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Die Erfindung betrifft ein Druckbehältnis mit einem abhebbaren Deckel, welcher einen Deckelflansch aufweist, weiterhin umfassend einen das Druckbehältnis umgebenden Auflageflansch, wobei in Deckelschließstellung der Deckelflansch auf dem Auflageflansch abdichtend zur Anlage kommt und die Flansche miteinander verriegelbar sind, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Aus dem deutschen Gebrauchsmuster
DE 76 29 922 U1 ist eine Vorrichtung zur Verriegelung eines abklappbaren Deckels eines Druckbehälters vorbekannt. Bei der dortigen Lösung ist an der Dichtfläche zwischen Deckel und Behältergefäß jeweils ein Flansch und mindestens in einem der beiden Flansche eine Ringnut für einen Dichtungsring vorgesehen. Zur druckfesten Verriegelung des Behälters ist es möglich, den Flansch am Deckel und den Flansch am Behältergefäß durch klappbare Augenschrauben mit Knebeln oder Segmentverschlussschrauben aneinander zu pressen. Bei einem Druckbehälter von beispielsweise 500 Liter Inhalt und einem Betriebsüberdruck von 6 bar werden bis zu 18 Augenschrauben bzw. Segmentverschlussschrauben benötigt. Bei jeder Beschickung des Behälters mit anschließender Reinigung ist es deshalb erforderlich, den Behälter durch Betätigung der Augenschrauben bzw. Segmentverschlussschrauben zweimal zu öffnen und zu verschließen, was zu einem hohen Zeitaufwand führt.
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Bekannt sind auch Vorrichtungen zur Verriegelung eines Deckels auf einem Behältergefäß, bei denen ein Deckel vorgesehen ist, der an einem sich über den Deckel zu dessen Mitte hin erstreckenden Arm um eine axiale Achse drehbar gelagert ist. Am Flansch des Deckels sind Ringsegmente umfangsmäßig verteilt, die nach Art eines Bajonettverschlusses in entsprechende Nuten eines Ringes eingreifen, der am Flansch des Behältergefäßes angeordnet ist. Eine solche Deckelverriegelung ist jedoch für insbesondere Ansatzbehälter im Pharmaziebereich ungeeignet, weil dabei die am Behälterdeckel befestigten und in den Behälterinnenraum ragenden Einrichtungen, wie z. B. ein Rührwerk oder dergleichen nicht verdreht werden dürfen. Darüber hinaus sind bei größeren Behältern erhebliche Kräfte erforderlich, um den Behälterdeckel drehen und verriegeln zu können.
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Gemäß dem erwähnten Gebrauchsmuster
DE 76 29 922 U1 besteht die Möglichkeit, an der Dichtfläche zwischen dem Deckel und dem Behältergefäß entsprechende Flansche auszubilden und in mindestens einem Flansch eine Ringnut mit einem Dichtring vorzusehen. Einer der beiden Flansche weist einen radialen ringförmigen Ansatz mit umfangsmäßig verteilten Unterbrechungen auf. Der andere Flansch weist eine radiale Ringnut und einer der beiden Flansche einen gegen die Dichtfläche druckbeaufschlagbaren Dichtungsring in der Ringnut auf. An einem um die Behälterachse drehbaren Ring sind entsprechend den erwähnten Unterbrechungen verteilte U-förmige Ringsegmente befestigt, deren einer Schenkel jeweils in der radialen Ringnut verschieblich gelagert ist und deren anderer Schenken jeweils bei verriegeltem Deckel auf einem Ansatz und bei entriegeltem Deckel im Bereich einer zugehörigen Unterbrechung zur Anlage kommt.
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Bei dem gattungsbildenden Gebrauchsmuster nach
DE 82 06 326 U1 wird von einem Druckbehälter mit einem abhebbaren Deckel ausgegangen, dessen Rand von einem Flansch umgeben ist, mit dem der Deckel in Schließstellung auf einem dem Öffnungsrand des Druckbehälters umgebenden Flansch aufliegt, wobei mit über den Umfang des Flanschpaares verteilt angeordneten, im Querschnitt U-förmigen Klauen die Flansche miteinander verriegelt werden können.
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Die diesbezügliche Lösung geht von einem Verzicht einer Drehbewegung für die Deckelbetätigung aus und soll ein vorzeitiges Entriegeln des Behälterdeckels auch dann mit Sicherheit verhindern, wenn sich während des Entriegelungsvorgangs beispielsweise durch eine Nachverdampfung des Behälterinhalts ein erneuter Überdruck aufbaut. Diesbezüglich sind die Klauen auf der Innenseite eines aus Segmenten zusammengesetzten Spreizrings befestigt, der über an den Segmenten mit einstellbarer Kraft angreifenden pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagbaren Zylinder-Kolbeneinheiten so weit aufspreizbar ist, bis die Klauen die entsprechenden Flansche entriegeln.
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Den geschilderten Lösungen des Standes der Technik ist sowohl eine sehr aufwendige Konstruktion gemeinsam als auch die Notwendigkeit des Vorsehens von mechanischen Vorrichtungen zur Unterstützung einer Öffnungs- und Schließbewegung, wie z. B. einer hierfür erforderlichen Hydraulik. Weiterhin ist die Reinigung von Behältern mit derartigen vorbekannten Deckelkonstruktionen bedingt durch die bauliche Ausführungsform erschwert, mindestens jedoch mit einem hohen Zeitaufwand verbunden.
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Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine weiterentwickelte Verriegelungstechnik für ein Druckbehältnis mit einem abhebbaren Deckel, welcher einen Deckelflansch aufweist, anzugeben, wobei ein ungehinderter Zugang zum Behälterinneren bei abgenommenem oder abgehobenem Deckel zu gewährleisten ist und gleichzeitig ein leichtes, auch händisches Verriegeln und/oder Entriegeln des Behälterdeckels erfolgen kann. Selbstverständlich soll die erfindungsgemäße Lösung einen sicheren Behälterverschluss auch bei höheren Drücken gewährleisten.
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Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt durch das Druckbehältnis gemäß der Merkmalskombination nach Anspruch 1 bzw. durch eine diesbezügliche Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 14, wobei die Unteransprüche mindestens zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfassen.
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Es wird demnach von einem Druckbehältnis mit einem abhebbaren Deckel ausgegangen, welcher einen bevorzugt kreisringförmigen Deckelflansch aufweist, wobei weiterhin ein das Druckbehältnis umgebender, ebenfalls kreisringförmiger Auflageflansch vorhanden ist. In Deckelschließstellung kommt der Deckelflansch mit dem Auflageflansch abdichtend zur Anlage und es sind die Flansche miteinander verriegelbar.
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Erfindungsgemäß weist der Auflageflansch eine Vielzahl von über seinen Umfang im Wesentlichen gleichmäßig verteilten Aufnahmen für jeweils ein Befestigungsende eines Stehbolzens auf.
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Der Deckelflansch besitzt eine in Lage und Zahl zu den vorerwähnten Aufnahmen komplementäre Anzahl von Durchgangsöffnungen, welche ein Zentrierende des bzw. der jeweiligen Stehbolzen aufnehmen.
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Weiterhin ist auf dem Deckelflansch ein verdrehbeweglicher, kreisringförmiger Bajonettring angeordnet, welcher eine Vielzahl von Bajonettverschlussöffnungen aufweist, wobei am Zentrierende der jeweiligen Stehbolzen ein auf die Abmessungen der Bajonettverschlussöffnungen abgestimmter Verriegelungskopf ausgebildet ist, um je nach Verdrehposition des Bajonettrings den Deckel abzuheben oder bezüglich des Auflageflansches zu verriegeln.
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Im Gegensatz zum bekannten Stand der Technik muss nun nicht der gesamte massive Deckel zum Verriegeln unter Nutzung eines Bajonettverschlusses bewegt werden; vielmehr ist es lediglich erforderlich, den wesentlich leichteren und auch leichter führbaren Bajonettring um einen bestimmten Winkel zu verdrehen, um die Öffnungs- bzw. Schließposition zu erreichen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Aufnahmen im Auflageflansch als Gewinde-Sacklochbohrungen zur Befestigung des entsprechenden Endes der Stehbolzen ausgebildet.
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Die Bajonettverschlussöffnungen umfassen jeweils einen kreisförmigen und einen Langlochabschnitt, wobei die durch den Kreismittelpunkt und die Längsachse des Langlochabschnitts definierte Achse einen dem insbesondere kreisringförmigen Bajonettring folgenden bogenförmigen Verlauf aufweist.
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Weiterhin ist bei einer Ausführungsform der Erfindung an der Umfangsaußenkante des Bajonettrings eine Führungsnut ausgebildet, die mit einem entsprechenden Führungszapfen zusammenwirkt.
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Am Bajonettring kann zur leichteren Handhabung ein Drehgriff, z. B. ausgebildet als stangenförmiger Fortsatz, vorgesehen sein.
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Am Bajonettring besteht darüber hinaus die Möglichkeit, eine Rastausnehmung für den Eingriff eines Sicherheitsverriegelungsbolzens vorzusehen.
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Darüber hinaus besteht die Möglichkeit, am Bajonettring eine Sensoranordnung zur Drehlageerfassung bzw. zum Bestimmen der Drehlageposition im Sinne einer Sicherheitsschaltung vorzusehen.
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Die Stehbolzen weisen am Befestigungsende einen Gewindeabschnitt und eine durchmesserseitig überstehende Schlüsselfläche auf.
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Der Verriegelungskopf der Stehbolzen besitzt einen zur freien Oberseite hin gerichteten Einführkonusabschnitt.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Verriegelungskopf und der Schlüsselfläche des jeweiligen Bolzens ein durchmesserreduzierter Abschnitt vorhanden, der auf die Breite des Langlochabschnitts der jeweiligen Bajonettdurchgangsöffnung abgestimmt ist.
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In einer Ausgestaltung ist am Auflageflansch eine zur Behälterinnenseite gerichtete Stufung vorgesehen, welche zur Kontur eines am Deckelflansch fixierbaren Dichtungskörpers komplementär ist, wobei der Dichtungskörper mindestens eine, bevorzugt mehrere Nuten zur Aufnahme entsprechender, gegebenenfalls auch aufblasbarer Dichtungen aufweist.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Auflageflansch eine zum Deckelflansch gerichtete umlaufende Nut zur Aufnahme einer bevorzugt aufblasbaren Profildichtung, wobei die Zuführung des Druckmediums durch eine entsprechende Bohrung im Auflageflansch realisierbar ist.
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Der Deckel des Druckbehältnisses kann nebst Deckelflansch und Bajonettring mechanisch, insbesondere unter Nutzung einer hydraulischen Vorrichtung abgehoben werden.
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Bei der vorstehenden Erläuterung wird davon ausgegangen, dass die Stehbolzen mit ihrem Befestigungende im Auflageflansch fixiert sind. Selbstverständlich ist hier auch eine kinematische Umkehr denkbar, wonach das Befestigungsende der Stehbolzen im Deckelflansch fixiert wird und im Bereich des Auflageflansches, insbesondere unterhalb des Auflageflansches, der erfindungsgemäße Bajonettring eingesetzt wird und diesbezüglich im Auflageflansch entsprechende Durchgangsöffnungen vorgesehen sind.
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Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Zuhilfenahme von Figuren näher erläutert werden.
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Hierbei zeigen:
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1 eine Draufsicht auf den Auflageflansch sowie im oberen Bildteil eine Schnittdarstellung sowie die Details X und Y im Schnitt;
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2 eine Draufsicht sowie eine Schnittdarstellung des Deckelflansches;
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3 eine Draufsicht sowie eine Schnittdarstellung des Bajonettrings sowie eine vergrößerte Detaildarstellung der Bajonettverschlussöffnung sowie verschiedene Schnitte der Bajonettverschlussöffnung im Bereich des kreisförmigen und des Langlochabschnitts;
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4 eine Ansicht eines erfindungsgemäßen Stehbolzens;
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5 eine Detailschnittdarstellung mit Deckelflansch, Auflageflansch, Bajonettring und Stehbolzen im Verriegelungszustand der Gesamtanordnung;
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6 eine Draufsicht sowie eine Schnittdarstellung des Verriegelungssystems für ein Druckbehältnis und
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7 verschiedene Zustandsdarstellungen des Verschlusssystems mit Kurzkommentierung.
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Die 1 zeigt eine Draufsicht auf den Auflageflansch 1 mit einer Vielzahl von Sackloch-Gewindebohrungen 2 (siehe auch Detail Y) und einer Ringnut 3 zur Aufnahme eines (nicht gezeigten) Dichtrings, welcher aufblasbar gestaltet sein kann. Zum Aufblasen des Dichtrings schließt sich an der Ringnut 3 ein Druckluftzuführungskanal 4 an.
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Zur Innenseite weist der Auflageflansch 1 eine Fase 5 auf.
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Die Sacklochbohrungen als Aufnahme für ein Befestigungsende eines Stehbolzens (siehe 5) sind im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet über den Auflageflansch verteilt angeordnet.
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Die 2 zeigt den zugehörigen Deckelflansch 6, der in Lage und Zahl eine zu den Bohrungen 2 komplementäre Anzahl von Durchgangsöffnungen 7 besitzt, welche jeweils ein Zentrierende der jeweiligen Stehbolzen (siehe 5) aufnehmen.
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Mit Hilfe der 3 ist der erfindungsgemäße Bajonettring 8 in Draufsicht und Schnitt gezeigt, welcher im Einsatzfall beispielsweise auf dem Deckelflansch drehbeweglich aufliegt.
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Der Bajonettring 8 besitzt ebenfalls eine Vielzahl von Öffnungen, ausgebildet als Bajonettverschlussöffnungen 9.
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Die Bajonettverschlussöffnungen 9 besitzen einen kreisförmigen Abschnitt 91 und einen Langlochabschnitt 92, wobei die durch den Kreismittelpunkt und die Längsachse des Langlochabschnitts definierte Achse 93 einen dem kreisringförmigen Bajonettring 8 folgenden bogenförmigen Verlauf aufweist.
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An der Umfangsaußenkante des Bajonettrings 8 ist noch eine Führungsnut 10 vorhanden.
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Am Bajonettring 8 kann gemäß 6 noch ein Drehgriff 11 als Handhabe ausgebildet sein.
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Anhand der Darstellung nach 4 kann der erfindungsgemäße Verriegelungsmechanismus nachvollzogen werden.
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Der Auflageflansch 1 umfasst die jeweiligen Gewindebolzenaufnahmen 2 für das Gewindeende 12 des jeweiligen Stehbolzens, der einen Verriegelungskopf 13 besitzt.
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Der Bajonettring 8 wird mit Hilfe der Nut 10 und einer Klaue 14 mit Klauenende 15 am Deckelflansch geführt.
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Der Stehbolzen weist weiterhin eine Schlüsselfläche 16 zum Einschrauben in den Auflageflansch 1 auf, wobei der Verriegelungskopf 13 des Stehbolzens einen zur freien Oberseite hin gerichteten Einführkonusabschnitt 17 umfasst.
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Zwischen dem Verriegelungskopf 13 und der Schlüsselfläche 16 besitzt der Bolzen einen durchmesserreduzierten Abschnitt 18.
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Am Auflageflansch 1 ist eine zur Behälterinnenseite hin gerichtete Stufung 19 vorgesehen, welche zur Kontur eines am Deckelflansch 6 fixierten Dichtringkörpers 20 komplementär ist, wobei der Dichtringkörper 20 zwei Nuten 21 zur Aufnahme einer entsprechenden Dichtung 22 besitzt.
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Der Dichtringkörper 20 ist mit Hilfe einer Schraubverbindung 23 am Deckelflansch 6 fixierbar.
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Ein Stehbolzen der erfindungsgemäßen Art ist in der 5 gezeigt, und zwar mit dem Gewindeende 12, der Schlüsselfläche 16, dem durchmesserreduzierten Abschnitt 18 und dem Verriegelungskopf 13 mit Ausgestaltungen des Einführkonus 17.
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Wie aus der 6 entnehmbar, ist es möglich, am Bajonettring eine Halterung 25 für Sicherheitssensoren zur Überwachung der Auf/Zu-Stellung des Deckels anzubringen. Aus Montagegründen ist es zweckmäßig, den Bajonettring mit einer Trennstelle 26 zu versehen, die mit einem bügelähnlichen Teil 27 überbrückbar ist.
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Im gezeigten Beispiel beträgt der Drehbewegungs-Verfahrwinkel zum Öffnen und Schließen ca. 5°.
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Ergänzend kann eine Bajonettring-Sicherheitsverriegelung 28 ausgebildet sein.
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Die verschiedenen Zustände der Verriegelungsvorrichtung bzw. des Verschlusssystems ist mit der 7 illustriert.
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In der ersten Darstellung 7, linksseitig, ist der Zustand gezeigt, der einem angehobenen Deckelflansch 6 nebst angehobenem Bajonettring 8 entspricht.
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Bei der nach rechts folgenden Darstellung ist der Deckelflansch 6 nebst Bajonettring 8 abgesenkt. Der Stehbolzen mit Verriegelungskopf 13 hat die entsprechende Öffnung 7 im Deckelflansch 6 und den Bajonettring durchdrungen.
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In der weiteren rechts folgenden Abbildung hat eine Drehbewegung des Bajonettrings 8 zum Zustand „verriegelt” stattgefunden. Bei der rechtsseitigen Darstellung nach 7 erfolgt nun noch eine Druckbeaufschlagung über den Kanal 4 im Auflageflansch 1. Der Löse- und Öffnungsvorgang wird in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 7629922 U1 [0002, 0004]
- DE 8206326 U1 [0005]
