DE2228226B2 - Vorrichtung zum abdruecken von auf dichtheit zu pruefenden druckbehaeltern, insbesondere von druckgasbehaeltern - Google Patents
Vorrichtung zum abdruecken von auf dichtheit zu pruefenden druckbehaeltern, insbesondere von druckgasbehaelternInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdrükken von auf Dichtheit zu prüfenden Druckbehältern,
insbesondere von Druckgasbehältern od.dgl., mit einem an eine Prüfdruckleitung anschließbaren Prüfgerät,
durch welches das Prüfdruckmittel in den Druckbehälter einfüllbar und nach erfolgtem Abdrücken auslaßbar
ist, und mit einer Vorrichtung zum dichten und lösbaren Verbinden des Prüfgerätes mit den zu prüfenden
Druckbehältern, wobei das Prüfgerät auf einer eine Befestigungsbohrung und mindestens eine Füllbohrung
enthaltenden Grundplatte angeordnet ist, die an einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Anschlußplatte
des Druckbehälters anbringbar ist.
Aus der US-PS 34 22 986 ist eine selbstschließende Absperrvorrichtung bekannt, bei der das Schließen der
Vorrichtung im wesentlichen durch den im Behälter aufgebrachten Druck erfolgt. Die Fixierung der
Absperrvorrichtung wird dabei durch eine vorgespannte Feder erreicht. Abgesehen davon, daß es sich dort
nicht um eine Vorrichtung zum Abdrücken mit einem Prüfgerät handelt, ist zum Betätigen der Absperrvorrichtung
ein innerer Überdruck im Behälter notwendig. Die DT-AS 11 12 658 zeigt eine Vorrichtung zur
Dichtheitsprüfung von mit einem Spundloch versehenen Behältern wie z.B. Fässern mit einem mittels einer
Dichtung am Spundloch anschließbaren und mittels Sperriegeln im Spundloch verankerbaren Anschlußstück
zur Druckmittelzufuhr, wobei in dem Arischluß-
βο stück ein an die Druckmittelleitung angeschlossenei
Zylinder vorgesehen ist, mittels dessen Kolben die Dichtung oben am Spundring anpreßbar und die
Sperriegel unterhalb des Spundringes verstellbar sind Ferner ist aus der US-PS 30 85 422 eine Prüfvorrichtung
für Druckbehälter bekannt, welche plötzlich auftretend« dynamische Druckbelastungen des Behälters erzeugt
Diese Vorrichtung ist mittels einer mit Bohrunger versehenen Grundplatte an einer entsprechend durch
iohrten Anschlußplatte des Druckbehälters anbringbar.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Füll- und Prüfvorrichtung für Druckbehälter
mit mehreren Anschlüssen auf engstem Raum zu schaffen, mit deren Hilfe die Abnahme der Druckprüfung
schneller, rationeller und sehr einfach vorgenommen werden kann, wobei ein vollständiges Abdichten
der einzelnen Anschlußöffnungen in einem Spannvorgang möglich ist, und zwar ohne daß im Behälter ein
innerer Überdruck vorhanden ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, welche einen
auf der Grundplatte angeordneten, unabhängig vom Behälterinnendruck betätigbaren Druckmittelzylinder
und eine mit dem Kolben desselben verbundene Kolbenstange aufweist, die durch die Befestigungsbohrung
der Anschlußplatte in den Druckbehälter einführbar, an der Anschlußplatte verriegelbar und durch
Druckbeaufschlagung des Kolbens anziehbar ist.
Eine einfache und zweckmäßige Ausführungsform der Verriegelung besteht darin, daß das freie Ende der
Kolbenstange des Druckmittelzylinders in an sich bekannter Weise mit einem Spannkopf versehen ist, in
welchem radial verschiebbare Spannbacken gelagert sind, deren obere Anschlagflächen in der Verriegelungsstellung
des Spannkopfes gegen eine die Befestigungsbohrung der Anschlußplatte umgebende untere Anschlagfläche
der Anschlußplatte stoßen. Diese Verriegelung kann auf einfache Weise von außen her von Hand
betätigt werden, jedoch wäre auch eine Betätigung mit Hilfe einer Druckmittelsteuerung möglich.
Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung kann das Prüfgerät leicht, rasch und mühelos auf dem zu
prüfenden Behälter befestigt und nach Vornahme der Druckprüfung wieder von dem Behälter gelöst werden.
Dies ermöglicht eine laufende Prüfung einer beliebigen Anzahl von Behälter sozusagen am laufenden Band. Zu
diesem Zweck kann das Prüfgerät z.B. mittels eines Seilzuges und eines Gegengewichtes heb- und senkbar
über der Druckprüfstelle angeordnet werden, welcher die zu prüfenden Behälter fortlaufend z.B. aus einem
Behältermagazin zugeführt werden.
Das Prüfgerät weist verschiedene Ventile und Anschlüsse auf, die mit entsprechenden Anschlüssen des
zu prüfenden Behälters in Verbindung gebracht werden müssen. Gemäß einer einfachen und vorteilhaften
Ausgestaltung der Erfindung sind die betreffenden Anschlüsse einerseits in der Grundplatte des Prüfgerätes
und andererseits in der Anschlußplatte des Behälters vorgesehen. Zu diesem Zweck weist die Anschlußplatte
des Behälters beispielsweise neben der Befestigungsbohrung eine Entlüftungsbohrung, eine Vorfüllbohrung
und eine Druckfüllbohrung auf, welchen Bohrungen in der Grundplatte des Prüfgerätes neben der Befestigungsbohrung
die Mündungen eines Entlüftungskanals, eines Vorfüllkanals und eines Druckfüllkanals entsprechen.
Das Prüfgerät selbst ist mit einem an den Entlüftungskanal angeschlossenen Entlüftungsventil,
einem an den Vorfüllkanal angeschlossenen Vorfüllvei.-til
und einem an den Druckfüllkanal angeschlossenen Hochdruckventil versehen, welches mit einer Hochdruckleitung
verbunden werden kann. Mit Hilfe eines solchen Prüfgerätes lassen sich alle bei der Druckprüfung
erforderlichen Arbeitsvorgänge bequem und rasch ausführen, wie in der nachstehenden Beschreibung
näher erläutert wird.
In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in Seitenansicht und in Draufsicht einen zu prüfenden Behälter,
Fig.2 eine Draufsicht des Behälters mit aufgesetztem
Prüfgerät,
s Fig.3 eine Stirnansicht des Prüfgerätes mit im
Schnitt dargestelltem Behälter,
F i g. 4 eine Draufsicht des Prüfgerätes,
F i g. 5 eine Seitenansicht des Prüfgerätes,
Fig. 6 eine entgegengesetzte Seitenansicht des ίο Prüfgerätes,
F i g. 5 eine Seitenansicht des Prüfgerätes,
Fig. 6 eine entgegengesetzte Seitenansicht des ίο Prüfgerätes,
F i g. 7 eine Stirnansicht des Prüfgerätes,
F i g. 8 eine entgegengesetzte Stirnansicht des Prüfgerätes,
F i g. 8 eine entgegengesetzte Stirnansicht des Prüfgerätes,
Fig.9 eine der Fig.6 entsprechende Seitenansicht
des Prüfgerätes mit im Schnitt dargestelltem Druckmittelzylinder,
F i g. 10 in größerem Maßstab für sich herausgezeichnet die Verriegelungsvorrichtung im vertikalen Längsschnitt
und im Querschnitt nach der Linie A-A in ihrer Arbeitsstellung,
Fig. 11 die Verriegelungsvorrichtung entsprechend Fig. 10 in ihrer neutralen Ruhestellung, und
F i g. 12 in größerem Maßstab für sich herausgezeichnot
die Anordnung der Gummidichtringe zwischen der Grundplatte des Prüfgerätes und der Anschlußplatte
des Behälters.
Die Dichtheitsprüfvorrichtung ist beispielsweise zum Abdrücken eines kesseiförmigen Druckgas- oder
Druckluftbehälters 1 bestimmt, in dessen zylindrischen Wandungsteil eine rechteckige Anschlußplatte 2 mit
ebener Oberfläche eingeschweißt ist. Diese Anschlußplatte hat wenigstens vier Bohrungen, nämlich eine
Befestigungsbohrung 3, eine Entlüftungsbohrung 4, eine Vorfüllbohrung 5 und eine Druckfüllbohrung 6.
Das Prüfgerät hat eine der Anschlußplatte 2 entsprechende rechteckige Grundplatte 7 mit einer Befestigungsbohrung 8, einem Entlüftungskanal 9, einem Vorfüllkanal 10 und einen Druckfüllkanal 11. Die Mündungen der Bohrungen 8, 9, 10 und 11 sind mit Gummidichtringen 12 versehen. Wenn das Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 auf die Anschlußplatte 2 des Behälters 1 aufgesetzt wird, liegen die Bohrungen 8, 9, 10 und 11 genau über den Bohrungen 3, 4, 5 und 6 und werden, sobald die Platten 2 und 7 fest zusammengezogen werden, durch die Gummidichtringe 12 vollständig nach außen abgedichtet.
Das Prüfgerät hat eine der Anschlußplatte 2 entsprechende rechteckige Grundplatte 7 mit einer Befestigungsbohrung 8, einem Entlüftungskanal 9, einem Vorfüllkanal 10 und einen Druckfüllkanal 11. Die Mündungen der Bohrungen 8, 9, 10 und 11 sind mit Gummidichtringen 12 versehen. Wenn das Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 auf die Anschlußplatte 2 des Behälters 1 aufgesetzt wird, liegen die Bohrungen 8, 9, 10 und 11 genau über den Bohrungen 3, 4, 5 und 6 und werden, sobald die Platten 2 und 7 fest zusammengezogen werden, durch die Gummidichtringe 12 vollständig nach außen abgedichtet.
Das Zusammenziehen der Platten 2 und 7 erfolgt auf hydraulischem Wege. Zu diesem Zweck ist auf der
Grundplatte 7 des Prüfgerätes ein Hydraulikzylinder 13 befestigt, der oben von einem Zylinderdeckel 14
abgeschlossen ist. In dem Zylinderraum 15 ist ein Kolben 16 verschiebbar, welcher auf einer hohlen
Kolbenstange 17 befestigt ist. Die Kolbenstange 17 ist durch die Befestigungsbohrung 8 der Grundplatte 7
hindurchgeführt und an ihrem nach außen ragenden Ende mit einem Spannkopf 18 versehen. In dem
Spannkopf 18 sind vier sich kreuzende Radialschlitze 19 angeordnet, in denen vier Spannbacken 20 radial
verschiebbar gelagert sind. Der Spannkopf 18 ist mit Ringnuten 21 versehen, die im Bereich der Radialschlitze
19 von entsprechend profilierten Einschnitten 22 der Spannbacken 20 überbrückt werden. Die Ringnuten 21
und die Einschnitte 22 dienen zur Aufnahme von elastischen Spiralfederringen 23, welche dafür sorgen,
daß die Spannbacken 20 in ihre neutrale Stellung nach innen gedruckt werden. Außerdem verhindern die
Spiralfederringe, daß die Spannbacken 20 aus den Radialschlitzen 19 herausfallen.
Die Spannbacken 20 sind an ihren der Längsbohrung 24 der Kolbenstange 17 bzw. des Spannkopfes 18
zugewandten Innenseiten mit Schrägflächen 25 versehen. Außerdem haben diese Innenseiten obere, nach
innen geneigte Abschrägungen 26, welche zusammen eine Art Trichter bilden. In diesen Trichter ist das
konische Ende 27 eines Druckstabes 28 einführbar, der in der Längsbohrung 24 der Kolbenstange 17 und des
Spannkopfes 18 axial verschiebbar ist. Der Druckstab 28 verläuft in der Mittelachse des Hydraulikzylinders 13
nach oben und ist durch eine abgedichtete Lagerbohrung 29 des Zylinderdeckels 14 hindurch nach außen
geführt. An seinem oberen Ende trägt der Druckstab 28 einen kugelförmigen Handgriff 30.
Wenn der Druckstab 28 so weit nach oben herausgezogen ist, daß sich sein Konusende 27 oberhalb
des Bereiches der Spannbacken 20 befindet, werden die Spannbacken 20 unter der Wirkung der Spiralfederringe
23 vollständig in den Spannkopf 18 hineingeschoben und stehen nicht über den äußeren Umfang des
Spannkopfes bzw. der Kolbenstange 17 hervor, wie aus Fig. 11 ersichtlich ist. In diesem Zustand kann die
Kolbenstange mit dem Spannkopf 18 unbehindert durch die Befestigungsbohrung 3 der Anschlußplatte 2
hindurch in das Innere des Druckbehälters 1 eindringen, wenn der Kolben 16 in seine in F i g. 9 in gestrichelten
Linien 16' angedeutete untere Stellung im Hydraulikzylinder 13 gebracht wird. Nunmehr wird der Druckstab
28 mittels seines Handgriffes 30 nach unten geschoben, wobei das Konusende 27 in den von den Abschrägungen
26 gebildeten Trichter eindringt und beim weiteren Einschieben die Spannbacken 20 entgegen der Wirkung
der elastischen Spiralfederringe 23 radial nach außen spreizt. Wenn nun der Kolben 16 (16') von unten her mit
Druck beaufschlagt wird, zieht er die Kolbenstange 17 mit ihrem Spannkopf 18 nach oben in die aus Fig. 10
ersichtliche Spannstellung, in der sich die über den Außendurchmesser der Kolbenstange bzw. des Spannkopfes
18 vorstehenden oberen Anschlagflächen 31 der Spannbacken 20 fest gegen die die Befestigungsbohrung
3 umgebende Unterfläche 32 der Anschlußplatte 2 legen (Fig. 10, 11). Dadurch wird das Prüfgerät mit seiner
Grundplatte 7 fest auf der Anschlußplatte 2 des Druckbehälters 1 gehalten, solange der Zylinderraum 15
unterhalb des Kolbens 16 unter Druck steht.
Die Druckbeaufschlagung des Kolbens 16 im Hydraulikzylinder 13 erfolgt durch eine Druckleitung
33, welche über ein mittels eines Handgriffes 34 betätigbares Ventil 35 an eine Hochdruckleitung 36
angeschlossen werden kann. Das durch die Hochdruckleitung 36 zugeführte Druckmittel steht unter einem
Druck von ca. 30 - 40 atü. Das Prüfen und Abdrücken des Druckbehälters 1 kann nunmehr beginnen.
An den Entlüftungskanal 9 der Grundplatte 7 ist eine Leitung 37 angeschlossen, die über ein mittels eines
Handgriffes 38 bctätigbarcs Entlüftungsventil 39 an eine
Entlüftungsleitung 40 anschlicßbar ist.
Der Vorfüllkanal 10 der Grundplatte 7 ist durch eine
Leitung 41 mit einem mittels eines Handgriffes bcttttigbarcn Vorfüllvcntil 43 verbunden, welches an
eine Vorfülldruckleitung 44 angeschlossen ist, in der ein Druck von ca. 7 atü herrscht. Das Entlüftungsventil
und das Vorfüllventil 43 werden geöffnet und zunächst wird der Druckbehälter 1 gefüllt. Dann wird das
Entlüftungsventil 39 geschlossen und der Druckbehälter durch das Vorfüllventil 43 auf ca. 7 atü Innendruck
gebracht. Sodann wird auch das Vorfüllventil 43 wieder geschlossen.
Nunmehr wird ein Hochdruckventil 45 mittels seines Handgriffes 46 geöffnet, welches durch eine Hochdruckleitung
47 mit dem Druckfüllkanal 11 der Grundplatte 7 ίο verbunden ist. Das Hochdruckventil 45 ist über einen
Hochdruckschlauch 48 und ein Zwischenrohrstück 49 an die Hochdruckleitung 36 angeschlossen, durch die auch
über das Ventil 35 und die Druckleitung 33 der Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders 13 mit Hochdruck
gespeist wird. Durch das öffnen des Hochdruckventils 45 wird der Druckbehälter 1 auf den vorgeschriebenen
Prüfdruck von ca. 30 — 40 atü gebracht, worauf das Hochdruckventil 45 wieder geschlossen wird. Der
Druckbehälter 1 ist jetzt bereit zur Prüfung und Abnahme durch den Sachverständigen.
Nach erfolgter Abnahme wird das Entlüftungsventil 39 geöffnet und dadurch der gesamte Druck aus dem
Druckbehälter 1 abgelassen. Es bleibt nur noch übrig, das Prüfgerät von dem Druckbehälter 1 zu entfernen. Zu
diesem Zweck ist ein besonders Druckablaßventil 50 vorgesehen, welches mittels eines Handgriffes 51
betätigt werden kann. Das Ventil 50 ist einerseits über eine Leitung 52 mit dem Zylinderraum 15 des
Hydraulikzylinders 13 verbunden und andererseits über eine Schlauchleitung 53 und ein Rohrstück 54 an die
Entlüftungsleitung 40 angeschlossen. Nach dem öffnen des Ventils 50 entweicht der Druck aus dem
Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders 13, so daß die Zugkraft des Kolbens 16 und damit die Spannung
zwischen der Unterfläche 32 der Anschlußplatte 2 und den Anschlagflächen 31 der Spannbacken 20 aufhört.
Das Ventil 50 wird dann sofort wieder geschlossen.
Schließlich wird nun der Druckstab 28 mittels seines Handgriffes 30 nach oben gezogen, wodurch das
Konusende 27 aus dem Spannkopf 18 herausgezogen wird und die Spannbacken 20 freigegeben werden.
Unter der Wirkung der Spiralfederringe 23 verschieben sich die Spannbacken 20 nach innen und verschwinden
im Spannkopf 18. Jetzt kann das Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 von der Anschlußplatte 2 abgehoben
werden, weil die Kolbenstange 17 mit dem Spannkopf 18 unbehindert durch die Befeistungsbohrung 3
hindurch herausgezogen werden kann.
Um das Abheben des Prüfgerätes vom Druckbehälter
$o 1 zu erleichtern, sind an dem Zylinderdeckel 14 zwei ösen 55 angebracht, an denen ein Seilzug befestigt wird,
welcher über oinc stationäre Rolle geführt und an seinem freien Ende mit einem Gegengewicht versehen
ist. Das Prüfgerät kann auf diese Weise leicht gehoben und gesenkt werden, wahrend die zu prüfenden
Druckbehälter fortlaufend aus einem Behältermagazin zugeführt und in ihre Prüflngc unter das Prüfgerät
gebracht werden.
Zum Ablesen der Drücke sind Manometer 56,57 und 58 an den Druckbehälter bzw. an den Hydraulikzylinder
angeschlossen.
Hierzu 11 Blatt Zeichnungen
Claims (13)
1. Vorrichtung zum Abdrücken von auf Dichtheit £u prüfenden Druckbehältern, insbesondere von
Druckgasbehältern od. dgl., mit einem an eine Prüfdruckleitung anschließbaren Prüfgerät, durch
welches das Prüfdruckmittel in den Druckbehälter einfüllbar und nach erfolgtem Abdrücken auslaßbar
ist, und mit einer Vorrichtung zum dichten und lösbaren Verbinden des Prüfgerätes mit den zu
prüfenden Druckbehältern, wobei das Prüfgerät auf einer eine Befestigungsbohrung und mindestens eine
Füllbohrung enthaltenden Grundplatte angeordnet ist, die an einer mit entsprechenden Bohrungen
versehenen Anschlußplalte des Druckbehälters anbringbar ist, gekennzeichnet durch eine
Spannvorrichtung, welche einen auf der Grundplatte (7) angeordneten, unabhängig vom Behälterinnendruck
betätigbaren Druckmittelzylinder (13) und eine mit dem Kolben (16) desselben verbundene
Kolbenstange (17) aufweist, die durch die Befestigungsbohrung (3) der Anschlußplatte (2) in den
Druckbehälter (1) einführbar, an der Anschlußplatte (2) verriegelbar und durch Druckbeaufschlagung des
Kolbens (16) anziehbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem am freien Ende der Kolbenstange angeordneten Riegelspannkopf,
dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelspannkopf (18) radial verschiebbare Spannbacken
(20) enthält, deren obere Anschlagflächen (31) in der Verriegelungsstellung des Spannkopfes gegen eine
die Befestigungsbohrung (3) umgebende untere Anschlagfläche (32) der Anschlußplute (2) stoßen.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (20) von
außen verschiebbar sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Längsbohrung (24) der
Kolbenstange (17) ein Druckstab (28) verschiebbar ist, dessen konisches Ende (27) die Spannbacken (20)
des Spannkopfes (18) entgegen der Wirkung einer Rückführkraft radial nach außen drückt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstab (28) durch eine
abgedichtete Lagerbohrung (29) des Zylinderdeckels (14) des Druckmittelzylinders (13) nach außen
geführt und mit einem Handgriff (30) versehen ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Spannbacken (20)
obere, nach innen geneigte Abschrägungen (26) zwecks Bildung eines Einführungstrichters für das
konische Ende (27) des Druckstabes (28) aufweisen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (20) unter der
Wirkung von mindestens einem Spiralfederring (23) in ihre innere, neutrale Stellung zurückführbar sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anschlußplatte (2) des
Druckbehälters (1) und der Grundplatte (7) des Prüfgerätes eine z.B. aus Gummiringen (12) bestehende
Dichtung angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatte (2) des Behälters (1)
neben der Befestigungsbohrung (3) eine Entlüftungsbohrung (4), eine Vorfüllbohrung (5) und eine
Druckfüllbohrung (6) aufweist, denen in der Grundplatte (7) des Prüfgerätes neben der Befestigungsbohrung (8) die Mündungen eines Entlüftungskanals
(9), eines Vorfüllkanals (10) und eines Druckfüilkanals (11) entsprechen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät mit einem an den
Entlüftungskanal (9) angeschlossenen Entlüftungsventil (39), einem an den Vorfüllkanal (10) angeschlossenen
Vorfüllveniil (43) und einem an den Druckfüllkanal (11) angeschlossenen Hochdruckventil
(45) versehen ist, welches mit einer Hochdruckleitung (36) verbunden ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (15) des Druckmittelzylinders (13) über eine Leitung (33) und
ein Ventil (35) an die Hochdruckleitung (36) anschließbar ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 10, dadurch
gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (15) des DruckroiüelzyJinders (13) über eine Leitung (52) und
ein Druckablaßventil (50) an eine Auslaßleitung (40) anschließbar ist.
13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das
Prüfgerät z.B. mittels eines Seilzuges und eines Gegengewichtes heb- und senkbar über der
PrQf^.telle angeordnet ist, welcher die zu prüfenden
Druckbehälter fortlaufend z.B. aus einem Behältermagazin zugeführt werden.
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