DE1050139B - Klammerverschluß mit Spannring für Druckgefäße, insbesondere Reaktorgefäße - Google Patents

Description

DEUTSCHES

INTERNAT. KL.

PATENTAMT

F 06 j

AUSLEGESCHRIFT

B40734XII/47f

ANME LDETAG: 20. J UN I 1956

BEKANNTMACHUNG DERANMELDUNG UND AUSGABE DER AUSLEGESCHRtFT:

5.FEBRU¹AR 1959

Die Erfindung betrifft einen Druckgefäßverschluß; es Hegt ihr die Aufgabe zugrunde, einen Druckgefäßverschluß zu schaffen, welcher für Fernbedienung ausgelegt ist und sich deshalb vor allem für die Reaktortechnik anbietet. Bei Reaktoren kommt es S darauf an, das Bedienungspersonal von der unmittelbaren Umgebung des Reaktorgefäßes möglichst fernzuhalten.

Soll bei einem Reaktordruckgefäß der Deckel von dem Behälter gelöst werden, so müssen alle Befesti- ιό gungselemente von einer zentralen Stelle über einen zentralen Antrieb lösbar sein. Dieser zentrale Antrieb ma& ein gleichzeitiges und gleichmäßiges Anbringen sämtlicher Befestigungselemente des Verschlusses gestatten, denn die bei gewöhnlichen Druckgefäßen ohne weiteres mögliche Überwachung des Verschlußvotganges ist bei Reaktorgefäßen wegen der radioaktiven Umgebung ausgeschlossen.

Bei Reaktorgefäßen ist es ferner erforderlich, daß die Klemmelemente des Verschlusses beim Lösen der Spannvorrichtungen selbsttätig von den Flanschen der Gefäßteile abgezogen werden. Die Klemmelemente müssen nach ihrer Lösung in einer Stellung gehalten werden, aus der sie von einem zentralen Antrieb aus auf einfache Weise wieder in Wirkstellung gebracht werden können.

Bei den bisher bekannten Druckgefäßverschlüssen sind diese Anforderungen nicht oder nur teilweise erfüllt.

Einer der bekannten Druckgefäßverschlüsse für einen aus einem stirnseitig offenen Behälter und einem Deckel zusammengesetzten Druckkessel mit konisch ausgebildeten Flanschen an Behälter und Deckel besteht aus C-förmigen, die Kegelflächen der Flansche mit ebensolchen Flächen übergreifenden Klammern und einem über diese Klammern zu schiebenden Spannring, welcher unter Keilwirkung radiale Kräfte äuTTRTe C-förmigcn Klammern ausübt und diese auf die konischen Flansche aufpreßt.

Bei diesem bekannten Druckgefäßverschluß ist aber kein gleichzeitiger und gleichmäßiger Vorschub des Spannringes über die Klammern gewährleistet. Deshalb ist der Sitz des Spannringes häufig schlecht und die Gefahr einer undichten Verbindung von Deckel und Behälter gegeben.

Bei einer anderen bekannten Konstruktion eines Druckgefäßes weisen Behälter und Deckel ebenfalls konische Flansche auf wie beim errindungsgcmäßen Verschluß; auch sind Klemmkörper vorgesehen, welche diese konischen Flansche übergreifen. Bei dieser bekannten Konstruktion nehmen aber die Klemmkörper und der Spannring nach Lösung des Verschlusses eine nicht definierte Lage ein, so daß sie unmöglich durch Fernbedienung wieder in Wirkstellung gebracht wer-Klammerverschhiß

mit Spannring für Dnickgefäße,

insbesondere Reaktorgefäße

Anmelder:

The Babcodt & Wilcox Company, New York, N. Y. (V. St. A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickraann,

und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,

München 2, Brunnstr. 8/9

Beanspruchte Priorität: V. St. v. Amerika vom 6. JuU 1955

Earl Edward Schoessow, Barberton, Ohio (V. St. A.), ist als Erfinder genannt worden

den können, was diesen Verschluß für Reaktorgefäße untauglich macht.

Eine weitere bekannte Konstruktion, bei welcher der Behälter und der Deckel konische Flansche aufweisen, bei der auch ein Spannring vorgesehen ist, läßt den zentralen Antrieb für den Spannring vermissen. Auch ist bid dieser Konstruktion ein gleichzeitiger und gleichmäßiger Vorschub des Spannringes nicht gewährleistet.

Endlich sind auch bereits Gefäße bekanntgeworden, bei denen eine zentrale Antriebsvorrichtung für sämtliche Verschlußglieder des Gefäßes vorgesehen ist. Diese Gefäßverschlüsse eignen sich aber deshalb nicht für Zwecke, für die der erfindungsgemäße Verschluß bestimmt ist, weil die Verschlußglieder nach ihrer Lösung nicht durch Fernbedienung wieder in Wirkstellung gebracht werden können.

In dem ernndungsgcmäßen Gefäßverschluß sind die weitgehend an sich bekanten Elemente derart geschickt vereinigt, daß die Vorteile der verschiedenen vorbekannten Konstruktionen zusammengefaßt, deren Nachteile aber veimieden sind.

Kennzeichen des erfinduiigsgemäßen Dcuckgefäßverschlusses ist es, daß eine an sich bekannte Spannvorrichtung mit zentralem Antrieb vorgesehen ist, welche den Spannring in an sich bekannter Weise auf seinen ganzen Umfang gleichzeitig und gleichmäßig

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Claims (3)

vorschiebt, daß die C^förmigeri Klammern und der Spannring in an sich bekannter Weise derart ausgebildet sind, daß beim Ausrücken des Spannringes aus seiner Spannstellung" die C-förmigen Klammern durch Wechselwirkung mit dem Spannring von den konischen Flanschen abgezogen werden und daß die C-förmigen Klammern in an sich bekannter Weise an dem Druckgefäß angelenkt sind, derart, daß sie bei gelöstem Verschluß eine Stellung einnehmen, aus der sie durch bloße Verschiebung des Spannringes wieder in Wirkstellung gebracht werden können. Zweckmäßig ist der Drückgefäßverschluß derart kreissymmetrisch ausgebildet, daß Deckel und Behälter in jeder Winkellage "zueinander vereinigt werden können. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Spannring von Schraubenwinden getragen, welche über Triebzahnräder und einen den Behälter umfassenden Zahnring von einem zentralen Antrieb aus in Drehung versetzt und—dadurch ..unter Mitnahme des Spannringes in axialer Richtung des Druckgefäßes geschraubt werden können. Die Zeichnungen zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Es stellen dar Fig. 1 einen erfindungsgemäßen Druckgefäßverschluß in Seitenansicht, Fig. 2 einen Schnitt nach Linie II-II der Fig. 1, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie III-III der Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach Linie IV-IV der Fig. 2. Das Druckgefäß 10 besteht aus dem Hohlzylinder oder stirnseitig offenen Behälter 12, der, wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich, an seinem einen Ende einen Flansch 14 aufweist. Stirnseitig weist dieser Flansch 14 ringförmige Vertiefungen und Erhöhungen 16 auf, die beim Aufsetzen des Verschlußgliedes oder Deckels 18 eine Abdichtung ergeben..Der Deckel 18 ist ebenfalls mit einem Flansch 20 ausgerüstet, welcher an seiner Stirnseite der Stirnseite des Flansches 14 angepaßt ist. Die beiden Flansche 14 und 20 weisen am Übergang zur Wandung des Behälters 12 bzw. des Deckels 18 Kegelflächen 22 und 24 auf, die zum Eingriff mit C-förmigen Klammern 26 bestimmt sind. Von diesen Klammern 26 ist eine Mehrzahl am Umfang des Behälters 12 und des Deckels 18 angeordnet. Jede Klammer 26 ist mit Kegelflächen 28 und 30 ausgerüstet, welche dazu bestimmt sind, mit den Kegelflächen 22 und 24 in Eingriff zu treten, derart, daß bei Ausübung einer radial nach innen wirkenden Kraft auf die Außenseiten der Klammern 26 die beiden Flansche 14 und 20 in axialer Richtung gegeneinandergedrückt werden. Der Axialdruck ist durch die Schrägstellung der Kegelflächen 22, 24, 28 und 30 bedingt. Auf der Außenseite der Klammern 26 sind gegen die Vertikale geneigte Flächen 32 und 34 ausgebildet. Zum Andrücken der Klammern 26 ist ein diese umfassender Spannring 36 vorgesehen. Dieser besitzt auf seiner Innenseite ebenfalls gegen die Vertikale geneigte Flächen 32 A und 34^4, die dazu bestimmt sind, mit den Flächen 32 und 34 der Klammern 26 in Wechselwirkung zu treten. Wird der Spannring 36 in axialer Richtung von unten nach oben verschoben, so hat dies, bedingt durch die Keilwirkung der Flächen 32 und 34, zur Folge, daß die Klammern 26 in radialer Richtung über die Flansche 14 und 20 geschoben werden und zufolge der Schrägflächen 22, 24 die Flansche 14 und 20 in axialer Richtung gegeneinanderpressen. Damit wird ein flüssigkeitsdichter Abschluß erreicht. Die Klammern 26 ruhen mit ihrer Unterseite auf einem gemeinsamen Gelenkring 38, welcher den Behälter 12 umfaßt. Die Klammern 26 schwingen deshalb bei Nichtvorliegen eines nach innen wirkenden Radialdruckes zufolge ihres eigenen Gewichtes um das durch dem Gelenkring 38 gebildete Gelenk nach außen und geben den Deckel 18 für das Abheben frei. An ihren untereni radial äußeren Kanten tragen die Klammern 26 Vorsprünge 40, derart, daß beim Abwärtsbewegen des Spannringes 36 dieser auf diese Vorsprünge 40 auftrifft und, wenn erforderlich, die Klammern 26 um den Gelenkring 38 nach außen verschwenkt, wie in strichpunktierter Linie in Fig. 4 dargestellt. Nehmen die Klammern 26 die strichpunktiert gezeichnete Lage ein, so kann, wie erwähnt, der Deckel 18 abgehoben werden. Um dem Spannring 36 die erforderliche Axialbewegung zu erteilen, ist eine Vielzahl von Schraubenwinden 42 vorgesehen, die sich auf den Umfang des Behälters 12, zweckmäßig in gleichen Winkelabständen, verteilen. Jede Schraubenwinde besteht aus einer Basisplatte 44 mit darüberliegender Platte 46, ao einer Schraubenspindel 48 und einem auf deren oberem Ende angeordneten Lagerkopf 50, welcher beim Verdrehen der Schraubenspindel den Spannring 36 nach oben bewegt. Zum Antrieb jeder Schraubenspindel 48 ist ein Triebzahnrad 52 vorgesehen. Alle Schraubenwinden 42 liegen in gleicher Höhe und sind derart eingestellt, daß sie gleichförmig und gleichmäßig auf die untere Stirnseite des Spannringes 36 wirken. Die Gleichmäßigkeit des Antriebs wird durch einen Zahnring 54 herbeigeführt, der, den Behälter 12 umfassend, mit Zähnen 56 seines Außenumfangs in die Zähne aller Triebzahnräder 52 eingreift (Fig. 3). Der Zahnring 54 ist auf Rollen 55 gelagert und auf seiner unteren Stirnseite mit einer Kegelverzahnung 58 versehen. Eine Verdrehung des Zahnringes 54 wird also alle Zahnräder 52 gleichzeitig in Umdrehung versetzen. Zum Antrieb des Zahnringes 54 ist ein zentraler Antrieb 60 vorgesehen, welcher durch eine Welle 62 mit auf dieser sitzendem Kegelrad 64 gebildet ist. Dieses Kegelrad 64 greift in die Kegelverzahnung des Zahnringes 54 ein. Im übrigen ist die Welle 62 in einem Lager 66 eines Gehäuses 68 geführt. Das Gehäuse 68 weist ein oberes Rollenlager 70 auf, welches den Zahnring 54 auf seiner Oberseite führt. Der Verschluß gemäß der Erfindung ist im wesentlichen durch die bügeiförmigen Klammern 26 gebildet, welche bei Vorliegen eines Radialdrucks zufolge der Schrägstellung der Kegelflächen 22, 24, 28, 30 einen Axialdruck auf die miteinander zu verbindenden Teile 12 und 18 ausüben. Die Klammern 26 können an beliebiger Stelle des Umfangs des Behälters 12 und des Deckels 18 angeordnet sein. Die Anzahl der verwendeten Klammern 26 hängt von den jeweiligen Bedingungen ab. Es brauchen die Klammern 26 nicht in solcher Fülle vorgesehen zu sein, daß sie, wie aus Fig. 2 ersichtlich, unmittelbar nebeneinander liegen; die Klammern können auch in gegenseitigem Winkelabstand angeordnet sein. Der Zahnring 54 bedingt in Verbindung mit den Schraubenwinden 48 einen gemeinsamen, gleichmäßigen Druck auf den Spannring 36. Der Antrieb des Zahnringes 54 erfolgt von einer zentralen Stelle aus. PaTENTA"SPRÜCHE:

1. Verschluß für ein aus einem stirnseitig offenen Behälter und einem Deckel zusammengesetztes Druckgefäß, insbesondere Reaktorgefäß, mit konisch ausgebildeten Flanschen am Behälter und am Deckel, bestehend aus C-förmigen, die

Kegelflächen der Flansche mit ebensolchen Flächen übergreifenden Klammern und einem über diese Klammern zu schiebenden Spannring, welcher durch Keilwirkuiig radiale Kräfte auf die C-förmigen Klammern ausübt und diese auf die konischen Flansche aufpreßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine an sich bekannte Spannvorrichtung mit zentralem Antrieb vorgesehen ist, welche den Spannring (36) in an sich bekannter Weise auf seinen ganzen Umfang gleichzeitig und gleichmäßig vorschiebt, daß die C-förmigen Klammern (26) und der Spannring in an sich bekannter Weise derart ausgebildet sind, daß beim Ausrücken des Spannringes aus seiner Spannstellung die C-förmigen Klammern durch Wechselwirkung mit dem Spannring von den konischen Flanschen (14,20) abgezogen werden und daß die C-förmigen Klammern in an sich bekannter Weise an dem Behälter (12) angelenkt sind, derart, daß sie bei gelöstem Verschluß eine Stellung einnehmen, aus ao der sie durch bloße Verschiebung des Spannringes wieder in Wirkstellung gebracht werden können,

2. Druckgefäßverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er in an sich bekannter Weise derart kreissymmetrisch ausgebildet ist, daß Deckel und Behälter in jeder Winkellage zueinander vereinigt werden können.

3. Druckgefäßverschluß nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Spannring (36) von Schraubenwinden (42) getragen 13t, deren Schraubenspindeln (48) über Triebzahnräder (52) und einen den Behälter umfassenden Zahnring (54) von einem zentralen Antrieb (60) aus in Drehung versetzt und dadurch unter Mitnahme des Spannringes in axialer Richtung des Druckgefäßes bewegt werden können.

In Betracht gezogene Druckschriften:

Deutsche Patentschriften Nr. 159465, 436 956,
292;

schweizerische Patentschrift Nr. 302 653;

USA.-Patentschrift Nr. 2 645 506;

Mitteilungen der Vereinigung der Großkesselbesitzer, 1950, Heft 9, S. 74, Abb. 11.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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