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Sicherheitsvorrichtung für Schnellverschlüsse von Gefäßen Die Erfindung
bezieht sich auf eine Sicherheitsvorrichtung für Schnellverschlüsse von Gefäßen,
insbesondere von Druckgefäßen, bei denen der Deckel vom Gefäß abgehoben werden kann
und die beiden Flansche durch einen zweiteiligen Verschlußring von U-förmigem Querschnitt
zusammengehalten werden.
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Bekannt ist ein Bajonettverschluß, der das Öffnen infolge von Anschlägen
zweistufig gestattet, so daß der Deckel zunächst gelüftet wird. Durch die Drehung
des Deckels beim Öffnen oder Verschließen unterliegt jedoch die Dichtung einer starken
Beanspruchung und einem starken Verschleiß, was zu Undichtigkeiten führt.
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Bekannt sind auch Schnellverschlüsse, bei denen der Verschlußring
auf der Innenseite von planparallelen Flächen begrenzt wird, und die je einen an
der Gefäßwand und einen am Deckel angebrachten Flansch umfassen und bei denen die
Verschlußringhälften zum Öffnen und Schließen mittels Gewindespindeln und Gewindemuttern
in der Dichtungsebene verschiebbar sind, wobei eine im Deckel angebrachte Dichtungsscheibe
durch ein zwischen dem Deckel und der Dichtungsscheibe eingeführtes Medium gegen
einen Absatz des Flansches der Gefäßwand dichtend geschoben wird.
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Da derartige Schnellverschlüsse vor allem bei Druckgefäßen Verwendung
finden, muß - den Sicherheitsvorschriften entsprechend - unter allen Umständen verhindert
werden, daß das Gefäß geöffnet werden kann, solange es noch unter Druck steht. Die
der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht somit darin, Mittel vorzusehen,
die es gestatten, die Verschlußringhälften in eine Zwischenstellung zu bringen,
in der es möglich ist, den Deckel anzulüften aber noch nicht abzuheben und ihn nicht
zu drehen in bezug auf die Lage des Gefäßes.
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Gemäß der Lösung dieser Aufgabe bestehen diese Mittel darin, daß beim
Erreichen einer Mittelstellung während des Öffnens des Verschlußringes der öffnungsvorgang
selbstätig gehemmt wird, daß ferner der Deckelflansch einen an sich bekannten Absatz
aufweist, der auf der Oberseite des Deckelflansches ringsum verläuft, der beim Erreichen
der Mittelstellung der Verschlußringhälften ein Anlüften des Deckels bis zum Anliegen
des Absatzes an die Innenfläche der Ringflächen gestattet und daß beim Anliegen
des Absatzes an die Innenfläche die Hemmung des Öffnungsvorganges des Verschlußringes
aufgehoben wird.
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Bei Schnellverschlüssen mit hydraulischer Betätigung der Verschlußringhälften
erfolgt die Hemmung des Öffnungsvorganges dadurch, daß im Mantelteil einer der Verschlußringhälften
ein in axialer Richtung verschiebbarer, an einem Ende mit einem Anschlag und am
anderen Ende mit einem Kopf versehener Bolzen angeordnet ist, der beim Erreichen
der Mittelstellung der Verschlußringhälften mit seinem Kopf das Steuerventil für
das hydraulische Öffnen des Verschlußringes schließt, und beim Anlüften des Deckels
durch Anstoßen des Deckelflanschabsatzes gegen den Anschlag entgegen der Spannung
einer Feder verschoben wird und das Steuerventil freigibt.
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Bei Schnellverschlüssen, bei denen die Verschlußringhälften von Hand
mittels Gewindespindeln und Gewindemuttern betätigt werden, besteht die erfindungsgemäße
Sicherheitsvorrichtung in zwei am Deckel einander gegenüber angeordneten und parallel
zur Bewegungsrichtung der Verschlußringhälften liegenden Armen, die an ihren Enden
Anschlagklötze tragen, deren Höhe geringer ist als die Höhe des schulterförmigen
Absatzes des Deckelflansches, gegen welche die Verschlußringhälften beim Erreichen
ihrer Mittelstellung anschlagen und welche beim Anlüften des Deckels aus der Ebene
der Verschlußringhälften herausgehoben werden und das vollständige Öffnen des Verschlußringes
gestatten.
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Eine weitere Sicherheitsmaßnahme besteht darin, daß ein mit dem Gefäßinnern
in Verbindung stehender Probierhahn mit einer klammerartig ausgebildeten Sicherheitsvorrichtung
verbunden ist, die ein Öffnen des Verschlußringes verhindert, solange der Probierhahn
geschlossen ist.
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Um sicher zu stellen, daß der Dichtungsring vor dem Öffnen des Verschlußringes
in die Ringnut des Gehäuseflansches zurückgezogen wird, ist erfindungsgemäß der
Betätigungsgriff des in der Druckmittelzuleitung zur Ringnut vorgesehenen Dreiwegehahnes,
durch
den die Ringnut wahlweise mit einem Druckanschluß oder mit einem Vakuumanschluß
in Verbindung gebracht werden kann, mit dem Betätigungsgriff des Probierhahnes derart
verriegelt, daß der Probierhahn und damit die klammerartig ausgebildete Sicherheitsvorrichtung
erst dann geöffnet werden kann, wenn der Dreiwegehahn auf Vakuum geschaltet worden
ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele von mit der erfindungsgemäßen
Sicherheitsvorrichtung ausgerüsteten Schnellverschlüssen dargestellt. Es zeigt A
b b. 1. eine Draufsicht auf den Kopf des Gefäßes mit hydraulisch betätigtem Verschluß,
und zwar links bei geschlossenem Verschluß, rechts oben mit dem Verschluß in Zwischenstellung
und rechts unten mit geöffnetem Verschluß, A b b. ? einen Schnitt nach der Linie
11-1I der A b b. 1, A b b. 3 einen Schnitt nach der Linie 111-11l der Ab b. 1, A
b b. 4 denselben Schnitt bei angelüftetem Deckel, A b b. 5 eine Ansicht der Sicherheitsvorrichtung
und A b b. 6 eine Draufsicht in Richtung VI-VI der A b b. 5.
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A b b. 7 zeigt eine Draufsicht auf ein Druckgefäß mit durch Gewindespindeln
betätigtem Verschluß, und zwar links bei geschlossenem Verschluß, rechts oben mit
dem Verschluß in Zwischenstellung und rechts unten mit geöffnetem Verschluß, A b
b. 8 einen Axialschnitt durch den Kopf des Gefäßes, und zwar oben bei geschlossenem
Verschluß und unten bei geöffnetem Verschluß und angelüftetem Deckel, A b b. 9 einen
Schnitt nach der Linie IX-IX der Abb.7. A b b. 10 einen Schnitt nach der Linie X-X
der Ab b.7.
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In den Abbildungen bezeichnet 1 das Gefäß, 2 den Gefäßflansch, 3 den
Deckel, 4 den Deckelflansch, 5 a die obere und
5 b die untere Hälfte des Verschlußringes, 5 c und
5 d die Innenflächen des Verschlußringes, 6 hydraulische Zylinder
und 7 hydraulische Kolben zur Betätigung des Verschlußringes, 8 Führungsstangen,
9 Führungen, 10 Gewindespindeln mit den Gewindemuttern 11 für das öffnen und Schließen
der Verschlußringhälften, 12
Kegelräder, 13 eine Welle mit dem Handrad
14, 15
ist die Ringnut, 16 der Dichtungsring, 17 sind Verriegelungsnasen,
18 eine Verriegelungsklammer, 19
ein Kontrollhahn, 20 der Dreiwegehahn
mit Druckanschluß 21, Vakuumanschluß 22 und Verbindungsleitung 23
für die Dichtung 16. 24 und 25 sind Verriegelungsstücke, 26 ist ein Manometer, 27
ist der Schalthebel und 27a das Steuerventil für das hydraulische Öffnen und Schließen
des Verschlusses; 28 ist der rings um den Deckelflansch laufende schulterförmige
Absatz, 29 ein Sicherungsbolzen mit dem Anschlag 30, der Feder 31 und dem
Kopf 32; 33 ist ein Druckstück mit der Rolle 34; 35 sind Abschrägungen der Ecken
der Verschlußringhälften, 36 sind Anschlagklötze, die mittels Armen 37 am Behälterdeckel
befestigt sind.
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Beim Schließen des Verschlusses wird der Deckel mit Hilfe einer mechanischen
oder hydraulischen Vorrichtung oder von Hand zugeklappt und die Verschlußringhälften
5a und 56 mit Hilfe der Gewindespindeln 10 und der Gewindemuttern
11 oder mittels der hydraulischen Zylinder 6 geschlossen, wobei sie
sich über den Gefäßflansch 2 und den Deckelflansch 4 schieben, so
daß die Flansche wie durch eine Klammer zusammengehalten werden.
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Jetzt kann mit Hilfe des Verriegelungsstückes 24
der Durchgangshahn
19 geschlossen werden, wobei sich die Verriegelungsklammer 18 über die an
den Ringhälften angebrachten Nasen 17 legt. Wenn sich das Verriegelungsstück
24 in der in der A b b. 6 ausgezogen gezeichneten Stellung befindet, kann auch das
Verriegelungsstück 25 in die ausgezogen gezeichnete Stellung gedreht werden, so
daß Druckmittel vom Anschluß 21 über die Leitung 23 unter die Dichtung 16 strömen
kann und die Dichtung vorschiebt und an den Deckelflansch 4 anpreßt.
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Zum öffnen des Verschlusses wird zunächst das Verriegelungsstück 25
um 90' geschwenkt und dadurch die Dichtung 16 drucklos gemacht und mit der Vakuumleitung
verbunden, so daß sie in die Nut 15
zurückgesaugt wird. Gleichzeitig wird
damit das Verriegelungsstück 24 freigegeben, so daß der Kontrollhahn
19 geöffnet werden kann und das Druckmittel aus dem Gefäß abströmen kann.
Beim öffnen des Kontrolhahnes 19 gibt auch die mit dem Verriegelungsstück
24 verbundene Klammer 18 die Nasen 17 frei. Bei dem Verschluß
mit hydraulischer Betätigung wird nun der Hebel 27 nach links auf »Öffnen«
gelegt, es kann Druckmittel nach den hydraulischen Zylindern 6 strömen, so daß die
Versehlußringhälften 5a und 56 auseinander gefahren werden. Dabei stößt der
Kopf 32 des Sicherungsbolzens 29, der bei geschlossenem Verschluß die in
A b b. 5 mit I bezeichnete Stellung einnimmt, gegen die Rolle 34 des Druckstückes
33 und schließt das Steuerventil27a, so daß die Verschlußringhälfte in der in A
b b. 1 rechts oben und in A b b. 4 gezeigten Stellung stehenbleiben. Der Deckel
kann nun so weit angelüftet werden, bis die Schulter 28 des Deckelflansches
an die Innenfläche 5 c der Ringhälften anliegt. Durch den Spalt zwischen
Deckel und Gefäß kann der Rest des Druckmittels aus dem Gefäß abströmen. Beim Anlüften
des Deckels stößt die Schulter 28 gegen den Anschlag 30 des Sicherungsbolzens
und zieht den Bolzen entgegen der Spannung der Feder 31 nach links, so daß das Ventil27a
wieder auf »Öffnen« geschaltet werden kann. Die Ringhälften werden in die in A b
b. 1 rechts unten gezeigte Stellung gefahren und der Deckel kann geöffnet werden.
Bei dem Verschluß mit Handbetätigung werden die Ringhälften nach dem Drucklosmachen
und Zurückziehen der Dichtung mittels der Spindeln 10 und der Gewindemuttern
11 so weit auseinandergefahren, daß sie an die Anschläge 36 der am
Deckel befestigten Arme 37 anstoßen (Stellung rechts oben in A b b. 7 und strichpunktiert
gezeichnete Stellung in A b b. 8 oben). Der Deckel kann nun so weit angelüftet werden,
daß die Schulter 28 gegen die Ringflächen 5 c anliegt; dabei werden
auch die Anschlagklötze 36 angehoben und geben die Ringhälften frei, so daß sie
vollständig auseinander gefahren werden können. (A b b. 7 unten rechts und A b b.
8 unten).
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An Stelle der beschriebenen Sicherung, bei welcher der Kopf des Sicherungsbolzens
das Steuerventil 27a für das hydraulische öffnen des Verschlußringes unmittelbar
betätigt, kann die Unterbrechung des
Öffnungsvorganges auch in anderer
Weise erfolgen, z. B. durch ein Magnetventil, das von dem Kopf 32 betätigt wird.