CH684402A5 - Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses. - Google Patents

Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses. Download PDF

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CH684402A5
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Description

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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.
Behälter, insbesondere Druck- oder Vakuum-Behälter, wie sie von der Firma Xoreila AG, Wettingen hergestellt werden, weisen einen Deckelöffnungsund Verschliessmechanismus auf. Dabei wird der Verschluss um eine ortsfeste Achse geschwenkt, die parallel zur Behälterachse angeordnet ist. Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis für Behälter bis zu zwei Meter Durchmesser bewährt. Bei grösserem Behälterdurchmesser ist jedoch der Platzbedarf für den Deckel, speziell in der Höhe, relativ gross. Zudem wirken, durch Drehmomente in der Vorrichtung verursacht, erhebliche Kräfte auf den Behälter, die zu dessen Verzug führen können. Bei grossen Deckeln mit einem Gewicht von über zwei Tonnen sind die resultierenden Reibungskräfte derart gross, dass sie oft ein ruckartiges Öffnen des Deckels verursachen.
Relativ leichte Vorrichtungen zum Verschieben und Verschwenken sind bereits bei Garagetoren bekannt. Beim Öffnen wird hier das Tor verschwenkt und zugleich nach oben verschoben, so dass es sich dann an der Garagendecke befindet.
Die Aufgabe, welche mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, welche es ermöglicht, einen schweren deckeiförmigen Verschluss platzsparend zu verschieben und zu schwenken, ohne dass grosse Kräfte auftreten, welche u.a. ein ruckartiges Offnen des Deckels verursachen.
Die Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist durch die Merkmale des Patentanspruches gekennzeichnet.
In weiteren abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Weiterbildungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.
Die Ausführung gemäss Anspruch 2 hat den Vorteil, dass die grossen Kräfte, die zum Öffnen und Schliessen des Behälter-Verschlusses notwendig sind, sich auf zwei Spindeln und zwei Schwenkarme verteilen.
Die Ausführung nach Anspruch 3 ist günstig, da nur ein einziger Motor erforderlich ist, der beide Spindeln zuverlässig synchron antreibt.
Vorteilhaft ist die Ausführung gemäss Anspruch 4 da ein relativ teureres Winkelgetriebe eliminiert wird.
Durch die Bauart nach Anspruch 5 können zwei Spindeln, die Winkelgetriebe und ein Elektromotor eingespart werden. Beide Hubzylinder lassen sich relativ einfach durch einen gemeinsamen Hydraulikmotor betätigen
Vorzugsweise ist der Schwenkarm gemäss Anspruch 6 ausgestaltet. Dadurch ist gewährleistet, dass der geöffnete Behälter-Verschluss zuverlässig gehalten ist.
Die Ausführung, Anspruch 7, sichert den geöffneten Behälter-Verschluss gegen unerwünschte Bewegungen.
Durch die Ausbildung des Deckels gemäss Anspruch 8 wird erreicht, dass sowohl bei Druck als auch bei Vakuum ein dichter Verschluss des Behälters durch den Deckel gewährleistet ist.
Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Heben und Schwenken eines Verschlusses sind im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses,
Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,
Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Ver-schlusses,
Fig. 4 eine Einzelheit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in Seitenansicht,
Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Einzelheit im Grund-riss,
Fig. 6 eine Einzelheit der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel,
Fig. 7 einen Schnitt durch den Deckel mit der V erriegel ungsvorrichtu ng,
Fig. 8 einen Schnitt durch den Behälter mit der Verriegelungsvorrichtung,
Fig. 9 die Verriegelungsvorrichtung, wenn Druck im Behälter herrscht,
Fig. 10 die Verriegelungsvorrichtung, wenn Vakuum im Behälter herrscht,
Fig. 11 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel und
Fig. 12 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung gemäss einem vierten Ausführungsbeispiel.
Gemäss Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Behälter 1 durch einen Deckei 2 verschlossen. Dieser Deckel ist gemäss Fig. 2 um zwei Achsen 3 auf zwei Gelenkböcken 4 schwenkbar gelagert. Die beiden Gelenkböcke 4 können mit Hilfe zweier Gewindespindeln 5 gehoben und gesenkt werden. Die beiden Gewindespindeln 5 sind in je einer Gewindebohrung 6 des Gelenkbockes 4 eingeschraubt. Durch Drehen der beiden Gewindespindein 5 in der einen oder anderen Drehrichtung können somit die beiden Gewindeböcke 4 gehoben und gesenkt werden, wobei über die Achsen 3 auch der Deckel 2 des Behälters 1 gehoben oder gesenkt wird. Zum Drehen der beiden Gewindespindeln 5 sind an ihren unteren Enden je ein Winkelgetriebe 7 befestigt, welche über ein zweites Winkelgetriebe 8 von einem Elektromotor 9 angetrieben werden. Die beiden Winkelgetriebe 7 sind über je eine Welle 10 mit dem zweiten Winkelgetriebe 8 verbunden. Das Winkelgetriebe 7 weist zwei Kegelräder 11 und 12 auf, von denen das eine 11 an der Gewindespindel 5 und das andere an der Welle 10 befestigt ist. - Das Winkelgetriebe 8 weist drei Kegelräder 13, 14 und 15 auf. Die beiden Kegelräder 13 und 15 sind an der Welle 10 befestigt, das dritte Kegelrad 14 wird vom Elektromotor 9 angetrieben.
Gemäss Fig. 1 ist jeder Gelenkbock 4 in zwei Führungsstangen 16 und 17 verschiebbar gelagert, wie auch aus Fig. 4 und Fig. 5 ersichtlich ist. Ge5
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mäss Fig. 5 ist die Achse 3 starr am Deckel 2 befestigt und über einen Stift 18 schwenkbar im Gelenkbock 4 gelagert.
Gemäss Fig. 3 ist am Deckel 2 über ein Gelenk 19 ein Schwenkarm 20 schwenkbar angelenkt. Dieser Schwenkarm 20 ist ferner in einem zweiten Gelenk 21 verschiebbar am Behälter 1 angelenkt. Der Schwenkarm 20 lässt sich in Richtung des Pfeils A im Gelenk 21 verschieben und kann zugleich wie durch Pfeil B angedeutet um eine Achse 22 schwenken. Durch einen Anschlag 23 ist die Verschiebung des Schwenkarmes 20 im Gelenk 21 begrenzt. Am rechten Ende des Schwenkarmes 20 ist eine Rolle 24. Diese Rolle 24 kann sich auf einem bogenförmigen Gleitsegment 25 abstützen, wenn sich der Schwenkarm 20 in der vertikalen, gestrichelt angedeuteten Stellung befindet, in welcher der ebenfalls gestrichelt angedeutete Behälter-Deckel 2 offen ist.
Gemäss Fig. 6 kann die Rolle 24 des Schwenkarmes 20 in einer Führungskulisse 26 geführt sein, um den Behälter-Deckel 2 in seiner offenen Stellung gegen jede unerwünschte Verschwenkung zu sichern.
Gemäss Fig. 7 und Fig. 8 ist am Behälter 1 der Behälter-Deckel 2 in Richtung eines Pfeils C einsetzbar. Am Behälter 1 ist ein Umfangsfiansch 27 befestigt. Dieser Flansch 27 erstreckt sich über den ganzen Umfang des Behälters und weist einen rechteckigen Querschnitt auf. Am Deckel 2 ist ebenfalls ein über den ganzen Deckelumfang sich erstreckender Umfangflansch 28 befestigt. Diese beiden Flansche weisen den gleichen Querschnitt auf.
Die Verriegelung der Vorrichtung wird anhand Fig. 7 und Fig. 8 näher erläutert. Diese Verriegelung ist ausführlich in der CH-A5 420 893 beschrieben. Gemäss Fig. 7 und Fig. 8 ist der Deckel 2 durch zwei die beiden Umfangflanschen 27 und 28 übergreifenden Schliessringe 29 und 30 am Behälter 1 befestigt. Diese Schliessringe 29 und 30 bilden zwei Teilringe, die sich zusammen zum gesamten Umfang ergänzen. Jeder Schliessring 29 und 30 erstreckt sich somit über einen Umfangswinkel von 180°. Der Schliessring 29 ist über seine ganze Länge, z.B. mittels einer Schweissnaht, am Flansch 27 des Behälters 1 befestigt und der Schliessring 30 ist über seine ganze Länge mittels einer Schweissnaht am Flansch 28 des Deckels 2 befestigt. Die beiden Schliessringe 29 und 30 weisen einen U-förmigen Querschnitt auf und sind gleich ausgebildet. Beim Einsetzen des Deckels 2 liegen die Stirnflächen 31 des einen Schliessringes 29 an den Stirnflächen 32 des anderen Schliessringes 30 an. Ein Unterschied zwischen den Flanschen 27 und 28 besteht darin, dass sich im Gegensatz zum Flansch 28 im Flansch 27 ein Dichtungsring 33 befindet. Dieser Dichtungsring 33 ist in der die Trennebene zwischen Deckel 2 und Behälter 1 bildenden Stirnseite des Flansches 27 eingesetzt. Der Dichtungsring 33 erstreckt sich über den ganzen Umfang des Flansches 27. Fig. 9 und Fig. 10 zeigen detailliert diese Verriegelungsvorrichtung. Zwischen dem Dichtungsring 33 und dem Flansch 27 ist ein Druckluftraum 34 vorhanden.
Dieser Druckluftraum 34 entsteht durch Einstechen einer Nut für den Dichtungsring 33, die tiefer ist als der eingesetzte Teil des Dichtungsringes 33. Der Dichtungsring 33 ist bei angelegtem Deckel 2 mittels Druckluft in Längsrichtung des Behälters 1 verschiebbar geführt und tritt dann etwas aus der Stirnfläche des Flansches 27.
Die Druckluft kann gemäss Fig. 10 durch einen Druckwächter 35 und durch ein Magnetventil 36 gesteuert werden. Das Magnetventil 36 befindet sich in einer Druckluftleitung 37, welche zur Umfangsnut 34 des Flansches 27 führt.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 11 ist der Deckel 2 ebenfalls um zwei Achsen 3 auf zwei Gelenkböcken 4 schwenkbar gelagert. Die beiden Gelenkböcke 4 können mit Hilfe zweier Hubzylinder 40 und 41 angehoben und gesenkt werden. Die beiden Hubzylinder 40 und 41 sind ortsfest und enthalten je einen Kolben 42 und 43. Diese beiden Kolben 42 und 43 sind über je eine Kolbenstange 44 und 45 mit den Gelenkböcken 4 verbunden. Jeder Hubzylinder 40 und 41 ist über eine hydraulische Leitung 46 an einer Hydraulikpumpe 47 angeschlossen, damit beim Einschalten dieser Hydraulikpumpe 47 Druckflüssigkeit in die Kammern 48 der Hydraulikzylinder 40 und 41 unterhalb den Kolben 42 und 43 zugeführt werden kann. Dadurch werden die Kolben 42 und 43 angehoben und über die Kolbenstange 44 und 45 werden die Gelenkböcke 4 und somit auch der Behälter-Deckel 2 angehoben.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 12 ist der Deckel 2 wiederum um zwei Achsen 3 auf zwei Gelenkböcken 4 schwenkbar gelagert. Die beiden Gelenkböcke 4 können mit Hilfe zweier Gewindespindeln 5 gehoben und gesenkt werden. Die beiden Gewindespindeln 5 sind in je einer Gewindebohrung 6 des Gelenkbockes 4 eingeschraubt. Durch Drehen der beiden Gewindespindeln 5 in der einen oder anderen Drehrichtung können somit die beiden Gewindeböcke 4 gehoben und gesenkt werden, wobei über die Achsen 3 auch der Deckel 2 des Behälters 1 gehoben oder gesenkt wird. Zum Drehen der beiden Gewindespindeln 5 sind an ihren unteren Enden je ein Elektromotor 49 angeordnet, mit deren Hiife die beiden Gewindespindeln in beiden Drehrichtungen angetrieben werden können. Eine an sich bekannte Schaltvorrichtung 50 gewährleistet, dass die beiden Elektromotoren 49 synchron angetrieben werden. Im übrigen funktioniert diese Ausführungsform genau gleich wie die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform.
Das Öffnen und Schliessen des Behälters 1 durch den Deckel 2 geht folgendermassen vor sich: Bevor der Deckel 2 zum Offnen des Behälters 1 verschoben werden kann, muss zuerst der im Behälter 1 herrschende Druck oder das im Behälter 1 vorhandene Vakuum vollständig abgebaut werden. Anschliessend muss auch der Druck im Druckluftraum 34 hinter dem Dichtungsring 33 abgebaut werden, damit der Dichtungsring 33 nicht mehr gegen den Umfangflansch 28 angepresst wird. Der Deckel 2 lässt sich beim Öffnen des Behälters 1 erst verschieben, wenn der Druckwächter 35 anzeigt, dass durch das Magnetventil 36 die Leitung
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Beim Verschieben des Deckels 2 zum Öffnen des Behälters 1 wird der Motor 9 eingeschaltet und der Deckel 2 beginnt sich in Richtung des Pfeils C (Fig. 7) zu verschieben. Bei dieser Verschiebung wird der halbe, ohne Schliessring versehene Umfang des Flansches 28 aus dem Schliessring 29 des Behälters 1 herausgezogen, ebenfalls wird der andere halbe ohne Schliessring 29 versehene Umfang des Flansches 27 aus dem Schliessring 30 des Deckels 2 herausgeschoben.
Wenn der Behälter 1 durch den Deckel 2 geschlossen ist, kann ein Druck im Behälter 1 aufgebaut werden, dann berühren sich die Flansche 27 und 28 nicht, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist.
Wenn der Behälter 1 durch den Deckel 2 geschlossen ist, kann aber auch ein Vakuum im Behälter 1 erzeugt werden, dann werden die Flansche 27 und 28 aneinander gepresst, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. In beiden Fällen wird im Druckluftraum 34 ein Druck erzeugt und der Dichtring 33 wird gegen den Flansch 28 gepresst, wodurch gewährleistet ist, dass der Deckel 2 dicht am Behälter 1 anliegt.
Statt durch einen einzigen Motor 9 können die beiden Spindeln 5 durch je einen separaten Motor synchron angetrieben werden. Statt der Spindeln 5 können die Gelenkböcke 4 mit dem Deckel 2 durch zwei hydraulische oder pneumatische Zylinder mit je einem Kolben gehoben werden oder mit Hilfe von Zahnstangen.
Der Behälter 1 hat beispielsweise einen Durchmesser von 2,7 Metern und ist so stark dass er mindestens Drücke von +4 bar und ein entsprechendes Vakuum von -1 bar ohne Deformation aushält. Die Länge des Behälters beträgt beispielsweise 2-10 Meter. Aus Festigkeitsgründen ist der Deckel 2 nicht flach sondern kalottenförmig. Für den Dichtring 33 zwischen Behälter 1 und Deckel 2, d.h. zwischen dem Umfangsflansch 27 am Behälter 1 und dem Umfangsflansch 28 am Deckel 2, wird vorzugsweise ein sogenannter O-Ring aus Gummi oder einem geeigneten Kunststoff, z.B. synthetischem Gummi, verwendet. Zum Verschieben und Verschwenken des Behälter-Deckels 2 eignen sich Elektromotoren oder Hydromotoren, deren Grösse vom Gewicht des Deckels 2 abhängig ist. Im Druckluftraum 34 hinter dem Dichtungsring 33 herrscht beispielweise ein Druck von 4 bis 8 bar.

Claims (8)

Patentansprüche
1. Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines deckeiförmigen Verschlusses an einem Behälter, wobei der Behälterverschluss mit einer Verriegelungsvorrichtung versehen ist, welche bei einem Über- und Unterdruck abdichtet, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Verschiebevorrichtung (4, 5) vorgesehen ist, welche einen am Behälterverschluss (2) angeordneten Gelenkbock (4) aufweist, und welcher auf zwei zueinander parallel angeordneten Führungsstangen (16, 17) geführt ist, dass zusätzlich am Behälter-Verschluss (2) wenigstens ein Gelenk (19) mit einem darin endsei-
tig gelagerten Schwenkkarm (20) vorgesehen ist und dass dieser auf einem verschiebbaren weiteren Gelenk (21) am Behälter (1) schwenkbar angelenkt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Behälter-Verschlusses (2) je eine Spindel (5) zu dessen Verschieben angeordnet ist, welche synchron angetrieben werden, und dass ebenfalls zu beiden Seiten des Behälter-Verschlusses (2) je ein Schwenkarm (20) und je zwei Führungsstangen (16, 17) angeordnet sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spindeln (5) von einem gemeinsamen Motor (9) über ein Winkelgetriebe (7, 8) synchron angetrieben werden.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spindel (5) durch einen eigenen Motor (49) angetrieben ist und dass die beiden Motoren (49) synchron drehen.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Behälter-Verschlusses (2) je ein hydraulischer Hubzylinder angeordnet ist mit einem Kolben zum Verschieben des Behälter-Verschlusses (2).
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm eine Gleitrolle (24) aufweist, welche sich über einen Teilbereich der Schwenkbewegung des Schwenkarmes (20) auf einem Gleitsegment (25) abstützt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm eine Gleitrolle (24) aufweist, welche sich über einen Teilbereich der Schwenkbewegung des Schwenkarmes auf einer Führungskulisse (26) abstützt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Verriegelungsvorrichtung je einen Umfangsflansch am Behälter-Verschluss und am Behälter aufweist und mit einem die beiden Umfangsflansche übergreifenden Schliessring zum Zusammenhalten von Behälter und Deckel versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Schliessring aus zwei sich zum gesamten Umfang ergänzenden Schliessringen (29, 30) besteht und dass der eine Schliessring (30) am Behälter-Verschluss (2) und der andere Schliessring (29) am Behälter (1) befestigt ist zum hakenartigen Untergreifen der Umfangsflansche (27, 28) an den Schliessringen (29, 30) beim Verschieben des Dek-kels (2) quer zur Öffnung des Behälters (1).
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