CH219136A - Vorrichtung zur Abbremsung der kinetischen Energie eines plötzlich aufgeschleuderten Verschlussdeckels von Reaktionsbehältern mit Hilfe eines Verdichtungszylinders. - Google Patents

Description

  



  Vorrichtung zur Abbremsung der kinetisehen Energie eines plötzlich aufgeschlenderten    Versehlussdeckels    von Reaktionsbehältern mit Hilfe eines   Terdiebtungszylinders.   



   Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Abbremsung der kinetischen Energie eines plötzlich (durch   Behälter-    innendruck) aufgeschleuderten   Verschluss-    deckels von Perkolatoren, Extrakteuren und sonstigen Reaktionsbehältern mit Hilfe eines   Verdichtungszylin    ders.



   Bei der Abbremsung des aufgeschleuderten Verschlussdeckels durch den bei bekannten Vorrichtungen vorhandenen Bremszylinder treten infolge des sehr hohen Kompressionsenddruckes   ausserordentliche Material-    beanspruchungen auf, die die Lebensdauer der Vorrichtungen beeinträchtigen.   Ander-    seits ist die auftretende   Offnungsenergie    des Verschlussdeckels von vielen Faktoren abhängig und schwankt sehr stark, so daB die Endstellung des Deckels beim Offnen ebenfalls verschieden ist ; von dem hohen Kompressionsenddruck nach vollendeter Öffnung wird der Deckel in SchlieBrichtung zurück sehr stark beschleunigt und so entweder wieder zugeschlagen oder mit   gober    Wucht gegen die nur an einer Stelle vorgesehene Arretierungsvorrichtung zurückgeschlagen.



  Der hohe   Eompressionsenddruok    und das Zurückschlagen des Deckels wird nun erfindungsgemäB vermieden durch Einrichtungen zur Begrenzung des Kompressionsenddruckes im   Verdichtungszy. linder    und zum Festhalten des Deckels in jeder beliebigen   Offnungs-    lage. Als   solehe    Einrichtungen lassen sich beispielsweise eine Umflutleitung am Brems  zvlinder,    sowie eine Zahnstange oder dergleichen am Gleitkopf des   Eurbeltriebes    verwenden. An Stelle der Umflutleitung oder auch ausserdem kann ein Uberdruckventil oder ein verhältnismässig   gober    Zylindertotraum zur Begrenzung des   gompressionsend-    druckes angewendet werden.



   Es wird also gegenüber den bisher angewandten Ausführungen, trotz leichter Bauart, eine beträchtliche Steigerung der Betriebssicherheit und Lebensdauer der Entleerungsvorrichtung erzielt.



   Ein Ausführungsbeispiel einer erfin   dungsgemässen    Vorrichtung ist in Fig. 1 bis 3 dargestellt. Die Fig. 1 und 3 geben eine Darstellung bei geschlossenem Klappdeckel.



  Fig. 2 zeigt die   Stellung der Anpresskurbel    bei Freigabe des   Scharnierhebels.    Fig. 4 veranschaulicht eine Friktionsbremse zum   Fest-    halten des Deckels in jeder beliebigen Offnungslage.



   Am Unterteil des DruckbehÏlters   1    ist ein Zwischenst ck 2 befestigt, gegen das ein Klappdeckel 3 mit Hilfe eines angelenkten Scharnierhebels 4 angepresst wird. Der Seharnierhebel 4 ist mit einer Scharnier   5.    die in Lagern 6 geführt wird. fest verbunden.



  Das Hebelende 7 ist zylindrisch ausgebildet und ruht in   Schliessstellung auf einem Druck-    st ck 8. das wiederum auf Bolzen 9 der An  presskurbel    10 drehbar gelagert ist.



   Die gesamten Vorrichtungsteile umgibt ein Schutzkasten, durch den beim   Offnen    des   Versehlusses    der Inhalt des   Druckbehälters l    aufgefangen und in   ein geeignetes Abfluss-    rohr abgeleitet wird. Die Welle 5 ist durch   Stopfbüchsen    aus dem Schutzkasten naeh aussen geführt.



   Ausserhalb des Sehutzkastens ist nach Fig.   3    die Welle 5 mit einer Kurbel 11 fest    verbunden, die über einen Lenker 1@ mit    einem Gleitkopf 13 gelenkig in Verbindung steht. Der Gleitkopf 13 lÏuft auf einer Gleitbahn 14 und ist durch eine Kolbenstange 15 mit dem Kolben 16 im Luftbremszylinder 17 verbunden. Die Teile 11 bis   13    und 15 bis 16 sind möglichst massearm gehalten. Der Luftbremszylinder besitzt eine Umflutleitung 18 mit   Regel Vorrichtung 19.    sowie einen Stutzen   20    mit   Uberdruckventil    21 und   Anseblussstutzen 22 für Fressluft-    zufuhr. An der Gleitbahnseite des Zylinders ist eine kleine Bohrung 23 zum Luftabfluss angebracht.

   Am Gleitkopf 13 ist eine Zahnstange 24 befestigt, in die nach   Offnen    des Deckels   massearme,    federbelastete Klinken 25, die in einem gemeinsamen Rahmen   26    drehbar gelagert sind, eingreifen. Der Rahmen   26 ist durch    die vorgespannte Druckfeder 27 abgefedert. Die Klinken   25    können g   dureh Hebel    28 und 29 und Verbindungsglied 30 ausgehoben werden.



   An Stelle einer Zahnstange lässt sich sinngemäss ein Zahnrad oder ein Zahnradteilst ck anwenden. Ebenso ist es möglich.



  Zahnstange, Zahnrad oder Zahnradteilst ck an dem festen Rahmen zu befestigen und die Klinken an den beweglichen Teilen   anzu-    bringen.



   Ferner ist es auch möglich, an Stelle von in Zähne   eingreifendeI linken    eine Bremse in entsprechender Weise anzuordnen.



   An geeigneter   Stutzkonstruktion    ist ein elastisches Anschlagorgan 31 befestigt, das den Íffnungsausschlag der Kurbel 11 be  g ren zt.   



   Die in Fig. 3 strichpunktiert eingetragene Stellung von Kurbel 11. Lenker 12.   Gleit-    kopf   13.    Zahnstange 2 und Kolben 16 zeigt die äusserste   Tuage    dieser Teile bei geöffnetem Klappdeckel.



   Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Sobald   dnrch Ilrehen    der Anpresskurbel 10 im Uhrzeigersinn die Unterstützung des zylindrischen Endes 7 des   Scharnierhebels    4 entfallen ist. wird der Deekel 3 mit   Schar-      nierhebel 4 durch den Timendruck    des   Behäl-      ters l explosionsartig aufgestossen.

   Um    die Beanspruchung der Scharnierwelle 5 durch die BeschleunigungskrÏfte im ersten Moment der   Offnungsbewegung    möglichst niedrig zu halten. ist es wesentlich. da¯ die durch die Scharnierwelle   5    au¯erhalb des   Schutz-    kastens zu beschleunigenden Massen im Verhältnis zu der gesamten, beim   Offnungsvor-    gang g zu beschleunigenden Masse m¯glichst klein sind.



   Die beim Íffnungsvorgang entwickelte gro¯e kinetische Energie wird durch Kom  pressionsarbeit im Luftbremszylinder    17 vernichet. Dies geschieht in der Weise, dass der    Beginn der Bewegung nach Fig. 3 kurz vor dem rechten Ende des Kompressionszylinders    17 liegende   Kolben      16    eine Bewegung nach links ausf hrt und dabei die in dem Zylinder 17 befindliche Luft zusammenpresst. Um den Kompressionsdruck nicht  ber ein ge   wunschlos Mass,    z.

   B. 8 atü, ansteigen zu lassen, ist die Umflutleitung 18 mit   Regulier-    organ 19 vorgesehen, die, sobald der Kolben einen bestimmten Weg innerhalb des Zylinders zurückgelegt hat, Luft aus dem Zylin  derteil    vor dem Kolben hinter den Kolben gelangen lässt und dadurch in gewollter Weise eine Verminderung des bremsenden Gegendruckes herbeiführt. Das   Uberdruek-    ventil 21 begrenzt den   Kompressionsend-      druek auf    das vorgesehene   fats.    Auch kann durch Vergrösserung des   Zylindertotraums    die Hohe des   Kompressionsenddruckes    am m Hubende vermindert werden. Dies kann beispielsweise durch Verlängerung des Zylinders oder durch Anschluss eines Druckbehälters an das Zylinderende geschehen.



   In vorteilhafter Weise wird vor Beginn des   Offnungsvorganges    in den   Luftbrems-    zylinder Pre¯luft von einigen at , beispielsweise 3 at , eingelassen, um von Beginn der Bewegung an eine stärkere Bremswirkung zu erzielen und eine gleichmässigere Bremswirkung auf dem ganzen   Offnungswege    herbeizuführen.



   Bei normalem Arbeiten des   Luftbrems-    zylinders kommt die Kurbel 11   beim Off-      nungsvorgang    vor dem Anschlagen am ela  stischen    Anschlagorgan 31 zum Stillstand.



  Für den Fall. dass infolge grober Nachlässigkeit in der Wartung die   Offnungsenergie im    Luftbremszylinder nur unvollständig vernichtet wird, so schlägt die an der Kurbel 11 vorgesehene Nase an das elastische   Anschlag-    organ 31, worauf durch Zusammenbiegen dieses Gliedes die in den bewegten Teilen   aufgespeicherte kinetische Energie    verbraucht wird. Das Anschlagorgan ist so gestaltet, da¯ ein möglichst grosser Deformationsweg bei annähernd gleichbleibendem   Biegungswider-    stand erreicht wird.



   Nach Beendigung der   Offnungsbewegung    wird die   Abbremsvorrichtung    festgesetzt, damit eine   Kolbenrückbewegung    infolge des vorhandenen   Kompressionsenddruckes    nicht erfolgen kann. Hierzu dient die an Gleit kopf 13 befestigte Zahnstange 24, in die die   : n dem abgefederten    Rahmen 26 gelagerten Klinken 25 am Hubende eingreifen. Die Ausf hrung unterscheidet sich von bekannten Ausführungsformen ähnlicher Art dadurch, da¯ das Abfangen der Rückbewegung auch dann unmittelbar am Umkehrpunkt der Kol  benbewegung    erfolgt, wenn die Lange des Kolbenhubes infolge   ungleichmäBiger Off-       nungsenergie stark schwankt.

   Hierdurch    wird in jedem Fall die Entwicklung gro¯er   Rückbewegungsenergien    vermieden, deren Abfangen bei den bekannten Ausführungen ausserordentlich hohe Belastungsspitzen   er-    gibt.



   Die grosse   Offnungsgesohwindigkeit    der Klappe mit Kolben und Gleitkopf bringt es mit sich, dass die Klinken beim Anflanf auf die Zahnstange, auch wenn diese hierfür am Anlanf eine nur geringe Steigung besitzt, schlagartig ausgehoben werden. Die massearme Ausführung der Klinken besitzt den Vorteil, daB die Aufschlagbeanspruchung entsprechend der geringen Masse   verhältnis-    mässig niedrig ausfällt, die   Aufwärtsbewe-    gmg der Klinken durch mässigen Druck mit einfachen Federn schnell abgefangen und ein n sicheres Einlegen der Klinken in die arretierenden ZÏhne innerhalb der zur Ver  fügung    stehenden kurzen Zeit erreicht wird.



   Der beim Auffangen der Rückbewegung noch vorhandene Druck vor dem Kolben fliesst durch die Umflutleitung und die Zylin  derbohrung    23 ohne weiteres ab, so da¯ dann das   Auslosen    der Klinken für den folgenden Schliessvorgang ohne Hemmung durch einfaches Ausheben der nunmehr unbelasteten Klinken erfolgen kann. Vorteilhaft werden beide Klinken gleichzeitig durch gelenkig verbundene   Nockenhebel    mit einem Handgriff ausgehoben.



   Die Anordnung einer Friktionsbremse zum Festhalten des Deckels in jeder beliebigen Offnungsendlage ist beispielsweise in Fig. 4 dargestellt.



   Die Zahnstange 24 auf dem Gleitkopf   13    ist hierbei durch einen   Bremsstab    32 ersetzt, wÏhrend statt der Klinken 25 der drehbeweg liche Bremsbaeken 33 mit einer exzentrisch angeordneten Bremsfläche 34 vorgesehen ist.



  Der Bremsbacken 33 wird durch die Feder 35 leicht angepresst und kann durch den Hebel   36. ähnlich    wie die Klinke in Fig. 3 angelüftet werden. Der Backen 33, die Feder 35 und der Hebel 36 sind in dem   gemein-    samen Rahmen 26 gelagert, der, wie bei der Anordnung gemϯ Fig. 3, durch die vorgespannte Druckfeder 27 abgefedert ist.



   Die Bremse tritt dadurch in TÏtigkeit. da¯ sofort nach Einleiten der R ckbewegung des Gleitkopfes 13 mit   Bremsstab      32    in   Deekelschliessrichtung    der Backen 33 durch die Reibung an dem   Bremsstab 32 mitgenom-    men und so durch die exzentrisehe   Anzugs-    fläche 34 die erforderliehe   Bremsreibungs-    kraft zwischen Backen   33    und Bremsstab   32    erzielt wird. Auch durch diese Anordnung wird also der Gleitkopf bezw. der Klappdeckel in jeder beliebigen   Offnungsendlage    festgehalten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH : Vorrichtung zur Abbremsung der kinetischen Energie eines plötzlich aufgeschleuderten Verschlu¯deckels von ReaktionsbehÏltern mit Hilfe eines Verdichtungszylinders. gekennzeichnet durch Einrichtungen zur Begrenzung des Kompressionsenddruckes im Verdichtungszylinder und zum Festhalten des Deckels in jeder beliebigen Offnungs- endlage.

   UNTERANSPRÜCHE : 1. Vorrichtung nach Patentanspruch. kennzeichnet durch eine nach Zurücklegung eines Kolbenhubteils zur Wirkung kommende Umflutleitung (18), wodurch die komprimierte Luft hinter den Kolben (16) gelan en und sehlieBlich Druckausgleich zwischen den Zylinderräumen vor und hinter dem Kolben (16) eintreten kann.

   2. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Anordnung eines ¯berdruckventils (21) zur Begrenzung des Kompressionsenddruckes auf einen entsprechend eingestellten H¯chstwert.

   3. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch die Anordnung eines 5% des Hubraumes übersteigenden Zylindertotraumes zur Vermeidung eines zu raschen und hohen Druckanstieges gegen Ende der Kol- benbewegung.

   4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ zur Begrenzung des Kompressionsenddruckes im Verdich tungsxylinder eine Umflutleitung und ein ¯berdruckventil vorgesehen sind.

   5. Vorrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Kompressionsenddruckes im Verdich tungszylinder eine Umflutleitung und ein 5 %des Hubraumes bersteigender Zylindertotraum vorgesehen sind. fi. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zur Begrenzung des Kompressionsenddruckes ein Uberdruck- ventil und ein 5% des Hubraumes bersteigender Zylindprtotraum vorgesehen sind.

   7. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, da¯ als Einrichtungen zum Be ; renzen des Kompressionsenddruckes eine Umflutleitung (18). ein ¯berdruckventil (21) und ein 5 % des Hubraumes übersteigender Zylindertotraum vorgesehen sind.

   8. Vorrichtung nach Patentanspruch, ge- kennzeichnet durch die Anordnung wenig- stens einer in ein gezahntes Glied (24) eingreifenden Klinke (25) zum Festhalten des Deckels in jeder beliebigen Offnungsendlage, wobei die Klinke (25) in einem Rahmen (26) gelagert ist.

   9. Vorrichtung nach Unteranspruch 8. dadurch gekennzeichnet, dass das gezahnte Glied (24) mit dem Verdichtungskolben gekuppelt ist.

   10. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, gekennzeichnet durch mehrere im Zahneingriff gegeneinander versetzte Klinken (25).

   11. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Rahmen (26) abgefedert ist.

   12. Vorrichtung nach Unteranspruch 8, gekennzeichnet durch federbelastete Klinken (25).

   13. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch Anordnung einer Frik taonsbremse zum Festhalten des Deckels in jeder beliebigen Offnungsendlage.

   14. Vorrichtung nach Patentanspruch, gekennzeichnet durch ein den Offnungsweg des Deckels begrenzendes elastisches Anschlagcrgan (31).