WO2014019838A1 - Druckbehälteranordnung mit einem längenveränderlichen kompensationsabschnitt - Google Patents

Druckbehälteranordnung mit einem längenveränderlichen kompensationsabschnitt Download PDF

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WO2014019838A1
WO2014019838A1 PCT/EP2013/064893 EP2013064893W WO2014019838A1 WO 2014019838 A1 WO2014019838 A1 WO 2014019838A1 EP 2013064893 W EP2013064893 W EP 2013064893W WO 2014019838 A1 WO2014019838 A1 WO 2014019838A1
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pressure vessel
container
jacket
arrangement according
volume
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PCT/EP2013/064893
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Steffen Rautenberg
Markus Schmidtke
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Siemens AG
Siemens Corp
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Siemens AG
Siemens Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/045—Details of casing, e.g. gas tightness

Definitions

  • the invention relates to a pressure vessel assembly having a variable-length compensation section, wel ⁇ cher having a first and a second container element, which are movable relative to each other and fluid-tight manner via a sealing arrangement.
  • Such a pressure vessel arrangement is known for example from the published patent application DE 10 2008 027 642 AI.
  • a variable-length compensation section is described, which has a first and a second container element , the two container elements being movable relative to one another.
  • the two container elements are fluid-tightly connected to each other, wherein a sealing arrangement is used.
  • the seal arrangement has in the present case a sliding seal, wherein a sealing body is guided in a fluid-tight manner on a sliding surface.
  • the plain bearings take on the one hand a guiding and guiding function was.
  • the plain bearings clean the sliding surface of any adhering dirt particles.
  • the cleaning effect of plain bearings is limited and leads to wear during use.
  • undesirable wear can also occur on the sealing body.
  • a comparatively small compensating stroke is realized on the known pressure vessel arrangement.
  • the object is achieved in a Druck constitueran ⁇ order of the type mentioned in that the seal assembly is embraced by a Hüllmantel.
  • Pressure container assemblies with a variable-length compensating section are used, for example, in ⁇ result of thermal effects in the material to compensate for dimensional changes occurring, and to avoid occurrence of stress cracks.
  • Such Druck capableeran- order can be used, for example, to encapsulate an electrically insulating fluid within the pressure vessel assembly ⁇ .
  • electrically insulating fluid beispielswei se electrically insulating gases such as sulfur hexafluoride or liquids, such as insulating oils are used.
  • the electrically insulating fluid for example, be kept under pressure in the interior of Druckbenzol ⁇ teranssen.
  • the electrically insulating fluid may be used to ensure an electrically insulating distance between an arranged within the pressure vessels ⁇ teran Aunt phase conductor to an inner wall of the pressure vessel arrangement.
  • a fluid-insulated phase conductor pressure vessel assembly is part of an electrical power transmission device. Such devices can be used, for example, as so-called pressure-gas-insulated switchgear or compressed gas-insulated
  • Container elements are preferably part of a fluid-tight barrier.
  • the seal assembly should be part of a fluid-tight barrier.
  • the seal arrangement may represent a fluid-tight barrier between the container elements.
  • Container elements and sealing arrangement can be made in one or more parts.
  • Container elements can be formed, for example, in the form of pipe fittings or pipe sections, wherein the pipe fittings are preferably aligned coaxially with one another with their cylinder axes.
  • the pipe socket should face each other frontally spaced and along the Zylin ⁇ be relatively movable.
  • the nozzles are initially during a Kompensati ⁇ onshubes frontally to each other almost in contact, to be away from each other to be able to.
  • the seal assembly may, for example, an elas ⁇ table deformable element, for example in the form of a ver ⁇ moldable bellows, said bellows bears, for example, inner or outer wall side of the nozzle-like Be Strukturerele ⁇ elements and compensates for a relative movement of the container elements to one another with reversible change in shape.
  • alternative sealing arrangements can also be used.
  • a telescopic sealing arrangement can be used at least on one of the container elements.
  • the sealing arrangement may be slidably fluid-tight against at least one container element.
  • the seal arrangement forms part of a fluid-tight barrier, wherein the jacket is preferably arranged at a distance from the seal arrangement.
  • the enveloping coat itself can be freely deformed as example of differential pressure forces ⁇ to.
  • a bellows can be used, which surrounds the seal assembly and preferably spans over its entire length.
  • a metallic bellows preferably a metallic bellows bellows be used, so that in addition to a mechanical protection of the seal assembly and a dielectric shielding of the seal assembly is given.
  • the jacket in its enclosed area, which protects against directly attacking external influences.
  • the necessary for the formation of the seal assembly assemblies preferably in terms of their sealing function or in terms of their sealing effect, can be designed.
  • gelan ⁇ gen example within the envelope contour of the Hüllmantels also relatively difficult materials.
  • the cladding protects the structure of the Dichtungsanord ⁇ tion.
  • the sealing arrangement is protected against contamination, so that premature wear is counteracted.
  • the pressure vessel arrangement can also be designed for enlarged Kompensationshübe. Furthermore, it can be advantageously provided that the seal assembly is connected to a sliding seal, which is part of a pressure-resistant fluid barrier.
  • An enlarged stroke which can be extended almost indefinitely, can be formed, for example, using a sliding seal on the seal arrangement, wherein the sliding seal forms part of the fluid-tight barrier of the pressure vessel arrangement.
  • the seal assembly is telescopically movable, ie, along a inner or outer shell-side sliding surface, for example, a sealing element of the seal assembly is slidably mounted, wherein the sliding surface is a sealing surface for the sealing element. Between the sealing element and the sliding surface a sliding seal is formed.
  • the sliding seal is preferably designed fluid-tight.
  • a sealing element may be one or more sliding elements added ⁇ orders, which ensure a spacing of the sealing element receiving body to the sliding surface. Thus, the sealing element is protected against excessive force.
  • a sealing ring may be supported on the sliding surface, which slidingly forms a fluid-tight barrier on the sliding surface.
  • a sliding seal can be formed on the inner shell side and on the outer shell side (ie, a sealing element can rest against a sliding surface on the inner or outer shell side, in particular in a closed manner in itself).
  • the use of a cladding protects a sliding surface from depositing contaminants, which could lead to wear on a sealing element or on an optionally provided sliding element.
  • the sliding surface can be polished or even have a coating, for example with a bonded coating.
  • the jacket ensures that the quality of the sliding surface is maintained even after prolonged use remains and in particular a deposition of dirt on the sliding surface is counteracted.
  • a further advantageous embodiment can provide that the jacket is surrounded by one or more differential pressure balanced medium / media on the inside shell side and outside jacket side.
  • the jacket should preferably be relieved of compressive forces.
  • the enveloping coat should indoor and outdoor ⁇ casing side to be lapped by one and the same medium wel ⁇ ches both inside and outside the casing side has the same pressure, so that kept an enveloping coat formed by the wall of differential pressure forces.
  • a further advantageous embodiment can provide that the jacket is electrically conductively contacted with the two Be Zellerele ⁇ elements and forms a return bridge over the seal assembly.
  • the use of the cladding as a return current bridge makes it possible to design a jacket of the pressure vessel arrangement throughout in an electrically conductive manner even when using a sealing arrangement which optionally constitutes an electrically insulating barrier.
  • a sealing arrangement which optionally constitutes an electrically insulating barrier.
  • the seal processing arrangement may for example in particular in the groove represent ⁇ wetting of elastic, organic or inorganic sealing means at least one in the increased ohmic resistance Be ⁇ rich within the pressure vessel assembly.
  • the enveloping coat may be formed as metallic bellows from ⁇ , which is designed variable in length.
  • the jacket is designed, for example, in the form of telescoping tube sections, so that an electrical current path for bridging the seal arrangement is formed over these telescopic tube sections.
  • the jacket should be contacted with the first and the second container as directly as possible electrically conductive, for example, by the jacket is supported on the container or attachments of the container. A use of separate conductor ⁇ bridges for electrical contacting of the container elements is therefore not required.
  • a further advantageous embodiment may provide that at the two container elements at opposite ends in each case a connecting flange is arranged, between which extends the envelope.
  • the two container elements could be formed with a substantially circular cylindrical cross section, for example in the form of a pipe, said end sides are arranged gegenü ⁇ berstedd today. At the opposite ends of the container elements, the arrangement of each egg ⁇ nem flange is possible. Via a flange, a coupling or connection of the pressure vessel arrangement with other components, for example, further pressure vessel arrangements of identical or different design, allows.
  • a flange may, for example, be materially connected to a container element. However, it can also be provided that positive or non-positive connections between the flange and the respective container element are used.
  • Flange for example, is an annular flange, which is aligned substantially coaxially to a cylinder axis of a Benzol ⁇ terimplantations. Via an annular flange, it is possible in a simplified manner to form a connection, in particular a fluid-tight connection, to further pressure vessel arrangements.
  • the jacket is allowed to run from flange to flange, this has the advantage that, on the one hand, an outer shell-side overlap of the seal arrangement is produced.
  • the enveloping jacket can also surround the container elements extending between the flanges arranged on the end side on the outside.
  • the jacket can be fixed by means of Losflanschanowski to the flanges.
  • the flanges should preferably be electrically conductively connected to the respective container element, so that when flanking the jacket with one of the flanges, a support via the flanges on the container element he follows ⁇ and further electrical contact of the Hüll ⁇ mantle is given to the respective container element , Accordingly, a mechanical protection of the sealing arrangement is provided in a simple manner and, with a corresponding electrically conductive design of the jacket, a corresponding return flow bridge is also formed over the sealing arrangement by the jacket. For example, the use of separate conductor bridges can be dispensed with.
  • a further advantageous embodiment may provide that an overflow channel connecting a valve disposed between the enveloping coat and at least one container member and / or between at least one container element and the seal assembly Hohlvo ⁇ lumen to the environment of Hüllmantels.
  • the enveloping coat surrounds and encloses the seal assembly and at least in sections and at least one of Be ⁇ biberieri. Between the inner shell side surface of the Hüllmantels and the protected area of the Be Strukturerelemen- te a hollow volume is limited, which with the surroundings of Hüllmantels should preferably be via an overflow in Verbin ⁇ dung.
  • a valve disposed between a container element and the seal assembly Hohlvolu ⁇ men should be in communication via an overflow to the environment of Hüllman- means of.
  • the overflow channel may extend, for example, in the radial direction through the jacket, so that a pressure equalization is provided in a simple manner and inside and on the outer jacket side on the jacket a differential pressure compensated flow of a medium is possible.
  • a filter arrangement can be provided within the overflow channel, which prevents the penetration of foreign substances in the protected area of the jacket.
  • a filter arrangement may be arranged, which allows a passage of a gas, whereas liquid substances at a
  • a further advantageous embodiment can provide that the overflow channel extends at least in sections through a connecting flange.
  • the use of a flange for the design of an overflow channel is particularly advantageous when the envelope ⁇ coat is connected to the connecting flange.
  • the connecting flange often has a stronger wall for accommodating bracing and holding forces than the casing itself. Accordingly, the channel can extend through the flange without excessively weakening its mechanical stability.
  • the flange may provide a radially directed orifice for the flow channel toward the ambient, such that communication continues through the flow channel even as the flanges flare, with the orifice radially clear of overlaps by further flanges at the periphery of the flange remains.
  • the flow channel of the hollow volume can open in the axial direction in a hollow volume, so that a simple connection of the flow channel is given.
  • the flow channel through the A ⁇ bring a radial bore and an axial bore can be formed within the flange, wherein the two Boh ⁇ stanchions are in each case in the manner of a blind hole and is formed only by an overlap of the two blind bores, a continuous flow passage in the flange is, which is accessible on the one hand from the radial direction and the other from the axial direction.
  • the Druckbe ⁇ container arrangement has a compensation volume in which inversely proportional to the change of a Druck memoriervolu ⁇ men, a change in volume takes place, wherein the Kompensationsvo ⁇ lumen is encompassed by the Hüllmantel.
  • An equipment of the pressure vessel assembly with a compensation volume makes it possible, occurring during a compensation stroke within the encapsulated pressure vessel arrangement Volume change inversely proportional to compensate for the compensation volume.
  • Volume change inversely proportional to compensate for the compensation volume.
  • a fluid-filled compensation gap is located, the volume of which changes in a movement of the container elements to each other. Without compensating volume there would be a Druckillone ⁇ tion within the pressure vessel assembly. To counteract this, when the volume of the compensation gap is reduced, the compensation volume is increased, which prevents overpressure from occurring.
  • a reduction of the compensation volume counteracts the occurrence of a negative pressure within the pressure vessel arrangement.
  • the compensation volume can be designed, for example, as a volume-variable expansion tank, which communicates with the encapsulated volume of the pressure vessel arrangement.
  • the compensation volume is at least partially limited by a piston-cylinder arrangement, wherein the piston is connected to the one container ⁇ terelement and the cylinder with the other container element angle stiff.
  • May compensation volume A for example, be formed excluded that a piston-cylinder assembly having relatively movable piston and cylinder is used, wherein movement of said container elements is transmitted to each other in per ⁇ -proportional manner on the piston-cylinder arrangement.
  • a corresponding Queritessdimensionie- tion of the cylinder or the piston movement of the container elements can lead cylinder arrangement relative to one another to a reversed per ⁇ -proportional change in the compensation volume of the piston.
  • a win- kelstarrer be provided between the piston and the one container element and the cylinder and the other container element.
  • the piston is an annular piston, which in turn surrounds a container element on the outer jacket side, so that a compact compensation volume is formed, which can also be encompassed by the jacket in a simple manner.
  • the cylinder is supported by stud bolts on one of the container elements.
  • the piston surface should correspond to the fluid-filled cross-sectional area of the compensation gap between the container elements.
  • a further advantageous embodiment can provide that the pressure vessel arrangement is penetrated by an electrically insulated supported phase conductor.
  • phase conductors used for the transmission of an electric current, wherein lation to its electrical iso- example, a located inside the Druck hereeranord ⁇ voltage electrically insulating fluid is used.
  • a supporting of the phase conductor can be done, for example, by means of a solid insulator, which is struck for example on one of the container elements and beabstan- det of a wall of the container element is connected to the phase ⁇ conductor. Accordingly, positioning of the phase conductor within the pressure vessel arrangement is made possible at a distance from a wall of the pressure vessel arrangement.
  • Such pressure vessel arrangements are, for example, part of electrical power transmission devices which, driven by an electrical voltage, transmit an electrical current via the phase conductor.
  • FIG. 1 shows a section through a pressure vessel arrangement with a first and a second container element
  • FIG. 2 shows a variant of the arrangement shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a section through a pressure vessel arrangement.
  • the pressure vessel arrangement has a first container element 1 and a second container element 2.
  • the first and the second container element 1, 2 are of tubular construction in Wesentli ⁇ surfaces, wherein the two container elements 1, 2 have a substantially circular cross section.
  • the first and second container element 1, 2 are ko ⁇ axially arranged to each other, wherein spaced from each other, with the release of a compensation gap, end faces facing each other.
  • the two container elements 1, 2 are arranged coaxially to an axis of symmetry 3. At the end faces facing each other, a first end body 4 is arranged on the first container element 1 and a second end body 5 is arranged on the second container element 2.
  • the end bodies 4, 5 serve a dielectrically favorable conclusion of the container elements 1, 2, so that the compensation gap is dielectrically shielded.
  • the two end bodies 4, 5 are screwed in each case via threaded blind bores with the respective container element 1, 2.
  • the container elements 1, 2 should be formed identically.
  • a first connection flange 6 is arranged on the first container element 1, and a second connection flange 7 is arranged on the second container element 2.
  • the two connecting flanges 6, 7 are designed substantially identical.
  • the connecting flanges 6, 7 are screwed to a peripheral shoulder of the container elements 1, 2 via screw connections.
  • Both the container elements 1, 2 and the connecting flanges 6, 7 are made of electrically conductive material, in particular a metal, and contacted with each other in an electrically conductive manner.
  • a sealing element 8, 9 Between the screwed Connection flanges 6, 7 and the associated circumferential shoulder is in each case arranged a sealing element 8, 9, so that a fluid-tight transition between the connecting flanges 6, 7 and the container elements 1, 2 is given.
  • the sealing elements 8, 9 are formed in the form of coaxial with the Symmet ⁇ rieachse 3 closed circumferential elastically deformable O-rings, which are inserted into a joint gap between the respective connection flange 6, 7 and the respective container element 1, 2.
  • the two container elements 1, 2 are designed substantially similar. On the outer shell side, in each case one preferably circular-cylindrical jacket-shaped sliding surface is arranged on each of the two container elements 1, 2.
  • the sliding surfaces can be formed as possible vorsprungsok as needed. In ⁇ example, can be provided, sliding surfaces are coated, for example, with a paint.
  • stud bolts 10a, 10b are arranged on the outer circumference.
  • Stud bolts 10a, 10b extend substantially parallel to the axis of symmetry 3 and are arranged symmetrically distributed over the symmetry axis 3 in one revolution.
  • the stud bolts 10a, 10b are screwed to the first end body 4 by means of nuts.
  • the stud bolts 10a, 10b connect a piston 11 to the first end body 4 of the first container element 1.
  • the piston 11 is designed predominantly as an annular body, wel ⁇ cher supported on the stud bolt 10a, 10b outer shell side, the second container element 2 surrounds.
  • the piston 11 is arranged within a cylinder of the same shape and is mounted displaceably therewith. In this case, the cylinder with a circular ring shape is bounded on the inner shell side by the sliding surface of the second container element 2.
  • the supporting element 12 is formed predominantly in the form of a tube with an inner circumferential surface of the support members 12 for reasonable Begren ⁇ wetting of the cylinder as a sliding surface (particularly Vietnamesezylind ⁇ imperious inner jacket surface coaxial to the axis of symmetry 3) assigns.
  • the support element 12 in the form of a tube is connected at its one end with a rigid angle to the second connection flange 7 of the second container element 2, wherein the support element 12 projects beyond the compensation gap located between the two container elements 1, 2.
  • Supporting member 12 of the second connection flange 7 carries, so the end of the support member 12 which projects in the direction of the first connection flange 6, a cylinder bottom 13 is arranged, which represents a fluid-tight closure of the cylinder.
  • the cylinder base 13 engages the first Be ⁇ honnelement 1 and is located on the sliding surface of the first loading ⁇ fiscally devises 1 exterior shell side up.
  • the cylinder bottom 13, the support element 12 and the piston 11 are part of a sealing arrangement, by means of which the compensation gap located between the two container elements 1, 2 is sealed fluid-tight.
  • the sealing arrangement has for this purpose in the cylinder bottom 13 and the piston 11 in each case a first and a second in the direction of the respective sliding surface of the respective container element 1, 2 open circumferential groove 14.
  • grooves 14 elastically deformable sealing elements, for example, elastomeric O-rings are inserted, which form a sliding seal to the respective associated sliding surface.
  • the grooves 14 in the cylinder bottom 13 and in the piston 11 are each flanked by sliding elements 15 in the axial direction.
  • the sliding elements 15 are embedded in the cylinder bottom 13 or the piston 11, for example in the form of plastic rings, so that a sliding supporting action between the respective sliding surface of the respective container element 1, 2 and the piston 11 or the cylinder base 13 is ensured.
  • the sliding elements 15 continue to protect the
  • movable bare piston 11 is provided on its outer peripheral surface with it radi ⁇ al outwardly opening grooves 16, in each of which a sealing element is inserted.
  • the sealing elements eg.
  • elastomeric O-rings in the radially outwardly opening grooves 16 seal the piston 11 on the outer shell side with respect to the sliding surface arranged on the inner side of the support element 12 and in each case form a sliding seal.
  • a fluid-tight barrier over the Kom ⁇ pensationsspalt between the two mutually facing ene to the first container element 1 as well as the second Benzol ⁇ terettis 2 formed.
  • the jacket 17 is formed as a metallic corrugated tube ⁇ , which has such a cross section, both the first and the second container element 1, 2 and the cylinder bottom 13, the support member 12, and the piston 11 are encompassed by the jacket 17.
  • the jacket 17 is arranged substantially coaxially to the axis of symmetry 3, wherein the metallic corrugated tube is connected at the end in the manner of a Los ⁇ flange assembly with the first flange 6 and the second flange 7 with a rigid angle.
  • a relative movement of first and second container element 1, 2 is transmitted via the connecting flanges 6, 7 also transmitted to the above Los ⁇ flange assemblies angularly rigid with the connecting flanges 6, 7 connected enveloping coat 17, so that an elastic see deformation of Hüllmantels 17 can take place.
  • first and second overflow channels 18, 19 are arranged in the first and the second connection flange 6, 7, respectively.
  • the overflow channels 18, 19 are each formed identically, wherein in the respective connection flange 6, 7 for forming an overflow channel 18, 19 a radial blind ⁇ bore is introduced, which through an aligned parallel to the Sym metrieachse 3 axial blind bore to a continuous overflow channel 18th , 19 is completed.
  • ⁇ opens with a transfer port 18, 19 on the one hand in the radial direction in one of the flanges 6, 7 and on the other in the axial direction within the hollow volume, which is surrounded by the enveloping coat attacked 17th
  • phase conductor 20 is arranged inside the pressure vessel assembly.
  • the phase conductor 20 is essentially provided with a circular cross section, wherein the Phasenlei ⁇ ter 20 is arranged coaxially to the axis of symmetry 3. It may also be provided that several parallel to the symmetry axis se 3 aligned phase conductors are located inside the pressure vessel assembly.
  • a disc insulator 21 is arranged on the second container element 2.
  • the disc insulator 21 has recesses, so that in the interior of the pressure vessel assembly, ie within the first and second container element 1, 2 befindliches electrical iso ⁇ lierendes fluid, preferably an electrically insulating gas such as sulfur hexafluoride, through the disc insulator 21 can pass.
  • an electrically insulating gas such as sulfur hexafluoride
  • insulators may also be provided; for example, rod-shaped insulators, which are arranged radially around the symmetry axis 3, may also position the phase conductor 20 centrally in the pressure vessel arrangement.
  • the variant shown in Figure 2 corresponds to the off ⁇ design of the phase conductor 20 and its nature of the different bearing ⁇ wetting known from Figure 1 pressure vessel assembly.
  • the phase conductor 20 is in the present case designed as a waveguide, wherein in the region of its mechanical support, an intermediate piece of solid material is used. In the intermediate piece, a tapered section is formed in which a Stitzisola ⁇ gate 21 a is screwed. The tapered portion serves for dielectric shielding of the attachment point as well as the attachment means of the post insulator 21a.
  • the support insulator 21a is ver ⁇ screwed via a screw with the phase conductor 20.
  • end of the support insulator 21a is on the inner shell side on the end body 5 of the second container element 2 at.
  • a plurality of radial recesses are arranged, through which the disc insulator 21 shown in Figure 1 is screwed to the end body 5.
  • the support insulator 21a uses one of these off ⁇ recesses to also be bolted to the front body. 5
  • the post insulator 21a may have various shapes. In the present case, the support insulator 21a is provided with a recess running transversely to the direction of support.

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Description

Beschreibung
Druckbehälteranordnung mit einem längenveränderlichen Kompensationsabschnitt
Die Erfindung bezieht sich auf eine Druckbehälteranordnung mit einem längenveränderlichen Kompensationsabschnitt, wel¬ cher ein erstes und ein zweites Behälterelement aufweist, die relativ zueinander bewegbar und über eine Dichtungsanordnung miteinander fluiddicht verbunden sind.
Eine derartige Druckbehälteranordnung ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 027 642 AI bekannt. Dort ist ein längenveränderlicher Kompensationsabschnitt beschrie- ben, welcher ein erstes und ein zweites Behälterelement auf¬ weist, wobei die beiden Behälterelemente relativ zueinander bewegbar sind. Die beiden Behälterelemente sind miteinander fluiddicht verbunden, wobei eine Dichtungsanordnung zum Einsatz gelangt. Die Dichtungsanordnung weist vorliegend eine Gleitdichtung auf, wobei ein Dichtkörper auf einer Gleitfläche fluiddicht geführt ist. Bei der bekannten Konstruktion ist vorgesehen, einem Dichtkörper zwei Gleitlager zuzuordnen. Die Gleitlager nehmen zum einen eine Führungs- und Leitfunktion war. Zum anderen reinigen die Gleitlager die Gleitfläche von gegebenenfalls anhaftenden Schmutzpartikeln. Die Reinigungswirkung der Gleitlager ist begrenzt und führt im Lauf einer Nutzung zu einem Verschleiß. Gegebenenfalls kann auch am Dichtkörper unerwünschter Verschleiß auftreten. Um einem Verschleißen entgegenzuwirken, ist ein vergleichsweise gerin- ger Kompensationshub an der bekannten Druckbehälteranordnung realisiert .
Entsprechend sind zur Erzielung von größeren Kompensationshü¬ ben mehrere Druckbehälteranordnungen miteinander zu verbin- den, um deren Kompensationshübe zu addieren. Eine derartige Lösung ist relativ kostenintensiv, wobei weiterhin ein Verschleiß an Dichtkörpern und den bekannten Gleitlagern auftritt . Somit ergibt sich als Aufgabe der Erfindung, eine Druckbehäl¬ teranordnung anzugeben, welche bei reduziertem Verschleiß größere Kompensationshübe realisieren kann.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe bei einer Druckbehälteran¬ ordnung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Dichtungsanordnung von einem Hüllmantel umgriffen ist. Druckbehälteranordnungen mit einem längenveränderlichen Kompensationsabschnitt werden eingesetzt, um beispielsweise in¬ folge von thermischen Einflüssen im Material auftretende Dimensionsänderungen zu kompensieren und ein Auftreten von Spannungsrissen zu vermeiden. Eine derartige Druckbehälteran- Ordnung ist beispielsweise einsetzbar, um ein elektrisch isolierendes Fluid innerhalb der Druckbehälteranordnung einzu¬ kapseln. Als elektrisch isolierendes Fluid sind beispielswei¬ se elektrisch isolierende Gase, wie Schwefelhexafluorid oder Flüssigkeiten, wie Isolieröle verwendbar. Das elektrisch iso- lierende Fluid kann beispielsweise im Innern der Druckbehäl¬ teranordnung unter Überdruck gehalten sein. Das elektrisch isolierende Fluid kann eingesetzt werden, um eine elektrisch isolierende Strecke zwischen einem innerhalb der Druckbehäl¬ teranordnung angeordneten Phasenleiter, zu einer Innenwandung der Druckbehälteranordnung, sicherzustellen. Eine Druckbehälteranordnung mit fluidisoliertem Phasenleiter ist beispielsweise ein Teil einer Elektroenergieübertragungseinrichtung. Derartige Einrichtungen können beispielsweise als sogenannte druckgasisolierte Schaltanlagen oder druckgasisolierte
Schaltgeräte ausgestaltet sein.
Behälterelemente sind vorzugsweise Teil einer fluiddichten Barriere. Ebenso sollte die Dichtungsanordnung Teil einer fluiddichten Barriere sein. Beispielsweise kann die Dichtungsanordnung eine fluiddichte Barriere zwischen den Behäl- terelementen darstellen. Behälterelemente sowie Dichtungsanordnung können ein- oder mehrteilig ausgeführt sein. Behälterelemente können beispielsweise in Form von Rohrstut¬ zen oder Rohrabschnitten ausgeformt sein, wobei die Rohrstut¬ zen mit ihren Zylinderachsen bevorzugt koaxial zueinander ausgerichtet sind. Bevorzugt sollten die Rohrstutzen einander stirnseitig beabstandet gegenüberstehen und längs der Zylin¬ der relativ zueinander bewegbar sein. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Stutzen während eines Kompensati¬ onshubes zunächst miteinander stirnseitig nahezu in Berührung stehen, um voneinander entfernt werden zu können. Entspre- chend kann umgekehrt auch vorgesehen sein, dass einander zugewandte Stirnseiten der Behälterelemente voneinander ent¬ fernt sind und dann aufeinander zubewegt werden, um eine Längenänderung auszugleichen. Die Behälterelemente können je nach Relativlage einander stirnseitig nahezu berühren. Zwi- sehen den einander zugewandten Stirnseiten ist so ein dimensionsveränderlicher Kompensationsspalt angeordnet. Dieser Kompensationsspalt kann zumindest teilweise, insbesondere vollständig von der Dichtungsanordnung überbrückt sein. Die Behälterelemente selbst stellen jeweils einen Abschnitt einer fluiddichten Barriere zur Verfügung, so dass von dem ersten Behälterelement zu dem zweiten Behälterelement bei¬ spielsweise ein Fluidübergang ermöglicht ist. Die beiden Be¬ hälterelemente sollten mittels der Dichtungsanordnung mitein- ander fluiddicht verbunden sein, wobei auch bei einer Bewegung die Fluiddichtigkeit der Druckbehälteranordnung erhalten bleibt. Die Dichtungsanordnung kann beispielsweise ein elas¬ tisch verformbares Element, beispielsweise in Form eines ver¬ formbaren Balges, aufweisen, wobei der Balg beispielsweise innen- oder außenmantelseitig an stutzenförmigen Behälterele¬ menten anliegt und eine Relativbewegung der Behälterelemente zueinander unter reversibler Formänderung ausgleicht. Es können jedoch auch alternative Dichtungsanordnungen Verwendung finden. Beispielsweise kann zumindest an einem der Behälter- elemente eine teleskopartige Dichtungsanordnung verwendet werden. Die Dichtungsanordnung kann gleitend fluiddicht an zumindest einem Behälterelement anliegen. Die Nutzung eines Hüllmantels, welcher die Dichtungsanordnung umgreift, weist den Vorteil auf, dass die Dichtungsanordnung vor unmittelbaren äußeren Einwirkungen geschützt ist. Dabei stellt die Dichtungsanordnung einen Teil einer fluiddichten Barriere dar, wobei der Hüllmantel vorzugsweise beabstandet zu der Dichtungsanordnung angeordnet ist. Somit ist es mit zwangsweise nötig, den Hüllmantel als Teil einer fluiddichten Barriere für ein innerhalb der Druckbehälteranordnung eingeschlossenes Fluid zu wirken. Der Hüllmantel selbst kann so beispielsweise frei von Differenzdruckkräften verformt wer¬ den. Als Hüllmantel kann beispielsweise ein Balg eingesetzt werden, welcher die Dichtungsanordnung umgibt und diese vorzugsweise auf ihrer gesamten Länge überspannt. Als Balg kann beispielsweise ein metallischer Balg, vorzugsweise ein metal- lischer Faltenbalg Verwendung finden, so dass zusätzlich zu einem mechanischen Schutz der Dichtungsanordnung auch eine dielektrische Schirmung der Dichtungsanordnung gegeben ist. Weiter ist durch den Hüllmantel in dessen umgriffenen Bereich ein Raum zur Verfügung gestellt, welcher vor unmittelbar an- greifenden äußeren Einwirkungen schützt. Somit können die zur Ausbildung der Dichtungsanordnung notwendigen Baugruppen, bevorzugt hinsichtlich ihrer Dichtfunktion bzw. hinsichtlich ihrer abdichtenden Wirkung, ausgelegt werden. So können beispielsweise innerhalb der Hüllkontur des Hüllmantels auch vergleichsweise empfindliche Materialien zum Einsatz gelan¬ gen. So können z. B. auch Materialien zum Einsatz gelangen, welche beispielsweise unter UV-Einwirkung zu einem Verspröden neigen, wobei der Hüllmantel die Struktur der Dichtungsanord¬ nung schützt. Weiter wird die Dichtungsanordnung vor Ver- schmutzungen geschützt, so dass einem vorzeitigen Verschleiß entgegengewirkt wird.
Somit ist es möglich, die Betriebsdauer und damit die Zuverlässigkeit der Funktion der Druckbehälteranordnung zu verbes- sern. Da nunmehr in Abhängigkeit der Dimensionierung des eingesetzten Hüllmantels der umgriffene Raum nahezu beliebig di¬ mensioniert werden kann, kann die Druckbehälteranordnung auch für vergrößerte Kompensationshübe ausgelegt sein. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Dichtungsanordnung mit einer Gleitdichtung verbunden ist, welche Teil einer druckfesten Fluidbarriere ist.
Ein vergrößerter Hub, der nahezu unbegrenzt verlängerbar ist, kann beispielsweise unter Nutzung einer Gleitdichtung an der Dichtungsanordnung ausgebildet werden, wobei die Gleitdichtung einen Teil der fluiddichten Barriere der Druckbehälter- anordnung ausbildet. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Dichtungsanordnung teleskopartig bewegbar ist, d. h., entlang einer innen- oder außenmantelseitigen Gleitfläche ist beispielsweise ein Dichtelement der Dichtungsanordnung verschieblich gelagert, wobei die Gleitfläche eine Dichtflä- che für das Dichtelement darstellt. Zwischen dem Dichtelement und der Gleitfläche ist eine Gleitdichtung ausgebildet. Die Gleitdichtung ist bevorzugt fluiddicht ausgeführt. Einem Dichtelement können auch ein oder mehrere Gleitelemente zuge¬ ordnet sein, welche eine Beabstandung des das Dichtelement aufnehmenden Körpers zu der Gleitfläche sicherstellen. Somit ist das Dichtelement vor einer übermäßigen Kraftbelastung geschützt. Beispielsweise kann an der Gleitfläche ein Dichtring abgestützt sein, welcher auf der Gleitfläche gleitend eine fluiddichte Barriere ausbildet. Bedarfsweise kann eine Gleit- dichtung innenmantelseitig und außenmantelseitig, (d. h., ein Dichtelement kann innen- oder außenmantelseitig, insbesondere in sich geschlossen umlaufend, an einer Gleitfläche anliegen) ausgebildet sein. Die Nutzung eines Hüllmantels schützt eine Gleitfläche vor einem Ablagern von Verschmutzungen, welche zu einem Verschleiß an einem Dichtelement bzw. an einem gegebenenfalls vorgesehenen Gleitelement führen könnte. Entsprechend ist nunmehr auch die Möglichkeit gegeben, die Gleitfläche zu ver- güten, beispielsweise kann die Gleitfläche poliert sein oder auch eine Beschichtung, beispielsweise mit einem Gleitlack, aufweisen. Durch den Hüllmantel ist sichergestellt, dass die Qualität der Gleitfläche auch nach längerer Nutzung erhalten bleibt und insbesondere einem Ablagern von Verschmutzungen auf der Gleitfläche entgegengewirkt ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hüllmantel innenmantelseitig und außenmantelseitig von einem oder mehreren differenzdruckausgeglichenen Medium/Medien umspült ist.
Der Hüllmantel sollte vorzugsweise von Druckkräften entlastet sein. Vorzugsweise sollte der Hüllmantel innen- sowie außen¬ mantelseitig von ein und demselben Medium umspült sein, wel¬ ches sowohl innen- als auch außenmantelseitig den gleichen Druck aufweist, so dass eine durch den Hüllmantel gebildete Wandung von Differenzdruckkräften freigehalten ist. Durch ei- ne Differenzdruckfreiheit wird erreicht, dass die Stärke der Hüllmantelwandung reduziert werden kann, so dass eine leichte Verformbarkeit des Hüllmantels gegeben ist. So wird eine leichtgängige Relativbewegung im Kompensationsabschnitt un¬ terstützt .
Beispielsweise kann innen- sowie außenmantelseitig am Hüll¬ mantel atmosphärische Luft geführt sein, wobei gegebenenfalls eine Reinigung des innerhalb des Hüllmantels befindlichen An¬ teils erfolgt.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Hüllmantel elektrisch leitend mit den beiden Behälterele¬ menten kontaktiert ist und eine Rückstrombrücke über der Dichtungsanordnung ausbildet.
Die Nutzung des Hüllmantels als Rückstrombrücke ermöglicht es, auch bei der Nutzung einer gegebenenfalls eine elektrisch isolierende Barriere darstellenden Dichtungsanordnung einen Mantel der Druckbehälteranordnung durchgängig elektrisch lei- tend auszugestalten. Somit ist es beispielsweise möglich, Fehlerströme, Rückströme, Kurzschlussströme, Wirbelströme usw. von einem Behälterelement zu einem anderen Behälterele¬ ment über die Rückstrombrücke übertreten zu lassen. Die Dich- tungsanordnung kann beispielsweise insbesondere bei der Nut¬ zung von elastischen, organischen oder anorganischen Dichtmitteln zumindest eine im ohmschen Widerstand erhöhten Be¬ reich innerhalb der Druckbehälteranordnung darstellen.
Beispielsweise kann der Hüllmantel als metallischer Balg aus¬ gebildet sein, welcher längenveränderlich ausgeführt ist. Es kann jedoch beispielsweise auch vorgesehen sein, dass der Hüllmantel beispielsweise in Form teleskopierbarer Rohrab- schnitte ausgeführt ist, so dass über diese teleskopierbaren Rohrabschnitte ein elektrischer Strompfad zur Brückung der Dichtungsanordnung ausgebildet ist. Unabhängig von der Ausgestaltung des Hüllmantels sollte der Hüllmantel sowohl mit dem ersten als auch mit dem zweiten Behälter möglichst unmit- telbar elektrisch leitfähig kontaktiert sein, beispielsweise indem der Hüllmantel an dem Behälter oder an Anbauteilen des Behälters abgestützt ist. Eine Nutzung von separaten Leiter¬ brücken zur elektrischen Kontaktierung der Behälterelemente ist somit nicht erforderlich.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass an den beiden Behälterelementen an voneinander abgewandten Enden jeweils ein Verbindungsflansch angeordnet ist, zwischen welchen sich der Hüllmantel erstreckt.
Die beiden Behälterelemente könnten beispielsweise in Form eines Rohres mit im Wesentlichen kreiszylindrischem Querschnitt ausgeformt sein, wobei Stirnseiten einander gegenü¬ berstehend angeordnet sind. An den voneinander abgewandten Enden der Behälterelemente ist die Anordnung von jeweils ei¬ nem Flansch möglich. Über einen Flansch ist eine Einkoppelung bzw. Verbindung der Druckbehälteranordnung mit weiteren Bauteilen, beispielsweise weiteren Druckbehälteranordnungen identischer oder abweichender Bauart, ermöglicht. Ein Flansch kann beispielsweise Stoffschlüssig mit einem Behälterelement verbunden sein. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass form- oder kraftschlüssige Verbünde zwischen dem Flansch und dem jeweiligen Behälterelement zum Einsatz kommen. Als Flansch eignet sich beispielsweise ein Ringflansch, welcher im Wesentlichen koaxial zu einer Zylinderachse eines Behäl¬ terelementes ausgerichtet ist. Über einen Ringflansch ist es vereinfacht möglich, eine Verbindung, insbesondere eine flu- iddichte Verbindung zu weiteren Druckbehälteranordnungen auszubilden .
Lässt man den Hüllmantel von Flansch zu Flansch verlaufen, so hat dies den Vorteil, dass zum einen eine außenmantelseitige Überdeckung der Dichtungsanordnung hergestellt ist. Zum anderen kann der Hüllmantel neben einer vollständigen Überdeckung der Dichtungsanordnung auch die zwischen den endseitig angeordneten Flanschen erstreckenden Behälterelemente außenman- telseitig umgeben. Somit ist in einfacher Weise ein Schutz von der Dichtungsanordnung sowie der Behälterelemente vor au- ßenmantelseitig einwirkenden Verschmutzungen oder chemischen Einwirkungen etc. gegeben. Beispielsweise kann der Hüllmantel mittels Losflanschanordnungen an den Flanschen festgelegt werden. Die Flansche sollten vorzugsweise elektrisch leitend mit dem jeweiligen Behälterelement verbunden sein, so dass bei einem Verflanschen des Hüllmantels mit einem der Flansche eine Abstützung über die Flansche an dem Behälterelement er¬ folgt und weiterhin eine elektrische Kontaktierung des Hüll¬ mantels mit dem jeweiligen Behälterelement gegeben ist. Ent- sprechend ist in einfacher Weise ein mechanischer Schutz der Dichtungsanordnung gegeben und bei entsprechender elektrisch leitfähiger Ausgestaltung des Hüllmantels auch eine entsprechende Rückstrombrücke über der Dichtungsanordnung durch den Hüllmantel ausgebildet. So kann beispielsweise auf eine Nut- zung separater Leiterbrücken verzichtet werden.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass ein Überströmkanal ein zwischen dem Hüllmantel und zumindest einem Behälterelement und/oder zwischen zumindest einem Be- hälterelement und der Dichtungsanordnung angeordnetes Hohlvo¬ lumen mit der Umgebung des Hüllmantels verbindet. Der Hüllmantel umgibt und umgreift die Dichtungsanordnung bzw. zumindest abschnittsweise auch zumindest eines der Be¬ hälterelemente. Zwischen der innenmantelseitigen Fläche des Hüllmantels sowie dem geschützten Bereich der Behälterelemen- te ist ein Hohlvolumen begrenzt, welches vorzugsweise mit der Umgebung des Hüllmantels über einen Überströmkanal in Verbin¬ dung stehen sollte. Ebenso sollte ein zwischen einem Behälterelement und der Dichtungsanordnung angeordnetes Hohlvolu¬ men über einen Überströmkanal mit der Umgebung des Hüllman- tels in Kommunikation stehen. Der Überströmkanal kann sich beispielsweise in radialer Richtung durch den Hüllmantel erstrecken, so dass in einfacher Weise ein Druckausgleich geschaffen ist und innen- sowie außenmantelseitig am Hüllmantel ein differenzdruckkompensiertes Strömen eines Mediums möglich ist. Beispielsweise kann innerhalb des Überströmkanals eine Filteranordnung vorgesehen sein, welche ein Eindringen von Fremdstoffen in den von dem Hüllmantel geschützten Bereich verhindert. Beispielsweise kann in dem Überströmkanal eine Filteranordnung angeordnet sein, welches ein Hindurchströmen eines Gases gestattet, wohingegen flüssige Stoffe an einem
Hindurchtreten gehindert sind. Dies kann beispielsweise nach Art einer Membran, welche innerhalb des Strömungsweges des Überströmkanals angeordnet ist, realisiert werden. Über den Überströmkanal ist weiterhin auch ein Ein- bzw. Ausströmen eines insbesondere gasförmigen Mediums ermöglicht, so dass während eines Kompensationshubes auftretende Volumenän¬ derungen in dem von dem Hüllmantel umgriffenem Bereich ausgeglichen werden, so dass sich innerhalb des Hüllmantels kein Über- bzw. Unterdruck einstellen kann. Entsprechend können Kompensationshübe frei von Gasdruckkräften am Hüllmantel durchgeführt werden. Während eines Kompensationshubes ist es weiterhin möglich, dass ein abgeschlossenes Volumen zumindest eines Behälterelementes und der Dichtungsanordnung in seiner Ausdehnung verändert wird. Mittels eines Überströmkanals kann einem Entstehen eines Überdruckes oder Unterdruckes entgegen¬ gewirkt werden. Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass der Überströmkanal sich zumindest abschnittsweise durch einen Verbindungsflansch erstreckt. Der Einsatz eines Flansches zur Ausgestaltung eines Überströmkanals ist insbesondere dann von Vorteil, wenn der Hüll¬ mantel mit dem Verbindungsflansch verbunden ist. Der Verbindungsflansch weist zur Aufnahme von Verspann- und Haltekräften oftmals eine stärkere Wandung auf als der Hüllmantel selbst. Entsprechend kann sich der Kanal durch den Flansch erstrecken, ohne diesen in seiner mechanischen Stabilität im Übermaß zu schwächen. Beispielsweise kann der Flansch zu der Umgebung hin eine radial gerichtete Mündungsöffnung für den Strömungskanal bereitstellen, so dass selbst bei einem Ver- flanschen der Flansche weiterhin eine Kommunikation über den Strömungskanal gegeben ist, wobei die Mündungsöffnung radial am Umfang des Flansches frei von Überdeckungen durch weitere Flansche bleibt. Andererseits kann der Strömungskanal des Hohlvolumens in axialer Richtung in einem Hohlvolumen münden, so dass ein einfacher Anschluss des Strömungskanals gegeben ist. Beispielsweise kann der Strömungskanal durch das Ein¬ bringen einer radialen Bohrung sowie einer axialen Bohrung innerhalb des Flansches erzeugt werden, wobei die beiden Boh¬ rungen jeweils nach Art einer Sackbohrung ausgeführt sind und erst durch eine Überschneidung der beiden Sackbohrungen ein durchgehender Strömungskanal in dem Flansch gebildet ist, welcher zum einen aus radialer Richtung und zum anderen aus axialer Richtung zugänglich ist. Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Druckbe¬ hälteranordnung ein Kompensationsvolumen aufweist, in welchem umgekehrt proportional zur Änderung eines Druckbehältervolu¬ mens eine Volumenänderung erfolgt, wobei das Kompensationsvo¬ lumen von dem Hüllmantel umgriffen ist.
Eine Ausstattung der Druckbehälteranordnung mit einem Kompensationsvolumen ermöglicht es, die bei einem Kompensationshub innerhalb der gekapselten Druckbehälteranordnung auftretende Volumenänderung in umgekehrt proportionaler Weise an dem Kompensationsvolumen auszugleichen. Zwischen den einander gegenüberstehenden Stirnseiten der Behälterelemente ist ein flu- idgefüllter Kompensationsspalt befindlich, dessen Volumen sich bei einer Bewegung der Behälterelemente zueinander verändert. Ohne Ausgleichsvolumen würde es zu einer Druckände¬ rung innerhalb der Druckbehälteranordnung kommen. Um dem entgegenzuwirken, erfolgt bei einer Volumenreduzierung des Kompensationsspaltes eine Vergrößerung des Kompensationsvolu- mens, wodurch ein Entstehen eines Überdruckes verhindert ist. Bei umgekehrter Volumenvergrößerung des Kompensationsspaltes wird durch eine Reduzierung des Kompensationsvolumens einem Entstehen eines Unterdruckes innerhalb der Druckbehälteranordnung entgegengewirkt. Ordnet man nunmehr das Kompensati- onsvolumen innerhalb des von dem Hüllmantel umgriffenen Be¬ reiches an, so ist auch dieses Kompensationsvolumen selbst durch den Hüllmantel vor äußeren Zugriffen geschützt. Das Kompensationsvolumen kann beispielsweise als volumenveränderlicher Ausgleichsbehälter ausgeführt sein, welcher mit dem eingekapselten Volumen der Druckbehälteranordnung in Verbindung steht.
Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das Kompensationsvolumen zumindest teilweise von einer Kolben-Zylinder- Anordnung begrenzt ist, wobei der Kolben mit dem einen Behäl¬ terelement und der Zylinder mit dem anderen Behälterelement winkelsteif verbunden ist.
Ein Kompensationsvolumen kann beispielsweise dadurch ausge- bildet werden, dass eine Kolben-Zylinder-Anordnung mit relativ zueinander bewegbarem Kolben und Zylinder genutzt wird, wobei eine Bewegung der Behälterelemente zueinander in pro¬ portionaler Weise auf die Kolben-Zylinder-Anordnung übertragen wird. Durch eine entsprechende Querschnittsdimensionie- rung des Zylinders bzw. des Kolbens kann eine Bewegung der Behälterelemente relativ zueinander zu einer umgekehrt pro¬ portionalen Änderung des Kompensationsvolumens der Kolben- Zylinder-Anordnung führen. Vorteilhafterweise kann ein win- kelstarrer Verbund zwischen dem Kolben und dem einen Behälterelement sowie dem Zylinder und dem anderen Behälterelement vorgesehen sein. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Kolben ein Ringkolben ist, welcher seinerseits ein Behäl- terelement außenmantelseitig umgreift, so dass ein kompaktes Kompensationsvolumen gebildet ist, welches in einfacher Weise auch von dem Hüllmantel umgriffen werden kann. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Zylinder über Stehbolzen an einem der Behälterelemente abgestützt ist. Vorteilhafterweise sollte die Kolbenfläche der fluidbefüllten Querschnittsfläche des Kompensationsspaltes zwischen den Behälterelementen entsprechen .
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung kann vorsehen, dass die Druckbehälteranordnung von einem elektrisch isoliert abgestützten Phasenleiter durchsetzt ist.
Ein elektrisch isolierter Phasenleiter dient der Übertragung eines elektrischen Stromes, wobei zu dessen elektrischer Iso- lation beispielsweise ein innerhalb der Druckbehälteranord¬ nung befindliches elektrisch isolierendes Fluid zum Einsatz kommt. Ein Abstützen des Phasenleiters kann beispielsweise mittels eines Feststoffisolators erfolgen, der beispielsweise an einem der Behälterelemente angeschlagen ist und beabstan- det von einer Wandung des Behälterelementes mit dem Phasen¬ leiter verbunden ist. Entsprechend ist eine Positionierung des Phasenleiters innerhalb der Druckbehälteranordnung beabstandet zu einer Wandung der Druckbehälteranordnung ermöglicht. Derartige Druckbehälteranordnungen sind beispiels- weise Teil von Elektroenergieübertragungseinrichtungen, die, getrieben von einer elektrischen Spannung, über den Phasenleiter einen elektrischen Strom übertragen.
Im Folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sche- matisch an einer Zeichnung gezeigt und nachfolgend näher beschrieben. Dabei zeigen die Figur 1 einen Schnitt durch eine Druckbehälteranordnung mit einem ersten und einem zweiten Behälterelement und die Figur 2 eine Variante der in Figur 1 gezeigten Anordnung.
Die Figur 1 zeigt einen Schnitt durch eine Druckbehälteranordnung. Die Druckbehälteranordnung weist ein erstes Behälterelement 1 sowie ein zweites Behälterelement 2 auf. Das erste sowie das zweite Behälterelement 1, 2 sind im Wesentli¬ chen rohrförmig ausgebildet, wobei die beiden Behälterelemente 1, 2 einen im Wesentlichen kreisringförmigen Querschnitt aufweisen. Das erste und zweite Behälterelement 1, 2 sind ko¬ axial zueinander angeordnet, wobei beabstandet voneinander, unter Freilassung eines Kompensationsspaltes, Stirnseiten einander zugewandt sind. Die beiden Behälterelemente 1, 2 sind koaxial zu einer Symmetrieachse 3 angeordnet. An den einander zugewandten Stirnseiten ist am ersten Behälterelement 1 ein erster Stirnkörper 4 und am zweiten Behälterele- ment 2 ein zweiter Stirnkörper 5 angeordnet. Die Stirnkörper 4, 5 dienen einem dielektrisch günstigen Abschluss der Behälterelemente 1, 2, so dass der Kompensationsspalt dielektrisch geschirmt ist. Die beiden Stirnkörper 4, 5 sind jeweils über Gewindesackbohrungen mit dem jeweiligen Behälterelement 1, 2 verschraubt. Bevorzugt sollten die Behälterelemente 1, 2 gleichartig ausgeformt sein.
An den voneinander abgewandten Enden der beiden Behälterelemente 1, 2 ist am ersten Behälterelement 1 ein erster An- schlussflansch 6 sowie am zweiten Behälterelement 2 ein zwei¬ ter Anschlussflansch 7 angeordnet. Die beiden Anschlussflansche 6, 7 sind im Wesentlichen baugleich ausgeführt. Die bei¬ den Anschlussflansche 6, 7 sind über Schraubverbindungen jeweils mit einer umlaufenden Schulter der Behälterelemente 1, 2, verschraubt. Sowohl die Behälterelemente 1, 2 als auch die Anschlussflansche 6, 7 sind aus elektrisch leitendem Material, insbesondere einem Metall, gefertigt und miteinander elektrisch leitend kontaktiert. Zwischen den verschraubten Anschlussflanschen 6, 7 sowie der zugehörigen umlaufenden Schulter ist jeweils ein Dichtungselement 8, 9 angeordnet, so dass ein fluiddichter Übergang zwischen den Anschlussflanschen 6, 7 sowie den Behälterelementen 1, 2 gegeben ist. Die Dichtungselemente 8, 9 sind in Form von koaxial zur Symmet¬ rieachse 3 in sich geschlossenen umlaufenden elastisch verformbaren O-Ringen ausgebildet, die in einen Fügespalt zwischen dem jeweiligen Anschlussflansch 6, 7 sowie dem jeweiligen Behälterelement 1, 2 eingelegt sind.
Die beiden Behälterelemente 1, 2 sind im Wesentlichen gleichartig ausgeführt. Außenmantelseitig ist an jedem der beiden Behälterelemente 1, 2 jeweils eine bevorzugt kreiszylinder- mantelförmige Gleitfläche angeordnet. Die Gleitflächen können je nach Bedarf möglichst vorsprungsfrei ausgeformt sein. Bei¬ spielsweise kann vorgesehen sein, Gleitflächen beispielsweise mit einem Lack vergütet sind.
An dem ersten Stirnkörper 4 des ersten Behälterelementes 1 sind am äußeren Umfang Stehbolzen 10a, 10b angeordnet. Die
Stehbolzen 10a, 10b erstrecken sich im Wesentlichen parallel zur Symmetrieachse 3 und sind symmetrisch auf einem Umlauf um die Symmetrieachse 3 verteilt angeordnet. Die Stehbolzen 10a, 10b sind an dem ersten Stirnkörper 4 mittels Muttern ver- schraubt. Die Stehbolzen 10a, 10b verbinden einen Kolben 11 mit dem ersten Stirnkörper 4 des ersten Behälterelementes 1. Der Kolben 11 ist vorwiegend als Ringkörper ausgeführt, wel¬ cher abgestützt an den Stehbolzen 10a, 10b außenmantelseitig das zweite Behälterelement 2 umgreift. Der Kolben 11 ist in- nerhalb eines gegengleich ausgeformten Zylinders angeordnet und zu diesem verschieblich gelagert. Dabei ist der Zylinder mit Kreisringform innenmantelseitig von der Gleitfläche des zweiten Behälterelementes 2 begrenzt. Außenmantelseitig ist der Zylinder durch ein Stützelement 12 begrenzt. Das Stütz- element 12 ist vorwiegend in Form eines Rohres ausgeformt, wobei eine Innenmantelfläche der Stützelemente 12 zur Begren¬ zung des Zylinders als Gleitfläche (insbesondere kreiszylind¬ rische Innenmantelfläche koaxial zur Symmetrieachse 3) ange- ordnet. Das Stützelement 12 in Rohrform ist an seinem einen Ende winkelstarr mit dem zweiten Anschlussflansch 7 des zweiten Behälterelementes 2 verbunden, wobei das Stützelement 12 den zwischen den beiden Behälterelementen 1, 2 befindlichen Kompensationsspalt überragt. An dem Ende, mit welchem das
Stützelement 12 von dem zweiten Anschlussflansch 7 fortragt, also das Ende des Stützelementes 12, welches in Richtung des ersten Anschlussflansches 6 ragt, ist ein Zylinderboden 13 angeordnet, welcher einen fluiddichten Abschluss des Zylin- ders darstellt. Der Zylinderboden 13 umgreift das erste Be¬ hälterelement 1 und liegt auf der Gleitfläche des ersten Be¬ hälterelementes 1 außenmantelseitig auf. Der Zylinderboden 13, das Stützelement 12 sowie der Kolben 11 sind Teil einer Dichtungsanordnung, mittels welcher der zwischen den beiden Behälterelementen 1, 2 befindliche Kompensationsspalt fluid- dicht abgedichtet ist. Die Dichtungsanordnung weist dazu in dem Zylinderboden 13 sowie dem Kolben 11 jeweils eine erste und eine zweite in Richtung der jeweiligen Gleitfläche des jeweiligen Behälterelementes 1, 2 geöffnete umlaufende Nut 14 auf. In den Nuten 14 sind elastisch verformbare Dichtelemente, beispielsweise elastomere O-Ringe eingelegt, welche zu der jeweils zugeordneten Gleitfläche eine Gleitdichtung ausbilden. Die Nuten 14 in dem Zylinderboden 13 bzw. in dem Kolben 11 sind in axialer Richtung jeweils von Gleitelementen 15 flankiert. Die Gleitelemente 15 sind beispielsweise in Form von Kunststoffringen in den Zylinderboden 13 bzw. den Kolben 11 eingelassen, so dass eine gleitende Stützwirkung zwischen der jeweiligen Gleitfläche des jeweiligen Behälterelementes 1, 2 und dem Kolben 11 bzw. dem Zylinderboden 13 sicherge- stellt ist. Die Gleitelemente 15 schützen weiterhin die
Dichtelemente in den Nuten 14 vor einer Überbeanspruchung.
Zusätzlich ist der relativ zu der Gleitfläche des zweiten Behälterelementes 2 sowie relativ zu dem Stützelement 12 beweg- bare Kolben 11 an seiner äußeren Umfangsfläche mit sich radi¬ al nach außen öffnenden Nuten 16 versehen, in welche jeweils ein Dichtelement eingelegt ist. Die Dichtelemente (z. B.
elastomere O-Ringe) in den radial nach außen öffnenden Nuten 16 dichten den Kolben 11 außenmantelseitig gegenüber der in- nenmantelseitig am Stützelement 12 angeordneten Gleitfläche ab und bilden jeweils eine Gleitdichtung. Über den relativ zu dem zweiten Behälterelement 2 bewegbar angeordneten Kolben 11 sowie das relativ zu dem ersten Behälterelement 1 bewegbare Stützelement 12 beziehungsweise den Zylinderboden 13 ist eine fluiddichte Barriere über dem Kom¬ pensationsspalt zwischen den beiden einander zugewandten En- den des ersten Behälterelementes 1 sowie des zweiten Behäl¬ terelementes 2 gebildet. Bei einer Relativbewegung der beiden Behälterelemente 1, 2 in Richtung der Symmetrieachse 3 er¬ folgt aufgrund der winkelstarren Kopplung des Kolbens 11 mit dem ersten Behälterelement 1 sowie der winkelstarren Kopplung des Zylinderbodens 13 über das Stützelement 12 mit dem zwei¬ ten Behälterelement 2 eine axiale Verschiebung des Kolbens bezüglich des zweiten Behälterelementes 2 sowie des Zylinder¬ bodens 13 bezüglich des ersten Behälterelementes 1. Dabei er¬ folgt innerhalb der Kolben-Zylinder-Anordnung (Kompensations- volumen) eine Vergrößerung bzw. Verkleinerung des Volumens umgekehrt proportional zu einer Änderung des Volumens des Kompensationsspaltes zwischen den beiden Behälterelementen 1, 2. Somit kann eine kraftentlastete Relativbewegung zwischen erstem und zweitem Behälterelement 1, 2 erfolgen. Trotz des innerhalb des Druckbehälters und damit innerhalb des ersten Behälterelementes 1 bzw. des zweiten Behälterelementes 2 be¬ findlichen Überdrucks kann eine annähernd gegenkraftfreie Re¬ lativbewegung erzeugt werden. Durch das Kompensationsvolumen ist das innerhalb der Druckbehälteranordnung unter Überdruck befindliche Fluid von Differenzdruckkräften entlastet beweg¬ bar .
Die Dichtungsanordnung sowie das erste und das zweite Behäl¬ terelement 1, 2 sind von einem Hüllmantel 17 umgriffen. Vor- wiegend ist der Hüllmantel 17 als metallisches Wellrohr aus¬ geformt, welches einen derartigen Querschnitt aufweist, das sowohl das erste wie das zweite Behälterelement 1, 2 als auch der Zylinderboden 13, das Stützelement 12, sowie der Kolben 11 von dem Hüllmantel 17 umgriffen sind. Der Hüllmantel 17 ist im Wesentlichen koaxial zur Symmetrieachse 3 angeordnet, wobei das metallische Wellrohr endseitig nach Art einer Los¬ flanschanordnung mit dem ersten Anschlussflansch 6 sowie dem zweiten Anschlussflansch 7 winkelstarr verbunden ist. Eine Relativbewegung von erstem und zweitem Behälterelement 1, 2 wird über die Anschlussflansche 6, 7 auch auf den über Los¬ flanschanordnungen winkelstarr mit den Anschlussflanschen 6, 7 verbundenen Hüllmantel 17 übertragen, so dass eine elasti- sehe Verformung des Hüllmantels 17 erfolgen kann.
Um eine kräftereduzierte Bewegung der Druckbehälteranordnung auch an dem von dem Hüllmantel 17 umgegriffenen Hohlvolumen zu gewährleisten, sind erste und zweite Überstromkanäle 18, 19 in dem ersten bzw. dem zweiten Anschlussflansch 6, 7 angeordnet. Die Überstromkanäle 18, 19 sind jeweils gleichartig ausgeformt, wobei in dem jeweiligen Anschlussflansch 6, 7 zur Ausbildung eines Überstromkanales 18, 19 eine radiale Sack¬ bohrung eingebracht ist, welche durch eine parallel zur Sym- metrieachse 3 ausgerichtete axiale Sackbohrung zu einem durchgehenden Überstromkanal 18, 19 vervollständigt ist. So¬ mit mündet ein Überstromkanal 18, 19 zum Einen in radialer Richtung in einem der Anschlussflansche 6, 7 und zum Anderen in axialer Richtung innerhalb des Hohlvolumens, welches von dem Hüllmantel 17 umgegriffen ist. Somit ist es möglich, dass bei einer Relativbewegung von erstem und zweitem Behälterelement 1, 2 zueinander ein Druckausgleich zwischen dem Inneren des Hüllmantels 17 und der Umgebung des Hüllmantels 17 er¬ folgt. Um ein beliebiges Eindringen von Schmutzpartikeln, Feuchtigkeit etc. zu verhindern, sind jeweils die Mündungs¬ öffnungen der Überstromkanäle 18, 19 in den Anschlussflanschen 6, 7 mit einer Filteranordnung versehen.
Im Innern der Druckbehälteranordnung ist ein Phasenleiter 20 angeordnet. Der Phasenleiter 20 ist im Wesentlichen mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgestattet, wobei der Phasenlei¬ ter 20 koaxial zur Symmetrieachse 3 angeordnet ist. Es kann auch vorgesehen sein, dass mehrere parallel zur Symmetrieach- se 3 ausgerichtete Phasenleiter im Innern der Druckbehälteranordnung befindlich sind. Zur Abstützung des Phasenleiters
20 gegenüber einer Wandung der Druckbehälteranordnung ist vorliegend vorgesehen, dass ein Scheibenisolator 21 an dem zweiten Behälterelement 2 angeordnet ist. Dazu ist vorgese¬ hen, dass der Scheibenisolator 21 zentrisch von dem Phasenleiter 20 durchsetzt ist, wobei am äußeren Umfang des Schei¬ benisolators 21 ein Rahmen angeordnet ist. Der Rahmen ist in den zweiten Stirnkörper 5, des zweiten Behälterelementes 2 eingesetzt. Dabei kann es vorgesehen sein, dass der Scheibenisolator 21 Ausnehmungen aufweist, so dass ein im Innern der Druckbehälteranordnung, also innerhalb des ersten und des zweiten Behälterelementes 1, 2 befindliches elektrisches iso¬ lierendes Fluid, vorzugsweise ein elektrisch isolierendes Gas wie Schwefelhexafluorid, durch den Scheibenisolator 21 hindurchtreten kann. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass eine fluiddichte Barriere unter Nutzung des Scheibenisolators
21 an den zweiten Stirnkörper 5 des zweiten Behälterelementes 2 angeordnet ist.
Alternativ kann auch die Nutzung abweichender Formen von Isolatoren vorgesehen sein, beispielsweise können auch stabför- mige Isolatoren, welche radial um die Symmetrieachse 3 herum angeordnet sind, den Phasenleiter 20 zentrisch in der Druck- behälteranordnung positionieren.
Bei einer Relativbewegung der beiden Behälterelemente 1, 2 zueinander kommt es zu einer Veränderung des zwischen den einander zugewandten Stirnseiten befindlichen Isolierfluid gefüllten Kompensationsspaltes. Nähern sich die beiden Behäl¬ terelemente 1, 2 verkleinert sich der Kompensationsspalt. Entfernen sich die beiden Behälterelemente 1, 2 voneinander, vergrößert sich der Kompensationsspalt. Entsprechend umge¬ kehrt ändert sich die Ausdehnung des Kompensationsvolumens.
Die in Figur 2 gezeigte Variante entspricht bis auf die Aus¬ gestaltung des Phasenleiters 20 sowie dessen Art der Abstüt¬ zung der aus Figur 1 bekannten Druckbehälteranordnung. Der Phasenleiter 20 ist vorliegend als Hohlleiter ausgeführt, wobei im Bereich seiner mechanischen Abstützung ein Zwischenstück aus Vollmaterial eingesetzt ist. Im Zwischenstück ist ein verjüngter Abschnitt gebildet, in welchem ein Stützisola¬ tor 21a verschraubt ist. Der verjüngte Abschnitt dient einer dielektrischen Schirmung der Befestigungsstelle sowie der Befestigungsmittel des Stützisolators 21a. Der Stützisolator 21a ist über eine Schraube mit dem Phasenleiter 20 ver¬ schraubt. Mit seinem von dem Phasenleiter 20 abgewandten Ende liegt der Stützisolator 21a innenmantelseitig am Stirnkörper 5 des zweiten Behälterelementes 2 an. Im Stirnkörper 5 sind mehrere radiale Ausnehmungen angeordnet, durch welche der in Figur 1 gezeigte Scheibenisolator 21 mit dem Stirnkörper 5 verschraubt ist. Der Stützisolator 21a nutzt eine dieser Aus¬ nehmungen, um ebenfalls mit dem Stirnkörper 5 verschraubt zu werden. Der Stützisolator 21a kann verschiedene Formgebungen aufweisen. Vorliegend ist der Stützisolator 21a mit einer quer zur Stützrichtung verlaufenden Ausnehmung ausgestattet.

Claims

Patentansprüche
1. Druckbehälteranordnung mit einem längenveränderlichen Kompensationsabschnitt, welcher ein erstes und ein zweites Be- hälterelement (1, 2) aufweist, die relativ zueinander beweg¬ bar und über eine Dichtungsanordnung miteinander fluiddicht verbunden sind,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Dichtungsanordnung von einem Hüllmantel (17) umgriffen ist.
2. Druckbehälteranordnung nach Anspruch 1,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Dichtungsanordnung mit einer Gleitdichtung verbunden ist, welche Teil einer druckfesten Fluidbarriere ist.
3. Druckbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Hüllmantel innenmantelseitig und außenmantelseitig von einem oder mehreren differenzdruckausgeglichenen Medium/Medien umspült ist.
4. Druckbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Hüllmantel (17) elektrisch leitend mit den beiden Behäl¬ terelementen (1, 2) kontaktiert ist und eine Rückstrombrücke über der Dichtungsanordnung ausbildet.
5. Druckbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
an den beiden Behälterelementen (1, 2) an voneinander abgewandten Enden jeweils ein Verbindungsflansch angeordnet ist, zwischen welchen sich der Hüllmantel erstreckt.
6. Druckbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
ein Überströmkanal (18,19) ein zwischen dem Hüllmantel (17) und zumindest einem Behälterelement (1, 2) und/oder zwischen zumindest einem Behälterelement (1, 2) und der Dichtungsan¬ ordnung angeordnetes Hohlvolumen mit der Umgebung des Hüllmantels (17) verbindet.
7. Druckbehälteranordnung nach Anspruch 6,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
der Überströmkanal (18,19) sich zumindest abschnittsweise durch einen Verbindungsflansch (6,7) erstreckt.
8. Druckbehälteranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
die Druckbehälteranordnung ein Kompensationsvolumen aufweist, in welchem umgekehrt proportional zur Änderung eines Druckbe¬ hältervolumens eine Volumenänderung erfolgt, wobei das Kom- pensationsvolumen von dem Hüllmantel (17) umgriffen ist.
9. Druckbehälteranordnung nach Anspruch 8,
d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass
das Kompensationsvolumen zumindest teilweise von einer Kol- ben-Zylinder-Anordnung (11, 12, 13) begrenzt ist, wobei der Kolben mit dem einen Behälterelement (1, 2) und der Zylinder (12) mit dem anderen Behälterelement (1, 2) winkelsteif ver¬ bunden ist.
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