用於加壓流體的筒的製作方法
2023-05-24 02:49:21
專利名稱：用於加壓流體的筒的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於加壓流體的筒。
可將加壓流體，特別是諸如丁烷的液化石油氣的封裝件製成筒形。這些筒可與不同類型的裝置連接在一起，這些裝置利用存儲在筒中的氣體進行工作，例如烘箱、照明設備、焊槍等。
通常，這種筒包括具有呈圓柱體形壁的金屬筒體，在該金屬體的底端具有被底部封住的開口。該底部呈凹形，並通過鍛壓連接到該筒體上。
容納在筒中的流體(通常為可燃氣體)利用兩種可能的方法排出-可以提供可穿孔的筒，即筒體被全部封閉的筒。該筒體的頂部包括穿孔的區域，在那裡屬於裝置的穿孔機可刺穿該筒，從而將流體排出。
-還可以提供帶有閥門的筒，即在頂部設有氣體排出閥的筒。此類筒與可穿孔的筒相比，具有較高的安全級別。
當然，每種筒均具有特定的直徑，從而使設計用於與可穿孔的筒一起操作的裝置不能與帶有閥門的筒一起操作，反之亦然。
為了研製新型筒，從經濟的角度考慮，現存元件的再利用自然是令人讚許的，這是由於它無需製造新的工具。
特別地是，在研製帶有閥門的筒的背景中，可發現利用可穿孔的筒的底部是值得的。具體來說，每年上百萬地製造可穿孔的筒，因此用於製造該帶有閥門的筒的大量工具很大程度上得到攤銷。
此外，帶有閥門的筒再次利用根據可穿孔的筒確定尺寸的底部，這樣會產生問題，這是由於帶有閥門的筒必須具有不同於可穿孔的筒的直徑。這種直徑上的差異產生了與確定尺寸以接收可穿孔的筒的裝置之間的不兼容性。
實際上，可穿孔的筒的直徑為86mm，而具有類似容積的帶有閥門的筒必須具有直徑大於91mm的筒體，以便與市場上現有的設計用於與可穿孔的筒一起操作的裝置形成不兼容性。
因此可以看出，如果想要利用直徑小於筒體直徑的現有底部，那麼該筒體必須具有可變形的壁部，以便能夠將該筒體連接到該底部上。因此，可以設想利用具有圓柱體形部分的筒體。
筒體直徑縮小以適應現有的底部，這會對該筒抵抗加壓流體的壓力的能力產生負面影響。換句話說，改變筒體的直徑會產生應力集中，這在某種條件下會使筒體產生不被允許的變形。
本發明的一個目的就是，建議一種用於封裝加壓流體的筒，該筒直徑縮小，並具有良好的抗壓性能。
本發明的主要目的是一種用於加壓流體的筒，其包括-筒體，該筒體具有圓柱體形部分和圓形開口，該圓柱體形部分的直徑D在75mm到110mm之間，並且該圓柱體形部分的一端由圓頂覆蓋住頂部，該圓形開口位於該圓柱體形部分的另一端，和-具有直徑d的底部，該直徑d在70mm到90mm之間，且小於該筒體靠近開口處的直徑D，並且該底部具有朝向該筒體內部的凹陷，該底部和該筒體之間的連接是通過形成環形接縫來實現的，其特徵在於，在該筒體靠近該開口的部分中具有連接帶A，該連接帶A包括-具有高度h的圓柱體形端部，該圓柱體形端部具有與該底部直徑大小相等的直徑，-錐形部分，該錐形部分將該圓柱體形端部連接到該圓柱體形筒體上，該錐形部分與該圓柱體形端部之間形成夾角α，該角度α在10到30°之間，並且該圓柱體形端部的高度h在3mm到10mm之間。
該連接帶的特殊構造是，實現了縮小該筒體的直徑以用於連接到具有較小直徑的底部上，且並不會形成應力集中區域。
根據該筒的其它特徵-該錐形部分和該圓柱體形部分之間的連接部分的半徑R1在2mm到20mm之間，並且-該錐形部分和該圓柱體形端部之間的連接部分的半徑R2在2mm到20mm之間。
優選地，角度α在12到18°之間。
特別地是，角度α等於15°；事實上，該數值是將應力峰值最小化和使得錐形部分具有較好的高度之間的一種很好的折中辦法。
筒的另一種結構是，底部具有圓柱體形的部分，該圓柱體形部分抵靠在該筒體的圓柱體形端部上，這樣能夠形成剛性的環帶。
優選地，該圓柱體形端部的高度h為5mm。
優選地，該連接部分的半徑R1約為10mm，並且該連接部分的半徑R2約為10mm。
為了能夠被充分地了解，本發明參照附圖進行說明，該附圖以非限定性示例的方式示出了根據本發明所述的筒的一個實施例。
圖1是根據本發明所述筒的軸向截面圖，圖2是所述筒的底部的局部放大圖。
如圖1所示，該筒1包括兩個主要元件，即筒體2和底部3。
筒體由金屬片構成，該金屬片被構造成具有圓柱體形部分2a，圓頂2b置於該圓柱體形部分2a的頂上。
該圓頂2b收容有能夠與裝置相互作用的閥門8，該裝置利用容納在筒中的流體。該閥門通過焊接連接到該筒體上。
該底部3由封住該筒體的凹形金屬杯構成。
該底部3通過鍛壓連接到筒體2上。
如圖2中更清楚地所示，筒體被構造成具有環形鉤5，而底部3被構造成具有延伸成環形鉤7的環形弧6。筒體2的環形鉤5和底部3的環形鉤7彼此嵌套，以便在筒體2和底部3之間形成機械連接。
根據本發明所述的筒的特定特徵是，底部的直徑小於筒體的圓柱體形部分的直徑。
因此，筒體具有連接帶A。
要注意的第一點是，該連接帶A靠近該筒體2的開口。這種設置尤其能利用在靠近該開口處進行工作的工具；實際上，正是該區域對於必須進行錘擊操作的工具來說是最便於接近的。
其次應該注意到，連接帶A具有非常特殊的構造，其原因將在下文中進行解釋。
特別地是，連接帶被分成-使圓柱體形端部2c的直徑與該底部的直徑相等；該圓柱體形端部具有高度h，-錐形部分2d使筒體的圓柱體形端部2c與該圓柱體形部分相連。
應該注意到，該筒用於接收壓力大於大氣壓的流體。該流體以氣液混合態存在於筒中。
注意，在爆炸前，在氣體壓力增加的影響下，氣筒將維持永久的機械變形；該變形就是底部的鼓起，即底部凹陷的變化能夠在保持筒密封的同時，增加筒內部的容積。
根據本發明所述筒的連接帶的特性在於，直徑的縮小並不會破壞該筒的性能；明確地說，該截面的變化形成應力集中區域。
因此，圓柱體形底部的高度h在3mm到10mm之間；該設置使得該底部3能夠直接靠在筒體2的圓柱體形端部2c上。
錐形部分還與該圓柱體形端部形成10到30°之間的夾角。該相對平坦的角度能夠使形成的應力峰值最小化，該應力峰值是由於因直徑的變化所導致的不連續性而產生的。
優選地，角度α在12到18°之間，這是將應力峰值最小化和使得錐形部分具有較好的高度之間的一種令人滿意的折中辦法，將應力峰值最小化和使得錐形部分具有較好的高度是難以工業製造的。角度α的優選值可估計為15°。
筒體2的錐形部分2d和圓柱體形部分2a之間的連接部分的半徑R1，以及錐形部分和圓柱體形底端之間的連接部分的半徑R2都在2mm到20mm之間。半徑R1和R2的優選值約為10mm。
因此可以看出，所有限定連接帶的參數均有助於形成具有最小應力集中的區域。
除了能夠利用直徑小於筒體直徑的現有底部之外，對於本發明所述筒的附加優點在於，形成突起的接頭徑向位於筒體的直徑範圍內部。
因此，根據本發明所述的筒可以彼此相互倚靠的方式進行存放，而接頭並不會形成妨礙。
權利要求
1.一種用於加壓流體的筒，其包括-筒體，所述筒體具有圓柱體形部分(2a)和圓形開口，所述圓柱體形部分(2a)的直徑D在75mm和110mm之間，並且所述圓柱體形部分(2a)的一端由圓頂覆蓋住頂部，所述圓形開口位於所述圓柱體形部分(2a)的另一端，和-具有直徑d的底部(3)，所述直徑d小於所述筒體靠近所述開口處的直徑D，並且所述底部(3)具有朝向所述筒體(2)內部的凹陷，所述底部(3)和所述筒體(2)之間的連接是通過形成環形接縫實現的，其特徵在於，在所述筒體靠近所述開口的部分中具有連接帶A，所述連接帶A包括-具有高度h的圓柱體形端部(2c)，所述圓柱體形端部(2c)具有與所述底部直徑大小相等的直徑，-錐形部分(2d)，所述錐形部分(2d)將所述圓柱體形端部連接到所述圓柱體形筒體上，所述錐形部分(2d)與所述圓柱體形端部之間形成夾角α，所述角度α在10到30°之間，並且所述圓柱體形端部(2c)的高度h在3mm到10mm之間。
2.如權利要求1所述的筒，其特徵在於，所述錐形部分(2d)和所述圓柱體形部分(2a)之間的連接部分的半徑R1在2mm到20mm之間。
3.如權利要求1或2所述的筒，其特徵在於，所述錐形部分(2d)和所述圓柱體形端部(2c)之間的連接部分的半徑R2在2mm到20mm之間。
4.如權利要求1至3中的一項所述的筒，其特徵在於，所述角度α在12到18°之間。
5.如權利要求1至4中的一項所述的筒，其特徵在於，所述角度α等於15°。
6.如權利要求1至5中的一項所述的筒，其特徵在於，所述底部(3)具有圓柱體形部分(3a)，所述部分(3a)抵靠在所述筒體(2)的所述圓柱體形端部(2c)上。
7.如權利要求1至6中的一項所述的筒，其特徵在於，所述圓柱體形端部高為5mm。
8.如權利要求2至7中的一項所述的筒，其特徵在於，所述連接部分的半徑R1約為10mm。
9.如權利要求3至8中的一項所述的筒，其特徵在於，所述連接部分的半徑R2約為10mm。
全文摘要
本發明涉及一種用於加壓流體的筒，其包括筒體以及具有直徑d的底部(3)，該筒體具有圓柱體形部分(2a)和圓形開口，該圓柱體形部分(2a)的直徑D在75mm到110mm之間，並且在該圓柱體形部分(2a)的一端由圓頂覆蓋住頂部，該圓形開口位於該圓柱體形部分(2a)的另一端，所述直徑d小於該筒體靠近該開口處的直徑D，並且該底部(3)具有朝向該筒體(2)內部的凹陷，該底部(3)和該筒體(2)之間的連接是通過形成環形接縫來實現的。本發明的特徵在於，在該筒體靠近該開口的部分中具有連接帶A，該連接帶A包括圓柱體形端部(2c)和錐形部分(2d)，具有高度h的該圓柱體形端部(2c)具有與該底部直徑大小相等的直徑，該錐形部分(2d)將該圓柱體形端部連接到該圓柱體形筒體上，該錐形部分(2d)與該圓柱體形端部之間形成夾角α，該角度α在10到30°之間，並且該圓柱體形端部(2c)的高度h在3mm到10mm之間。
文檔編號F17C1/00GK101091083SQ200580045204
公開日2007年12月19日 申請日期2005年10月24日 優先權日2005年3月24日
發明者艾裡克·卡拉託, 亞安·迪溫斯 申請人:煤氣應用有限公司