DE1159225B

DE1159225B - Closing device for pipes or container nozzles

Info

Publication number: DE1159225B
Application number: DEA31519A
Authority: DE
Inventors: William Henry Bowes
Original assignee: Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Current assignee: Atomic Energy of Canada Ltd AECL
Priority date: 1958-03-25
Filing date: 1959-03-06
Publication date: 1963-12-12

Description

Verschlußeinrichtung für Rohre oder Behälterstutzen Die Erfindung geht von einer Verschlußeinrichtung für Rohre oder Behälterstutzen mit einer in die zu verschließende Öffnung einsetzbaren membranartigen Verschlußplatte aus, bei der die Platte mit ihrer Innenseite an einer die Öffnung ringförmig umgebenden Sitzfläche anliegt und auf ihrer Außenseite durch eine ebenfalls ringförmige, im Durchmesser aber kleinere Stützfläche eines mit der Wand des Rohres oder des Behälterstutzens lösbar verbundenen Haltegliedes abgestützt ist.Closure device for pipes or container nozzles The invention starts with a closure device for pipes or container nozzles with an in the opening to be closed insertable membrane-like closure plate from, at the plate with its inside on a seat surrounding the opening in a ring shape rests and on its outside by a likewise ring-shaped, in diameter but smaller support surface one with the wall of the pipe or the container neck releasably connected holding member is supported.

Es ist ein Verschluß für ein Druckgefäß, insbesondere für einen Druckkochtopf bekannt, bei dem eine membranartige Verschlußplatte mit einem nach oben abgebogenen Umfangsflansch abdichtend gegen einen sich konisch nach außen erweiternden ringförmigen Sitzrand eines offenen Gefäßes angepreßt wird, wobei im drucklosen Zustand der Anpreßdruck durch einen Ring erzeugt wird, der mittels eines Bajonettverschlusses auf den Gefäßrand aufgesetzt wird und durch Drehung des Ringes mit einem von ihm axial vorstehenden Flansch innerhalb der Dichtlinie auf die Außenseite der Verschlußplatte drückt. Der sich in dem Druckgefäß aufbauende Druck wölbt den Verschlußdeckel durch, was infolge der Abstützung des Deckels durch den auf kleinerem Radius als die Dichtkante liegenden Flansch des aufgesetzten Ringes den Umfangsflansch des Deckels auf den Sitzrand des Gefäßes preßt.It is a closure for a pressure vessel, especially for a pressure cooker known, in which a membrane-like closure plate with an upwardly bent Circumferential flange sealing against a conically outwardly widening annular Seat edge of an open vessel is pressed against, with the pressure in the unpressurized state is generated by a ring that is attached to the edge of the vessel by means of a bayonet lock is placed and by rotating the ring with one of it axially protruding Flange within the sealing line presses on the outside of the sealing plate. The pressure building up in the pressure vessel arches the closure lid, what as a result of the cover being supported by the on a smaller radius than the sealing edge lying flange of the attached ring the peripheral flange of the lid on the Pressing the seat edge of the vessel.

Weiterhin ist es bekannt, die Aufgabe des Abdichtens und die Aufgabe der Aufnahme der Druckkraft auf zwei Bauteile zu übertragen, indem der die Abdichtung eines Druckgefäßes bewirkende Deckel als dünne Membran mit steifem Dichtflansch ausgeführt und die Abstützung der Membran gegen den auf sie wirkenden Druck durch ein steifes Halteglied übernommen wird, das mittels in eine Umfangsnut in der Innenwand des über die Dichtebene hinaus axial verlängerten Druckgefäßes eingesetzter Ringsegmente gehalten ist.Furthermore, it is known the task of sealing and the task transferring the absorption of the compressive force to two components by making the seal a pressure vessel causing lid as a thin membrane with a rigid sealing flange executed and the support of the membrane against the pressure acting on it a rigid retaining member is taken over, which means in a circumferential groove in the inner wall of the ring segments inserted axially beyond the sealing plane is held.

Bei einer weiteren bekannten Einrichtung erfolgt das Verschließen eines Druckgefäßes durch einen Deckel, der aus einer zum Rand hin dünner werdenden Platte mit einem über einen dünnen axialen Steg an die Platte angeschlossenen, radial einwärts vorstehenden steifen Dichtflansch besteht, wobei der Deckel durch eine mittels Schrauben befestigte oder in das axial über die Dichtebene hinaus verlängerte Druckgefäß eingeschraubte steife Stützplatte festgelegt ist, so daß die Dichtkraft teilweise durch die Stützplatte, teilweise durch die von dem im Druckgefäß herrschenden Druck auf die innere Fläche des Deckel-Dichtflansches ausgeübte Kraft erzeugt wird. Die bekannten Verschlüsse weisen den Nachteil auf, daß, sofern der Anpreßdruck zur Abdichtung durch Einschrauben des Halteteiles erzeugt wird, die infolge der Relativbewegung zwischen dem Deckel und dem aufgeschraubten Halteteil auftretende Reibung vor allem bei häufigem Abnehmen des Verschlusses zu beträchtlichem Verschleiß an den aufeinander gleitenden Teilen führt. Wird die Anpreßkraft jedoch durch eine Anzahl Schraubenbolzen erzeugt, die durch das Halteteil gesteckt und in das Druckgefäß eingeschraubt werden, so ergeben sich bei jedem Schließen und öffnen des Druckgefäßes lange Arbeitszeiten, zumal wenn bei hochbelasteten Schrauben die vorgeschriebenen Vorspannungen in engen Grenzen eingehalten werden müssen.In another known device, the closure takes place a pressure vessel through a lid, which is made of a thinner towards the edge Plate with a radially connected to the plate via a thin axial web inwardly protruding rigid sealing flange, the cover by a fastened by means of screws or extended axially beyond the sealing plane Pressure vessel screwed rigid support plate is set so that the sealing force partly by the support plate, partly by that of the one in the pressure vessel Pressure exerted on the inner surface of the cover sealing flange force is generated. The known closures have the disadvantage that, provided that the contact pressure to Sealing is created by screwing in the holding part, which is due to the relative movement Above all, there is friction between the cover and the screwed-on holding part with frequent removal of the closure to considerable wear on each other sliding parts. However, the contact pressure is achieved by a number of screw bolts generated, which are inserted through the holding part and screwed into the pressure vessel, this results in long working hours each time the pressure vessel is closed and opened, especially if the prescribed pretensioning is tight in the case of highly stressed screws Limits must be respected.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, eine Verschlußeinrichtung für Rohre und oder Behälterstutzen zu schaffen, die bei Verwendung eines die ganze Öffnungsfläche überdeckenden Stopfens diese Nachteile der bekannten Verschlüsse vermeidet.The invention has set itself the task of a closure device for pipes and or container nozzles, which when using one the whole Opening surface covering plug these disadvantages of the known closures avoids.

Hierzu ist die Verschlußeinrichtung nach der Erfindung so ausgebildet, daß das Halteglied für die Verschlußplatte in an sich bekannter Weise als in die Öffnung einschraubbarer Stopfen ausgebildet ist und eine zentrale Aufnahme eines axial beweglichen Druckstiftes aufweist, der eine zeitweilige Durchbiegung der Verschlußplatte bis nach dem Festschrauben des Stopfens ermöglicht.For this purpose, the closure device according to the invention is designed so that the holding member for the closure plate in a manner known per se than in the Opening screw-in stopper is formed and a central receptacle of a axially movable pressure pin having a temporary deflection the Closure plate allows until after the plug has been screwed tight.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann der Druckstift mit Anschlägen und der Stopfen mit einem Zentrierbund versehen :sein, der die Verschlußplatte führt. Weiterhin kann sich eine Dichtung über die Innenseite der Verschlußplatte erstrecken, die den äußeren Rand des Zentnerbundes umfaßt und mit ihrem Rand bis in eine Aussparung auf dem Außenumfang des Stopfens .eingreift.In a further embodiment of the invention, the pressure pin can have stops and the plug is provided with a centering collar that guides the closure plate. Furthermore, a seal can extend over the inside of the closure plate, which includes the outer edge of the hundredweight collar and with its edge into a recess engages on the outer circumference of the plug.

Die Teile werden zunächst durch Einführen des Stopfens in das zu verschließende Teil so weit zusammengebaut, daß die Abdichtungsfläche der Verschlußplatte wenigstens annähernd; im wesentlichen drucklos, die Anlagefläche berührt. Danach wird der Druckstift betätigt, der die Verschlußplatte einwärts durchbiegt und die Abdichtungsfläche unter Druck zur Anlage mit der Sitzfläche bringt. Darauf wird der Stopfen weiter in das zu verschließende Teil bewegt, bis seine tragenden Flächen unter Druck mit der von der Abdichtfläche radial zur Mitte hin liegenden Fläche der Verschlußplatte in Berührung kommt, und schließlich wird der Druckstift freigegeben.The parts are first inserted by inserting the stopper into the one to be closed Part assembled so far that the sealing surface of the closure plate at least nearly; essentially pressureless, touches the contact surface. After that, the push pin actuated, which deflects the closure plate inward and the sealing surface brings under pressure to rest with the seat. Then the stopper continues moved into the part to be closed until its load-bearing surfaces are under pressure with the surface of the closure plate lying radially towards the center from the sealing surface comes into contact and eventually the push pin is released.

Die Erfindung ist in der Zeichnung in Ausführungsbeispielen dargestellt und an Hand der Zeichnung beschrieben.The invention is shown in the drawing in exemplary embodiments and described on the basis of the drawing.

Fig.1 zeigt einen Mittelschnitt einer Verschlußanordnung in teilweise geschlossenem Zustand; Fig.2 zeigt einen der Fig. 1 ähnlichen Schnitt, in dem die Teile in .einer späteren Stellung bei Durchführung des Verschlußvorganges gezeigt werden; Fig.3 zeigt eine weitere ähnliche Ansicht dieses Vorganges zu einem noch späteren Zeitpunkt; Fig. 4 ist eine andere Ansicht der gleichen Teile in der Anordnung bei vollkommen geschlossener Stellung, und Fig. 5 ist eine Ansicht einer anderen Ausführungsform, die die Teile in einer Stellung entsprechend der Fig. 1 der ersten Ausführung wiedergibt.Fig.1 shows a central section of a closure arrangement in part closed state; Fig.2 shows a section similar to FIG. 1, in which the Parts shown in a later position when performing the locking process will; Fig.3 shows another similar view of this process to a still later point in time; Figure 4 is another view of the same parts in assembly in the fully closed position, and Fig. 5 is a view of another Embodiment that the parts in a position corresponding to FIG. 1 of the first Execution reproduces.

Fig.1 zeigt ein röhrenförmiges Teil 10, dessen eines offenes Ende druckfest zu verschließen ist. Zu diesem Zweck ist das Teil 10 mit einem Innengewinde 11. ausgestattet, das mit einem Außengewinde 12 des Stopfens 13 zusammenwirkt.Fig.1 shows a tubular part 10, one end of which is open is to be closed pressure-tight. For this purpose the part 10 is provided with an internal thread 11. Equipped, which cooperates with an external thread 12 of the plug 13.

Wahlweise könnte statt einer Gewindeverbindung zwischen dem Stopfen und dem Rohrteil der Stopfen auch in das röhrenförmige Teil eingeschoben und darin durch ein geeignetes Mittel, wie einen sich quer hindurch erstreckenden Bolzen, der durch das röhrenförmige Teil und durch eine quer durch den Stopfen gehende Bohrung reicht, befestigt werden. Dieses Verfahren der Stopfenbefestigung ist besonders geeigriet, wenn der Querschnitt des Rohrteiles und des Stopfens nicht kreisförmig ist (z. B. elliptisch) und der Stopfen daher in das Rohrteil nicht hineingeschraubt *erden kann.Alternatively, instead of a threaded connection between the plug and the tubular part of the plug is also inserted and inserted into the tubular part by any suitable means, such as a transversely extending bolt, that through the tubular part and through a bore extending transversely through the plug is enough to be attached. This method of plug attachment is special suitable if the cross-section of the pipe part and the stopper are not circular is (e.g. elliptical) and the plug is therefore not screwed into the pipe part * can ground.

Der Stopfen 13 ist an seinem inneren Ende mit einer ringförmigen Wulst 14 versehen, die als tragende Fläche gegen die Rückseite der flexiblen Verschlußplatte 15 wirkt, die ihrerseits in einem von der Innenseite des Stopfens 13 herausragenden ringförmigen Flansch 16 gehalten wird. Es ist nicht wesentlich, daß eine einzige ringförmige Wulst verwendet wird. Es kann vielmehr auch eine Anzahl von ringförmig angeordneten Einzelerhebungen verwendet werden, um die notwendige »tragende Fläche« zu bilden. Eine kreisförmige Dichtung 17 erstreckt sich über die Innenseite der flexiblen Verschlußplatte 15 und um den ringförmigen Flansch 16 in eine ringförmige Aussparung 18, die zwischen dem Rohrteil 10 und dem Stopfen 13 ausgebildet ist. Das Rohrteil 10 ist mit einer ringförmigen Anlagefläche 19 versehen, die so angeordnet ist, daß sie mit der Abdichtungsfläche 26 auf dem äußern Umfang der Verschlußplatte 15 über die zwischengelegte Dichtung 17 im Eingriff steht. Die Anlagefläche 19 hat vorzugsweise Kreisform, kann aber jede andere ringförmige Gestalt annehmen, die für ein röhrenförmiges Teil anwendbar ist.The plug 13 is at its inner end with an annular bead 14 provided as a supporting surface against the back of the flexible closure plate 15 acts, which in turn protrudes from the inside of the plug 13 annular flange 16 is held. It is not essential that a single one annular bead is used. Rather, it can also be a number of ring-shaped arranged individual elevations can be used to create the necessary »load-bearing surface« to build. A circular seal 17 extends over the inside of the flexible closure plate 15 and around the annular flange 16 in an annular Recess 18 which is formed between the pipe part 10 and the plug 13. The pipe part 10 is provided with an annular contact surface 19 which is arranged in this way is that it is connected to the sealing surface 26 on the outer periphery of the closure plate 15 is in engagement via the interposed seal 17. The contact surface 19 has preferably circular, but can assume any other annular shape, the is applicable to a tubular part.

Zum Schrauben des Stopfens ist an seinem Außenende ein Drehknauf 24 ausgebildet.A rotary knob 24 is provided on its outer end for screwing the plug educated.

In einer mittigen Bohrung 20 durch den Stopfen 13 und den Drehknauf 24 ist ein Stößel 21 verschiebbar eingesetzt, der an seinem inneren Ende in einer Anlagefläche 22 und an seinem Außenende in einem Betätigungsansatz 23 endet.In a central bore 20 through the plug 13 and the rotary knob 24, a plunger 21 is slidably inserted, which at its inner end in a Contact surface 22 and ends in an actuating attachment 23 at its outer end.

Fig. 1 zeigt die zusammengesetzten Teile, die zunächst nur in teilweise geschlossenem Zustand gebracht sind, d. h. mit der Abdichtungsfläche 26 der Verschlußplatte 15 in leichter, d. h. im wesentlichen druckloser Anlage (mittels Dichtung 17) an der Anlagefläche 19 liegen.Fig. 1 shows the assembled parts, initially only in part are brought closed, d. H. with the sealing surface 26 of the closure plate 15 in lighter, d. H. essentially pressureless system (by means of seal 17) the contact surface 19 lie.

Um die Teile in die endgültige Schließstellung zu bringen, muß zunächst eine vorbestimmte axiale Kraft von außen her auf den Stößel 21 aufgebracht werden. Dadurch wird die Mitte der flexiblen Verschlußplatte 15 einwärts bewegt und dieselbe, wie in Fig. 2 dargestellt, verwölbt und eine Druckberührung zwischen der Abdichtungsfläche 26 und der Anlagefläche 19 hergestellt. Während der Stößel 21 und die Verschlußplatte 15 in dieser Stellung gehalten werden, wird der Stopfen 13 mittels Drehknauf 24 weiter eingeschraubt, um die tragende Wulst 14 fest gegen die Rückseite der Verschlußplatte 15 zu drücken. Die Wulst 14 berührt eine ringförmige Fläche 27 der Verschlußplatte 15, die radial zwischen dem Mittelpunkt der Verschlußplatte und. der Abdichtungsfläche 26 liegt. Das ist die in Fig. 3 gezeigte Stellung. Beim Vorgehen in dieser Weise entsteht während der Zeit, in der die Teile sich unter Druck berühren, keine Relativdrehung zwischen der Abdichtungsfläche 26 der Verschlußplatte 15 und der Anlagefläche 19, die den druckfesten Verschluß bilden, oder zwischen jenen Teilen und der eingefügten Dichtung 17.In order to bring the parts into the final closed position, you must first a predetermined axial force can be applied to the plunger 21 from the outside. As a result, the center of the flexible closure plate 15 is moved inward and the same, as shown in Fig. 2, warps and a pressure contact between the sealing surface 26 and the contact surface 19 made. While the plunger 21 and the closure plate 15 are held in this position, the stopper 13 is turned by means of a rotary knob 24 further screwed in to secure the supporting bead 14 against the back of the closure plate 15 to press. The bead 14 contacts an annular surface 27 of the closure plate 15, which is radially between the center of the closure plate and. the sealing surface 26 lies. This is the position shown in FIG. 3. When doing this in this way There is no relative rotation during the time in which the parts are touching under pressure between the sealing surface 26 of the closure plate 15 and the contact surface 19, which form the pressure-tight seal, or between those parts and the inserted Seal 17.

Schließlich wird der Stößel 21 freigegeben, wie in Fig. 4 gezeigt wird, so daß die Verschlußplatte 15 sich zurückbewegen kann. Die verbleibende Verformung der Verschlußplatte ist zur Verdeutlichung in übertriebener Weise in Fig. 4 dargestellt. Tatsächlich übertreiben alle Zeichnungen die normalerweise in der Praxis ermittelten Abweichungen, sonst hätte sich keine klare Darstellung ergeben.Finally, the plunger 21 is released, as shown in FIG. 4 so that the shutter plate 15 can move back. The remaining deformation the closure plate is shown in an exaggerated manner in FIG. 4 for the sake of clarity. In fact, all drawings exaggerate what is normally found in practice Deviations, otherwise there would not have been a clear representation.

Wenn die Teile diese Stellung einnehmen, ist die Verschlußplatte 15 noch gespannt mit dem Ergebnis, daß sie einen wesentlichen Verschlußdruck durch ihre Abdichtungsfläche 26 auf die Anlagefläche 19 ausübt. Die Wulst 14 wirkt als Unterstützung. Dann kann ein Druckmedium in das Innere des Rohrteiles 10 eingelassen werden, das den Verschlußdruck zwischen der Fläche 26 und der Anlagefläche 19 erhöht. Die ringförmige Wulst 14 wirkt auch dabei als Schwenkpunkt, um den die Dichtung von dem Stopfen weg gegen die Anlagefläche 19 geschwenkt wird, wenn der radial einwärts von der Wulst 14 liegende Teil der Verschlußplatte gegen den Stopfen gedrängt wird. Auf diese Weise steigt die Dichtwirkung in Abhängigkeit von der Steigerung des Innendruckes. Das Öffnen des Verschlusses wird durch eine einfache Umkehrung der oben beschriebenen Schließschritte ausgeführt.When the parts are in this position, the locking plate is 15 still excited with the result that they passed a substantial locking pressure its sealing surface 26 exerts on the contact surface 19. The bead 14 acts as a Support. A pressure medium can then be let into the interior of the pipe part 10 which increases the sealing pressure between the surface 26 and the contact surface 19. The annular bead 14 also acts as a pivot point about which the seal is pivoted away from the plug against the contact surface 19 when the radially inward from the bead 14 lying part of the closure plate is urged against the plug. In this way, the sealing effect increases depending on the increase in the internal pressure. That Opening the shutter is done by simply reversing that described above Closing steps carried out.

Bei der in Fig.5 gezeigten Konstruktion ist der Stößel 21 mit der flexiblen Verschlußplatte 15 starr verbunden und dient gleichzeitig zu ihrer Halterung. In diesem Falle ist statt der Kreisdichtung 17 eine Ringdichtung verwendet worden. Im übrigen sind der Aufbau und die Bedienungsweise dieser Vorrichtung der bereits beschriebenen Ausführung ähnlich.In the construction shown in Figure 5, the plunger 21 is with the flexible closure plate 15 rigidly connected and serves at the same time to hold it. In this case, instead of the circular seal 17, an annular seal has been used. In addition, the structure and operation of this device are already described execution similar.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Closure device for pipes or container nozzles with a membrane-like closure plate that can be inserted into the opening to be closed, the inside of which rests against a seat surface surrounding the opening in a ring shape and on its outside by a ring-shaped one, but smaller in diameter Support surface of a detachably connected to the wall of the pipe or the container nozzle Holding member is supported, characterized in that the holding member for the Closure plate (15) can be screwed into the opening in a manner known per se Plug (13) is formed and a central receptacle of an axially movable Has pressure pin (21), which a temporary deflection of the closure plate (15) until after the plug (13) has been screwed tight.

2. Locking device according to claim 1, characterized in that the pressure pin (21) has stops (22 and 23) is provided.

3. Closure device according to claims 1 and 2, characterized characterized in that the screw-in stopper (13) has a centering collar (16), which guides the closure plate (15).

4. Closure device according to claims 1 to 3, characterized in that a seal (17) extends over the inside of the closure plate (15), comprises the outer edge of the centering collar (16) and with its edge into a recess (18) engages on the outer circumference of the plug (13). References considered: U.S. Patent Nos. 2,387,360, 2,009,877, 2133934.