DE1475806A1

DE1475806A1 - Deckelverschluss fuer Druckbehaelter

Info

Publication number: DE1475806A1
Application number: DE19651475806
Authority: DE
Inventors: Walter Wenzel; Werner Wenzel
Original assignee: Rheinstahl Huettenwerke AG
Current assignee: Rheinstahl Huettenwerke AG
Priority date: 1965-08-02
Filing date: 1965-08-02
Publication date: 1969-02-13
Also published as: US3406863A; GB1140609A

Description

F.EBERHARD " 12. Sept. !968

U-ENTANWALT / r,

H 5V78 Be-Lo

Patentanmeldung; P l4 75 806.6
"Deckelversehluß für Druckbehälter"
Anmelder: Rheinstahl Hüttenwerke AG, Essen und V/alter Wenzel, Heiligenhaus

Die Erfindung bezieht sich auf einen Deckelversehluß für Druckbehälter mit einem Behälterflansch und einem Deckelflansch, die beide einen Dichtsitz bilden, wobei ein den Deckelflanseh umgebender, beheizbarer zylindrischer Schuß mit dem Behälterflansch verbunden ψ ist und beim Abkühlen druckübertragende Paßstücke zwischen einem mit dem Schuß fest verbundenen Planschring und dem Deckelflanseh eingesetzt sind«

Bei verschraubten Gefäßen mit großen Durchmessern trachtet man aus Gründen einer möglichst gleichmäßigen Planschbelastung danach, die sich aus dem Auslegungsdruck ergebende, auf die Planschverbindung wirkende Gesamtlast so zu verteilen, daß man unter Einhaltung einer MindestSchraubenteilung die größtmögliche Schraubenzahl erhält. Unter den vorgenannten Bedingungen erhält man nämlich die kleinsten Planschabmessungen.

Das Problem der erörterten Schraubenverbindungen liegt nun darin, sämtliche Schrauben gleichmäßig und nach Möglichkeit auch gleichzeitig zu belasten, In bekannter Weise wird das gleichmäßige und gleichzeitige Anspannen aller Dehnschrauben mittels einer hydraulischen Spannvorrichtung ermöglicht, die auf die Flansche einen gleichmäßigen Druck ausübt, so daß alle Muttern gleichmäßig angezogen werden können und mithin die Schrauben bei und nach der Druckentlastung sämtlich die gleiche Last aufnehmen. Diese hydraulische Spannvorrichtung hat sich in der Praxis gut bewährt. Ein gewisser Nachteil wird in dem verhältnismäßig hohen Aufwand erblickt.

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BAD ORIGINAL

Bei einer weiteren Ausführungsform eines Deckelverschlusses für Druckbehälter sind die Schrauben ebenfalls als Deiinschrauben ausgebildet, die mittels elektrischer, in einer Mittelbohrung der Schrauben angeordneter Heizstäbe erwärmt werden und sich dabei längsausdehnen. Alsdann werden die Muttern gruppenweise gleichzeitig angezogen, üls hat sich jedoch gezeigt, daß auf diesem sriege vielfach eine ausreichend gleichmäßige Schraubenbelastung nicht zu erzielen ist.

Die Erfindung beschreitet gegenüber den vorgenannten Systemen einen neuen Weg, um den Deckel mit dem Behälter zu verspannen.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen DeckelverSchluß zu schaffen für einen Druckbehälter mit einem Behälterflansch und einem Deckelflanseh, die beide einen Dichtsitz bilden, deren Spannmittel so beschaffen sind, daß sie leicht und ehre h^he- Anforderungen an die Bearbeitungsgenauigkeit herzustellen, leicht ein- und wieder auszubauen sind. Darüberhinaus soll die Abdichtkraft auf dem Umfang der Dichtfläche gleichmäßig und nahezu ohne Unterbrechung X'iirken.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung einen Deckelverschluß der vorbezeichneten Gattung /or, der sich gegenüber dem Bekannten dadurch auszeichnet, daß zwischen Planschring und Deckelflanseh Paßstücke angeordnet sind, die in Richtung der Behälterachse einteilig sind und die außerdem in der Verbindungslinie der Schwerpunkte beider Flansehquerschnlttsflachen liegen, und daß der Flanschring und der Deckelflansch so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungslinie der Schwerpunkte ihrer Querschnittsflachen einen kleinen Winkel zur Behälfeerachse bilden.

Im einzelnen kann der Deckelverschluß nach der Erfindung in verschiedener Meise verwirklieht sein. Durch Wahl der vertikalen Lage und des Winkels der Paßstücke zu den Schwerpunkten des oberen

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Planschringes und des Deelcelflansehes sind für diese geringere Abmessungen zu erreichen., als sie für herkömmliche Plansehe vergleichbarer Belastung notwendig wären. Hinzu kommt, daß Schrauben hier völlig fehlen und eine sonst notwendige, dem Schraubendurchmesser entsprechende radiale Zugabe in den Flansehquersehnitten eingespart wird. Mir die Beiäzung des Schusses stehen mehrere, an sich bekannte Möglichkeiten offen. Als vorteilhaft auch im Hinblick auf die Betriebssicherheit des Verschlusses hat sich ein Heizsystem für den Schuß erwiesen, das aus mindestens zwei elektrisch getrennten Induktionsspulen besteht, deren einzelne Heizleistungen für sich genommen eine ausreichende thermische Axialausdehnung des Schusses M ergeben. Um die Montage des Deekelversehlusses abzukürzen, wird zweckmäßig zwischen dem Schuß und einerseits dem Deckelflansch sowie andererseits dem Heizsystem Je ein Ringspalt vorgesehen mit Bohrungen für die Zu- und Ableitungen eines Kühlmittels, vorzugsweise von Luft.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Der mit dem Behältersehuß 1 verschweißte Behälterflansch 2 ist mit dem zylindrischen Schuß 4 fest verbunden, der mittels des Heizsystems jj beheizbar ist und den Deckelflansch 7 umlaufend umgibt. Das Heizsystem 3 besteht aus zwei elektrisch getrennten ™ Induktionsspulen. Die Heizleistung jeder Induktionsspule ist so ausgelegt, daß sie eine ausreichendethermische Axialausdehnung des Schusses ergibt. An dem Schuß 4 ist der Plansehring 5 angeschweißt, an dessen Ausnehmung Paßstücke 6 anliegen, die sich gegen den Deekelflansch 7 abstützen. In den Deckelflansch 7 sind zwei O-Ringe 8 als Dichtungen eingesetzt.

Zur Montage des Deckelverschlusses wird zunächst der Deckel auf den Behälter aufgelegt uad das Heizsystem 5 eingeschaltet. Dabei wird der Schuß 4 induktiv erwärmt und dehnt sich axial aus. Hat

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der »Schuß sein einfach zu kontrollierendes Endmaß erreicht, dann ' werden aie Paßstücke 6 zwischen den Deckelflansch 7 und den Flanschring 5 eingeschoben. Nach Abschalten des Heistromes zieht sich - der ochuß & wieder- zusammen und verspannt den Deckel gleichmäßig mit dem unteren Behälterteil. Der Abkühlvorgang wird beschleunigt durch Einblasen von Kühlluft in die Ringspalte Ii,12.

Im allgemeinen v;ird man die Paßstücke 6 konstruktiv für den Ausle- ■ gungsdruck des Behälters vorsehen. Gleiehwchl kann die Druckprobe ,der- Behälters mit einem Vielfachen des Auslegungsdruckes durchgeführt-werden, wenn dabei der Schuß etwas stärker beheizt wird und unter die- Paßstücke zusätzlich Beilagbleche geschoben--werden. 3o wird'-auf einfache. Weise die Verspannung der Plansche 2-,7 für die einmalige 'Druckprobe erreicht. ■".■-■■

Der Deckelverschluß nach der Erfindung weist gegenüber dem Bekannten in mehrfacher. Hinsicht Vorteile .auf,--Der- Zoit-bedarf für das. Einschieben der Paßstücke- 1st gegenüber dem Anspannen der Sehrauben gering. Bei gleichem Widerstaisds-moment 'können die Planschabmessungen geringer gehalten' werden, -weil im Falle der--Schrauben die notwendige "radiale Zugabe des Planschquersehnittes entsprechend dem ^: Schraubendurchmesser in die Berechnung des Planseh-Widerstandsmo- '.'-mentes nicht eingeht. Der Deckelflansch wird infolge der kontinuierlichen Kraftverteilung völlig gleichmäßig beaufschlagt., während bei Schraubverbindungen zwangsläufig stets Einzelkräfte auftreten.

Als bewegliche Einzelteile sind nur die losen Paßstücke vorhanden, · Verschleißteile fehlen völlig. Betriebsstörungen," wie -sie bei korn-· plazierten hydraulischen Spannvorrichtungen kaum unvermeidbar sind, treten nicht auf, da das elektrische Heizsystem zuverlässig ήusge-' staltet werden, kann. . .-...■, ,-: ? ,

Pa te ntans prüche : , ., -

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Claims

Patentansprüche;

Deekelverschluß für Druckbehälter mit einem Behälterflansch und einem Deckelflansch, die beide einen Dichtsitz bilden, wobei ein den Deckelflansch umgebender, beheizbarer zylindrischer Schuß mit dem Behälterflansch verbunden ist und beim Abkühlen druekübertragende Paßstücke zwischen einem mit dem Schuß fest verbundenen Planschring und dem Deckelflansch eingesetzt sind, dadurch g e kennzei chnet , daß zwischen Flanschring und Deckelflansch Paßstücke angeordnet sind, die in Richtung der Behälterachse einteilig sind und die außerdem in der Verbindungslinie der Schwerpunkte " beider Flansehquersehnittsflachen liegen, und daß der Flanschring und der Deekelfbnsch so zueinander angeordnet sind, daß die Verbindungslinie der Schwerpunkte ihrer QuerschnittsQ.ächen einen kleinen Winkel zur Behälterachse bilden.

Deekelverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Paßstücke unter einem solchen^vWinkel zur Senkrechten stehen und der axiale Abstand der Paßstücke zu den Schwerpunkten des Flanschringes und des Deckelflansches so gewählt wird, daß das diese Flansche verdrehende Moment möglichst klein wird. ".,':■·■.

Deekelverschluß nach Anspruch !,oder 2, dadurch gekennze lehne t , daß das Heizsystem (5) für den Schuß (4) aus mindestens zwei elektrisch voneinander getrennten Induktionsspulen besteht, deren einzelne Heizleistungen eine· ausreichende thermische Axialausdehnung des Schusses (4) ergeben.

Deekelverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis j5, dadurch gekennzeichnet , daß zwischen dem Schuß (4) und einerseits dem Deckelflansch (7) sowie andererseits dem Heizsystem (3) je ein Ringspalt (11,12) besteht, mit Bohrungen (9.1o) für die Zu- und Ableitung eines Kühlmittels, vorzugsweise von Luft.