernungsstellung eingesetzt ist, vor seiner Drehung, um das Entfernen des montierten Verriegelungsrings der 7 zu beginnen.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • In den 1 bis 4 ist eine verbesserter Druckbehälter 11 dargestellt, der eine separate, entfernbare Endverschlussanordnung 13 beinhaltet, der einen Vollbohrungszugang bietet, um das Einsetzen von zylindrischen Filtrierpatronen und ähnlichem darin zu ermöglichen. Daher ist der Druckbehälter gut geeignet für die Verwendung mit allen zylindrischen Patronen, die für die druckbetriebene Filtrierung angepasst sind, beispielsweise Kreuzstrom-Filtrierpatronen, die aus Anordnungen von spiralförmig gewickelten Blättern aus semipermeabler Membran bestehen. Der Druckbehälter 11 ist auch gut geeignet für die Verwendung bei direkten oder Todend-Druckfiltrierbehandlungen, unter Verwendung von Filterbeuteln, Filterpatronen oder anderen äquivalenten Paketen von Filtermedien. Der Druckbehälter 11 beinhaltet eine längliche röhrenförmige Schale 15, welche zumindest ein offenes Ende hat, in welchem sich die Verschlussanordnung 13 befindet, um den Druckbehälter zu der Atmosphäre hin abzudichten und das Aufrechterhalten von überatmosphärischen Drücken von beispielsweise eintausend Psi oder mehr zu ermöglichen, die verwendet werden müssen, um Separationen oder andere Filtrierungen effizient durchzuführen. Weil ein solcher Vollbohrungszugang vorgesehen ist, kann eine rechte kreisförmige zylindrische Filtrierpatrone mit einem Durchmesser, der geringfügig kleiner ist als die Bohrung der länglichen röhrenförmigen Schale 15, einfach gleitend darin eingesetzt werden oder daraus herausgezogen werden durch das offene Ende, das in 1 gezeigt ist. Das gegenüberliegende Ende (nicht dargestellt) der röhrenförmigen Schale kann einfach ein Duplikat des Endes sein, das dargestellt ist, so dass eine solche zylindrische Patrone mit kreisförmigem Querschnitt durch beide Enden hindurch eingesetzt werden kann. Alternativ kann das andere Ende eine unterschiedliche Art von Endverschluss haben, oder es kann einfach ein blindes Ende sein, d.h. vollständig geschlossen sein, indem es mit einer flachen Endwand oder einer integralen Kuppel oder ähnlichem ausgebildet ist, wie es auf diesem technischen Gebiet wohlbekannt ist.
  • Die röhrenförmige Schale 15 kann aus jedem geeigneten Material sein, das die Festigkeit und Stabilität hat, dem gewünschten überatmosphärischen Druck zu widerstehen, dem der Druckbehälter unterzogen werden soll. Beispielsweise könnte die röhrenförmige Schale aus einer geeigneten Metalllegierung, wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder einer anderen korrosionsresistenten Legierung sein. Sie könnte auch aus bearbeitetem Thermoplastik sein, welches gegossen oder auf andere Art und Weise geeignet gestaltet werden kann, abhängig wiederum von dem Druck, den auszuhalten sie ausgestaltet ist. Vorzugsweise besteht die röhrenförmige Schale 15 aus einem faserverstärkten polymerischen Kunstharzmaterial; beispielsweise kann kunstharzverstärktes Glas oder anderes synthetisches Filamentmaterial, wie beispielsweise Karbonfasern, verwendet werden. Solche Fasern werden mit einem geeigneten härtbaren polymerischen Kunstharz imprägniert, wie beispielsweise einem Polyester, einem Vinylester, einem Polyurethan, einem Epoxy oder einem vergleichbaren in Wärme aushärtenden Kunstharz. Am stärksten bevorzugt wird die Verwendung eines Epoxykunstharzes, wie es auf diesem Gebiet wohlbekannt ist, und die Herstellung der röhrenförmigen Schale 15 wird durchgeführt durch geeignetes Wickeln von mehreren Strängen aus kontinuierlichen Glasfasern um einen Dorn 17 herum, welche Fasern dazu gebracht werden, durch ein Bad aus flüssigem Epoxykunstharzmaterial hindurchzutreten, welches einen geeigneten Härter beinhaltet, der das Aushärten als Ergebnis des Ablaufs von Zeit und/oder der Anwendung von Hitze fördert, wie es jeweils auf diesem Gebiet wohlbekannt ist.
  • 3 zeigt die röhrenförmige Schale 15 in ihrer endgültigen Form; sie hat einen Hauptkörperabschnitt 19 mit im Wesentlichen konstantem Inneren und äußerem Durchmesser und daher mit einer gleichmäßigen Wanddicke. Zumindest ein Ende, der röhrenförmigen Schale hat einen Kugelabschnitt 21 mit größerem Durchmesser, der integral mit dem Hauptkörper 19 verbunden ist; dieser Glockenabschnitt hat fest darin eingebettet ein ringförmiges Element 23, welches mit der Endverschlussanordnung 13 im wechselseitigen Eingriff steht. Das ringförmige Element 23 besteht vorzugsweise aus einer Metalllegierung, beispielsweise Kohlenstoffstahl oder rostfreiem Stahl, oder aus einem geeigneten Kompositmaterial mit einer adäquaten Strukturfestigkeit und Stärke. Das ringförmige Element hat eine radial innere Oberfläche 25, welche ein Abschnitt eines kreisförmigen Zylinders ist, der koaxial mit der Bohrung mit dem kreisförmigen Querschnitt durch den Hauptkörper 19 hindurch ist, welche Oberfläche 25 von einer zentralen Nut 27 unterbrochen ist. Die Nut 27 hat eine zylindrische Basisfläche 29, welche auch koaxial mit dem Hauptdurchgang durch die röhrenförmige Schale hindurch ist, und sie hat ein Paar von flankierenden Seitenwänden 31. In der inneren Oberfläche des Glockenabschnitts 21 ist an einer Stelle unmittelbar angrenzend an das ringförmige Element 23 und axial einwärts dieses Elements eine flache Nut 33 ausgeformt, welche einen Sitz für einen Dichtungsring bildet, wie er im Folgenden beschrieben wird.
  • Die Herstellung des röhrenförmigen Schalenbereichs des Druckbehälters ist schematisch in 2 dargestellt, wenn die bevorzugte Konstruktion verwendet wird des Ausbildens der röhrenförmigen Schale aus Strängen aus kontinuierlichem Fasermaterial, das mit einem aushärtbaren polymerischen Kunstharz imprägniert ist. Abhängig von der Länge der Druckbehälter können mehrere röhrenförmige Schalen in Ende-zu-Ende-Beziehung auf dem gleichen Dorn hergestellt werden. Weil die radial innere Fläche 25 des ringförmigen Elements 23 einen geringfügig größeren Durchmesser hat als die Bohrung durch den Hauptkörper 19 hindurch, welche durch die äußere Fläche des Dorns 17 definiert wird, ist ein dünner Abstandshalter 34 auf dem Dorn vorgesehen, um das ringförmige Element 23 koaxial an der gewünschten Stelle in der Nähe des äußersten Endes dessen zu positionieren, was die röhrenförmige Schale werden wird. Eine erweiterbare, kostengünstige, thermoplastische Hülse wird vorzugsweise verwendet, welche lang genug sein kann, um ein ringförmiges Element 23 für die nächste röhrenförmige Schale zu stützen, die auf dem gleichen Dorn ausgeformt wird, oder stattdessen kann auch eine flexible Lage aus thermoplastischem Material um das Dorninnere des ringförmigen Elements herumgewickelt werden. Um einen inneren Hohlraum mit präziser Gestalt zu bilden, wird ein röhrenförmiger Opfereinsatz 35 verwendet, welcher einen inneren Durchmesser hat, der gleich dem äußeren Durchmesser des Dorns 17 ist, und eine äußere Oberflächenkonfiguration, welche das Komplementäre der inneren Oberfläche eines Hohlraums 37 ist, den sie in der endgültigen röhrenförmigen Schale 15 ausbilden wird. In der dargestellten Ausführungsform bildet die Ausbildung des Hohlraums den Glockenabschnitt 21.
  • Der Opfereinsatz 35 ist vorzugsweise aus einem geeigneten thermoplastischen Material, beispielsweise Polypropylen, spritzgegossen, welches Oberflächenmerkmale hat, an welchen das polymerische Kunstharz nicht anhaftet, und der Opfereinsatz 35 ist vorzugsweise so aufgebaut, dass er relativ einfach entfernt werden kann nach dem Aushärten, um die Herstellung der röhrenförmigen Schale zu vervollständigen. Um das Entfernen zu vereinfachen, kann beispielsweise ein einzelner Schlitz, der sich diagonal in radialer Richtung erstreckt, vorgesehen sein, der sich für die gesamte Länge des Einsatzes erstreckt, und ein solcher Schlitz kann direkt vor der äußeren Oberfläche enden, um so eine zerbrechliche Brücke zu belassen. Eine solche Konstruktion würde es ermöglichen, den Einsatz durch Einwärtsquetschen zu entfernen, so dass er einen geringeren Außendurchmesser hat. Alternativ könnten mehrere radiale Schlitze oder andere beabstandete Einkerbungen oder Kerben vorgesehen sein, die zerbrechliche Brücken an der Oberfläche belassen, wobei der Opfereinsatz dann relativ leicht in mehrere, beispielsweise 4 oder 5, Abschnitt zerbrochen werden könnte, welche einzeln durch das benachbarte offene Ende herausgezogen werden könnten. In 2 ist eine solche Kerbe 36 in der Nahe des Bodens dargestellt, welche in der inneren Oberfläche ausgeformt ist und welche vor der äußeren Oberfläche endet, so dass sie eine zerbrechliche Brücke 36a belässt. An der äußeren Oberfläche des Opfereinsatzes 35 ist ein sich nach auswärts erstreckender ringförmiger Flansch an deren rechtem Ende ausgeformt, wie in 2 dargestellt, der die flache Nut 33 in der inneren Oberfläche des Glockenabschnitts unmittelbar neben dem ringförmigen Element 23 bilden würde. Wenn gewünscht, könnte der Abstandshalter 34 integral als Teil des Opfereinsatzes 35 geformt werden; die Einfachheit der Ausgestaltung ist jedoch so, dass die dargestellte Verwendung eines separaten dünnen röhrenförmigen Abstandshalters eventuell bevorzugt wird.
  • Mit dem Abstandshalter 34, dem ringförmigen Element 23 und dem Opfereinsatz 35 an ihren Stellen auf dem Dorn wird das Umwickeln der Dornanordnung mit mit Kunstharz imprägnierten kontinuierlichen Fasern, wie beispielsweise mit Epoxykunstharz imprägnierten Strängen aus kontinuierlichen Glasfasern, durchgeführt, und zwar unter Verwendung von bekannten Techniken, um eine Auflage oder Anordnung zu bilden, wie sie im Allgemeinen in 2 dargestellt ist. Bei der Vervollständigung des Umwickelns, um einen röhrenförmigen Körper mit gewünschter Wanddicke zu bilden, wird ein Aushärten durchgeführt, wie beispielsweise durch Erhitzen auf eine Temperatur von ungefähr 100–150°C für ungefähr 3 bis 6 Stunden, um das Epoxykunstharz bis zu einer Härte auszuhärten, wie es in dieser Technik wohlbekannt ist.
  • Statt die kunstharzimprägnierten Glasfilamente direkt auf die Oberfläche des Matalldorns 17 zu wickeln, könnte auch zunächst ein dünnes röhrenförmiges Abstandsstück (nicht gezeigt) auf den Dorn gepasst werden, welches Abstandsstück ein integraler Teil der übrigen röhrenförmigen Schale werden würde, wie es in dieser Technik wohlbekannt ist. Solche Abstandsstücke bestehen normalerweise aus thermoplastischen Materialien, wie beispielsweise Polyethylen, welche vorzugsweise eine Oberflächenkonfiguration haben, um eine Verbindung mit dem polymerischen Kunstharz zu fördern, das zum Imprägnieren des Filamentmaterials verwendet wird.
  • Anschließend an das Aushärten und das Entfernen von dem Dorn wird die Endfläche 38 getrimmt. Das Trimmen schafft eine glatte Endfläche 38 und kann durchgeführt werden durch Durchschneiden der röhrenförmigen Schalenanordnung und der Hülse 34, um gleichzeitig benachbarte röhrenförmige Schalen zu trennen. Die Hülse 34 wird dann zurückgezogen, und der Opfereinsatz 35 wird unter Verwendung eines geeigneten Werkzeugs entfernt. Beispielsweise könnten Treibschrauben radial in die innere Oberfläche des Einsatzes eingesetzt werden, so dass eine Kraft aufgebracht werden kann, die alle vorhandenen zerbrechlichen Brücken zerbrechen wird, oder alternativ könnte ein Paar solcher Treibschrauben in flankierender Beziehung zu einem diagonalen Schlitz eingesetzt werden, so dass diese zusammenpassenden Enden zusammengequetscht wurden, wobei effektiv eine Oberfläche auf die andere geschoben wird, um den Außendurchmesser des Einsatzes zu senken, um so das Herausziehen des Einsatzes durch das benachbarte offene Ende der röhrenförmigen Schale zu ermöglichen. Die entstehende hergestellte röhrenförmige Schale 15 hat das in 3 dargestellte Erscheinungsbild, welches eine Vollbohrungsöffnung bietet, d.h. der Durchgang durch das offene Ende hat einen Durchmesser, der gleich oder geringfügig größer ist als der Durchmesser der länglichen Bohrung des Hauptkörperabschnitts 19 des Druckbehälters.
  • Wie in den 1 und 4 zu sehen ist, beinhaltet die Endverschlussanordnung einen zweistückigen Kopf in Form eines kuppelförmigen Metallelements 39 sowie eine dazu passende Sicherungs- oder Flächenplatte 41. Das kuppelförmige Element 39 hat eine konvexe äußere Oberfläche 43, welche durch das Innere eines elastomerischen Dichtungsrings 45 mit ringförmiger Gestalt und rechteckigem Querschnitt hindurch steht, welcher in der flachen Nut 33 in dem ringförmigen Element sitzt und darin zurückgehalten ist. Das kuppelförmige Element 39 hat in seinem Scheitel eine zentrale Öffnung 47, welche in seiner operativen Umgebung konzentrisch mit der axialen Mittellinie der Bohrung der röhrenförmigen Schale positioniert ist. Die Sicherungsplatte 41 beinhaltet ein Hauptplattenelement 49, eine sich rückwärts oder einwärts erstreckende röhrenförmige Bosse 51 und mehrere Versteifungsrippen 53, beispielsweise 4, die in Abständen von 90° um die Bosse herum angeordnet sind. Die äußere Umfangskante des Hauptplattenelements 49 passt genau in das Innere des kuppelförmigen Elements 39, und das linksseitige freie Ende der röhrenförmigen Bosse 51, wie in 4 gezeigt, liegt gegen die innere konkave Fläche des kuppelförmigen Elements in umgebender Beziehung zu der zentralen Öffnung 47 an.
  • Ein röhrenförmiger Verbinder 55, welcher eine elastomerische Dichtung 57 trägt und welcher ein äußeres Ende 59 mit Außengewinde hat, erstreckt sich durch die zentrale Öffnung 47 und die röhrenförmigen Bosse 51 hindurch; er verbindet die Sicherungsplatte 41 mit dem kuppelförmigen Element 39 bei der Montage einer sechseckigen Gewindemutter 61, welche ein Innengewinde hat, das mit dem Außengewinde an dem vorderen oder äußeren Ende 59 des röhrenförmigen Verbinders 55 zusammenpasst. Durch Festziehen der Gewindemutter 61, so dass sie gegen eine Außenfläche 63 der Sicherungsplatte 41 gepresst wird, wird die elastomerische Dichtung 59 komprimiert, und eine flüssigkeitsdichte Abdichtung wird zwischen dem röhrenförmigen Verbinder 55 und dem kuppelförmigen Element 39 erzeugt. Der röhrenförmige Verbinder 55 hat einen Durchgang 65, der sich axial dort hindurch erstreckt und für einen Flüssigkeitsstrom zentral durch den Endverschluss hindurch sorgt, entweder in das Innere des Druckbehälters hinein oder daraus heraus. In diesem Zusammenhang kann der Verbinder 55 mit einer vorderen Gewindeaufnahme 67 ausgeformt sein, die Standardröhrengewinde hat, um eine Armaturverbindung zu erleichtern, und mit einer hinteren Aufnahme 69, die dazu ausgestaltet ist, eine elastomerische Dichtung zu tragen und einen Hahn, der von einem Ende einer Filtrierpatrone hervorsteht, gleitend aufzunehmen, jeweils ausgerichtet an der jeweiligen Mittellinie.
  • Das dargestellte kuppelförmige Element 39 hat eine allgemein abgeflachte sphäroide Gestalt, vorzugsweise ellipsoid; es könnte jedoch alternativ auch eine halbkugelförmige Gestalt haben, wenn dies gewünscht ist. Die abgeflachte sphäroide Gestalt, die dargestellt ist, ist jedoch bevorzugt, wobei die zentrale Öffnung 47 sich bei dem Pol befindet. Die äußere konvexe Fläche 43 des kuppelförmigen Elements endet in ihrem Außenumfang in einer kreisförmigen Kante 71, welche an dem rechten oder axial äußeren Ende in der dargestellten operativen Anordnung liegt. Die Kante 71 ist mit einem ringförmigen Flansch versehen, der sich radial auswärts von dem Rest der Außenfläche her erstreckt und eine einwärts weisende Schulter 73 bildet, wie dies am besten in 4A zu sehen ist. Ein zylindrischer Übergangsstreifen 75 trennt vorzugsweise die Kante 71 von dem konvexen Hauptbereich der Außenfläche. Obwohl die sphäroide Oberfläche sich bis zur Schulter 73 fortsetzen kann, ist der zylindrische Streifen 75, der vorzugsweise eine Breite hat, die ungefähr gleich der Breite des Dichtungsrings 45 ist, bevorzugt.
  • Die relative Proportion der Komponenten ist so, dass, wenn der elastomerische Dichtungsring 45 mit dem rechteckigen Querschnitt in der flachen Nut 33 in der röhrenförmigen Schale montiert wird, dessen Außenumfang fest in der Nut sitzt, und obwohl er flexibel ist, hat er eine ausreichende strukturelle Definition, um gegen eine axiale Verschiebung Widerstand zu leisten, so dass er in seiner Position in der flachen Nut verbleibt, wenn die zweistückige Kopfanordnung eingesetzt wird. Der elastomerische Dichtungsring 45 ist eine drehgeschnittene Dichtung mit im Allgemeinen viereckigem Querschnitt, hergestellt aus einem synthetischen Elastomer, wie beispielsweise Ethylenpropylengummi oder Nitrilgummi, mit einem Durometer von zumindest ungefähr 70, welches natürlich sowohl dehnbar als auch kompressibel ist. Sein äußerer Durchmesser ist so, dass seine äußere zylindrische Oberfläche sich innerhalb der flachen Nut 33 ohne Schwierigkeiten drehen kann, und sein Innendurchmesser ist geringfügig kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Übergangsstreifens 75 an der Außenfläche des Elements 39, beispielsweise um ungefähr 0,028–0,04 Inch (0,071–0,102 cm). Als Ergebnis dieser Proportionierung dient, wenn der Kopf montiert wird, die konvexe abgeflachte sphäroide Oberfläche 43 als Einführfläche, welche eine sanfte Ausdehnung der Innenfläche des Dichtungsrings 45 mit dem rechteckigen Querschnitt verursacht, wenn die relative Axialbewegung geschieht, und wenn das Einführen vollendet ist, so dass der Dichtungsring 45 mit dem zylindrischen Übergangsstreifen 75 ausgerichtet ist, ist die Dichtung zwischen dem Streifen 75 und der Basis der flachen Nut 33 komprimiert worden. Vorzugsweise beträgt diese Kompression zwischen ungefähr 7% und ungefähr 20% der Querschnittsdicke in radialer Richtung, was zu einer exzellenten flüssigkeitsdichten Abdichtung zwischen dem Äußeren des kuppelförmigen Elements 39 und der Innenfläche der röhrenförmigen Schale 15 führt. In dieser Position kann die Schulter 73 gegen die Seitenfläche des Dichtungsrings 45 anstoßen, welche als Anschlag dient, über welchen hinaus der Kopf nicht weiter eingeführt werden kann.
  • Wenn der Kopf vollständig eingesetzt worden ist, ist die Anordnung so, wie sie allgemein in 4 dargestellt ist, wobei eine Schulter 77 in der Außenfläche 63 der Sicherungsplatte 41 vorgesehen ist, welche eine ringförmige Umfangskerbe erzeugt, die mit der zentralen Nut 27 in dem ringförmigen Element 23 ausgerichtet ist, um eine Tasche zu erzeugen, welche dazu ausgestaltet ist, einen Verriegelungsring 79 aufzunehmen, der einen wechselseitigen Eingriff zwischen dem Kopf und der röhrenförmigen Schale bewirkt, um den Kopf in seiner abdichtenden Orientierung zurückzuhalten. Verschiedene unterschiedliche Verriegelungsringe, wie sie auf diesem Gebiet bekannt sind, können verwendet werden, welche in der zentralen Nut 27 sitzen werden und sich radial einwärts im Bereich der Tasche ausweiten werden, um so gegen die Außenfläche 63 des Kopfes anzustoßen und daher eine axiale Auswärtsbewegung des Kopfes zu verhindern, wobei dieser effektiv in der geschlossenen Position verriegelt wird. Beispielsweise kann ein einfacher Schnappring verwendet werden, oder ein segmentierter Ring könnte verwendet werden, wie er gegenwärtig bei Druckfiltrierbehältern verwendet wird. Vorzugsweise wird jedoch ein schraubenförmiger Verriegelungsring 79, wie er am besten in 1 zu sehen ist, verwendet, welcher die Form eines flachen Bandes mit rechteckigem Querschnitt aus federartigem Material hat, und der zumindest ungefähr zwei vollständige Umdrehungen zwischen dem inneren und dem äußeren Ende beinhaltet. Das äußere Ende hat einen aufwärtsstehenden Bereich oder ein Endstück 81, um ein einfaches Entfernen zu erleichtern; das äußere Ende könnte jedoch alternativ auch einfach geöffnet oder eingekerbt sein. Der aufwärtsstehende Bereich 81 wird vorzugsweise ausgestaltet, indem die Breite des Endes des Bandes reduziert und das Ende des Bands um 90° gebogen wird. Vorzugsweise hat der Verriegelungsring 79 drei Umdrehungen und endet in einem aufwärtsstehenden Bereich 81, der sich axial auswärts in einer Richtung parallel zur Mittellinie des Durchgangs des röhrenförmigen Elements erstreckt. Der Verriegelungsring kann aus einem Band aus federartigem Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl oder einer anderen geeigneten federartigen Metalllegierung oder einem Faserkompositmaterial oder ähnlichem bestehen.
  • Der Verriegelungsring 79 ist so ausgestaltet, dass er einen Außendurchmesser hat, der ungefähr gleich dem Innendurchmesser der Basis 29 der Nut ist, und seine federartigen Eigenschaften ermöglichen es, seine Umdrehungen voneinander zu trennen, wie in 1 dargestellt. Demzufolge wird die Montage des Verriegelungsrings 79 einfach bewirkt durch Einsetzen des inneren Endes in die zwischen der Basis 29 der Nut 27 und der Schulter 77 ausgebildete Tasche, und durch anschließendes Bewegen des Rings um 360° für jede Umdrehung, bis der gesamt Verriegelungsring in der Nut sitzt, wie in 4 dargestellt, wobei sich der zylindrische Bereich 81 axial auswärts in Richtung des offenen Endes erstreckt. Es wird deutlich, dass der Verriegelungsring 79 im Wesentlichen die gesamte Nut ausfüllt und in dieser Position die Auswärtsbewegung des zweistückigen Kopfes verhindert, indem er einen Anschlag bildet, welcher sich radial in den Durchgang erstreckt und gegen welchen die äußere Fläche 63 des Kopfes anstößt, wenn das Innere des Druckbehälters einem überatmosphärischen Druck ausgesetzt wird. Wie aus 4 deutlich wird, beträgt die axiale Tiefe der durch die Schulter 77 erzeugten ringförmigen Kerbe, die die radial innere Hälfte der Tasche bildet, weniger als die axiale Breite der Nut 23, und zwar um einen Betrag, der ungefähr gleich der Dicke einer Umdrehung des Bandes aus federartigem Material ist. Daher verhindert die Schulter 77 nicht das Herausziehen der äußersten Umdrehung des Verriegelungsrings 79, welches bewirkt wird durch Ergreifen des Bereichs 81 und Bewegen dieses Bereichs radial einwärts. Außerdem kann ein solches Herausziehen erleichtert werden durch die Verwendung eines Werkzeugs mit einem Körper mit rechter zylindrischer kreisförmiger Gestalt, der von einem Griff herunterhängt, wobei die Arbeitsendfläche des Werkzeugs eine exzentrisch angeordnete Öffnung hat, welche den aufrechtstehenden Bereich 81 aufnehmen würde; beim Drehen eines solchen Werkzeugs um 180° würde die Eingriffswirkung des Werkzeugs gegen die Innenfläche des ringförmigen Elements 23 das äußere Ende des Verriegelungsrings sanft aus der Tasche herausziehen, so dass der Ring dann manuell auswärts bewegt werden könnte, indem der Montagevorgang umgekehrt wird, d.h. indem die drei 360°-Umdrehungen manuell um die Öffnung herum geführt wurden.
  • Es sollte jedoch deutlich sein, dass ein solches Herausziehen nur dann möglich ist, wenn sich die Verschlussanordnung in einer "ungeladenen" Position befindet (wie in 4 gezeigt), wobei die Ausgestaltung der Tasche eine solche radial einwärtige Auslenkung des schraubenförmigen Bandes an der Schulter 75 vorbei ermöglicht. Wenn beispielsweise ein Arbeiter versuchen würde, den Verriegelungsring 79 versehentlich zu entfernen, wobei er fälschlicherweise annimmt, dass der Druckbehälter nicht unter Druck steht, obwohl sich tatsächlich ein überatmosphärischer Druck in dem Behälter befindet, würde er davon abgehalten werden. Es würde eine axiale Auswärtskraft auf dem Kopf lasten, die dazu tendieren würde, die Außenfläche 63 der Sicherungsplatte 41 nach rechts zu bewegen, und eine solche Bewegung würde so weit auftreten, wie sie durch den Verriegelungsring ermöglicht würde. Als Ergebnis einer solchen axialen Auswärtsbewegung des Kopfes würde die Schulter 77 nach rechts in 4 versetzt und würde dazu führen, dass sich die radial innere Hälfte der Tasche in der axialen Tiefe reduziert, wenn die Umdrehungen des Verriegelungsrings entfernt würden, und wenn die äußerste Umdrehung des Rings herausgezogen wäre, wurde die Schulter 77 die verbleibenden zwei Umdrehungen in der Tasche festsetzen und dann positiv ein weiteres Herausziehen des Verriegelungsrings verhindern. Demzufolge würde ein Arbeiter positiv daran gehindert, den Ring versehentlich aus einem unter Druck stehenden Behälter zu entfernen, was sonst nämlich möglicherweise zu dem Herausschießen des Kopfes als Projektil aus dem offenen Ende der röhrenförmigen Schale führen könnte.
  • Insgesamt wird deutlich, dass es mehrere signifikante Vorteile gibt, die sich aus dieser neuartigen Endverschlussanordnung ergeben.
  • Die Ausbildung des Rückhaltesitzes in der Innenfläche der röhrenförmigen Schale 15 ermöglicht es, den Dichtungsring 45 mit dem rechteckigen Querschnitt mittels der röhrenförmigen Schale zu tragen, wobei vorher bei solchen Druckbehältern mit Vollbohrungszugang diese wichtige Dichtung im Allgemeinen von dem entfernbaren Kopf getragen worden war. Die vorliegende alternative Anordnung hat einen signifikanten Vorteil insofern, dass sie eine beträchtliche Breite bei der Ausgestaltung des Kopfes ermöglicht und die Verwendung von ökonomischeren Kopfgestaltungen bei solchen Endverschlussanordnungen erlaubt. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Verwendung eines zweistöckigen Kopfes in Form eines geflanschten und gewölbten Elements 39 beispielsweise aus 1/16 Inch (0,16 cm) dickem rostfreiem Stahl in Kombination mit einer spritzgegossenen, gerippten Sicherungsplatte 41 aus ABS oder einem ähnlichen thermoplastischen Material möglich, anstelle eines herkömmlicheren, 9/32 Inch (0,71 cm) dicken plattenartigen Kopfes aus einer Metalllegierung für einen 4 Inch (10,2 cm) Druckbehälter, der für den Betrieb bei internen Drücken bis zu ungefähr 300 Psi (21,1 kg/cm') ausgestaltet ist. Obwohl rostfreier Stahl bevorzugt werden könnte, können auch andere Materialien für das Element 39 verwendet werden. Beispielsweise kann auch Karbonstahl verwendet werden, der mit einer Feuchtigkeitsbarriere beschichtet ist oder mit einer Membran aus einer thermoplastischen Folie, beispielsweise PVDF oder Polyethylen, verkleidet ist, oder das Element 39 kann aus einer Lage aus faserverstärktem Kompositmaterial gebildet werden.
  • Zusätzlich zu dem Schaffen eines Vollbohrungszugangs zu dem Druckbehälter und eines Sitzes für den Dichtungsring 45 schafft der Hohlraum 37 in dem Glockenabschnitt 21 auch Raum, um die einfache Montage von Seitenkopplungen für eine röhrenförmigen Schale 15 aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz zu schaffen, ohne den gewünschten Vollbohrungszugang zu beeinträchtigen. In der dargestellten Ausführungsform ist eine querverlaufende Öffnung 83 in der Seitenwand des Glockenabschnitts 21 gebohrt oder anderweitig geeignet ausgebildet. Wenn gewünscht, kann die Öffnung 83 einfach mit einem Gewinde versehen sein, da das faserverstärkte Epoxykunstharz ein Rohrgewinde adäquat stützen wird, so dass ein Rohranschluss einfach in die mit einem Gewinde versehene Öffnung hineingeschraubt werden kann. Aufgrund der wesentlichen radialen Tiefe des Hohlraums 37 kann das Gewindeende eines solchen Rohranschlusses in die röhrenförmige Schale in diesem Bereich ausreichend weit eintreten, um eine sichere Verbindung zwischen den zusammenpassenden Gewinden sicherzustellen, ohne mit der axialen Einwärts- oder Auswärtsbewegung einer Filtrierpatrone oder ähnlichem zu interferieren. Vorzugsweise wird jedoch eine separate Standardkopplung 85 verwendet, welche durch die querverlaufende Öffnung 83 von innen her eingesetzt wird, indem sie von dem offenen Ende der röhrenförmigen Schale her nach einwärts reicht, so dass sie durch die Seitenwand hindurch nach außen hervorsteht. Die Kopplung 85 hätte einen Endflansch 87, der eine elastomerische Dichtung 89 trägt und der an seiner Stelle gehalten würde mit der gegen die innere Seitenwand komprimierte Dichtung, und zwar durch die Montage eines Schnapprings 91 mit herkömmlicher Ausgestaltung in einer für diesen Zweck im Äußeren der Kopplung vorgesehenen Nut. Der Hohlraum 37 hat einen breiten Zwischenraum für den Flansch 87 und die elastomerische Dichtung 89 und bietet daher eine exzellente Lösung für das lange bestehende Problem, ökonomisch Seitenstrom-Fluiddurchgänge in einen Druckbehälter aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz vorzusehen, was bisher nicht wirklich kommerziell möglich war. Außerdem kann diese Ausgestaltung zumindest zwei Kopplungen 85 an einem Glockenabschnitt unterbringen, beispielsweise im Abstand von 90° oder 180°, was die Verbindung solcher Druckbehälter in einer parallelen Anordnung stark vereinfachen kann.
  • In den 5 und 6 ist eine alternative Ausführungsform eines Druckbehälters dargestellt, welcher eine röhrenförmige Schale 15 beinhaltet, genauso wie die eben beschriebene, aber mit einer modifizierten Endverschlussanordnung 97. Allgemein verwendet die Endverschlussanordnung 97 den gleichen Dichtungsring 45 mit rechteckigem Querschnitt und den gleichen schraubenförmigen Verriegelungsring 79, verwendet aber einen plattenartigen Stopfen 99 und einen röhrenförmigen Verbinder 101 mit geringfügig unterschiedlicher Gestalt und Erscheinung.
  • Wie vielleicht am besten in 6 zu sehen ist, hat der Stopfen 99 genauer gesagt die Form einer relativ dicken Platte mit kreisförmiger Gestalt, welche aus einem faserverstärkten Kompositmaterial bestehen kann, beispielsweise aus glasfaserverstärktem Epoxykunstharz, mit PVDF, Polyethylen oder ähnlichem verkleideten Aluminium, aus normalem Stahl, beschichtet oder verkleidet wie zuvor erwähnt, oder möglicherweise sogar aus rostfreiem Stahl oder einer anderen geeigneten korrosionsresistenten Metalllegierung. Der plattenartige Stopfen 99 ist so gestaltet, dass er einen zentralen Flansch 103 mit einem Größendurchmesser hat, der geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der radial inneren Fläche 25 des ringförmigen Elements 23. Der Stopfen 99 hat eine äußere Fläche 105, welche mit einer Schulter 107 versehen ist, die eine ringförmige Umfangskerbe schafft, welche die Funktion der Schulter 77, zuvor beschrieben, imitiert und in gleicher Weise eine Tasche mit der zentralen Nut 27 bildet, um darin den schraubenförmigen Verriegelungsring 79 zurückzuhalten. Die linksseitige oder axial innere Fläche des Stopfens, wie in 6 zu sehen, ist abgestuft, so dass sie eine Oberfläche mit geringfügig kleinerem Durchmesser hat und eine Schulter 111 schafft, die axial einwärts zeigt. Die gestufte einwärtige Fläche des Stopfens 99 mündet in einer Fase 113.
  • Der Stopfen 99 hat einen zentralen Durchgang 115, der angesenkt sein kann, wie dargestellt, und der dazu ausgestaltet ist, das äußere Ende des röhrenförmigen Verbinders 101 aufzunehmen, der dort hindurch hervorsteht. Eine flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen dem Stopfen 99 und dem röhrenförmigen Verbinder 101 wird geschaffen mittels einer elastomerischen Dichtung 117, welche in einer solchen Senke sitzt, und der röhrenförmige Verbinder ist gegen den Stopfen 99 mittels eines Standard-Schnapprings 119 verriegelt, der in einer Nut aufgenommen ist, die geeignet in der Außenfläche des Verbinders direkt links seines äußeren Endabschnitts vorgesehen ist, welcher mit einem Außenrohrgewinde 121 versehen ist. Das innere Ende des röhrenförmigen Verbinders 101 ist mit einer Aufnahme 123 ähnlich der zuvor beschriebenen Aufnahme 69 ausgeformt, in welcher eine elastomerische Dichtung oder ein elastomerischer O-Ring sitzen wird und welche den Hahn vom Ende einer Filtrierpatrone oder ähnlichem aufnehmen und abdichten wird, die operativ innerhalb der Bohrung der röhrenförmigen Schale 15 positioniert ist.
  • Wenn sich eine solche Filtrierpatrone (nicht dargestellt) einmal in ihrer Stelle befindet, wird die Anordnung aus Stopfen und röhrenförmigem Verbinder 99, 101 axial in das Ende der röhrenförmigen Schale 15 eingesetzt, in welches der Dichtungsring 45 mit dem rechteckigen Querschnitt zuvor eingesetzt worden war. Die angefaste Fläche 113 tritt in das Innere des Dichtungsrings ein und führt dazu, dass er sich ausweitet, ähnlich dem durch die konvexe ellipsoide Oberfläche 43 des zweistückigen Kopfes, der zuvor beschrieben worden war, erzeugten Effekt. Der Dichtungsring 45 wird genauso radial komprimiert, um eine exzellente flüssigkeitsdichte Abdichtung zwischen der äußeren Fläche des Stopfens 99 und der inneren Fläche der röhrenförmigen Schale zu bilden. Die aufrechtstehende, nach rückwärts weisende Schulter 111 an der radial äußeren Fläche des Stopfens verhindert eine weitere axiale Einwärtsbewegung des Stopfens und hält eine solche Bewegung mit der Schulter 107 auf, die die ringförmige Kerbe bildet, allgemein ausgerichtet mit der Nut 27, um die gewünschte, zuvor beschriebene Tasche zu bilden. Als Teil eines solchen axialen Einsetzens der Anordnung aus Stopfen und röhrenförmigem Verbinder tritt ein Hahn am Ende einer Filtrierpatrone, die sich in der operativen Position innerhalb des Druckbehälters befindet, in das linksseitige Ende des röhrenförmigen Verbinders 101 ein und wird dichtend in der Aufnahme 123 aufgenommen.
  • Wenn sich der Stopfen 99 in der Position befindet, wird der Verriegelungsring 79 auf die gleiche Art und Weise wie zuvor beschrieben montiert, indem zuerst das innere Ende in die teilweise von der Nut 27 gebildete Tasche eingesetzt wird und dann manuell einwärts an dem federartigen Band gedrückt wird, wobei drei 360°-Umdrehungen geführt werden, wobei die radial äußere Fläche des Verriegelungsrings 79 gegen die innere zylindrische Fläche 25 des ringförmigen Elements 23 gleitet, bis das äußere Ende des Verriegelungsrings schließlich in seine Position einschnappt, so dass der Ring vollständig montiert ist, wie in 6 dargestellt. In dieser Orientierung schafft der Verriegelungsring die sich radial erstreckende Barriere, gegen welche die äußere Fläche 105 im Bereich der Kerbe 107 unter Innendruck anstößt, was eine axiale Auswärtsbewegung des Stopfens verhindert und daher den Endverschluss an seiner Stelle verriegelt. Die Dimensionierung der Tasche, wie zuvor beschrieben, verhindert gleichzeitig ein versehentliches Entfernen der beiden innersten Umdrehungen des Verriegelungsrings, solange das Innere des Druckbehälters unter überatmosphärischem Druck steht. Eine einen Seitenstrom-Fluiddurchgang schaffende Kopplung 85 kann ebenso in einem querverlaufenden Durchgang durch die Seitenwand des Glockenabschnitts 21 der röhrenförmigen Schale eines Druckbehälters aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz montiert werden.
  • In 7 ist eine alternative Ausführungsform eines schraubenförmigen Verriegelungsrings oder -bands 79a dargestellt, der im Wesentlichen dem Verriegelungsring in 1 und 5 gleicht, abgesehen davon, dass anstelle des axial hervorstehenden Bereichs 81 am äußeren Ende des Verriegelungsrings 79a eine gerundete Kerbe 125 ausgeformt ist, wie es am besten in 18 zu sehen ist. Der Verriegelungsring 79a besteht ansonsten aus dem gleichen federartigen Material, wie beispielsweise rostfreiem Stahl, und ist auch gleich dimensioniert. Er wird auf die gleiche Art und Weise wie der Verriegelungsring 79 montiert, und wenn er einmal, wie in 12 dargestellt, montiert ist, bietet die abgerundete Kerbe 125 eine Ausnehmung innerhalb des äußeren Endes des Verriegelungsrings.
  • Um das Entfernen des Rings, um den Endverschluss zu entfernen, zu erleichtern, wird ein einfaches Werkzeug 131, das in den 9 bis 11 dargestellt ist, vorgesehen. Das Werkzeug beinhaltet einen röhrenförmigen Zylinder 133, der eine gebohrte Öffnung hat, die durch sein oberes Ende hindurchtritt, und dessen unteres Ende bearbeitet ist. Die Öffnung am oberen Ende nimmt eine Stange 135 auf, die als Griff für das Werkzeug dient. Sein unteres Ende ist geschnitten und dann gebogen, um einen Zeigefinger 137 zu schaffen, welcher allgemein tangential zum Rest des röhrenförmigen Zylinders ausgerichtet und mittels eines Schlitzes davon getrennt ist. Der Verriegelungsring 79a kann einfach entfernt werden, indem das Werkzeug, siehe 13, eingeführt wird, so dass sein unteres Ende an der Fläche der zentralen Umdrehung der Helix ruht, wobei der Zeigefinger 137 allgemein gegen die äußere Spitze des Verriegelungsrings anliegt. Eine Drehung des Griffs 135 im Uhrzeigersinn führt dazu, dass das Ende des Rings, verengt durch die abgerundete Kerbe, in den Schlitz neben dem Finger 137 mit einem hörbaren Geräusch einschnappt. Wenn sich der Finger an seiner Position und das Ende des Verriegelungsrings in dem Schlitz befindet, bringt ein Ziehen des Werkzeugs allgemein radial einwärts das äußere Ende des Rings mit sich. Wenn dieses Ende einmal frei ist, wird der Rest des Rings manuell nach außen bewegt aus der Tasche, wie im Fall des Verriegelungsrings 79. Zusammengefasst kann gesehen werden, dass die Ausgestaltungen der Endverschlussanordnung geeignet sind für die Verwendung mit Druckbehältern verschiedener Gestalt, die aus einer Vielzahl von unterschiedlichen strukturellen Materialien bestehen können. Sie sind jedoch besonders vorteilhaft, um einen Vollbohrungszugang zu Druckbehältern zu schaffen, die für die Verwendung bei der Druckfiltrierung vorgesehen sind, und vor allem für die Patronenfiltrierung, wobei zumindest eine zylindrische Patrone durch ein offenes Ende in die Bohrung einer röhrenförmigen Schale eingesetzt werden wird. Das Einsetzen eines elastomerischen Dichtungsrings, vorzugsweise mit rechteckigem oder allgemein viereckigem Querschnitt, in die Innenfläche der röhrenförmigen Schale ermöglicht eine beträchtliche Breite bei der Kopfausgestaltung und erleichtert die effiziente und ökonomische Verwendung von geflanschten und gewölbten kuppelförmigen Köpfen. Solche Köpfe, die keine in sich zurückkehrenden Strukturen haben, können relativ kostengünstig aus Metall oder Kompositmaterial ausgebildet werden, und sie können leicht mit einer thermoplastischen Folie beschichtet oder ausgekleidet werden, um den chemischen Widerstand zu verbessern, wie gewünscht. Außerdem erleichtert eine solche glatte konvexe ellipsoide Fläche die einfache Montage des Endverschlusses, indem sie eine graduelle Ausweitung des ringförmigen Dichtungsrings 75 sicherstellt, was beides ein einfaches endgültiges Einsetzen fördert und die Sicherheit einer dichten Abdichtung zwischen dem Kopf und der Innenfläche der röhrenförmigen Schale.
  • Außerdem ermöglicht es die gesamte Ausgestaltung, welche einen schraubenförmigen Verriegelungsring in Form eines flachen Bandes mit zumindest zwei Umdrehungen verwendet, eine ausfallsichere Tasche auszubilden, welche positiv ein versehentliches Entfernen eines solchen Verriegelungsrings verhindert, während der Druckbehälter unter einem hohen Innendruck steht. Außerdem ist das Design besonders geeignet für die Realisierung bei Druckbehältern aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz, wobei ein geeigneter Hohlraum mit präziser Gestalt und Dimension effizient innerhalb eines Glockenendes auf einem Dorn durch Verwendung eines Opfereinsatzes ausgeformt werden kann. Dieses Herstellverfahren bietet nicht nur einen Weg, effizient einen präzisen Sitz in der Innenfläche der röhrenförmigen Schale zum Rückhalten des Dichtungsrings mit rechteckigem Querschnitt zu schaffen (was, wie bereits erwähnt, zu einer vorteilhaften Freiheit bei der Ausgestaltung des Kopfes führt), sondern es kann auch einen ringförmigen Raum direkt innerhalb des Endverschlusses schaffen, welcher Seitenleitungsverbindungen unterbringen kann, die bis jetzt bei Druckbehältern aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz schwierig zu realisieren waren. Solche Seitenflussverbindungen sind besonders vorteilhaft für die Verwendung in einer Kreuzstrom-Filtriereinrichtung, beispielsweise bei umgekehrten Osmose-Separationsvorgängen, obwohl sie auch vorteilhaft bei anderen Druckfiltriersystemen verwendbar sind.
  • Obwohl die Erfindung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen beschrieben worden ist, welche die Art und Weise zeigen, die die Erfinder gegenwärtig für die beste zur Ausführung der Erfindung halten, können natürlich verschiedene Veränderungen und Modifikationen, die Fachleuten offensichtlich sind, durchgeführt werden, ohne dass der Bereich der Erfindung verlassen wird, der in den anliegenden Ansprüchen definiert ist. Beispielsweise kann, wie zuvor erwähnt, wenn eine röhrenförmige Schale aus faserverstärktem polymerischem Kunstharz verwendet wird, sie mit einer dünnen inneren thermoplastischen Auskleidung versehen werden, wie es auf diesem Gebiet bekannt ist, welche sich im Wesentlichen über die gesamte Länge der Schale erstreckt, und wenn gewünscht, kann diese Auskleidung verwendet werden, um den abgesenkten Bereich und die flache Nut 33 zu bilden, in welcher die Dichtung mit dem rechteckigen Querschnitt sitzt, wobei die flache Nut in der Oberfläche der Auskleidung selbst oder unmittelbar angrenzend an ihr Ende ausgebildet wird, wie gewünscht. Eine Alternative zum Schaffen der flachen Nut 33 besteht auch darin, das ringförmige Element 23 zu erweitern und zu verdicken und eine solche Nut in der wand eines abgesenkten Bereichs an einem Ende zu erzeugen. Wenn der Druckbehälter aus Metall oder einem geeigneten Kompositmaterial hergestellt ist, können die Nuten 27 und 33 natürlich auch in der Innenfläche ausgebildet werden; eine solche Ausgestaltung hätte jedoch nicht die Wirtschaftlichkeit der Herstellung, die sich bei der Verwendung eines ringförmigen Einsatzes mit definierter Gestalt ergibt. Andererseits sollte es machbar sein, den ringförmigen Einsatz in Metallrohr rollzuformen, das den Körper des Druckbehälters bilden würde.
  • Obwohl die dargestellten Köpfe mit zentralen Durchgängen dargestellt sind für das Vorsehen eines Fluideinlasses oder -auslasses an der Mittellinie des Endverschlusses, könnte ein zusätzlicher Fluiddurchgang auch außerhalb der Mitte in dem Stopfen 99 beispielsweise vorgesehen sein. Alternativ könnten beide Köpfe auch ohne Öffnungen ausgestaltet sein und keinen Fluiddurchgang haben; als solche wären sie nützlich zum Verschließen eines Endes eines Druckbehälters, in welchem, wenn gewünscht, ein Durchgang oder Durchgänge optional in der Nahe dieses Endes durch Seitenkopplungen vorgesehen sein könnten, so wie die beschriebenen, die in querverlaufenden Öffnungen durch die Seitenwand der Glockenendabschnitte hindurch sitzen. Wenn ein stopfenartiger Verschlusskopf verwendet wird, könnte er alternativ den Dichtungsring 45 tragen, obwohl dies nicht bevorzugt ist.
  • Außerdem könnten auch einige andere Alternativen von Kopfkonstruktionen in der gesamten Erfindung verwendet werden. Das kuppelförmige Element 39 könnte so ausgestaltet sein, dass es mit einem geringfügig axial längeren Dichtungsbereich funktioniert und mit der axial auswärts weisenden konvexen sphäroiden Oberfläche. In einer solchen Modifikation könnte statt einer gerippten Sicherungsplatte 41 ein ringförmiger Lagerring, der gegen die konvexe Fläche passen würde, verwendet werden, um die Schulter zu schaffen, die die radial innere Hälfte der Tasche für den Verriegelungsring 79 definiert, und eine solche alternative Version eines kuppelförmigen Elements würde die zylindrische Oberfläche, an welcher der Dichtungsring erweitert würde, auf der gegenüberliegenden Seite der Kante anordnen. Andere wechselseitige Eingriffsmittel können auch alternativ verwendet werden; beispielsweise könnte die Nut 27 verwendet werden, um einen axialen Flansch oder Kragenbereich am Ende eines für einmalige Verwendung ausgestalteten kuppelförmigen Kopfes aufzunehmen. Eine solche Nut könnte durch ein separates ringförmiges Element vorgesehen werden oder direkt in der Wand der Schale selbst, wenn ein Betrieb bei niedrigem Druck in Betracht gezogen wird. Dieser Kragen würde gerollt oder anderweitig deformiert werden, beispielsweise durch Kaltverformen, so dass er in der Nut sitzt (welche in ihrer Gestalt geeignet modifiziert werden könnte, um dies zu erleichtern), obwohl eine solche Konstruktion wahrscheinlich das Zerstören des kuppelförmigen Kopfes mit sich bringen würde, um ihn am Ende der Lebensdauer der Filtrierpatrone oder ähnlichem zu entfernen.
  • Besondere Merkmale der Erfindung sind in den folgenden Ansprüchen beschrieben.

Claims (10)

  1. Druckbehälter (11) mit zumindest einem Endverschluss (13), welcher Behälter (11) eine allgemein röhrenförmige Schale (15) mit zumindest einem offenen Ende aufweist, und ein Kopfmittel (39, 41) mit einem kreisförmigen Außenumfang, der so proportioniert ist, dass das Kopfmittel das offene Ende der Schale (15) im Wesentlichen verschließt, wobei ein ringförmiges Element (23) in die Schale (15) eingesetzt ist und eine Innenfläche hat, in der eine erste ringförmige Nut (27) ausgebildet ist, gekennzeichnet durch einen entfernbaren Arretierring (79) in Form eines schraubenförmigen Bandes mit zumindest zwei Windungen aus einem flachen federartigen Material, welches Band in der ersten Nut (27) angeordnet ist und sich radial einwärts um einen ausreichenden Abstand erstreckt, um eine axiale Auswärtsbewegung des Kopfmittels (39, 41) dort vorbei zu verhindern, wobei das Kopfmittel (39, 41) einen äußeren Flächenbereich beinhaltet, an dem eine Schulter (73) ausgebildet ist, die um ihren Außenumfang herum eine ringförmige Kerbe hat, wobei die Schulter (73) und die erste Nut (27) eine Tasche bilden, in welcher der Arretierring (79) aufgenommen ist, wobei die Schulter (73) das unabsichtliche Entfernen des schraubenförmigen Arretierrings (79) aus der Tasche verhindert, während in dem Druckbehälter (11) ein überatmosphärischer Druck herrscht.
  2. Druckbehälter (11) nach Anspruch 1, wobei das schraubenförmige Band so bemessen ist, dass es die erste Nut (27) im Wesentlichen ausfüllt, und wobei das Band ein inneres Ende und ein äußeres Ende hat, welches äußere Ende ein aufrechtstehendes Mitnehmermittel hat, um das Herausziehen des Arretierrings (79) aus der ersten Nut (27) zu erleichtern, um so, wenn gewünscht, das anschließende Entfernen des Kopfmittels (39, 41) zu ermöglichen.
  3. Druckbehälter (11) nach Anspruch 1, wobei die röhrenförmige Schale (15) in ihrer Innenfläche mit einem zweiten Nutmittel (33) versehen ist, das axial einwärts der ersten Nut (27) als Teil des Hohlraums (33, 37) mit definierter Gestalt vorgesehen ist, wobei ein elastomerisches Dichtungsmittel (45) mit ringförmiger Gestalt und einem rechteckigen Querschnitt in dem zweiten Nutmittel (33) vorgesehen ist, welches Dichtungsmittel (45) so proportioniert ist, dass es eine fluiddichte Abdichtung zwischen dem Kopfmittel (39, 41) und der Schale bildet, und wobei das Kopfmittel (39, 41) ein Schultermittel (73) hat, das sich radial auswärts um einen ausreichenden Abstand erstreckt, um die axiale Einwärtsbewegung des Kopfmittels (39, 41) vollständig an dem Dichtungsmittel (45) vorbei zu verhindern.
  4. Druckbehälter (11) nach Anspruch 3, wobei das Kopfmittel (39, 41) ein allgemein kuppelförmiges Element (39) mit einer konkaven Innenfläche und einer konvexen Außenfläche (43) aufweist, die axial einwärts weist, welches kuppelförmige Element (39) eine kreisförmige Kante (71) hat, die seinen axialen Außenumfang umgibt und sich radial auswärts von der konvexen Oberfläche (43) aus erstreckt, um das Schultermittel (73) zu bilden, und auch einen zylindrischen Transitionsstreifen, der sich zwischen dem Schultermittel (73) und der konvexen Oberfläche (43) befindet, wobei dieses kuppelförmige Element (39) so angeordnet ist, dass sich die Kante (71) neben dem ringförmigen Element (23) an einer Stelle zwischen dem Arretierring (79) und dem Dichtungsmittel (45) befindet.
  5. Druckbehälter (11) nach Anspruch 4, wobei das Kopfmittel (39, 41) Mittel beinhaltet, die einen zentralen Durchgang für Fluid durch das Kopfmittel hindurch definieren und ein sich axial erstreckendes röhrenförmiges Anschlussmittel (55) beinhalten, das sich durch eine in dem kuppelförmigen Element (39) vorgesehene zentrale Öffnung (47) hindurch erstreckt und in dichtender Anordnung mit dem kuppelförmigen Element angeordnet ist.
  6. Druckbehälter (11) nach Anspruch 4, wobei ein Sicherungsplattenmittel (41) allgemein innerhalb des kuppelförmigen Elements (39) angeordnet ist, welches Sicherungsplattenmittel (41) ein Plattenelement beinhaltet, das in im Wesentlichen planarer Ausrichtung mit der Kante (71) angeordnet ist, und wobei die Schulter (73), die die ringförmige Kerbe bildet, in einem äußeren Flächenbereich dieses Plattenelements ausgeformt ist und axial auswärts nach jenseits der Kante (71) hervorsteht.
  7. Verfahren zur Herstellung eines allgemein röhrenförmigen Druckbehälters (11) mit einer röhrenförmigen Schale (15), die zumindest ein offenes Ende hat, das dazu ausgestaltet ist, mit einem Verschlusskopfmittel (39, 41) so in Eingriff zu geraten, dass dort hindurch ein Volldurchgangszugang geschaffen wird, welches Verfahren das Vorsehen eines allgemein zylindrischen Dornmittels aufweist, das so proportioniert ist, dass es eine Außenfläche hat, die an eine Innenfläche der röhrenförmigen Schale angenähert ist, wobei das Verfahren durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist: Positionieren eines ringförmigen Elements (23), das mit einer ersten ringförmigen Nut (27) in einer radial inneren Fläche versehen ist, und eines ringförmigen Opfereinsatzes (35) mit einer bestimmten Gestalt an dem Dornmittel, wobei dieser Einsatz (35) axial einwärts des ringförmigen Elements (23) und angrenzend an das ringförmige Element (23) bezüglich des Innersten des Druckbehälters (11) angeordnet ist, Umwickeln des Dornmittels (17), des ringförmigen Elements (23) und des ringförmigen Einsatzes (35) mit Strängen aus einem kontinuierlichen Fasermaterial und Imprägnieren des Fasermaterials mit einem aushärtbaren polymerischen Kunstharz, um eine Anordnung an dem Dornmittel (17) zu bilden, Aushärten der gewickelten Anordnung, um eine feste starre röhrenförmige Schale (15) mit zumindest einem offenen Ende zu erzeugen, Trennen der gewickelten Anordnung von dem Dornmittel (17), und Entfernen des Opfereinsatzes (35) von der Innenwand der röhrenförmigen Schale (15), um unmittelbar axial innerhalb des ringförmigen Elements (23) einen Hohlraum (33, 37) mit einer definierten Gestalt zu bilden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der Opfereinsatz (35) eine kontinuierliche äußere Fläche mit zumindest einem zerbrechlichen Bereich hat und wobei dieser zerbrechliche Bereich zerbrochen wird, um die Entfernung des Einsatzes (35) zu bewirken.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, wobei ein elastomerisches Dichtungsmittel (45) mit ringförmiger Gestalt und einem rechteckigen Querschnitt in einem in dem Hohlraum (33, 37) durch den Opfereinsatz (35) an einer dem ringförmigen Element (23) benachbarten Stelle ausgeformten Sitz sitzt, welches Dichtungsmittel (45) einen solchen Außendurchmesser hat, dass es in dem Sitz in dem Hohlraum zurückgehalten wird, und einen solchen Innendurchmesser, dass es sich radial einwärts an dem ringförmigen Element (23) vorbei erstreckt, um mit einem Verschlusskopfmittel (39, 41) abzuschließen.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die spezifische Gestalt des Opfereinsatzes so ist, dass auch ein Senkbereich axial einwärts des Sitzes erzeugt wird, wobei ein Mündungsmittel erzeugt wird, das sich quer durch die Seitenwand der röhrenförmigen Schale in dem Senkbereich des Hohlraums (33, 37) erstreckt, und wobei ein Kopplungsmittel in diesem Mündungsmittel montiert wird, um einen seitlichen Anschluss für die Flüssigkeitsstromverbindung mit dem Inneren des Druckbehälters (11) axial einwärts des Dichtungsmittels (45) zu schaffen, welches Kopplungsmittel durch das Mündungsmittel hindurch vom Inneren der röhrenförmigen Schale (15) her so eingesetzt wird, dass ein Bereich radial auswärts dort hindurch hervorsteht und ein Bereich im Inneren der Schale (15) angeordnet ist, und wobei der Senkbereich des Hohlraums (33, 37) eine solche radiale Tiefe hat, dass der Bereich des Kopplungsmittels, der im Inneren der röhrenförmigen Schale (15) verbleibt, nicht mit dem Volldurchgangszugang zum Inneren des Druckbehälters (11) interferiert.
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