CS243053B1

CS243053B1 - Connection of inserted cover or of inserted partition with vessel or pipeline

Info

Publication number: CS243053B1
Application number: CS833115A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Javurek; Vladimir Houzvic
Original assignee: Vladimir Javurek; Vladimir Houzvic
Priority date: 1983-05-04
Filing date: 1983-05-04
Publication date: 1986-05-15
Also published as: CS311583A1

Abstract

Vynález se týká spoje vloženého víka pro rozebíratelné uzavření tělesa nádoby či potrubí, nebo spoje vložené přepážky pro rozebíratelné rozdělení vnitřního prostoru nádoby nebo potrubí na prostory oddělené od sebe. S využitím se počítá v chemickém a potravinářském průmyslu, k výrobě odlučovačů pro tranzitní plynovod.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an interposed lid coupling for a molded lid Removable closure of container body or pipe or joints of an intermediate partition for detachable dividing the interior of the container or pipes to spaces separated from myself. It is used in chemical and chemical applications food industry, to produce separators for transit gas pipeline.

Description

Vynález se týká spoje vloženého víka pro rozebíratelné uzavření tělesa nádoby či potrubí, nebo spoje vložené přepážky pro rozebíratelné rozdělení vnitřního prostoru nádoby nebo potrubí na prostory oddělené od sebe. S využitím se počítá v chemickém a potravinářském průmyslu, k výrobě odlučovačů pro tranzitní plynovod.The invention relates to an intermediate lid connection for detachably closing a vessel or pipe body, or an intermediate bulkhead joint for detachably dividing the interior of a vessel or pipe into compartments separated from one another. It is expected to be used in the chemical and food industry for the production of separators for the transit gas pipeline.

Vynález se týká spoje vloženého víka pro rozebíratelné uzavření tělesa nádoby či potrubí, nebo spoje vložené přepážky pro rozebíratelné rozdělení vnitřního prostoru tělesa nádoby nebo potrubí na prostory oddělené od sebe.The invention relates to an intermediate lid connection for detachably closing a vessel body or pipe, or an intermediate bulkhead joint for detachably dividing the interior space of a vessel body or pipe into compartments separated from one another.

Dosud známé rozebíratelné uzavření tělesa nádoby či potrubí, nebo rozdělení vnitřního prostoru tělesa nádoby či potrubí na více prostorů může být provedeno pomocí přírubového spoje, ke kterému je zapotřebí většího^; počtu šroubů a dále je nutno vyvinout potřebné utahovací síly, aby bylo dosaženo pevného a těsného spoje, přičemž takovýto šroubový spoj značně zvětšuje vnější průměr tělesa nádoby či potrubí při jeho rozebíratelném uzavření víkem, nebo významně zmenšuje volný průřez vnitřního prostoru tělesa nádoby či potrubí při jeho rozebíratelném rozdělení na více samostatných prostorů pomocí přepážek. Vzhledem k značným působícím silám při tlakovém zatížení a při zachování nutných podmínek pevnosti vycházejí jednotlivé části šroubového' spoje velmi hmotné, a tím i nákladné. Další možný způsob rozebíratelného' spoje víka s nádobou je dvoudílná vnější objímka ve tvaru rozevřeného G, která přiléhá z vnějšku na zešikmené utahovací plochy příruby tělesa i víka, a její oba díly jsou k sobě pomocí šroubů tangenciálně stahovány. Jiný způsob připevnění víka k nádobě je vnější vícedílná objímka ve tvaru rozevřeného C, jejíž jednotlivé díly jsou k zešikmeným utahovacím plochám přírub nádoby a víka přitahovány radiálně pomocí šroubů nebo vnější obvodové obruče. Ani jeden z těchto způsobů není vhodný pro použití ve vnitřním prostoru nádoby či potrubí. Dále je možno použít bajonetového uzávěru, který je velmi náročný na přesnost, tím je výrobně dosti složitý, a tudíž i drahý.The hitherto known removable closure of the container body or pipeline, or the division of the interior space of the container body or pipeline into several spaces, can be accomplished by means of a flange connection for which a larger one is required ^; and the necessary tightening forces are required to achieve a firm and tight connection, such a screw connection greatly increasing the outer diameter of the container body when removed by a lid, or significantly reducing the free cross-section of the inner space of the container body or pipe. detachable division into several separate spaces using partitions. Due to the considerable forces acting under the compressive load and while maintaining the necessary strength conditions, the individual parts of the screw connection result in very massive and thus costly. Another possible method of detachable connection of the lid to the container is a two-part open sleeve in the form of an open G which abuts from the outside on the inclined tightening surfaces of the body and lid flanges and both parts are tangentially pulled together. Another way of attaching the lid to the container is an open C-shaped outer multi-part sleeve, the individual parts of which are tightened radially by means of screws or an outer circumferential ring to the inclined tightening faces of the container and lid flanges. Neither of these methods is suitable for use in the interior of a vessel. Furthermore, it is possible to use a bayonet closure which is very demanding in terms of precision, which makes it relatively complex to manufacture and therefore expensive.

Podstata spoje vloženého víka nebo vložené přepážky s nádobou nebo potrubím spočívá v tom, že vložené víko do nádoby je na okraji opatřeno vnitřním nákružkem, jehož nejmenší průměr je větší než největší průměr kroužku víka, přičemž mezera mezi kroužkem víka a nádobou je překlenuta vloženým děleným kroužkem s průřezem ve tvaru klínu. Aby vodorovné složky sil kolmé k ose nádoby na dotažení klínu byly malé, je úkos klínu co nejmenší, avšak jeho vrcholový úhel a otevřený směrem k ose nádoby musí být nejméně tak velký, aby radiálním posuvem a klínu byla v osovém směru vytvořena délková změna Δ, vymezující deformace nutné k vyvození potřebného· předpětí k zajištění těsnosti. V případě použití klasického typu těsnění, například plochého, čočkovitébo apod., je celková osová délková změna Δ dána součtem Ap + Ad -jAk + At, kde Ap je roztažení pláště do oblasti x ve směru osy nádoby mezi vnitřním nákružkem stěny pláště a dosedací plochou pro těsnění, Ad je osové stlačení části kroužku v oblasti y, tj. mezi těsněním a dosedací plochou klínu, Ak je osové stlačení klínu, At je osové stlačení těsnění potřebné k vyvození těsnicího účinku.The essence of the connection of the intermediate lid or intermediate bulkhead to the vessel or pipe is that the intermediate lid of the vessel is provided with an inner collar at its edge, the smallest diameter of which is larger than the largest diameter of the lid ring. wedge-shaped cross-section. In order for the horizontal components of forces perpendicular to the axis of the wedge tightening vessel to be small, the wedge taper is as small as possible, but its apex angle and open to the axis of the wedge must be at least large enough to produce a linear change os defining the deformations necessary to apply the necessary bias to ensure tightness. In the case of using a classic type of gasket, for example, flat, lenticular or the like, the total axial length change Δ is given by the sum of Ap + Ad -jAk + At, where Ap is the expansion of the shell to x for the seal, Ad is the axial compression of a portion of the ring in the region y, ie between the seal and the wedge bearing surface. If the axial compression of the wedge, At is the axial compression of the seal required to exert the sealing effect.

V případě použití těsnění typu O-kroužku je celková potřebná délková změna A dána součtem Ap + Ad Ak — At, kde v případě, že se nevyžaduje stlačení těsnění a naopak se připouští jistá mezera o šířce z mezi plochami, v níž je vytvořen prostor pro O-kroužek, a těsněnou plochou, je At v případě těsnících ploch kolmých k ose nádoby rovna šířce mezery z, nebo v případě, těsní-li O-kroužek proti kuželové ploše s úhlem β k ose nádoby, je At = z/sin β. Přitom musí platit, že velikost posuvu a klínu ve směru v podstatě kolmém k ose nádoby musí být nejméně tak velká, aby po zasunutí klínu při zajištění potřebného osového· posuvu A byla současně vytvořena styčná dosedací plocha mezi klínem a kroužkem víka, a dále mezi klínem a nákružkem pláště tak velká, že v místě vzájemného styku vlivem osové síly vznikne měrný tlak menší, než je dovolené namáhání v otlačení pro·, použité materiály, přičemž musí být splněna podmínka, že tg a = Δ/a. V některých případech, například u vložených přepážek řešených bez vloženého těsnění, kde za kroužek víka je považována vnější obvodová část přepážky, se nevyužívá možnosti zmenšení posuvu At, čili At — 0.In the case of using O-ring seals, the total length change A required is given by the sum of Ap + Ad Ak - At, where, if compression of the seal is not required and a certain z-gap is allowed, The O-ring, and the sealed face, is At for the sealing surfaces perpendicular to the container axis equal to the gap width z, or if the O-ring seals against the conical surface with an angle β to the container axis, At = z / sin β . It must be understood that the amount of displacement and the wedge in a direction substantially perpendicular to the container axis must be at least as large that, after insertion of the wedge while ensuring the necessary axial displacement A, a contact surface is formed simultaneously between the wedge and the lid ring and and a collar of the shell so large that a specific pressure of less than the allowable compressive stress for the materials used is created at the point of contact with the axial force, provided that tg a = Δ / a. In some cases, for example, in intermediate bulkheads designed without an intermediate seal, where the outer circumferential portion of the bulkhead is considered to be the lid ring, the possibility of reducing the displacement At, or At - 0, is not used.

Aby radiálním posuvem a nemusely být vymezovány velké výrobní nepřesnosti, je účelné jednu z činných ploch klínu vytvořit jako kolmou rovinu k ose nádoby, což má též za následek, že ji lze snadno po předběžné montáži dobrousit nebo vypodložit.In order to avoid radial displacement and to avoid large manufacturing inaccuracies, it is expedient to form one of the active wedge surfaces as a perpendicular plane to the axis of the container, which also makes it easy to sand or underlay after pre-assembly.

Posuv a klínu lze zajistit zámkem v podobě kroužku s kuželovou plochou s úhlem y k ose nádoby, přičemž musí platit, že posuv b zámku daný vztahem b = a/tg χ je menší než výška v klínu ve směru osy nádoby. Nucený posuv b klínu lze zajistit šrouby souběžnými s osou nádoby. Nuceného posuvu a klínu lze dosáhnout přímo šrouby kolmými k ose nádoby, umístěnými na tělese víka. Proti povětrnostním vlivům je v některých případech spoj chráněn rozebíratelně připevněnou stříškou.The displacement a of the wedge can be provided by a lock in the form of a ring with a conical surface with the angle y to the axis of the vessel, it being true that the displacement b of the lock given b = a / tg χ is less than the height in the wedge. Forced feed b of the wedge can be secured by screws parallel to the container axis. Forced feed and wedge can be achieved directly by screws perpendicular to the container axis, located on the lid body. In some cases, the joint is protected against weathering by a removably attached canopy.

Uspořádání spoje podle vynálezu podstatně snižuje hmotnost, pracnost a i cenu zařízení jednak tím,, že účinný poloměr těsnění je proti obvyklým provedením značně menší, a tudíž i celkové působící síly na víko jsou menší, jednak tím, že řeší optimální silové uspořádání a umožňuje dosažení minimálních dotahovacích sil, a tak i odlehčení celé konstrukce.The joint arrangement according to the invention considerably reduces the weight, labor and cost of the device, on the one hand, because the effective radius of the seal is considerably smaller compared to conventional designs, and hence the total forces acting on the lid are less. tightening forces and thus lightening of the whole structure.

Na obrázcích 1, 2, 3 jsou v příčném řezu schematicky naznačena provedení spoje se zámkem, obrázek 4 představuje příčný řez zařízení se šrouby kolmými k ose nádoby, přičemž na obrázku 5 je znázorněn půdorys spoje podle obrázku 4, obrázky 6 a 7 znázorňují půdorys a řez detailem možného uspořádání přichycení klínu k víku, obrázek 8 znázorňuje v příčném řezu vloženou přepážku do nádoby nebo potrubí.Figures 1, 2, 3 show schematically a cross-sectional view of a lock connection; Figure 4 is a cross-sectional view of a device with screws perpendicular to the container axis, and Figure 5 shows a plan view of the joint of Figure 4; Figures 6 and 7; Fig. 8 shows a cross-section of an inserted partition into a vessel or pipe.

Spoj podle obr. 1 představuje stěnu 4 jako rozšířený konec nádoby 1, v níž je na vnitřní straně vytvořeno· vybrání 11, na jehož jedné straně je dosedací a těsnicí plocha 12, zatímco na druhé straně vybrání 11 omezuje nákružek 5 s dosedací plochou 10. Na těsnicí plochu 12 je usazeno víko 2 s kroužkem 3, v němž je vytvořena drážka pro těsnění 9 typu 0-kroužku. Kroužek 3 je přitahován děleným klínem 6 s úkosem ce, přičemž styčné plochy 10 klínu 6 a kroužku 3 jsou kolmé k ose nádoby 1. Vyznačený radiální posuv a klínu 6 s úkosem ce vymezuje vzniklé deformace jednotlivých částí, tj. roztažení stěny 4 v oblasti x, stlačení kroužku 3 v oblasti y a stlačení klínu B. Dělený klín 6 je dotahován osovým posuvem zámku 7 pomocí po obvodě uspořádaných šroubů 8. Zámek 7 je vytvořen s vnější kuželovou plochou dosedající svou vnější stranou na vnitřní stranu klínu 6 s kuželovítostí určenou úhlem γ, přičemž výška v klínu 6 je větší než možný osový posuv b zámku 7. Vyvozený posuv a klínu 6 vytváří dostatečně velkou styčnou plochu na dosedacích plochách 10 s ohledem na kvalitu použitého materiálu. Uspořádání nevyužívá možnosti vůle mezi těsněnými plochami, těsnicí plochy na sebe naopak dosedají.The connection according to Fig. 1 represents the wall 4 as the widened end of the container 1, in which a recess 11 is formed on the inside, on one side there is a bearing and sealing surface 12, while on the other side the recess 11 limits the collar 5 with the bearing surface 10. On the sealing surface 12 a cover 2 with a ring 3 is fitted, in which a groove for the O-ring type 9 seal is formed. The ring 3 is attracted by a split wedge 6 with a bevel ce, wherein the contact surfaces 10 of the wedge 6 and the ring 3 are perpendicular to the axis of the container 1. The marked radial displacement and the wedge 6 with a bevel ce defines the deformations formed. The compression wedge 6 is tightened by axial displacement of the lock 7 by means of circumferentially arranged screws 8. The lock 7 is formed with an outer conical surface abutting its outer side on the inner side of the wedge 6 with a conicity determined by the angle γ, wherein the height in the wedge 6 is greater than the possible axial displacement b of the lock 7. The resulting displacement a of the wedge 6 forms a sufficiently large contact surface on the bearing surfaces 10 with respect to the quality of the material used. The arrangement does not make use of the possibility of play between the sealing surfaces, but the sealing surfaces abut one another.

Obdobné uspořádání spoje s plochým těsněním 9 je znázorněno na obr. 2, kde styčná plocha kroužku 3 s klínem 6 je provedená s odskokem umožňujícím snadné dodatečné opracování. Klín B je dotahován pomocí zámku 7, vytvořeného ve tvaru mezíkruhové desky s vnějším kuželem.A similar arrangement of the gasket joint 9 is shown in Fig. 2, where the contact surface of the wedge ring 3 is provided with a step allowing easy reworking. The wedge B is tightened by means of a lock 7 formed in the form of an annular plate with an outer cone.

Jiná varianta zámku 7 spoje je naznačena na obr. 3, kde zámek 7 je vytvořen jako klínový kroužek, případně dělený na více kusů, a jeho šikmá vnější plocha při dotahování šroubem 8 k tělesu kroužku 3 zatlačuje dělený klín 6 do záběru v nákružkuAnother variant of the lock 7 is shown in Fig. 3, where the lock 7 is formed as a wedge ring, possibly divided into several pieces, and its inclined outer surface, when tightened by the screw 8 to the ring body 3, pushes the split wedge 6 into engagement in the collar.

5. Toto řešení silově stabilizuje kroužek 3 proti natáčení ohybovými momenty způsobenými zatížením víka. Dosedací těsnicí plocha 12 je provedena jako kuželová s úhlem β k ose nádoby, která centruje víko· 2 v nádobě 1.5. This solution stabilizes the ring 3 against rotation by bending moments caused by the lid load. The sealing sealing surface 12 is conical with an angle β to the axis of the container, which centers the lid · 2 in the container 1.

Obr. 4 představuje řešení spoje utěsněného těsněním 9 typu O-kroužku, umístěného na kuželové dosedací a těsnicí ploše 12 s úhlem β k ose nádoby, která současně s dosedací plochou 10 nákružku 5 vytváří na stěně 4 vybrání 11. Dosedací plocha 10 iiákružku 5 je kolmá k ose nádoby, stejně jako vnější čelo děleného klínu 6, který je působením šroubu 8 radiálně zasouván do vybrání 11, a tím současně zatlačuje víko 2 svým vnitřním šikmým čelem o úhlu «·, přičemž úhel κ je volen tak, že zatlačení víka je minimálně tak velké, jako součet deformací ve směru osy nádoby 1, tj. roztažení stěny 4 v oblasti x, stlačení kroužku 3 v oblasti y a stlačení klínu B. Úhel «· však není zbytečně velký, takže posuv klínu 6 ponechává přípustnou mezeru z, tím může být zatlačení víka 2 o At menší, což má za následek, že není třeba pomocí šroubů 8 vyvozovat zbytečně velké síly. Kolmost dosedacích ploch 10 mezi děleným klínem 6 a nákružkem 5 umožňuje opět snadné opracování po předběžné montáži. Celý spoj je chráněn stříškou 14.Giant. 4 illustrates a joint seal sealed by an O-ring seal 9 located on a conical bearing and sealing surface 12 with an angle β to the container axis, which together with the bearing surface 10 of the collar 5 form recesses 11 on the wall 4. the container axis, as well as the outer face of the split wedge 6, which is radially pushed into the recess 11 by the action of the screw 8, thereby simultaneously pushing the lid 2 with its internal oblique face at an angle ·, the angle κ being selected such that as large as the sum of the deformations in the direction of the axis of the container 1, i.e. the expansion of the wall 4 in the region x, the compression of the ring 3 in the region y and the compression of the wedge. the pressing of the cover 2 by At is smaller, which means that it is not necessary to apply unnecessarily high forces by means of the screws 8. The perpendicularity of the bearing surfaces 10 between the split wedge 6 and the collar 5 again allows easy machining after pre-assembly. The entire joint is protected by a canopy 14.

Na obr. 5 je naznačeno dělení klínu 6 na tři po obvodě uspořádané díly radiálně odtlačované k ose nádoby 1 pomocí kolmých šroubů 8.FIG. 5 shows the separation of the wedge 6 into three circumferentially arranged parts radially pushed to the axis of the container 1 by means of perpendicular screws 8.

Na obr. 6 a 7 je naznačen detail varianty předešlého spoje, kde je klín 6 ke kroužku přichycen pomocí osazených šroubů 8 a příchytky 13. Účelem provedeného řešení je vzájemné propojení jinak volných dílů, aby při demontáži nedošlo ke ztrátě některé součástky, a současně je řešen způsob vytažení klínu 6 ze záběru při demontáži po předchozím odtlakování nádoby.Figures 6 and 7 show a detail of a variant of the previous joint, where the wedge 6 is fastened to the ring by means of stepped screws 8 and clip 13. The purpose of the solution is mutual interconnection of otherwise loose parts so as not to lose any part during dismantling. A method of pulling the wedge 6 out of engagement during disassembly after prior depressurization of the container is provided.

Na obr. 8 je znázorněn případ uchycení ploché přepážky 2' v tělese nádoby nebo potrubí 1, na jehož vnitřní straně je vytvořen nákružek 5 a dosedací těsnicí plocha 12, které spolu vytvářejí vybrání 11· Dělený klín B je zatlačován do· vybrání 11 šroubem 8, uloženým ve vložené přepážce 2.FIG. 8 shows a case of mounting a flat partition 2 'in the body of a vessel or pipe 1, on the inside of which a collar 5 and an abutment sealing surface 12 are formed which together form a recess 11 · The split wedge B is pressed into the recess 11 by screw 8 stored in the intermediate partition 2.

Claims

SUBJECT

Connection of an intermediate lid or intermediate partition to a vessel or pipe, characterized in that the wall (4) of the vessel shell (1) is provided on the inside with a collar (5) whose inner diameter is greater than the outer diameter of the lid ring (3) ( 2), wherein between the ring (3) and the collar (5) on which the abutment surfaces (10) are formed, a wedge (6) is inserted in the form of a ring divided into several circumferentially arranged parts whose bevel extending to the center of the container given by the angle (α) is created such that tg of the angle (ω is equal to or greater than the sum of length changes (Δ) divided by displacement (a), where (Δ) in the case of conventional seals affected by the tightening force of the wedge (6), i.e. the expansion of part (x) of the wall (4), compression of the corresponding part (s) of the ring (3), compression of the wedge (6) and compression of the gasket (9) j type of O-ring equals (Δ) equal expansion of part (x) of wall (4), compressed (y) parts of ring (3), compression of wedge (6) reduced by axial distance (Δί) corresponding to permissible gap (z) (9), and the displacement (and the wedge (6)) is equal to or greater than the required width, which corresponds to the permissible specific load on the bearing surfaces (10).

Joint according to claim 1, characterized in that one of the active abutment surfaces (10) of the wedge (6) is perpendicular to the container axis.

A joint according to claim 1, characterized in that the height (v) of the wedge (6) in the container axis direction is greater than the displacement (b) of the lock (7) of the wedge (6) in the container axis direction.

Connection according to claim 1, characterized in that for forced displacement (and the lock (7) it is provided with a screw (8) perpendicular to the axis of the container.

Joint according to Claims 1 and 3, characterized in that for forced displacement (bj of the lock (7) it is provided with a screw (8j) parallel to the axis of the container.

6. The joint according to claim 1, characterized in that it is provided with a removably attached canopy (14).