Hi,
baut man einen kleinen Drucktank, so muss man sich auch Gedanken dazu machen was der in seinem Leben auszuhalten hat. So gibt es einmal den Betriebsdruck unter normalen Bedingungen. Danach wird meist der Tank ausgelegt. Dann gibt es aber den Bereich wo es keine normale Bedinungen mehr sind. Da wären z.B. bei den meisten Sprayflaschen 50°C. Durch die Temperatur steigt der Innendruck und bei 50°C ist die Grenze dann so langsam erreicht wo der Behälter nachgibt. Man kann das zwar durch einen noch stabileren Behälter ausgleichen, aber das schiebt dann den Punkt des Versagens weiter nach oben, was dazu führen kann, das es noch häftiger knallt als vorher.
Die Lösung ist ein Bauteil das gezielt ohne Schaden anzurichten versagt und den Druck im Tank eine Möglichkeit gibt zu entweichen. Das wäre z.B. ein Berstventil oder Berstplatte. Die gibt es auch im Handle zu bekommen, haben ein genormtes Gewinde und eine bestimmten Druck bei denen diese nachlassen. Leider sind die zu groß. Das kleinste Ventil was ich gefunden habe in einem Katalog hatte noch ein G1/" Gewinde. Eines in der Espressokanne war etwas kleiner, aber leider keine Ahnung wann es auslöst.
Also habe ich mir Gedanken gemacht wie sowas funktioniert und wie man das selber machen könnte.
Als erstes braucht man ein Werkstoff für das berstende Element, der geringere Festigkeitswerte hat als das Gehäuse. Sonst würde ja das Gehäuse mit versagen. Man könnte auch eine dünnere Wandstärke nehmen. Sind die Temperaturen im Betrieb niedrig genug, wäre auch ein Kunststoff machbar. Das hat mich auf diese Lösung gebracht
In dem Deckel eines Tank wird eine Bohrung vorgenommen. Diese wird dann bis zu einer bestimmten tiefe gesenkt. Die Senkung liegt auf der Überdruckseite. Das Loch wird komplett mit Kunststoff gefüllt. wie oben recht zu sehen ist.
Jetzt kommt mein Problem wo ich nicht so rechth weiter weiß.
Unten links haben wir den Fall, das wir das ganze als Scherung betrachten. Es wird aus dem Kunststoff der innere Teil so heraus gedrückt wie die Bohrung groß ist. Dabei kommt es zu Scherkräften im Kunststoff. Die Bruchlast ergibt sich dann aus der Scherfestigkeit des Kunststoffes und der Scherfläche.
Unten rechts sehen wir das ganze als Druckbelastung betrachtet. Der Kunststoff will wie eine Flüssigkeit im Trichter durch das kleine Loch fließen. Dabei drückt er auch von außen und es kommt zu keiner Scherung. Hier müßte die man das dann mit der Druckfestigkeit berechnen.
Ich glaube aber auch, es gibt da einen Übergang zwischen beiden Belastungsfällen. Je nachdem wie tief die Senkung ist. Bei einer sehr flachen Senkung würde ich von einer Scherung aus gehen. Es kann dann sogar passieren das der äußere Ran sich aufbäumt, Falten wirft, und dann durch das Loch gedrückt wird. Ich würde daher also einfach mal davon ausgehen, das der Bersdruck abhängt von dem Bohrungsdurchmesser und der Seknungstiefe. Könnte ich das berechnen, hätte ich schon mal einen Punkt wo ich mit dem Testen anfangen könnte.
Warum so und nicht ein gekauftes?
Das gekaufte ist wie gesagt zu groß. G1/8" mit dem Bauteil ist nicht ganz so groß wie ein Fingerhut. Macht bei einem sehr kleinen Drucktank keinen Sinn. Okay, es wäre einfacher und auch wohl definierter.
Die Selbstbaulösung könnte nur 1-1,5mm im Durchmesser haben. Es reicht ein sehr kleines Loch um Druck abzulassen. als Stopfen könnte man Epoxy nehmen. Das gekaufte Ventil z.B. schafft bis 3000l/min was bei einem Volumen von sagen wir mal 0,2l keinen Sinn macht.
Gruß
Neil
Die Erde ist eine Scheibe. Egal in welche Richtung sich die Menschheit bewegt, sie geht immer auf einen Abgrund zu.
29. Oktober 2006 um 13:54]
