DE1750549C3

DE1750549C3 - Deckel Verschluß für Druckbehälter

Info

Publication number: DE1750549C3
Application number: DE19681750549
Authority: DE
Inventors: Norman Howard Dallas Tex. Kemp (V.St.A.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1968-05-13
Filing date: 1968-05-13
Publication date: 1974-06-06
Also published as: DE1750549A1; DE1750549B2

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckelverschluß für Druckbehälter, insbesondere Druckprobenverschluß, bei dem eine zwischen dem die abzuschließende öffnung umgebenden Bereich des Behälters und dem Deckel angeordnete L-förmige Lippendichtung mit ihrem einen Schenkel in eine ringförmige Ausnehmung der Innenfläche des am Behälter befestigten Deckels einfaßt und durch den Innendruck des Behälters in diese Ausnehmung eingedrückt wird.

Bei einer aus der britischen Patentschrift 719 477 bekannten Deckelverschlußanordnung dieser Art, bei der die Behälteröffnung zur Aufnahme des Deckels an ihrem oberen Ende unter Bildung einer radial nach außen verlaufenden schulterartigen üeckelanlagefläche erweitert ist, sitzt der eine Schenkel der L-förmigen Lippendichtung fest in einer nach unten erweiterten kreisförmigen Nut der Deckelanlagefläche. Der zur Achse der Öffnung hin nach innen und oben geneigte freie Schenkel der Dichtung faßt in eine im äußeren Umfangsbereich der Dcckelunterseite vorgesehene ringförmige Ausnehmung ein. deren Boden nach außen und unten geneigt ist. Beim Einführen des Deckels in den erweiterten Teil der Behälteröffnung wird der freie Dichtungsschenkel entlang dem geneigten Boden der Ausnehmung nach innen gedruckt. Bei dieser Art eines Deckelverschlusses muß der freie Schenkel der Dichtung federnd ausgebildet sein, damit sein oberes Ende nach dem Einsetzen des Deckels dicht am Boden der Ausnehmung anliegt. Der freie Schenkel wird daher beim Einsetzen des Deckels gegenüber dem im Behälter fest angeordneten Schenkel der Dichtung nach innen abgebogen und überdies bei der anschließenden Drehbewegung des bajonettverschlußartig am Behälter befestigbaren Deckels durch in Umfangsrichtung wirkende Reibungskräfte beeinflußt.

Durch die Erfindung soll nun ein Deckelverschluß der eingangs erwähnten Art so ausgebildet werden. daß die L-förmige Dichtung beim Schließvorgang keinerlei äußeren Beanspruchungen ausgesetzt wird und daher völlig verschleißfrei ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch errei -ht, daß der Deckel in seinem Randbereich einen zylindrisehen Abschnitt aufweist, in dessen Innenfläche eine flache Ringnut eingearbeitet und in diese die Lippendichtung so eingesetzt ist, daß sie in unbeaufschlagi»m Zustand mit ihrem axiaien Schenkel (Dichtungilippe) in dieser Nut axial verschiebbar ist, während

ihr radialer Schenkel eine solche Ausdehnung hat, daß er sich bei Druckbeaufschlagung Räch auf den Öflnungsrand des Behälters oder Rohr:?. '?«:

Durch die erfindungsgemaße Ausbildung de« Dekkelverschlusses wird nicht nur die Lebensdauer de:

ao Dichtung wesentlich verlangen, sondern auch du-Ferügung des Verschlusses erheblich vereinlach;. cIl am Behälter keine zur Befestigung der Dichtung dienende NiU angeordnet sein muß.

Der neue Deckeiverschluß eignet sich insbesondere

J5 für Druckbehälter, bei denen die zu verschiicBenüL öffnung von einem mit Bolzenlöchern versehenen Flansch umgeben ist. Bei der Befestigung eines Dek kels mittels Bolzen, die in dem Flansch vorgesehene Löcher durchdringen, ergeben sich insbesondere be

einer unter hohem Druck erfolgenden Brauchbarkeitsprüfung des Druckbehälters zahlreiche Möglichkeiten für Leckstellcn. Ungleiche Anzugsmoment^· der Schrauben schaffen weitere undichte Stellen. Die sich beim Vorhandensein von gelochten Flanschen ergebenden Möglichkeiten für Mangel werden nun gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung dadurch vermieden, daß .kr nach innen weisende radiale Schenkel der Dichtung in seiner Länge so bemessen ist, daß er die Oberseite der Bohrungen nach dem Aufsetzen des Deckels auf dem Flansch abdeckt.

Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines typischen Tanks oder Druckkessels, dessen Öffnung mit einem eine L-förmige Lippendichtung enthaltenden Deckclverschluß versehen ist,

Fig. 2 eine Draufsicht auf den Deckelverschluß und

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht des Deckels und der Dichtung nach der Linie III-II1 in Fig. 2, wobei die Dichtung über der mit einem Flansch versehenen Öffnung des Druckkessels angeordnet ist.

Der Druckkessel 1 ruht auf geeigneten Beinen oder Stützen 2 und weist an seinem einen Ende einen Einlaßanschluß 3 auf, durch den er normalerweise gefüllt wird und an den eine geeignete Flüssigkeits-

So oder Gasdruckquellc für die Prüfflüssigkeit oder das Prüfgas angeschlossen werden kann.

Der Kesse! 1 kann einen zylindrischen, mit einer öffnung 5 versehenen Stutzen 4 aufweisen, der bei solchen Druckkesseln vorgesehen ist, die zum Lagern und Abfüllen von verflüssigten Erdölgasen, z. B. Buthan oder Propan, verwendet werden. Der Stutzen 4 weist dabei einen um sein oberes Ende herumführenden ringförmigen Flansch 6 auf, in dem mit Abstand

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voneinander angeordnete Bohrungen 7 zur Aufnahme von Bolzen vorgesehen sind, um einen entsprechenden Flansch eines nicht gezeigten Aufsatzes mit dem Stutzen zu verbinden. In den Aufsatz sind eine Abfüllöfinung, Steuerventile, ein Druckmeßgerüi, ein Sicherheitsventil und andere in Verbindung mii dem Kessel benötigte Steuervorrichtungen eingesetzt. Der Flansch 6 kann anstatt mit einem Aufsatz auch mit einem anderen Verbindungsstück verbunden werden, beispielsweise mit einer Leitung, die mit einem entsprechenden Flansch versehen und dichtend mit dem Flansch 6 verbunden ist.

Ein gewölbter Deckel 8 weist an seiner Oberseite eine mit Gewinde versehene DurehlaßöfFnung ¹J auf. die von einem Gewindestopfen 10 verschlossen ibt. Durch die Durchlaßöftnung 9 kann Luft au.- de.:·. Kessel ausströmen, bevor er zur Prüfung geschlossen wird. Nachdem der Kesse! entlüftet ist. kann der Ge-Kindesiopfen lü in die DurchlaeViffnuni: 9 «ιά^; eingeschraubt werden, um wahren:.; üer Prüfung eine lecksiehere Dichtung zu schaffen.

Der gewölbte Deckel wev*t einen naci. unten serichtettn zylindrischen Randabschnitt S α auf. au! dessen Innenseite eine mit einer glatten Oberfläche '.ersehene Aussparung 21 in Form einer (lachen Ringnu; vorgesehen ist. Die Aussparung 21 nimmt einen Dichtring 16 auf und verhindert, dab dieser Ring aus dem Deckel 8 herausfall!, wenn dieser auf die öffnung aufgesetzt, transportiert oder iielagert wird. Die Oberfläche dieser Aussparunii 21 ist i>esoli'i'iS'.-n, um eine glatte Flache für die noch zu beschreibende Dichtung zu bilden.

Die Breite der Aussparung 21 ist größer als die Breite des axialen Schenkels 17 des Dichtrings 16. ;-.o daß sich der Dichtring nach oben und nach unten bewegen und in Abhängigkeit von den Druckänderungen auf der Innenseite des Deckels 8 als Kolben wirken k..rm.

Auf der Oberseite des Deckels 8 ist eine Anzahl von paarweise mit Abstand angeordneten Ansätzen 11 befestigt, die nach oben und nach außen hin vom Deckel vorstehen.

Zwischen den paarweise angeordneten Ansätzen 11 sind durch einen Lagerzapfen 13 die oberen Enden von Armen 12 angelenkt. Die Lagerzapfen 13 erstrecken sich durch miteinander fluchtende Doh rungen 11 α in den paarweise angeordneten Ansätzen 11. Die Arme 12 können also um die Lagerzapfen 13 nach oben geschwenkt werden.

Jeder Arm 12 ist an seinem unteren Ende nach innen abgebogen und bildet einen hakenförmigen Abschnitt 14, der den Flansch 6 untergreift, wenn die Arme nach unten geschwenkt werden. Dabei kommen die Innenflächen der Arme an der Außenfläche des Randabschnitts 8« zur Anlage.

Paare von mit Abstand voneinander angeordneten Führungsansätzen 15 sind an der Außenfläche des Randabschnitts 8 a des Deckels 8 angeordnet, um zwischen sich die Arme 12 aufzunehmen, wenn diese in die in Fig. 3 gezeigte Stellung nach unten geschwenkt sind. Auf diese Weise werden die Arme 12 gegen eine seitliche Bewegung gesichert. Gegen eine nach außen gerichtete Bewegung sind die Arme 12 durch Steckbolzen 15 a gesichert, die durch miteinander fluchtende öffnungen in den Führungsansätzen 15 und den Armen 12 hindurchgeführt werden können.

Die Arme 12 oder andere Verbindungselemente sollten mit gleichen Abständen am Umfang der Öffnung angeordnet sein. Es sind wenigstens vier dieser Arme i2 vorgesehen, um eine gleichmäßige Abdichtung der öffnung zu erzielen. In manchen Fällen reiehen jedoch bereits zwei mit gleichen Abständen voneinander angeordnete Arme zur Erzielung einer gleichmäßigen Dichtung aus.

Dem Deckel 8 ist ein besonders ausgebildeter LIppendichtring 16 zugeordnet, der aus einem nachgie-

bigen Material, wie z. B. Neopren, oder einer Gummiverbindung hergestellt ist und einen nach oben gerichteten, auch als Lippe bezeichneten ringförmigen axialen Schenkel 17 und einen nach innen weisender: radialen Schenkel 18 aufweist. Die Außenflächen der Schenke! 17 und 18 können rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Der radiale Schenkel 18 kann mit einer Versteifung versehen und steifer als der Schenke! 17 ausgeführt sein, um zu verhindern, daß sich Je; Flansch in unerwünschter Weise in die Bobrunuen T jindrüeki. Der DichUinp, 16 kann auch au> einem flexiblen, verhältnismäßig biegsamen Metal! ode" eine;·.; anderen, cmc Dichtung bildenden M;ileriui hergestellt sein, wie z. B. aus Aluminium. Asbestverbindungen, Polytetralluoräthylen u.dgl.

Bu der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist der Schenkel 18 so breit ausgeführt, daß er die zur Aufnahme von Bolzen bestimmten Bohrungen dichtend abdeckt. Der Schenkel 18 ist dabei breit genug, um das Eindrücken von Dichrungsmaterial in die Bohrungen 7 auszugleichen. Die untere Fläche 20 des Schenkels 18 ist eben und stimmt mit der oberen Fläche des Flansches 6 überein, so daß der Schenkel 18 kontinuierlich am Flansch 6 anliegt.

Die äußere Fläche 22 der Lippe bzw. des axialen Schenkels 17 ist eben ausgeführt und der Innenfläche der auf der Innenseite des Randabschnitts 8 a vorgesehenen Aussparung?¹ dicht angepaßt.

Es ist ersichtlich, daß sich die untere FTäche 20 des Dichtrings über einen zwischen der äußeren Fläche des Flansches 6 und der Innenseite des unteren Endes des Randabschnitts 8« vorgesehenen Spalt 6 η erstreckt, so daß das nachgiebige Vfpterial des Dichtrines in diesen Spalt eingedrückt wird, wenn er in der noch zu beschreibenden Weise von Druck beaufschlagt wird.

Die bisher beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Der gewölbte Deckel 8 wird auf die öffnung aufgesetzt, wobei der Dichtring in der Aussparung 21 sitzt. Die untere Fläche 20 des Dichtrings 16 komm' auf der oberen Fläche des Flansches 6 zur Anlage.

Die Arme 12 werden nach unten geschwenkt, so daß ihre hakenförmigen Abschnit.e 14 mit der unteren Fläche des Flansches 6 in Eingriff kommen. Die Steckbolzen 15 a werden durch die fluchtenden Bohrungen in den Führungsansätzen 15 und den Armen 12 eingeführt, um die Arme in ihrer inneren Stellung zu halten. Dieser Vorgang ist schnell und einfach durchführbar und kann ohne Werkzeuge, Schweißen oder andere Vorrichtungen oder Vorgänge ausgeführt werden.

Der Gewindestopfen 10 wird entfernt, um den Kessel zu entlüften, nachdem das Druckmedium über den Einlaßanschluß 3 angeschlossen worden ist. Danach wird der Gewindestopfen 10 wieder eingesetzt, und das Innere des Kessels wird über den Einlaßanschluß 3 mit einem Flüssigkeits- oder Gasdruck beaufschlagt, um den Kessel zu prüfen. Der dabei i:n

Kessel herrschende Druck wirkt auf die obere Fläche 19 des Dichtrings 16 und auf die Innenfläche 23 des axialen Schenkels 17, um die untere Fläche 20 des Schenkels 18 auf die obere Fläche des Flansches 6 und die äußere Fläche 22 des Schenkels 17 gegen die Innenfläche der Aussparung 21 zu drücken und dabei eine Dichtungsberührung herzustellen.

Je größer der im Inneren des Druckkessels herrschende Druck ist, um so fester und sicherer ist die Dichtung. Sowohl die Fläche 20 als auch die Fläche 22 des Dichtrings werden an ihre Auflagcflächen angedrückt. Der Dichtring schließt dabei auch die Bohrungen 7 zur Aufnahme der Bolzen ab und wird in den zwischen dem Flansch 6 und der Innenkante des Randabschnitts 8 α vorhandenen ringförmigen Spalt 6 a eingedrückt, um um die Öffnung herum eine fc-le und sichere Dichtung zu bewirken.

Die Behälteröffnung kann auch eine andere Form haben. Sie kann beispielsweise oval, sechseckig oder anders geformt sein, und der Dichtring und Deckel können so ausgebildet werden, daß sie dieser Form entsprechen.

Bei einem Kessel, der keinen AiislaßsUitzen aufweist und dessen öffnung in der Wand des Kessels vorgesehen ist, ist es erforderlich, den Deckel mit einem der Wölbung des Kessels angepaßten Randabschniti zu versehen. Es kann der gleiche Dichtring 16 verwendet werden, da er aus elastischem Material hergestellt ist und sich der Wölbung des Kessels um die öffnung herum und der Innenfläche des Randabschnitts 8 α anpaßt. Bei der Prüfung eines mit keinem Auslaßstutzen versehenen Kessels, bei dem die ÖITnung in der Wand des Kessels liegt, kann der Deckel 8 durch um den Kessel herumgelegte Seile oder Drähte gehalten werden. Ferner ist es möglich. den Deckel durch Seile oder Drähte mit anderen Gegenständen fest zu verbinden.

Obwohl der Dichtring in Verbindung mit einem eine Öffnung in einem Behälter für ein Druckmedium abschließenden Deckel dargestellt ist. kann er auch zum Abschließen von Öffnungen anderer Behälter.

ίο Kessel oder Gehäuse beim Prüfer verwendet werden, wie z. B. bei Abfüllgcfäßcn, lirdöllagcrbchältcrn. Maschinengehäusen und Gußstücken. Der Dichtring kann ferner bei einer Rohrkupplung verwendet werden, wobei der Druck in der Rohrleitung die Dich tung aufsveitet und zur Anlage bringt.

Obwohl die aus Deckel und Dichtung bestehende Anordnung insbesondere zum Abdichten einer ÖITnung beim Prüfen eines Kessels, geeignet ist. kann sie auch als abnehmbarer, ständiger Verschluß eines

ao Kessels oder Behälters verwendet werden, um die Druckänderungen darin auszugleichen.

Mit der Erfindung ist demnach eine Dichtung und ein Verschluß für eine Öffnung eines Druckkessels, eines Behälters oder einer Leitung geschaffen worden. der einfach und leicht anzubauen ist und eine gleichmäßige und sichere Dichtung gewährleistet, die verschiedenen Größen und Formen von öffnunger angepaßt werden kann und bei der die öffnunger sowohl in der Wand des Kessels oder entfernt vor dieser angeordnet sein können. Der Erfindungsgcgen stand ist verhältnismäßig billig und spart bei seine Anwendune sehr viel Zeit.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Deckelverschluß für Druckbehälter, insbesondere Druckprobenverschluß, bei dem eine zwischen dem die abzuschließende öffnung umgebenden Bereich des Behälters und dem Deckel angeordnete L-förmige Lippendichtung mit ihrem einen Schenkel in eine ringförmige Ausnehmung der Innenfläche des am Behälter befestigten Deckels einfaßt und durch den Innendruck des Behälters in diese Ausnehmung eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (8) in seinem Randbereich einen zyündri sehen Abschnitt (8 α) ■ aufweist, in dessen Innenfläche eine flache Ringnut (21) eingearbeitet und in diese die Lippendichtung (16) so eingesetzt is;, daß sie in unheaufschiagtem Zustand mit ihrem axialen Schenkel (Dichtungslippe 17) in dieser Nut axial verschiebbar ist, während ihr radialer Schenkel eine solche Ausdehnung hai. daß er sich bei Druckbeaufschlagung flach auf den Öffnungsrand des Bhälters oder Rohres legt.

2. Deckelverschluß nach Anspruch 1. bei dem ein die öffnung umgebender Flansch rrr.' /ur Aufnahme von Bolzen bestimmten Bohrungen ve^rsenen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nach innen weisende radiale Schenkel (18) der Dichtung (16; in seiner Länge so bemessen ist. daß er die Oberseite der Bohrungen (7) nach dem Aufsetzen des Deckeis (8) aui dem Flansch (6) abdeckt.