CN100510484C - 用于对盖件进行固定的栓锁装置 - Google Patents

Abstract

一种栓锁装置，用于对耐压容器开口上的盖件(1)进行固定，其中所述耐压容器具有至少两个垂直于所述开口的轴可移动的栓锁扇形段(5)，栓锁扇形段在其圆周上具有凸起和槽状的下凹，所述凸起和槽状的下凹在闭合位置与所述开口边缘上的下凹或凸起配合，其中所述扇形段(5)的移动驱动装置铰接在所述扇形段(5)上和至少一个在所述盖件(1)或与所述盖件(1)相连接的构件上的作用位置上，在所述盖件(1)的圆周向上设置的扇形段(5)与与所述移动驱动机构分隔开的旋转臂(16)中间连接，同时分别铰接地支承在所述盖件(1)上。

Description

用于对盖件进行固定的栓锁装置

本发明涉及一种栓锁装置，用于对耐压容器的开口上的盖件进行固定，具有至少两个可垂直于开口的轴移动的栓锁扇形段，所述栓锁扇形段在其圆周上具有凸起和槽状的下凹，所述凸起和槽状的下凹在闭合位置时与开口边缘上的下凹或凸起配合，其中扇形段的移动驱动装置铰接在扇形段上和至少一个设置在盖件或与盖件相连接的构件上的作用位置上。

耐压容器，特别是管状的耐压容器还应用于化工领域。特别在盖件的直径特别大的情况下，当压力相应很高时作用于这种盖件上的力非常大，因此需要精密的和工作安全的栓锁装置。已知有一系列的快速栓锁装置，其中一种公知的栓锁装置具有较重的构成夹持器的构件，所述构件可围绕基本平行于容器轴的轴旋转，以便将盖件松开。当然此点在大型的容器上将会导致构件非常笨重。同样，其它公知的快速栓锁装置在力相应较大时要求容器边缘以及栓锁销轴必须具有更为坚固的结构，这是因为这种类型的栓锁装置环围容器的圆周对应于容器轴的径向上必须具有多个孔的缘故。而且这种结构设计中容器的盖件还具有对应于容器轴径向伸展的孔，这些孔必须与容器边缘上的孔对准，然后将栓锁拴插入到相互对准的孔内。在这种情况下栓锁拴应能承受相应很大的所有的力，以便能够经得住巨大的应力。

为了在尽管作用力较大的情况下用相应较小较轻和操作安全的构件即可以实现这种栓锁，在AT397420建议设置多元栓锁机构，所述多元栓锁机构为多元环结构，其整体构成扇形栓锁装置。各个栓锁扇形段被移动到容器开口的内边缘上的圆周槽内，并在此位置上被夹紧。

如本说明书在开始部分中所述，随着盖件尺寸的增大和压力的增加，分别承受的力相应较大，因此在具有这种扇形段的栓锁装置中需要相应较大的构件，所述构件具有多个在开口的轴向上相互叠置的圆周槽或凸起，以便利用这些槽和凸起组合可以承受相应的压力。通过这种方式增大的扇形段结构尺寸将相应地导致扇形段的重量增加，因此需要采取特殊措施以确保安全驱动，而不会出现驱动装置过载的危险，或确保扇形段从工作位置向用于栓锁盖件的作用位置的导向。

本发明的目的在于提出一种在本说明书开始部分提及的栓锁装置，采用所述栓锁装置用较小的力即可以安全地将较大和较重的栓锁扇形段从非工作位置置于栓锁位置，和采用所述栓锁装置也可以确保大型扇形段的栓锁的安全。为了实现所述目的，本发明对说明书开始部分所述的栓锁装置的设计主要在于，在盖件的圆周方向上设置的扇形段分别中间连接与移动驱动装置分隔开的旋转臂，同时被铰接地支承在盖件上。由于扇形段在中间连接这种旋转臂的同时铰接地支承在盖件上，因此避免了迄今采用的线性导向的过载的危险，且确保扇形段在闭合位置上的最佳匹配，而不会出现驱动装置过载的现象。因此可以采用总体上较小的驱动装置。在公知的设计中将会产生局部未精确确定的摩擦力，所述摩擦力会对栓锁扇形段的正确的移动路径或移动驱动产生不利的影响，与公知的设计相反，本发明只采用铰接的方式，而不是采用扇形段在径向上的线性导向的方式，因而即使在偏心应力作用的情况下也可以安全地将大的较重的扇形段置于栓锁位置。因而可以承受偏心的应力，而不会出现扇形段的部分断裂或受损的现象。重要的一点是，旋转臂与移动驱动装置是分隔开的。所以旋转臂不是用于控制栓锁扇形段的驱动链的一部分。更确切地说，旋转臂的作用在于用有针对性的移动自由度对相应的扇形段进行导向和用有针对性的挠度对扇形段进行支承，其中旋转臂不会受到由容器内部的压力的产生的力的影响。

特别是采用如下措施可以保证用相应小型的驱动装置即可以实现扇形段向其闭合位置的移动或移位，为每个扇形段分别由至少一个线性驱动装置形成扇形段的移动驱动装置，所述移动驱动装置铰接在扇形段上和至少一个设置在盖件或与盖件相连接的构件上的作用位置上。这种线性驱动装置在此特别系指液压和/或气动缸—活塞装置，例如机电或电动液压线性驱动装置。特别是对于大型的栓锁扇形段也可以为每个扇形段采用多个线性驱动装置，其中可以确保扇形段在整个调整路径上进行相应的摆动，因此可以保证实现扇形段在闭合位置上被安全地压入到相应的栓锁槽内，而不会出现偏心应力。特别是在为每个扇形段设置有多个线性驱动装置的情况下在其整个圆周上经过短的调整路径之后在闭合位置即可以与开口边缘上的下凹或凸起配合，其中可以用小的驱动力和采用相应小型的线性驱动装置和特别是液压或气动缸—活塞装置。采用如下方式可以实现对偏心应力的进一步减小和因此实现对安全性的进一步改善，在扇形段上和/或在盖件或在与盖件连接的构件上的移动驱动装置的作用位置由转盘轴承以及可围绕至少一个轴摆动的轴颈构成。

本发明的用于将扇形段与盖件铰接或绞接的连接的重要的旋转臂就减小必要的移动力而言可以实现一系列的进一步的改善。这种旋转臂特别是可以实现扇形段在盖件上的悬浮或在悬挂位置上的支承，在所述位置可以消除摩擦力。为此采用的优选设计结构是，扇形段在盖件上的铰接支承机构具有至少一个垂直于扇形段的调整移动方向延伸的可摆动的轴，其中采用如下方式减小或避免扇形段在盖件表面上的滑动接触，扇形段在可摆动的轴的轴向上高度可调整地与盖件连接在一起。

这种旋转臂本身基本被线性驱动装置摆动，所述线性驱动装置又铰接在旋转臂和盖件上，其中特别有益的设计在于，旋转臂通过旋转或摆动驱动装置与盖件连接在一起。

为了确保扇形段的这种悬浮的设置(在所述悬浮位置当然用于控制栓锁扇形段的必要的调整力非常小)，以便即使在盖件表面的制造公差范围内也可以确保在整个移动路径上的悬浮位置，最好可以对旋转臂的摆动和扇形段在轴向高度的调整进行相应的微调。为此最好采用如下设计结构，盖件上的可摆动的轴被支承在至少一个轴承内，所述轴承可垂直于枢轴移动和固定在移动位置上，其中采用这种设计也可以在扇形段重量不同的情况下对扭应力加以相应的考虑。可以以如下方式特别简单地实现对扇形段高度可调整的支承，轴或摆动轴支撑在平行于轴的套管中，其中扇形段可在轴向上高度可调整地被固定，其中最好扇形段在中间连接作用于轴向上的弹簧的情况下可旋转地且高度可调整地支承在套管上。

总之，由于在每个单独的扇形段的两侧上设置有独立的驱动装置，即使在单侧存在摩擦阻力的情况下也可以实现扇形段的插入，这是因为不会有瞬时应力作用在导向机构的缘故。扇形段可以在不采取导向措施或调整措施的情况下分别以必要的方式与外轮廓适配，其中相对于盖件的铰接连接，即替代线性导向的中央铰接将使结构对应于因内部压力产生的变形不敏感，和扇形段分别根据有时尚存在的摩擦力在轻便的一侧首先被插入，因此便于在另一侧的插入。相应的栓锁扇形段的中央铰接可以非常顺畅地实现对扇形段正切位置的调整，此点对通过栓锁栓的插入实现的最终栓锁是非常重要的。通过对扇形段进行悬浮导向，由于通过可摆动的轴和与轴平行的套管实现相应的支撑，因而可以采用高的且狭长的通常存在倾翻危险的扇形段。栓锁系统的应用范围不仅适用于较高的压力，而且还大大地扩展到较大的栓锁直径，其中可以避免在滑动面上的磨损，因此无需对滑动面进行昂贵的润滑。特别是在食品领域中这种被润滑的滑动面是不卫生的。扇形段驱动装置不仅功率较低，而且在出现问题时甚至可以手动，这是因为基本消除了摩擦力的缘故。可以根据确定的扭转特性对铰接机构进行设计，其中铰接件不仅对配属的扇形段进行支撑，而且允许扇形段与因作用于盖件上的内部压力出现的栓锁系统的弹性变形随动，而不会造成对铰接件支撑的损坏。

采用所述的弹簧件可以实现对必要的间隙的精确的调整，且采用这种方式可以实现直接在盖件上方的对扇形段的导向，其中弹簧件特别是在闭合位置上夹紧时可实现在高度方向上位置的相应的修正，而不会出现对支撑过载的现象。

对可摆动的轴的双轴调整导致围绕两个相互垂直的水平轴的倾斜和因此导致扇形段与下面的支承面之间的精确的平行调整。采用此方式可以实现对由于变形造成的所有倾斜、轴承间隙和制造不精确度的补偿。

如上所述，精确的栓锁位置的实现将导致可以以简单的方式实现对栓锁扇形段的移入。为此最好采用的设计结构应使扇形段分别具有至少两个用于容纳栓锁机构或栓锁栓的下凹或轴承衬套。

本发明的栓锁装置基本上既适用于垂直设置的管状的耐压容器，也适用水平的压热釜或耐压容器。在水平栓锁时必须设置相应的附加机构，以便使盖件和栓锁装置是可摆动的。在这种情况下最好采用的设计结构应使盖件和铰接在盖件上的扇形段围绕与开口的轴相交的轴可摆动地与支架连接。这种支架提供了相应的固定、调整和力的传导点，其中为了避免盖件闭合移动时密封件受到过应力，最好采用的设计结构应使盖件通过偏心设置在盖件和支架之间的弹簧杆以可调整的位置与支架连接。其中盖件的弹性连接迫使盖件具有正确的水平角度位置，因此通过闭合时的径向移动分量减小了密封件的磨损。同时弹簧还可相应地对通常不能调整的例如制造公差导致的不精确度进行补偿。

为了确保实际实现必要的栓锁位置，建议采用相应的检测装置。一种特别有益的设计在于，垂直于开口的边缘设置有位置切换开关的插入开口边缘的环状的槽内的操纵机构。

下面将对照在附图中示意示出的实施例对本发明加以详细说明。

图中示出：

图1为盖件的剖视示意图，

图2为图1中的设计结构的俯视图，其中详细示出栓锁扇形段的驱动装置，

图3为图2的详图，

图4为说明盖件上扇形段的铰接细节的俯视放大图，

图5为图4中箭头V所示方向的视图，

图6为用于显示正确的栓锁位置的端位置探测器的详图，和

图7示出在基本水平的耐压容器中对盖件控制的变型设计。

图1示出盖件1，所述盖件1位于环状的密封件2上。盖件被中央中央操纵杆3提升或降低，其中所述中央中央操纵杆3同时还构成用于驱动栓锁扇形段5的液压缸—活塞装置4的顶杆。图1左侧的栓锁扇形段5处于栓锁位置，其圆周肋条6嵌入位于容器边缘8上的相应的圆周槽7内，其中示意示出位置切换开关的操纵杆9。图1右侧的扇形段5尚未嵌入容器边缘8的圆周槽7内。

液压缸—活塞装置4通过转盘轴承10与一构件，即中央操纵杆3连接在一起，所述中央操纵杆3又与盖件1连接。另外，液压缸—活塞装置4通过转盘轴承11作用在扇形段5上。

如图2所示，为每个扇形段5分别设置有两个液压缸—活塞装置4。另外扇形段5也具有转盘轴承11，和仅通过一图3和4中详细示出的铰接件12与盖件1连接在一起，其中所述铰接件12具有基本垂直于盖件表面的旋转轴18。另外图2还示出连接板13，在扇形段5栓锁之后可将相应的保险销插入到所述连接板13内，以便对闭合位置附加进行机械栓锁。图3示意示出旋转臂16的摆动驱动装置33。

如图4和5所示，扇形段5铰接地支承在盖件1上。为此设置有可摆动的轴15，所述轴15具有枢轴14，其中所述轴15与旋转臂16连接在一起，所述旋转臂16又对套管17进行支撑。套管17以旋转臂16为半径围绕枢轴14摆动，螺栓19围绕轴18可旋转地设置在套管17内，中间连接盘簧20，且支承在套管17上，所述螺栓19本身与扇形段5连接在一起。因此扇形段5可以围绕套管17中的轴18摆动，并且在中间连接盘簧20的情况下在垂直向上的支承应使与盖件1相邻的扇形段5的下边棱以尽可能小的摩擦阻力贴靠在盖件1上，特别是对应于盖件1被悬浮地固定。为了对扭转应力进行补偿和确保扇形段5在整个移动路径或旋转路径上的悬浮，可对枢轴14进行相应微调。为此首先将具有枢轴14的可摆动的轴15设置在盖件1上的轴承21内，如图4所示，在与枢轴14的安装位置相背的轴承座22端上对枢14进行相应的调整。其中采用调整螺钉23可实现对整个轴承座22的调整，以便在双箭头24所示的方向上对轴进行旋转调整，与此相反在图4所示的其它调整螺钉25可实现进入图面或从图面出来的相应的摆动。采用这种方式总体上可以实现扇形段的悬浮设置，所述悬浮设置特别是保证了用很小的移动力即可以实现扇形段向栓锁位置的移动，即使采用又重又大的栓锁扇形段5，也是如此。

如图6所示，在耐压容器的边缘8的外侧设置位置切换开关26，可以采用进入到圆周槽7内的操纵机构9对所述位置切换开关26进行控制。利用所述操纵机构9可以在扇形段5的径向旋转或移动时对扇形段5的精确位置和随之对扇形段5的精确的栓锁位置进行探测。

如图7所示，设置有一基本水平的耐压容器，所述耐压容器的盖件1通过一与盖件连接的构件固定在一支架28上。所述支架28与盖件1和盖件1的中央操纵杆3一起可围绕位于外面的旋转轴29摆动，其中由中间连接的弹簧杆31将盖件1相对于轴30的精确的角位置保持在预先给定的容许的范围内，以避免容器开口的边缘上的密封件32过载和损坏。扇形段5同样通过图7中未详细示出的驱动装置径向朝外移动，其中所述驱动装置又铰接地支承在中央操纵杆3上，所述铰接与图1和2的设计结构基本相同。

Claims (13)

1.一种栓锁装置，用于对耐压容器的开口上的盖件(1)进行固定，具有至少两个可垂直于所述开口的轴移动的栓锁扇形段(5)，所述栓锁扇形段在其圆周上具有凸起和槽状的下凹，在闭合位置时所述凸起和槽状的下凹与开口边缘上的下凹或凸起配合，其中所述扇形段(5)的移动驱动装置铰接在所述扇形段(5)上和至少一个在所述盖件(1)上或与所述盖件(1)连接的构件上的作用位置上，其特征在于，在所述盖件(1)的圆周向上设置的扇形段(5)分别中间连接一与所述移动驱动装置分隔开的和与相应的扇形段(5)铰接的旋转臂(16)，同时铰接地支承在所述盖件(1)上。

2.如权利要求1所述的栓锁装置，其特征在于，分别由至少一个线性驱动装置为每个扇形段(5)形成扇形段(5)移动驱动装置。

3.如权利要求1或2所述的栓锁装置，其特征在于，由转盘轴承(10，11)以及围绕至少一个轴旋转的轴颈形成移动驱动装置在所述扇形段(5)上和/或盖件(1)或与所述盖件(1)相连接的构件(3)上的作用位置。

4.如权利要求1或2所述的栓锁装置，其特征在于，所述旋转臂(16)通过旋转或摆动驱动装置(33)与盖件(1)连接在一起。

5.如权利要求1或2所述的栓锁装置，其特征在于，扇形段(5)在盖件(1)上的铰接支承结构具有至少一个垂直于所述扇形段(5)的调整移动方向延伸的可摆动的轴(15)。

6.如权利要求5所述的栓锁装置，其特征在于，所述扇形段(5)在所述可摆动的轴(15)的轴向上高度可调整地与所述盖件(1)连接在一起。

7.如权利要求5所述的栓锁装置，其特征在于，盖件(1)上的可摆动的轴(15)支承在至少一个轴承(22)内，所述轴承(22)可垂直于枢轴

(14)移动和固定在其移动位置上。

8.如权利要求5所述的栓锁装置，其特征在于，所述可摆动的轴(15)对与轴平行的套管(17)进行支承，所述扇形段(5)可摆动地且在轴向上高度可调整地被固定在套管上。

9.如权利要求8所述的栓锁装置，其特征在于，所述扇形段(5)在中间连接作用于轴向的弹簧(20)的情况下可摆动和高度可调整地支承在套管(17)上。

10.如权利要求1或2所述的栓锁装置，其特征在于，所述扇形段(5)分别具有至少两个下凹或轴承衬套，所述下凹或轴承衬套用于容纳栓锁机构或栓锁栓。

11.如权利要求1或2所述的栓锁装置，其特征在于，所述盖件(1)和铰接在所述盖件(1)上的扇形段(5)可围绕与所述开口的轴(30)相交的轴摆动地与支架(28)连接在一起，所述支架(28)围绕位于开口外面的与所述开口的轴(30)垂直的摆动轴(29)与盖件(1)一起摆动。

12.如权利要求11所述的栓锁装置，其特征在于，盖件(1)通过一偏心设置在盖件(1)与支架(28)间的弹簧杆(31)位置可调整地与支架(28)连接。

13.如权利要求1或2所述的栓锁装置，其特征在于，设置有垂直于所述开口边缘的伸入开口边缘的环形槽内的定位开关(26)的操纵机构(9)。

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