DE1057402B - Sicherheitsverschluss fuer Druckbehaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sicherheitsverschluß für Druckbehälter mit einem in einer zylindrischen öffnung axial verschiebbaren Verschlußkörper.

Bisher hat man solche Druckbehälter durch einen Gewindestöpsel verschlossen, was nachteilig ist, da sich im Laufe des Betriebs die Gewindegänge abnutzen oder ganz herausbrechen können, insbesondere wenn das Gefäß für hohe Drücke verwendet wird. Außerdem kann beim öffnen des Behälters das im Druckgefäß befindliche Medium plötzlich entweichen und erheblichen Schaden anrichten, da es möglich ist, den Verschluß des Gefäßes zu lösen, bevor sein Inhalt entspannt wurde.

Es ist ferner ein Sicherheitsverschluß für einen solchen Druckbehälter bekanntgeworden, bei dem der Verschlußkörper, der gegen die Wand der Öffnung durch einen elastischen Dichtungsring abgedichtet ist, vom Innendruck gegen an der Behälterwand abgestützte, sich zu einem Ring ergänzende Haltesegmente gepreßt wird. Man kann bei diesem älteren Gegenstand jedoch nicht von einem einwandfreien Sicherheitsverschluß sprechen, denn ein damit ausgerüsteter Behälter kann ohne weiteres geöffnet werden, wenn der Behälter noch unter Druck steht. Es ist hierzu nur erforderlich, eine Verschlußplatte durch Lösen von Schrauben abzunehmen und den die Segmente haltenden Ring zu entfernen, so daß diese seitlich abgenommen werden können.

Bei einem weiteren bekanntgewordenen Verschluß befindet sich der Haltering im Innern des Behälters und wirkt mit einer Ringnut in dem Verschlußstück zusammen. Ein äußeres Halteelement ist mit Schrauben befestigt, um die gesamte Anordnung zusammenzuhalten. Diese Ausführungsform hat den Nachteil, daß der Verschluß im Innern des Behälters zusammengesetzt werden muß, was verhältnismäßig schwierig ist. Bei weiteren bekannten Verschlüssen erfolgt das öffnen durch Herausnehmen von Halteringen, Abschrauben von Platten, Lösen von Klemmringen u. dgl. In allen Fällen kann das öffnen jedoch schon vorgenommen werden, wenn in dem Behälter noch ein Druck herrscht, so daß durch das plötzliche Entweichen des Druckes das Verschlußelement herausgeschleudert und das Bedienungspersonal verletzt werden kann.

Es ist schließlich noch auf einen bekannten Verschluß hinzuweisen, bei dem zwischen dem Verschlußstück und dem Ende der Behälteröffnung ein Dichtungsring vorgesehen ist, der durch den Behälterdruck einer starken Belastung unterworfen ist. Es besteht hierbei die Gefahr der Verletzung bzw. Zerstörung des Dichtungselementes, so daß schon nach kurzer Betriebszeit Abdichtungsschwierigkeiten auftreten können und die Dichtung häufig gewechselt werden muß.

Anmelder:

Greer Hydraulics, Inc.,
New York, N.Y. (V.St.A.)

Vertreter: Dipl.-Ing. W. Gollung, Patentanwalt,
Frankfurt/M., Kaiserstr. 16

Beanspruciite Priorität:
V. St. v. Amerika vom 28. Juli 1955

Edward M. Greer, Great Neck, Long Island,
und Alexander Bloch, New York,

N.Y. (V.St.A.),
sind als Erfinder genannt worden

Bei dem erfindungsgemäßen SicherheitsVerschluß ist dagegen eine Gewähr dafür gegeben, daß ohne Gefahr für das Bedienungspersonal der Druckbehälter geöffnet werden kann. Dies wird dadurch erreicht, daß die Haltesagmente des Verschlusses als Teile eines Winkelringes ausgebildet sind, dessen einer Schenkel einen am Umfang der Behälteröffnung angeordneten Flansch hakenförmig umfaßt. Der andere Schenkel kann auf seiner Innenseite eine Ringnut oder einen ringförmigen Vorsprung besitzen, die mit einem ringförmigen Vorsprung oder einer Ringnut am Verschlußkörper zusammenwirken. Die Zusammenwirkung erfolgt nach Art einer ringförmigen Nut- und Feder-Verriegelung. Eine Abnahme des Verschlußstückes bei unter Druck stehendem Behälter ist nicht möglich. Da ferner bei dem neuen Verschluß die Abdichtung zwischen Verschluß stück und Behälteröffnung durch eine an sich bekante O-Ringdichtung, die in eine Nut am Umfang des Verschlußstückes eingelegt ist, erfolgt, ist eine Zerstörung der Dichtung durch den Innendruck nicht zu befürchten.

In der Zeichnung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung dargestellt, und zwar zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Behälterverschluß,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1 bei einer Ausführungsform der Erfindung und

909 510/265

Claims (1)

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich dem der Fig. 2 bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 2 ist das obere Ende eines Druckgefäßes dargestellt, das aus einem im wesentlichen zylindrischen Behälter H besteht, der eine öffnung 13 aufweist, an der sich ein Flansch 14 befindet. Innerhalb der öffnung 13 befindet sich der Verschlußkörper 15, dessen äußerer Durchmesser ein wenig geringer ist als der der öffnung 13, so daß er darin gleiten kann. Die äußere Stirnfläche 17 des Verschlußkörpers 15 geht in einen zylindrischen, nabenartigen Ansatz 16 über. Aus diesem ragt ein zylindrischer Zapfen 18 mit einem kleineren Durchmesser heraus. Der Verschlußkörper ist in seiner Längsrichtung mit einer Bohrung 19 versehen, deren äußeres Ende ein Innengewinde 20 trägt, in das ein passendes Ventil eingeschraubt (in der Zeichnung nicht dargestellt) werden kann, durch das sich der Behälter 11 füllen läßt. Der Verschlußkörper 15 weist ferner auf seinem Umfang eine Nut 22 auf, in der sich ein nachgiebiger Dichtungsring 23 befindet, die vorzugsweise eine Schnurringdichtung bekannter Art sein kann und die Aufgabe hat, zwischen dem Verschlußkörper 15 und der Wandfläche 12 der öffnung 13 abzudichten. Der Verschlußkörper 15 wird in der öffnung 13 durch Haltesegmente 25, 26 gehalten, die vorzugsweise aus gehärtetem Stahl bestehen, damit sie die hohen Scherkräfte aufnehmen können und sich zu einem Kreisring ergänzen. Jedes der beiden Segmente 25, 26 hat einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt, dessen beide Schenkel mit 27 und 28 bezeichnet sind. Sie bilden zusammen einen Winkelring, dessen einer Schenkel 27 auf seiner Innenseite eine ringförmige Aussparung 31 aufweist, die den Flansch 14 an der Behälteröffnung aufnehmen kann. Der andere Schenkel 28 ist in seiner Länge so bemessen, daß seine Innenseite 32 den Umfang des nabenartigen Ansatzes 16 berührt, wenn der Flansch 14 in der Aussparung 31 liegt. Die äußere Stirnfläche 17 des Verschlußkörpers 15 wird durch den Innendruck gegen die Innenfläche 33 des Schenkels 28 gepreßt. Dabei greift ein im Querschnitt rechteckiger, ringförmiger Vorsprung 21 des Verschlußkörpers 15 in eine entsprechende Ringnut 34 auf der Innenfläche 33 des Schenkels 28, wodurch eine seitliche Ver-Schiebung der Segmente 25, 26 verhindert wird. Um den Verschlußkörper 15 im Behälter 11 in seiner äußersten Lage sichern zu können, weist der Ansatz 16 auf seinem Umfang eine ringförmige Nut 35 auf, in die ein Sprengring 36 eingesetzt werden kann, der im eingebauten Zustand aus der Nut 35 hervorragt und den Verschlußkörper 15 gegen ein Hineinfallen in den Behälter 11 sichert, da sein Außendurchmesser größer ist als der Innendurchmesser des Schenkels 28. Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform der Erfindung, die der in der Fig. 2 gezeigten Ausführungsform ähnlich ist und bei der einander entsprechende Teile die gleichen, aber mit einem Strich versehenen Bezugsziffern wie in Fig. 1 und 2 tragen, weist der Verschlußkörper 15' auf seiner äußeren Stirnfläche 17' eine Ringnut 34' auf. Der Schenkel 28' des Winkelringes trägt auf seiner Innenfläche 33' einen ringförmigen Vorsprung 21', der sich genau in die Ringnut 34' einfügen läßt, um ein seitliches Verschiel >en der Segmente des Winkelringes zu verhindern. Bei dem Zusammenbau der in Fig. 1 und 2 gezeigten Behälterverschlüsse dringt der Verschlußkörper 15 mit der Dichtung 23, die sich in der Nut 22 befindet, so weit in die öffnung 13 des Behälters 11 ein. daß die obere Begrenzungsfläche des ringförmigen Vorsprunges 21 nur etwas unter der Höhe der Stirnfläche 38 des Behälters 11 liegt. Hierauf werden die Haltesegmente 25 und 26 seitlich über die Stirnfläche 38 des Behälters geschoben, bis der Flansch 14 in die Aussparung 31 eingreift und sich der Schenkel 28 seitlich nach innen über die äußere Stirnfläche 17 des Verschlußkörpers 15 erstreckt. Hierauf wird der Verschlußkörper etwas nach außen bewegt, so daß der ringförmige Vorsprung 21 in die Ringnut 34 eingreift und der Sprengring 36 in die Nut 35 eingesetzt werden kann, um hierdurch die Segmente 25 und 26 sowie den Verschlußkörper 15 in der verriegelten Stellung zu halten. Bei der Ausführung nach Fig. 3 wird auf ähnliche Weise der Verschlußkörper 15' mit seiner am äußeren Umfang verlaufenden Dichtung 23' in die Öffnung 13' eingeführt, wobei die äußere Stirnfläche 17' des Verschlußkörpers 15' etwas unterhalb der Höhe der Stirnfläche 38' des Behälters 11' zu liegen kommt. Auf diese Weise wird beim Einsetzen der Haltesegmente der ringförmige Vorsprung 21' jedes Segmentes seitlich über die Stirnfläche 38' des Behälters 11' geführt, bis er mit der Ringnut 34' fluchtet, die sich auf der Stirnseite 17' des Verschlußkörpers 15' befindet. Dann wird der Verschlußkörper etwas nach außen verschoben, so daß die Vorsprünge 21' in die Ringnut 34' eingreifen und die Segmente und den Verschlußkörper in ihrer verriegelten Stellung halten. Bei dieser Anordnung darf der Flansch 14 in axialer Richtung nur so dick sein, daß er unter den Vorsprüngen 21' in die Aussparung 31 der Haltesegmente eintreten kann. Wird eine Flüssigkeit oder ein Gas unter Druck beispielsweise durch ein (in der Zeichnung nicht dargestelltes) in der Bohrung 19 des Verschlußkörpers 15 sitzendes Ventil in den Behälter 11 eingeführt, so wird automatisch der Verschlußkörper 15 gegen die Schenkel 28 der Haltesegmente 25 und 26 gepreßt, wobei der Axialdruck über die Seitenflächen 39 der Ausnehmungen 31 in den Schenkeln 27 der Haltesegmente auf den Flansch 14 des Behälters 11 übertragen wird. Auch wenn der Sprengring 36 entfernt wird, kann man den Verschlußkörper 15 nicht herausnehmen, ohne zuvor die Segmente 25 und 26 zu entfernen. Das Abnehmen der Segmente ist aber so lange unmöglich, wie sich die ringförmigen Vorsprünge 21 des Verschlußkörpers in der Nut 34 befinden. Die Vorsprünge 21 können aber nur dann aus der Ringnut 34 heraustreten, wenn der Verschlußkörper in Richtung auf den Behälter zu verschoben wird. Eine derartige nach innen gerichtete Bewegung des Verschlußkörpers ist jedoch sehr schwer auszuführen oder ganz unmöglich, solange der Behälter noch unter einem nennenswerten Innendruck steht. So besteht für das Bedienungspersonal nicht die Gefahr, daß der Verschlußkörper beim öffnen des Verschlusses nach außen geschleudert wird. Der erfindungsgemäße Sicherheitsverschluß läßt sich in bezug auf den Verschlußkörper und auf die Ausbildung der Behälteröffnung verhältnismäßig einfach und billig herstellen. Auch die Herstellung der Halte segmente macht keine wesentlichen Schwierigkeiten oder Kosten. Die Konstruktion ist zuverlässig im Betrieb, und auch nach längerem Gebrauch kann kein Versagen durch Abnutzung auftreten. Pa T E N T a N S P R ti C H E.

1. Sicherheitsverschluß für Druckbehälter mit einem in einer zylindrischen öffnung axial verschiebbaren und gegen die Wand der öffnung durch einen elastischen Dichtungsring abge-