CH675112A5 - Metal canister for dangerous liquids - has detachable manhole lid with flanged inner edge and sealing ring, with apertured pressure flange - Google Patents

Description

  
 



  Die Erfindung betrifft einen Metallbehälter gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. 



  Derartige Metallbehälter werden in der Industrie häufig zum Transport bzw. für die Lagerung umweltgefährdender Substanzen verwendet, die beispielsweise in der Chemie für die Herstellung von pharmakologischen Produkten, Farbstoffen, Lebensmitteln usw. benötigt werden. Wenn die in die Behälter abzufüllenden Flüssigkeiten auch praktisch drucklos, d.h. bei atmosphärischem Druck eingefüllt und transportiert werden, so muss in vielen Fällen doch mit dem Risiko einer unvorhergesehenen Erhöhung des Innendruckes gerechnet werden, was beispielsweise durch eine Wärmeentwicklung unter dem Einfluss direkter Sonneneinstrahlung verursacht sein kann.

  In einem solchen Falle muss im Hinblick auf die umweltgefährdenden Aspekte der Flüssigkeit einerseits gewährleistet sein, dass der Innendruck beim Erreichen eines bestimmten, vorgegebenen Druckbereichs (zur Zeit maximal 0, 65 bar) entlastet wird, während andererseits Vorsorge getroffen sein muss, dass die das Mannloch abdichtende Ringdichtung nicht unter dem Einfluss des plötzlichen Druckanstieges von ihrem Sitz nach aussen gepresst wird und damit der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit den Weg nach aussen freigibt. 



  Zur Entlastung eines Behälterinnendrucks kann in der Behälterwandung ein Sicherheitsventil angebracht werden. Sicherheitsventile sind jedoch kostspielig und erfordern regelmässige Wartung. 



  Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen metallischen Flüssigkeitsbehälter mit Mannlochdeckel vorzuschlagen, der den derzeit geltenden Sicherheitsvorschriften voll Rechnung trägt und es mit relativ geringem Kostenaufwand und unkompliziertem konstruktivem Aufbau gestattet, einen unvorhergesehenen Innendruck sicher zu entlasten und das Herauspressen der Mannlochdichtung auch unter extremen Belastungsbedingungen mit Sicherheit zu unterbinden. 



  Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnung beschrieben. 
 
   Fig. 1 zeigt das Oberteil eines für den Flüssigkeitstransport bestimmten Metallbehälters mit Mannlochdeckel, 
   Fig. 2 und 3 sind Schnittdarstellungen des Scharnierbereichs und zeigen das Deckelscharnier in seinen beiden Betriebsstellungen und die 
   Fig. 4 und 5 zeigen den Scharnierbereich des Behälterdeckels in perspektivischer Darstellung. 
 



  Auf der oberen Stirnseite 1 eines im wesentlichen parallelepipedförmigen, aus rostfreiem Stahl erstellten Flüssigkeitsbehälters 2 befindet sich ein kreisrundes Mannloch M (Fig. 3), das durch einen Deckel 3 verschliessbar ist. Der Deckel 3, dessen Hauptfunktion der gasdichte Verschluss des Mannloches M ist, ist mittels eines Scharniers 4 an der Behälterstirnseite 1 befestigt und kann mit Hilfe dreier Klappschrauben 5 auf einen die Mannlochöffnung umgebenden Sitz geklemmt werden. 



  Wie Fig. 2 zeigt, ist an der Innenfläche des Deckels 3, in geringem Abstand von dessen Randkante, ein ringförmiger Deckelflansch 6 befestigt. Dieser Deckelflansch 6 ragt somit vom Deckel 3 nach innen und ist mit einer Aufnahmenut 6a für eine Ringdichtung 7 versehen. Die Aufnahmenut 6a kann, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, einen praktisch rechteckförmigen Querschnitt zeigen und ist so dimensioniert, dass sie 50 bis 70% des Gesamtvolumens  der  Ringdichtung  7  aufzunehmen  vermag. 



  Die Ringdichtung 7 kann, wie in Fig. 2, eine massive O-Ringdichtung sein, doch sind andere Querschnitte wie Lippen- oder Flachdichtungen oder auch die Verwendung von Schlauchdichtungen ohne weiteres möglich. 



  An der die Mannlochöffnung M umgebenden Zarge 8 der Behälterstirnwand 1 ist ein Anpressflansch 9 befestigt, welcher in der praktisch innendrucklosen Betriebssituation nach Fig. 2 im radialen Abstand "r" von der Deckelflansch-Unterkante so angeordnet ist, dass dessen leicht abgeschrägte Anpressfläche F die elastisch verformbare Ringdichtung 7 einerseits in ihrer Aufnahmenut 6a hält und den überschüssigen Volumenabschnitt derselben unter gasdichter Abdichtung des zwischen Deckelflansch 6 und Anpressflansch 9 befindlichen Spaltes S nach oben presst. Die Anpressfläche F des behälterseitigen Anpressflansches 9 hat die Form eines mit seiner kleineren Stirnrläche nach unten weisenden Kegelstumpfes, so dass der ringförmige Spalt S durch die Ringdichtung 7 in der in Fig. 2 gezeigten Stellung auf seinem gesamten Umfang gasdicht verschlossen wird. 



  Das in Fig. 1 mit 4 bezeichnete Scharnier kann auf die unterschiedlichste Weise ausgebildet sein. Die  hier als Beispiel gewählte Ausführungsform weist zwei deckelseitig befestigte Scharnierteile 10 auf, deren Haltefinger 11 am oberen Deckelrand angeschweisst sind und deren nach unten ragende Abschnitte mit je einem Langloch 12 mit vertikaler Längsachse versehen sind. Dementsprechend sind an der Aussenfläche des Anpressflansches 9 zwei behälterseitige Scharnierteile 13 befestigt, welche praktisch rechtwinklig vom Anpressflansch 9 nach aussen ragen und deren gegenseitiger Abstand so gewählt ist, dass die unteren Abschnitte der deckelseitigen Scharnierteile 10 zwischen die beiden Scharnierteile 13 geschoben und in dieser Lage zwecks Bildung eines Scharniers mit einer Achse A (Fig. 2) verbunden werden können.

  Die Achse, ein einfacher mittels Splint sicherbarer und einen einseitigen Anschlagkopf aufweisender Stahlstift, wird durch die mit 13a bezeichneten Löcher der Scharnierteile 13 und die Langlöcher 12 hindurchgesteckt und gesichert. 



  Im Bereich zwischen den beiden Scharnierteilen 13 ist im Anpressflansch 9 eine radial gerichtete Durchgangsbohrung 14 angebracht, deren Abstand h von der Anpressflansch-Unterkante so gewählt ist, dass die innere Mündung der Radialbohrung 14 im normalen Betriebszustand des Behälters (Fig. 2) oberhalb der Ringdichtung 7 liegt, während des noch zu beschreibenden Ausnahmezustandes jedoch unter die Ringdichtung 7 zu liegen kommt und dann das Behälterinnere mit der Aussenluft verbindet. 



  Sobald sich nämlich innerhalb des Behälters 2 durch eine unvorhergesehene Ursache, beispielsweise eine Erwärmung des Produktes, ein Druck aufbaut, wird sich der Deckel 3 elastisch verbiegen, d.h. zwischen seinen drei Fixpunkten, die durch die Klappschrauben 5a, 5b, 5c  festgelegt sind, nach oben elastisch ausbeulen. Diese Ausbeulung wird im Bereich des Scharniers 4 am grössten sein, da hier die Stützweite zwischen den beiden um 180 DEG  auseinanderliegenden Klappschrauben 5a und 5c am grössten ist und das Scharnier 11 selbst aufgrund der Beweglichkeit der Achse A in den Langlöchern 12 keinen Fixpunkt darstellt. 



   Aufgrund dieser durch übermässigen Innendruck bedingten Durchbiegung des Deckels 3 im Scharnierbereich wird sich mit dem Deckelrand auch der Deckelflansch 6 nach oben bewegen, bis die in Fig. 3 gezeigte Lage erreicht ist, in welcher die durch den Behälter-Innendruck nach oben gepresste Ringdichtung 7 die Radialbohrung 14 freigibt. Damit wird das Behälterinnere druckentlastet und die Explosionsgefahr ist gebannt. 



  Die in den deckelseitigen Scharnierteilen 10 angeordneten Langlöcher 12 sollen somit einerseits die freie Beweglichkeit des zwischen den Klappschrauben 5a und 5c befindlichen Deckelteils zulassen und dienen andererseits als Begrenzung für die Deckeldurchbiegung. Dank dieser Hubbegrenzung ist gewährleistet, dass die Ringdichtung 7 auch in ihrer Stellung nach Fig. 3 stets innerhalb ihrer Aufnahmenut 6a bleibt und auch durch gegebenenfalls extrem hohen Innendruck nicht zwischen den beiden Flanschen 6 und 9 nach aussen gedrückt werden kann. 



   Das gezeigte und beschriebene Ausführungsbeispiel kann vom Fachmann im Rahmen des im unabhängigen  Patentanspruchs definierten Erfindungsgedankens in vielfacherweise abgewandelt werden. So wäre es beispielsweise auch möglich, den Mannlochdeckel 3 lediglich mit zwei Befestigungsschrauben zu versehen und die Hubbegrenzung auf andere Weise, beispielsweise durch am Deckelrand angeordnete Krallen, zu lösen. 

Claims (7)

1. Metallbehälter mit lösbarem Mannlochdeckel für den Transport und die Lagerung von Flüssigkeiten, mit einer Sicherheitsvorrichtung, welche beim Erreichen eines vorgegebenen Innendruckbereichs anspricht und das Behälterinnere mit der Aussenluft verbindet, wobei der Mannlochdeckel auf seinem behälterseitigen, das Mannloch umgrenzenden Sitz durch eine Ringdichtung abgedichtet ist und mittels mindestens zweier Befestigungsorgane am Behälter gasdicht gesichert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Mannlochdeckel (3) in seinem nach innen weisenden Randbereich einen zur Aufnahme der Ringdichtung (7) bestimmten Deckelflansch (6) aufweist und dass an dem das Mannloch (M) umgrenzenden Behälterrand (8) ein im radialen Abstand vom Deckelflansch (6) nach oben ragender Anpressflansch (9) angeordnet ist, welcher bei geschlossenem Mannloch (M) die zwischen den beiden Flanschen (6,

9) befindliche Ringdichtung (7) gegen den Deckelflansch (6) presst, und wobei ferner in dem Anpressflansch (9) eine \ffnung (14) auf solcher Höhe (h) angebracht ist, dass dieselbe bei praktisch drucklosem Behälterinnerem durch die Ringdichtung (7) vom Füllgut des Behälters getrennt ist, beim Erreichen des vorgenannten Innendruckbereiches jedoch unter dem Einfluss des Behälterinnendrucks und der damit verbundenen Verformung des Mannlochdeckels (3) durch entsprechende Höhenverlagerung der Ringdichtung (7) freigelegt wird, wobei die maximale Deckelverformung durch eine am Behälter angreifende Hubbegrenzung festgelegt und damit das Herauspressen der Ringdichtung (7) und das damit verbundene Risiko eines unbeabsichtigten Füllgutaustritts mit Sicherheit vermieden wird.

2.

Metallbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelflansch (6) eine Ringnut (6a) zur Positionierung der Ringdichtung (7) aufweist und die dieser Ringnut (6a) zugewandte Anpressfläche (F) des behälterseitigen Anpressflansches (9) eine Abschrägung aufweist, so dass die Anpressfläche (F) die Form eines mit seiner kleineren Stirnfläche nach unten weisenden Kegelstumpfes besitzt.

3. Metallbehälter nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die druckentlastende Radialbohrung (14) im Bereich der grössten Stützweite, d.h. in der Mitte des grössten Abstandes zweier benachbarter Befestigungselemente, liegt.

4.

Metallbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mannlochdeckel (3) ein Scharnier (4) und mindestens zwei lösbare Befestigungselemente (5a, 5b, 5c) aufweist und die genannte Hubbegrenzung mit dem Scharnier (4) kombiniert ist.

5. Metallbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Scharnier (4) zwei deckelseitige Scharnierteile (10) und zwei an der Aussenfläche des Anpressflansches (9) befestigte behälterseitige Scharnierteile (13) sowie einen durch entsprechende Bohrungen (12, 13a) der deckel- und behälterseitigen Scharnierteile hindurchragenden Bolzen (A) aufweist, wobei die Bohrungen der deckelseitigen Scharnierteile (10) als Langlöcher (12) ausgebildet sind.

6. Metallbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringdichtung (7) in Form eines schlauchartigen oder massiven O-Rings ausgebildet ist.

7.

Metallbehälter nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Mannlochdeckel (3), um jeweils 90 DEG gegeneinander versetzt, ein Scharnier (4) und drei Klappschrauben (5a, 5b, 5c) aufweist und die im Scharnierbereich liegende druckentlastende Radialbohrung (14) somit im Bereich grösstmöglicher Deckelverformung, d.h. in der Mitte zwischen den beiden um 180 DEG auseinanderliegenden Klappschrauben (5a, 5c) liegt.