Befestigungseinrichtung für eine Rohrverschlusskappe
Die Erfindung betrifft eine innenliegende Befestigungseinrichtung für eine Rohrverschlusskappe, insbesondere zum Verschliessen von Rohrenden emaillierter Rührerarme.
Es ist bekannt, Rohrenden beispielsweise so zu verschliessen, dass man das Rohr und die Kappe mit einem Gewinde versieht und miteinander verschraubt. Eine derartige Verbindung ist jedoch bei emaillierten oder mit sonstigen Schutzüberzügen überzogenen Teilen nicht geeignet, weil das Gewinde nicht oder nur schwer herstellbar ist und nicht ohne weiteres dichthält. Ferner treten bei sich drehenden Teilen wie Rührerenden Kräfte auf, durch welche die Kappe gelöst werden könnte. Derartige Kräfte können auch durch Verkleben der Rührerkappe mit dem Behälterboden bei Produktanhäufungen auftreten. Anderseits können jedoch von aussen anzubringende Sicherungselemente wie Schrauben oder Stifte zumindest dann keine Verwendung finden, wenn ein geschlossener Korrosionsschutzüberzug vorhanden sein soll.
In anderen Fällen ist es dagegen mitunter nachteilig, dass eine unbefugte Öffnung des Verschlusses leicht möglich ist, obwohl in gewissen Fällen eine unbefugte Öffnung des Verschlusses nicht ohne weiteres möglich sein sollte.
Bei bekannten Verschlusskappen an Rührern fanden bisher innenliegende Befestigungseinrichtungen in Form eingebauter Zugstangen Verwendung, welche an einem zentralen Gewindeloch in der Kappe zu befestigen sind.
Um die Verwendung aussenliegender Sicherungselemente zu vermeiden, musste bisher die Gewindeverbindung der Kappe mit der Zugstange durch einen Sicherungsring oder eine Einrichtung dieser Art gesichert werden. Dabei besteht jedoch der Nachteil, dass die zum Anziehen und Sichern notwendigen Kräfte über die Kappe aufgebracht werden müssen, so dass beim Ansetzen einer Zange oder eines sonstigen Werkzeuges die mit einem Schutzüberzug versehene Oberfläche beschädigt werden kann. Ausserdem ist ein Sicherungsring der genannten Art nicht in jedem Fall eine zufriedenstellende Verdrehsicherung, weil die Möglichkeit verbleiben muss, die Kappe zu lösen. Übliche Sicherungselemente führen ferner in vielen Fällen beim Lösen zu Beschädigungen der Anlageflächen oder lösen sich erst, wenn sie selbst zerstört sind, was zum Beispiel bei Federringen der Fall ist.
Die erwähnten Nachteile und Schwierigkeiten werden bei einer innenliegenden Befestigungseinrichtung erfindungsgemäss dadurch vermieden, dass ein Zugbolzen vorgesehen wird, der am oberen Ende eine auf Haltestücke an der Rohrinnenwand auflegbare Brücke und am unteren Ende mindestens einen in eine Bohrung im Boden der Kappe einführbaren Arretierstift trägt, und dass zwischen je einem Sicherungsring in der Nähe des oberen Endes der Innenwand der Kappe und in der Nähe des unteren Endes der Aussenwand des Zugbolzens Tellerfedern angeordnet werden, so dass die bei gespannten Tellerfedern und mit aufgelegter Brücke am Rohrende angeordnete Befestigungseinrichtung beim Verdrehen der Kappe durch Einrasten eines Arretierstifts in die betreffende Bohrung arretiert ist und die Kappe an das Rohrende andrückt.
Bei einer derartigen Einrichtung sind deshalb keine aussenliegenden oder gar den Korrosionsschutz beeinträchtigenden Sicherungselemente erforderlich, obwohl die Befestigungseinrichtung anderseits ohne besondere Schwierigkeiten angebracht oder entfernt werden kann, während es für einen Unbefugten nicht ohne weiteres möglich ist, die Art der Befestigung zu ermitteln und die Verschlusskappe abzunehmen.
Wenn im Zugbolzen eine zentrale Gewindebohrung vorgesehen wird, können durch Einsetzen einer Abdrückschraube die Arretierstifte leicht über die Bohrungen im Boden der Kappe angehoben und mit dem Zugbolzen relativ zu diesen Bohrungen verdreht werden, so dass ein erneutes Verdrehen der Kappe nach dem Aufsetzen der Brücke, die vorzugsweise mit ausgefrästen Auflageflächen versehen ist, auf die Haltestücke im Innern des Rohrendes zu einer arretierten und gewünschtenfalls gut abdichtenden Befestigung führt.
Anhand der Zeichnung soll die Erfindung beispielsweise erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 einen Längsschnitt, und
Fig. 2 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel einer Befestigungseinrichtung.
Das Ausführungsbeispiel zeigt das Ende eines emaillierten Rührerarms in Form eines Rohrs 1, weIches durch eine ebenfalls aussen emaillierte Kappe 9 verschlossen werden soll.
Aus der Innenwand des Rohrs 1 ragen zwei Haltestücke 3 vor, auf welchen die am oberen Ende des Zugbolzens 4 befestigte Brücke 2 mit Auflageflächen aufliegt, welche vorzugsweise angefräst sind, damit sich der Zugbolzen 4 nicht verdrehen kann, wenn die Kappe 9 nach dem Auflegen der Brücke 2 auf die Haltestücke 3 verdreht wird, so dass die Arretierstifte 8 in die Bohrungen 10 einrasten können.
Zwischen einen Sicherungsring 5 in der Nähe des oberen Endes der Innenwand der Kappe 9 und einen Sicherungsring 7 in der Nähe des unteren Endes der Aussenwand des Zugbolzens 4 sind Tellerfedern 6 eingespannt. Mit Hilfe einer Abdrückschraube, welche in die Gewindebohrung 11 von oben eingeschraubt wird, können die Tellerfedern 6 eingespannt und der Zugbolzen 4 so weit von dem Boden der Kappe entfernt werden, dass die Arretierstifte 8 nicht mehr in die Bohrungen 10 hineinragen, so dass die Kappe 9 relativ zu dem Zugbolzen 4 verdreht werden kann.
Der Einbau der Kappe wird so vorgenommen, dass mit der in das zentrale Gewinde 11 einzuschraubenden Abdrückschraube die auch als Distanzstifte dienenden Arretierstifte 8 aus den dazugehörigen Bohrungen 10 gehoben werden, wobei die Tellerfedern 6 gespannt werden. Nach einer Drehung der Kappe 9 relativ zu dem Zugbolzen 4 wird die Abdrückschraube wieder entfernt, wobei sich die Arretierstifte 8 jetzt neben den Bohrungen 10 auf dem Boden der Kappe abstützen und die Federn 6 fast vollkommen gespannt halten. Die gesamte Verschlusseinrichtung kann jetzt in die Öffnung des Rohrs 1 eingeführt werden und wird in die Halte stücke 3 eingehängt. Durch Zurückdrehen der Kappe 9 relativ zum Zugbolzen 4, welcher durch die angefrästen Auflageflächen an der Brücke 2 am Mitdrehen gehindert wird, werden die Stifte 8 wieder in die Bohrungen eingerastet.
Die Tellerfedern entspannen sich nun so weit, bis die Auflagefläche der Kappe an dem Rohrende anliegt. Die Restspannung der Federn drückt die Kappe fest auf ihre Auflage.
Durch die hohen Federkräfte der Tellerfedern kann erreicht werden, dass die Kappe auch Dichteigenschaften gegen inneren oder äusseren Überdruck übernimmt, wenn zwischen die Auflageflächen eine Dichtung eingebaut wird. Die Abdichtung einer emaillierten Konstruktion kann beispielsweise durch einen zwischen die Auflageflächen eingebauten O-Ring erfolgen, der durch eine Hülle aus Polytetrafluoräthylen gegen chemische Angriffe geschützt ist und zwischen geeignet vorbearbeitete Flächen eingelegt ist. Bei geschliffenen emaillierten Flächen kann es genügen, nur eine Folie aus Polytetra fluoräthylen einzulegen.
Zum Abnehmen der Verschlusskappe wird um diese eine Schelle gespannt. Über diese Schelle, die innen mit einem Reibbelag versehen ist, um die nötigen Zugkräfte auf die Kappe übertragen zu können und deren Oberfläche vor Beschädigungen zu schützen, wird die Verschlusskappe mittels einer Abziehvorrichtung so weither- ausgezogen, dass die Arretierstifte 8 ausser Eingriff sind.
Dann wird die Kappe 9 gedreht, damit die Stifte 8 neben die Bohrungen 10 gelangen. Nach dem Entfernen der Abziehvorrichtung kann dann die Verschlusseinrichtung ausgehängt werden.
Um bei grösseren Federkräften das Abziehen zu erleichtern, kann auch in dem Rohr 1 ein geeigneter Innendruck hydraulisch oder pneumatisch aufgebaut werden, um die Kappe von innen aufzudrücken. Dabei ist es zweckmässig, beispielsweise einen O-Ring so anzuordnen, dass ein axiales Verschieben der Kappe ohne einen wesentlichen Druckverlust möglich ist.
Fastening device for a pipe cap
The invention relates to an internal fastening device for a pipe closure cap, in particular for closing pipe ends of enamelled stirrer arms.
It is known to close pipe ends, for example, by providing the pipe and the cap with a thread and screwing them together. However, such a connection is not suitable for enamelled parts or parts covered with other protective coatings, because the thread cannot be produced or is difficult to produce and does not readily hold tight. Furthermore, with rotating parts, such as stirrer ends, forces occur which could loosen the cap. Such forces can also occur due to the stirrer cap sticking to the bottom of the container when the product accumulates. On the other hand, securing elements to be attached from the outside, such as screws or pins, can at least not be used if a closed corrosion protection coating is to be present.
In other cases, however, it is sometimes disadvantageous that an unauthorized opening of the closure is easily possible, although in certain cases an unauthorized opening of the closure should not be possible without further ado.
In the case of known closure caps on stirrers, internal fastening devices in the form of built-in tie rods have hitherto been used, which are to be fastened to a central threaded hole in the cap.
In order to avoid the use of external securing elements, the threaded connection of the cap with the pull rod had to be secured by a securing ring or a device of this type. However, there is the disadvantage that the forces necessary for tightening and securing must be applied via the cap, so that the surface provided with a protective coating can be damaged when a pair of pliers or another tool is applied. In addition, a locking ring of the type mentioned is not always a satisfactory anti-rotation device, because the possibility of loosening the cap must remain. Conventional securing elements also lead in many cases to damage to the contact surfaces when they are loosened or only loosen when they are destroyed themselves, which is the case, for example, with spring washers.
The disadvantages and difficulties mentioned are avoided with an internal fastening device according to the invention in that a tension bolt is provided which carries at the upper end a bridge that can be placed on holding pieces on the inner wall of the pipe and at the lower end at least one locking pin that can be inserted into a bore in the bottom of the cap, and that between each securing ring near the upper end of the inner wall of the cap and near the lower end of the outer wall of the tension bolt disc springs are arranged, so that the fastening device arranged at the end of the pipe when the disc springs are tensioned and the bridge is in place by locking when the cap is rotated a locking pin is locked in the hole in question and the cap presses against the end of the pipe.
With such a device, therefore, no external or even the corrosion protection impairing security elements are required, although the fastening device on the other hand can be attached or removed without particular difficulties, while it is not easily possible for an unauthorized person to determine the type of attachment and remove the cap .
If a central threaded hole is provided in the tension bolt, the locking pins can be easily lifted over the bores in the bottom of the cap by inserting a jack screw and rotated with the tension bolt relative to these bores, so that the cap can be rotated again after the bridge has been put on is preferably provided with milled support surfaces, leads to the holding pieces in the interior of the pipe end to a locked and, if desired, well-sealing fastening.
The invention will be explained, for example, using the drawing. Show it:
Fig. 1 is a longitudinal section, and
2 shows a cross section through an exemplary embodiment of a fastening device.
The embodiment shows the end of an enamelled stirrer arm in the form of a tube 1, which is to be closed by a cap 9 which is also enamelled on the outside.
From the inner wall of the tube 1, two holding pieces 3 protrude, on which the bridge 2 attached to the upper end of the tension bolt 4 rests with bearing surfaces which are preferably milled so that the tension bolt 4 cannot twist when the cap 9 is placed after the Bridge 2 is rotated onto the holding pieces 3 so that the locking pins 8 can snap into the bores 10.
Cup springs 6 are clamped between a securing ring 5 near the upper end of the inner wall of the cap 9 and a securing ring 7 near the lower end of the outer wall of the tension bolt 4. With the help of a jack screw, which is screwed into the threaded hole 11 from above, the plate springs 6 can be clamped and the tension bolt 4 removed so far from the bottom of the cap that the locking pins 8 no longer protrude into the holes 10, so that the cap 9 can be rotated relative to the tension bolt 4.
The cap is installed in such a way that the locking pins 8, which also serve as spacer pins, are lifted out of the associated bores 10 with the forcing screw to be screwed into the central thread 11, whereby the disc springs 6 are tensioned. After the cap 9 has been rotated relative to the tension bolt 4, the forcing screw is removed again, the locking pins 8 now being supported next to the bores 10 on the bottom of the cap and the springs 6 being kept almost completely tensioned. The entire closure device can now be inserted into the opening of the tube 1 and is hung in the holding pieces 3. By turning back the cap 9 relative to the tension bolt 4, which is prevented from turning by the milled contact surfaces on the bridge 2, the pins 8 are re-engaged in the bores.
The disc springs now relax until the bearing surface of the cap rests against the end of the pipe. The residual tension of the springs presses the cap firmly onto its support.
The high spring forces of the disc springs can ensure that the cap also takes on sealing properties against internal or external overpressure if a seal is installed between the contact surfaces. An enamelled construction can be sealed, for example, by an O-ring built between the bearing surfaces, which is protected against chemical attack by a cover made of polytetrafluoroethylene and is inserted between suitably pre-machined surfaces. In the case of sanded enamelled surfaces, it may be sufficient to insert only a polytetrafluoroethylene film.
To remove the cap, a clamp is tightened around it. Via this clamp, which is provided with a friction lining on the inside, in order to be able to transmit the necessary tensile forces to the cap and to protect its surface from damage, the closure cap is pulled out by means of a pulling device so that the locking pins 8 are disengaged.
Then the cap 9 is rotated so that the pins 8 get next to the bores 10. After removing the pull-off device, the locking device can then be unhooked.
In order to facilitate removal when the spring forces are greater, a suitable internal pressure can also be built up hydraulically or pneumatically in the tube 1 in order to push the cap open from the inside. It is useful to arrange an O-ring, for example, in such a way that the cap can be moved axially without a substantial loss of pressure.