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Vorrichtung zur Befestigung sowohl von Austauschböden an
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den Mänteln von Kolonnen für Rektifikation'Absorption oder Extraktion
als auch von Teilen der Austauschböden aneinander, Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Befestigung sowohl von Austauschböden an den Mänteln von Kolonnen für Rektifikation,Absorption
oder Extraktion als auch von Teilen der Austauschböden aneinander,wobei die Austauschböden
mit ihrem zu befestigenden Rand auf einem am Kolonnenmantel befestigten Tragring
aufliegen und die Teile der Austauschböden an ihren miteinander zu verbindenden
Rän dern aufeinanderliegen.
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Insbesondere in der chemischen Industrie sind verschiedene Ausführungen
von Kolonnen,die auch Austauschsäulen genannt werden,bekannt, welche für Rektifikation,Absorption
oder Extraktion verwendet werden, Unter Rektifikation wird ein thermisches Trennverfahren
zur Zerlegung von flüssigen Mehrstoffgemischen in reine Bestandteile (Gas und Flüssigkeit)
verstanden. Absorption ist die Aufnahme und Auflösung von Gasen in flüssigen oder
in speziellen Fällen auch festen Absorptionsmitteln auf physikalischem oder chemischem
Weg, Mit Extraktion wird das Abtrennen oder Herauslösen von Bestandteilen aus festen
Stoffen oder Flüssigkeiten mittels eines Lösungsmittels bezeichnet, Die zur Durchführung
dieser Verfahren verwendete Austauschsäule oder Kolonne ist in der Regel ein zylindrisches
Rohr,in welches Austauscheinrichtungen eingebaut sind. Neben Füllkörperkolonnen,die
innerhalb des Säulenmantels regelmäßig oder unregelmäßig gelagerte
Füllkörper
enthalten,sind sogenannte Bodenkolonnen bekannt,welche mit ausbaubaren Austauschböden
ausgestattet sind, Derartige Austauschböden gibt es als Glocken-, Tunnel-, Sieb-,
Gitter-, Sprüh-und Ventilböden. Unabhängig von der Ausbildung der Austauschböden
ist es erforderlich5 diese sicher und möglichst dicht an den Mänteln der Kolonne
zu befestigen,wobei auch die Möglichkeit eines einfachen Ausbaus bestehen soll.
In vielen Fällen sind die Austauschböden aus einzelnen Bodenteilen zusammengesetzt,
so daß es erforderlich ist,die Bodenteile vor dem Einbau des gesamten Austauschbodens
in die Kolonne aus den Einzeltilen zusammenzusetzen.
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Bei den bekannten Konstruktionen werden die Austauschböden mittels
Schraubenbolzen befestigt, die entweder auf den Tragringen des Kolonnenmantels oder
auf den Bodenteilen durch Schweißen befestigt sind Bei dieser bekannten Konstruktion
ist nicht nur das Anschweissen und das anschließend erforderliche Beizen aufwendig,sondern
auch die Montage der Austauschböden und Bodenteile wegen der Vielzahl von Arbeitsgängen,
Bei einer weiteren bekannten Konstruktion werden klammerartige,mit Gewindebolzen
versehene Halter vor dem Einbau der Austauschböden an diese von unten her lose angeschraubt,
Nach dem Auflegen der Bodenteile auf die Tragringe müssen die Halter mit einem Schraubendreher
von oben her in die richtige Lage gebracht und anschließend unter Zuhilfenahme einer
Mutter angezogen werden. Diese Konstruktion ist wegen der Vielzahl von Einzelteilen
erheblich aufwendiger und erfordert ebenfalls eine umfangreiche Montagearbeit Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Vorrichtung zur Befestigung sowohl von
Austauschböden an den Mänteln von Kolonnen als auch von Teilen der Austauschböden
aneinander zu schaffen,die mit geringem Fertigungs- und Montageaufwand eine einfache
und sichere sowie lösbare Befestigung erlaubt, Die Lösung dieser Aufgabenstellung
durch die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine gabelförmige Halteklammer,die
mit einem unteren
Gabelarm durch einen Längsschlitz im Austauschboden
bzwOBodenteil hindurchgesteckt ist und an der Unterseite des Tragringes bzw.
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Bodenteils anliegt,weiterhin einen oberen Gabelarm aufweist,der mittels
eines Keils gegenüber der Oberseite des Austauschbodens bzw.
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des anderen Bodenteils verspannbar ist,und im Bereich des Steges mit
einer Schräge zur Anlage an der den Gabelarmen abgewandten Stirnkante des Längsschlitzes
versehen ist.
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Mit der erfindungsgemäßen Halteklammer wird ohne aufwendige Vorbereitungen
der Austauschböden bzw.Bodentdie eine schnelle und sichere Befestigung der Austauschböden
an dem Kolonnenmantel bzw.der Bodenteile aneinander ermöglicht,da es lediglich erforderlich
ist,die Haltekammern durch in den Austauschböden bzw. Bodenteilen angeordnete Längsschlitze
hindurchzustecken und mittels eines Keiles zu verspannen.
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Der an der Unterseite der miteinander zu verbindenden Teile anliegende
untere Gabelarm,der den oberen Gabelarm gegenüber der Oberseite der zu verbindenden
Teile verspannende Keil und die an der einen Stirnkante des Längsschlitzes anliegende
Schräge des Halteklammer-Steges bilden nach der Verspannung eine Dreipunktlagerung,welche
dafür sorgt,daß der Austauschboden am Tragring bzw die Bodenteile aneinander fest
und dichtend befestigt sind,obwohl die Möglichkeit besteht, die Befestigung jederzeit
durch Herausschlagen des Keiles aufzuheben.
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Sowohl bei der Halteklammer als auch bei dem Keil handelt es sich
um einfach herzustellende Bauteile, Die Austauschböden bzw.Bodenteile müssen lediglich
mit Längsschlitzen versehen werden,die ohne Schwierigkeiten hergestellt werden können,
Da diese Längsschlitze nach dem Zusammenbau im wesentlichen durch die erfindungsgemäßen
Halteklammern ausgefüllt sind,ergibt sich auch im Bereich der Befestigung eine verhältnismäßig
gute Abdichtung ohne für den in der Kolonne durchzuführenden Prozeß nachteilige
Löcher im AustauschbodenONeben dem geringen Montageaufwand und der einfachen sowie
preiswerten Herstellung von Halteklammer und Keil wird mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung schließlich eine sichere Befestigung erzielt,die sich aufgrund der Selbsthemmung
nicht unbeabsichtigt lösen kann,wobei auch erhebliche Unrundheiten im Kolonnenmantel
und Ungenauigkeiten
in den Bodenteilen die Anwendung der erfindungsgemäßen
Vorrichtung nicht beeinträchtigen, Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist
der zwischen den Gabelarmen verlaufende Steg der Halteklammer an seiner Vorderseite
mit einer etwa rechtwinklig zu den Gabelarmen verlaufenden Anlagefläche für die
vordere Stirnkante des Längsschlitzes versehen. Hierdurch ergibt sich eine einwandfreie
und selbsttätige Ausrichtung der Halteklammer beim Einbringen des Keiles, Um eine
zuverlässige Anlage des unteren Gabelarmes zu erzielen,kann die Anlagefläche des
unteren Gabelarmes gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung durch eine Wölbung
gebildet sein Der obere Gabelarm ist erfindungsgemäß mit einem Einschnitt für den
Keil versehen,so daß auch die Zuordnung des Keiles zur Halteklammer vorbestimmt
ist.
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Bei einer erfindungsgemäßen Ausbildung des Keiles ist dieser durch
einen über die Länge seines Wirkungsbereiches verlaufenden Längs schlitz geteilt,so
daß die geteilten Keilenden nach Einsetzen des Keils quer zur Keilwirkung aufspreizbar
sind Hierdurch wird eine selbständige Lösung des Keiles ausgeschl-ossenO Die Halteklammer
und der Keil werden vorzugsweise aus einem Metallblech ausgestanzt, so daß sie besonders
einfach und preiswert hergestellt werden können.
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Mit der Erfindung wird schließlich vorgeschlagen,die Breite des Längsschlitzes
und des Einschnittes nur geringfügig größer als die Materialstärke der Halteklammer
bzwOdes Keiles auszubilden,so daß in beiden Fällen einerseits eine gute Anlage und
Führung und andererseits eine gute Abdichtwirkung erzielt wird.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Vorrichtung dargestellt,und zwar zeigen:
Fig, 1 eine Seitenansicht
der erfindungsgemäßen Halteklammer zur Befestigung eines Austauschbodens am Tragring
eines Kolonnenmantels, Fig, 2 eine Draufsicht auf Fig0 1, Fig. 3 eine Seitenansicht
derselben Halteklammer zur Verbindung zweier Bodenteile und Fig. 4 eine Seitenansicht
des in den Fig.1-3 verwendeten Keils.
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Bei dem Anwendungsbeispiel gemäß den Fig.1 und 2 ist ein Teil eines
Kolonnenmantels 1 zu erkennen,an welchem ein Tragring 2 angeschweißt ist. Auf diesem
Tragring 2 soll ein Austauschboden 3 ausbaubar befestigt werden. Der Austauschboden
3 ist zu diesem Zweck im Bereich seines auf dem Tragring 2 aufzulegenden Randes
mit einem Längsschlitz 4 versehen,der in der Draufsicht in Fig.2 angedeutet ist
Durch diesen Längsschlitz Ii ist eine gabelförmige Halteklammer 5 mit ihrem unteren
Gabelarm 5a hindurchgesteckt. Dieser untere Gabelarm 5a liegt mit seiner als Wölbung
5e ausgebildeten Anlagefläche an der Unterseite des Tragringes 2 an, Der obere Gabelarm
5b verläuft etwa parallel zum Tragring 2 bzwOAustauschboden 3o Er wird mittels eines
Keils 6 gegenüber der Oberseite des Austauschbodens 3 verspannt.
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Der Keil 6 verläuft hierbei in einem größeren Abstand zum Steg 5c
der Halteklammer 5 als die Wölbung 5e des unteren Gabelarmes 5aO Der die Gabelarme
5a und 5b verbindende Steg 5c der Halteklammer 5 ist mit einer Schräge 5d versehen,mit
welcher die Halteklammer 5 an der den Gabelarm 5a und 5b abgewandten Stirnkante
des Längsschlitzes 4 anliegt,wie Fig.1 deutlich zeigt. Es ergibt sich somit eine
Art Dreipunktlagerung der Halteklammer 5.
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Um eine sichere Positionierung der Halteklammer 5 zu erreichen,ist
der zwischen den Gabelarmen 5a und 5b verlaufende Steg 5c an seiner Vorderseite
mit einer etwa rechtwinklig zu den Gabelarmen 5a und 5b verlaufenden Anlagefläche
5f versehen,die an der Stirnkante des Tragringes 2 anliegt.
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Ebenso wie die Halteklammer 5 ist der Keil 6 durch Ausstanzen aus
einem
Metallblech hergestellt, Zur Aufnahme des Keiles 6 ist im
oberen Gabelarm 5d ein Einschnitt 5g vorgesehen,dessen Breite nur geringfügig größer
als die Materialstärke des Keils 6 istOHierdurch erfolgt eine gute Führung und Festlegung
des Keils 6 an der Halteklammer So Gemäß Fig.4 ist der Keil 6 über die Länge seines
Wirkungsbereiches durch einen Schlitz 6a geteilt. Auf diese Weise ist es möglich,die
hierdurch entstehenden Gabelenden 6b und 6c gemäß Fig.2 aufzuspreizen, so daß eine
ungewollte Lockerung des Keils 6 nach seinem Einschlagen sicher verhindert wird.
Zum Lösen des Keils 6 ist es lediglich erforderlich,die Keilenden 6b und 6c in die
Ausgangslage zurückzubiegen, worauf der Keil zum Ausbauen des Austauschbodens 3
herausgeschlagen werden kann, Auch die Breite des Längsschlitzes 4 im Austauschboden
3 übersteigt nur geringfügig die Materialstärke der Halteklammer 5,so daß diese
nach dem Einbau den Längsschlitz 4 vollständig ausfüllt,wodurch eine gute Abdichtung
des Austauschbodens 3 trotz des Längsschlitzes 4 erzielt wird.
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Beim zweiten Anwendungsbeispiel gemäß Fig03 dient die Halteklammer
5 zur Verbindung der Ränder zweier Bodenteile 3a und 3b eines Austauschbodens 3.
Hierbei liegt der Rand des Bodenteiles 3a auf einem U-förmig abgewinkelten Rand
des Bodenteiles 3b auf In diesem Bodenteil 3b befindet sich der Längsschlitz 4.
Während sich der untere Gabelarm 5a der Halteklammer 5 gemäß Fig,3 an der Unterseite
des Bodenteiles 3b abstützt,wird der obere Gabelarm 5b mittels des Keiles 6 gegenüber
der Oberseite des Bodenteiles 3a verspannt. Bei dieser in Fig,3 dargestellten Anwendungsform
stützt sich die Anlage 5f der Halteklammer 5 ander vorderen Stirnfläche des Längsschlitzes
4 ab, so daß auch in diesem Fall der Längsschlitz 4 durch die Halteklammer 5 abgedichtet
wird.
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Insgesamt ergibt sich mit der voranstehend beschriebenen Halteklammer
5 und dem zu deren Befestigung dienenden Keil 6 eine einfache,leicht
zu
montierende,demontierbare und sichere Befestigung sowohl von Austauschböden 3 an
Tragringen 2 eines Kolonnenmantels als auch von Bodenteilen 3a und 3b aneinander,ohne
daß die Austauschböden 3 oder Bodenteile 3a und 3b aufwendig vorbereitet werden
müssen. Es genügt,in den entsprechenden Teilen Längsschlitze 4 anzubringen,