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''Lukendeckelverschluß zu einem Druckgefäß"
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Die Erfindung betrifft einen Lukendeckelverschluß für Druckgefäße,
insbesondere Autoklaven, welche zwischen einer Schließstellung, in der er eine Öffnung
des Druckgefäßes abdichtet, und einer Offenstellung, in der er die Öffnung wenigstens
teilweise freigibt und das Innere des Druckgefäßes zugänglich macht, in zwei aneinander
anschließenden und im wesentlichen zueinander senkrechten Richtungen hin- und herbeweglich
angeordnet ist, wobei die eine dieser Richtungen im wesentlichen mit der geometrischen
Achse der Öffnung zusammenfällt.
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Für Autoklaven und ähnliche Druckkessel vorgesehene Türen bzw. Lukendeckel
sind gewöhnlich in Scharnieren aufgehängt, so daß sie in bezug auf die Öffnung des
Druckgefäßes eine durchgehende Schwenkbewegung auszuführen vermögen. Oft sind diese
Türen gegen die zu verschließende Öffnung zu pressen und mit Hilfe von radialen,
in der Tür bzw. dem Deckel angeordneten Haltebolzen festzulegen.
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Die inneren Längsenden der Bolzen können dabei mit einer in Axialrichtung
der jeweiligein Tür beweglichen, in Schraubverbindung mit einer mit einem in der
Mitte der Tür befindlichen Rad versehenen Spindel stehenden Muffe gekoppelt sein.
Wenn die Spindel in der einen Richtung
gedreht wird, wandert die
Muffe nach innen und versetzt die Haltebolzen radial nach aufwärts, so daß diese
in Eingriff mit rund um die Öffnung des Druckgefäßes vorgesehenen Arretierungen
gelangt. Durch fortgesetztes Drehen der Spindel in derselben Richtung wird der Anlagedruck
der Tür in dem Maße erhöht, wie die Haltebolzen zunehmend in die Arretierung vorstoßen.
Wird die Spindel in der entgegengesetzten Richtung gedreht, so ergibt sich eine
entsprechende allmähliche Abnahme des Anlagedrucks der TUr bis schließlich die Tür
zu öffnen ist, wenn die Bolzen ganz aus ihrem Eingriff mit der rund um die Öffnung
des Druckgefäßes vorgesehenen Arretierung gezogen sind.
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Da bei dem bekannten System zum Verschließen und Festlegen der Türen
von Autoklaven und ähnlichen Druckgefäßen Scharniere angewendet werden, sind mehrere
erhebliche Nachteile in Kauf zu nehmen. Die Schwenktür erfordert einen zu großen
Raum für die Schwenkbewegungen und stellt oft ein Hindernis in der Offenstellung
dar. Die aufgeschwenkte Tür hat auch den Nachteil, daß, insbesondere beim Leeren
oder Füllen des Druckgefäßes, leicht Brandverletzungen des Bedienungspersonals auftreten
können. Außerdem werden die bei bekannten Türen von Druckgefäßen erforderlichen
Dichtungen so stark komprimiert, daß sie sich unnötig schnell abnutzen und ausgewechselt
werden müssen.
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Das Auswechseln der Dichtungen bei bekannten Türen erfordert aber
die Kenntnisse eines Fachmannes, da bekannte Dichtungsringe oft komplizierte Querschnittsformen
besitzen, die ein entsprechend schwieriges Befestigen der Dichtungen bewirken.
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Aus der DE-OS 2 140 880 ist eine andere Tür bekannt, welche in zwei
aufeinanderfolgenden bzw. aneinander anschließenden und zueinander im wesentlichen
senkrechten Richtungen beweglich gelagert ist. Eine dieser Bewegungsrichtungen fällt
dabei im wesentlichen mit der geometrischen
Achse der Öffnung zusammen,
während die andere Richtung im wesentlichen quer zu der Öffnung verläuft. Der für
die Bewegungen der Tür erforderliche Raum ist hierbei zwar reduziert, die bekannte
Tür bzw. deren Verschlußmechanismus ist jedoch nicht zur Lösung der vorgenannten,
bei Druckgefäßen, insbesondere Autoklaven, auftretenden Probleme geeignet, da die
bekannte Tür bzw. Luke nur für Vakuumgefäße vorgesehen ist. Wegen der abweichenden
Abdicht- und Verschlußprobleme kann dieser Stand der Technik keine Lehre zum Bau
von Türen bzw. Luken für Autoklaven oder ähnliche Druckgefäße geben, da diese im
Gegensatz zu Vakuumgefäßen mit Überdruck anstelle von Unterdruck arbeiten.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue und verbesserte
Tür für Autoklaven und ähnliche Druckgefäße bzw. -kessel zu schaffen, die die Nachteile
der bekannten Türsnicht aufweist, insbesondere beträchtlich einfacher zu öffnen
und zu schließen ist als die bekannten Türen und außerdem die Verwendung von auf
einfache Weise durch eine Hilfskraft auszuwechselnden O-Ringen als Dichtung gestattet.
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Für den Verschluß eingangs genannter Art besteht die erfindungsgemäne
Lösung der Aufgabe darin, daß der Lukendeckel zum Ausführen einer Bewegung in zwei
im Winkel zueinander verlaufenden Richtungen eine Mehrzahl exzentrisch gelagerter
Bauelemente aufweist, welche zum Erzielen gemeinsamer Schwenkbewegungen zwischen
zwei Endstellungen in zur Deckel ebene geneigten Ebenen miteinander verbunden sind,
mit einer vor dem Deckel seitlich der Öffnung angeordneten Führung in Eingriff stehen
bei ufnahme des Deckels in der rührung in einer dieser Endschwenkstellungen zusammen
ms dem Deckel hin und her Lu v stellen sind, zum Einsetzen des Deckels in die Öffnung
sowie zu deren Absperren in der anderen Schwenkstellung
zwischen
der Aufnahme der Führung und dem Deckel in Eingriff zu bringen sind und in ähnlicher
Weise bei den Bewegungen zwischen den beiden Endstellungen unter Aufnahme in der
Führung den Deckel in der im wesentlichen mit der geometrischen Achse der Öffnung
zusammenfallenden Bewegungsrichtung hin und her versetzen.
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Bei der Lösung der Aufgabe geht die Erfindung also aus von der aus
der DE-OS 2 140 880 bekannten Luke und sieht vor, daß die Bewegung in den beiden
zueinander senkrechten Richtungen mit Hilfe einer Vielzahl exzentrisch angeordneter
Bauelemente auszuführen ist. Letztere sind so miteinander verbunden, daß sie gemeinsame
Schwenkbewegungen zwischen zwei Endstellungen in zur Ebene der Öffnung bzw. des
Lukendeckels geneigten Ebenen ausführen können. Die exzentrisch angeordneten Bauelemente
befinden sich ferner in Eingriff mit sich längs einer Öffnung des Druckgefäßes vor
der Luke erstreckenden Führungen und sind in einer Endstellung ihrer Schwenkbewegung
zusammen mit dem in der Führung getragenen Lukendeckel hin- und herzubewegen. In
der anderen Endstellung der Schwenkbewegung sind dagegen die exzentrisch gelagerten
Bauelemente gegenüber einer Auflage an der Führung mit dem Lukendeckel so in Eingriff
zu bringen, daß dieser in die Öffnung des Druckgefäßes einzusetzen und dort festzuklemmen
ist. In ähnlicher Weise kann der Lukendeckel mit Hilfe der exzentrisch angeordneten
Bauelemente gegenüber einer Anlage an der Führung während der Schwenkbewegungen
zwischen den beiden Endschwenkstellungen in einer im wesentlichen mit der geometrischen
Achse der Öffnung des Druckgefäßes zusammenfallenden Richtung versetzt werden. Versuche
haben ergeben, daß ein erfindungsgemäßer Lukendeckel über die im Rahmen der Aufgabe
angestrebten Vorteile hinaus einfach zu handhaben und funktionsmäßig zuverlässig
ist.
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Gemäß weiterer Erfindung können die exzentrisch angeordneten Bauelemente
aus Nockenscheiben bzw. Schloßplatten bestehen, welche verdrehsicher auf drehbar
in einem Rahmen des Lukendeckels gelagerten Wellen befestigt sind.
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Hiermit ist eine einfache und funktionell zuverlässige Form möglich,
während gleichzeitig der Lukendeckel selbst eine den jeweiligen Anforderungen angepaßte
Steifheit haben kann.
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Die für den Lukendeckel vorgesehenen Führungen können in sehr verschiedener
Weise gestaltet sein. Ein einfaches und vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht
darin, daß als Führung zwei langgestreckte, auf Abstand gesetzte, parallele U-Schenkel
verwendet und mit Hilfe von Klammern oder ähnlichem an dem Autoklaven bzw. Druckkessel
befestigt werden. Die einander gegenüberliegenden bzw.
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einander zugewandten Schenkel bzw. Flanken dieser U-Schiene sind als
Führungen der exzentrisch angeordneten Bauelemente vorgesehen.
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Um den erfindungsgemäßen Lukendeckel in der Führung leichtgängig zu
machen, werden die exzentrisch angeordneten Bauelemente bzw. Nockenscheiben zweckmäßig
mit einer drehbaren Rolle versehen, welche in einer End-Schwenkstellung des exzentrisch
angeordneten Bauelements ein der Führung zugeordnetes Laufrad darstellt und in der
Nähe der zweiten End-Schwenkstellung die Nockenoberfläche des exzentrisch angeordneten
Bauelements bildet bzw. freigibt.
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Bei geeigneter Auswahl von Durchmesser und Anordnung der Achse können
die Rollen in der Schließstellung des Lukendeckels unbelastet bleiben. Der in dem
Druckgefäß herrschende Überdruck wirkt dann nicht auf die Rollen sondern wird statt
dessen von den exzentrisch angeordneten Bauelementen in Form der Nockenscheiben
aufgenommen, welche aus diesem Grunde in der Verschluß-Endlage des Lukendekkels
etwas hinter dem Totpunkt mit der Führung in Eingriff gebracht werden.
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Um eine einfache Bedienung mit nur einer Hand zu ermöglichen, ist
wenigstens eines, vorzugsweise zwei der exzentrisch gelagerten, miteinander zum
Ausführen gemeinsamer Schwenkbewegungen verbundenen Bauelemente fest mit einem hebelartigen,
an der Deckelaußenseite vorgesehenen Handgriff gekoppelt. Dadurch wird erreicht,
daß das Öffnen, Schließen und Absperren des Lukendeckels mit getrennten, einfachen
Bewegungen auszuführen ist.
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Anhand der schematischen Zeichnung eines Ausführungsbeispiels eines
für die Ladeöffnung eines Autoklaven vorgesehenen Lukendeckels werden weitere Einzelheiten
der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine teilweise im Schnitt gezeichnete
Vorderansicht des Lukendeckels in der geschlossenen und abgesperrten Stellung (durchgezogene
Linien) der Ladeöffnung des Autoklaven und in der offenen Stellung (strichpunktierte
Linien) mit freigelegter Ladeöffnung; Fig. 2 en Deckel gemäß Fig. 1 in Draufsicht;
und Fig. 3 den Schnitt längs der Linie III-III von Fig. 1.
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Das dargestellte Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Lukendeckels
1 dient dem sperrenden und abdichtenden Verschließen der Ladeöffnung 2 eines zylindrischen
Druckkessels 3 von Autoklaven. Der Lukendeckel 1 weist ein in die Öffnung 2 des
Druckkessels ragendes Innenteil 4 auf, das am Außenumfang eine Nut zum Aufnehmen
eines O-Rings 5 besitzt. Der O-Ring 5 dichtet den Lukendeckel 1 gegenüber dem Innenumfang
der Öffnung 2 des Druckkessels ab, ohne durch den Anpreßdruck zwischen Lukendeckel
1 und Öffnung 2 beeinträchtigt zu werden. An sich kann
der erfindungsgemäße
Lukendeckel aber auch so ausgebildet sein, daß er derartig mit einem beliebig geformten
Dichtungsring zusammenwirkt, daß dieser im Gegensatz zum gezeichneten Ausführungsbeispiel
unmittelbar dem Anpreßdruck zwischen Lukendeckel und Öffnung ausgesetzt ist.
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Der Dichtungsring kann dann entweder auf dem Lukendeckel 1 selbst
oder auf einer dem Deckel 1 zugewandten Fläche der Öffnung 2 des Druckkessels angeordnet
werden.
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Zwischen einer Schließstellung, in der der Lukendeckel 1 die Öffnung
2 des Druckkessels abdichtet, und einer Offenstellung, in der der Deckel 1 die Öffnung
2 wenigstens teilweise freigibt und das Innere des Druckkessels 3 zugänglich macht,
ist der Deckel 1 erfindungsgemäß in zwei aneinander anschließenden und zueinander
im wesentlichen senkrechten Richtungen zu bewegen. Eine dieser Bewegungen fällt
im wesentlichen mit der geometrischen Achse der Öffnung 2 des Druckkessels 3 zusammen,
während die andere Richtung generell im wesentlichen quer zur Öffnung 2 des Druckkessels
3 verläuft.
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Der Ablauf der Bewegung des Lukendeckels 1 wird erfindunggemäß mit
Hilfe einer Vielzahl exzentrisch gelagerter und in Form von Schloßplatten bzw. Nockenscheiben
ausgebildeter Bauelemente 6 erreicht, die verdrehsicher auf Wellen 7 befestigt sind,
welche ihrerseits in einem in dem Lukendeckel 1 vorgesehenen Rahmen 8 drehbar gelagert
sind. Im einzelnen besitzt der Lukendeckel 1 vier exzentrisch gelagerte Nockenscheiben
bzw. Bauelemente 6, die zum Ausführen gemeinsamer Schwenkbewegungen zwischen zwei
End-Schwenkstellungen in zur Ebene des Deckels t geneigten Ebenen miteinander verbunden
sind. Die für die gemeinsamen Schwenkbewegungen der p::zen-t;risch gelagerten Bauelemente
6
erforderliche gegenseitige Verbindung besteht darin, daß diese Bauelemente bzw.
Nockenscheiben bei Einteilung in zwei im Ausführungsbeispiel dargestellte zueinander
parallele Paare - eine Scheibe über der anderen gegenseitig verdrehsicher miteinander
mit Hilfe einander zugeordneter und an der Stelle 9 verdrehsicher miteinander gekoppelter
Schwenkwellen 7 verbunden sind. Die beiden parallelen Nockenscheibenpaare sind ihrerseits
an ihren Enden mit Hilfe von zwei parallelen Gelenken 10 schwenkbar auf Lagerstifte
11 gesetzt, welche mit Abstand von den Schwenkwellen 7 auf den Nockenscheiben 6
befestigt sind, so daß ein vollständig gleichlaufendes Schwenken zwischen den beiden
Plattenpaaren gewährleistet ist.
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Die Nockenscheiben 6 werden geeignet verteilt längs der Peripherie
des Lukendeckels 1 angeordnet und so ausgebildet, daß ein zusammenwirkendes Eingreifen
mit einer vor dem Lukendeckel 1 angeordneten Führung gewährleistet ist.
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Die Führung 12 selbst kann aus zwei langgestreckten, auf Abstand gesetzten,
parallelen U-Schenkeln 13 bestehen, die sich längs einer Seite der Öffnung 2 des
Druckkessels 3 erstrecken und mit Hilfe von Klammern 14 oder ähnlichem an dem Druckgefäß
- mit den Flanken bzw. Schenkeln 15, 16 anliegend - befestigt sind. Die Flanken
15, 16 sind dabei so einander gegenübergestellt, daß sie Führungsbahnen für die
exzentrisch angeordneten Bauelemente bzw.
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Nockenscheiben 6 bilden. Die Nockenscheiben 6 sind in der Führung
12 in einer Endstellung der Schwenkbewegung, nämlich in der Endstellung, in der
die Längsachse der Scheiben parallel zur Längsachse der U-Schenkel 13 steht, wechselweise
zusammen mit dem Lukendeckel 1 verstellbar, welcher auf diese Weise in der Führung
12 getragen wird.
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In der zweiten Endstellung der Schwenkbewegung, zum Beispiel in der
aus Figur 2 ersichtlichen Stellung, in welcher die Längsachsen der Nockenscheiben
6 praktisch senkrecht
zu den Längsachsen der U-Schenkel der Führung
12 stehen, sind die Nockenscheiben 6 zwischen der Auflage der Flanke 15 der Führung
12 und den Anschlägen 17 des Lukendeckels 1 so in Eingriff zu bringen, daß der Lukendeckel
1 gegen den Druck der Öffnung 2 zu verschließen ist. Während der Schwenkbewegungen
zwischen den genannten Endstellungen versetzen die exzentrisch angeordneten Bauelemente
bzw. Nockenscheiben 6 den Lukendeckel 1 mit Bezug auf den Flansch 16 der Führung
12, welcher sich am nächsten an der Öffnung 12 befindet. Der Lukendeckel 1 wird
dabei entsprechend der Schwenkbewegung der Nockenscheibe 6 wechselweise in einer
Richtung bewegt, die im wesentlichen mit der geometrischen Achse der Öffnung 2 des
Druckkessels 3 zusammenfällt.
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Um zu erreichen, daß der Lukendeckel 1 so leicht wie möglich zu bewegen
ist, weisen die exzentrisch angeordneten Bauelemente bzw. Nockenscheiben 6 eine
drehbare Rolle 18 auf, die in einer End-Schwenkstellung der Nockenscheibe 6 ein
Laufrad in den U-Schenkeln 13 der Führung 12 darstellt und die in der Nähe der zweiten
End-Schwenkstellun eine Nockenoberfläche der Nockenscheibe 6 freilegt. Dieser Nocken
wirkt mit den Flanken 15, 16 der U-Schenkel 13 der Führung 12 zusammen. Als Rollen
18 sind auch Kugellager geeignet, welche auf Stiften 19 drejibar anzuordnen sind.
Die Stifte 19 sind seitlich neben den Schwenkwellen 7 auf den Nockenscheiben 6 befestigt,
vorzugsweise angeschweißt. Diese Stifte 19 und die Stifte 11, die die Nockenscheibenpaare
miteinander verbindenden Gelenke 10 aufnehmen, können vorteilhaft aus einem Stück
hergestellt sein, wobei die Stifte 11 jedoch exzentrisch auf den frei vorspringenden
Enden der Stifte 19 angeordnet werden sollten.
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Zum Ausführen der Öffnungs-, Schließ- und Absperr-Bewegungen des Lukendeckels
1 ist wenigstens eines, vorzugsweise zwei, der exzentrisch gelagerten Bauelemente
bzw.
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Nockenscheiben 6 zum Ausführen gemeinsamer Schwenkbewegungen fest
mit einem hebelartigen, mitbewegten Handgriff 20 verbunden. Aus Fig. 3 ergibt sich,
wie dieser Handgriff 20 mit den Nockenscheiben 6 eines der Nockenscheiben-Paare
verschweißt werden kann. Wenn der Handgriff 20 am Deckel gemäß Fig. 1 nach rechts
geschwenkt wird, verlassen die Nockenscheiben 6 die in Fig. 2 auf der linken Seite
und in Fig. 3 gezeichnete Stellung und nehmen die Stellung gemäß den strichpunktierten
Linien auf der rechten Seite von Fig. 1 und 2 ein. In Verbindung mit dieser Bewegung
wird der Deckel 1 von dem Druckkessel 3 abgehoben und in der Führung 12 nach rechts
von der Öffnung 2 weggeschoben. Dies ist die- Folge einer einzigen gleichförmigen
Schiebebewegung des Handgriffs 20.
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Der Handgriff 20 ist in den mit den Nockenscheiben 6 verschweißten
Schenkeln verbundenen Teilen zwischen den U-Schenkeln 13 der Führung 12 schwenkbar
gelagert und wird in der jeweils geführten Stellung mit Hilfe von zwei Führungsrollen
21 und 22 festgehalten. Die eine Führungsrolle 21 lagert dabei auf der äußeren Flanke
15 der oberen U-Schiene 13 und die andere Rolle 22 drückt gegen die Innenseite dieser
Flanke. In der Flanke 15 ist eine Öffnung 23 vorgesehen, durch die die Rolle 22
in die U-Schiene 13 einzuführen ist. Beim Öffnen oder Schließen des Deckels 1 wird
die Führungsrolle 22 des Handgriffs 20 durch die Öffnung 23 in die Führung 12 hinein-
oder aus dieser herausbewegt. In der vollständig geöffneten Stellung ist der Deckel
1 nach einer Seite geschoben, so daß er relativ wenig Raum benötigt und gegenüber
Berührungen geschützt ist. Diese Art der Öffnung des Deckels ist daher gegenüber
bekannten Schwingtüren schr vorteilhaft.
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Wenn der erfindungsgemäße Deckel 1 geöffnet und nach einer Seite hin
verschoben ist, wie das mit den strichpunktierten Linien auf der rechten Seite von
Fig. 1 angedeutet wird, kann der O-Ring 15 ohne jede Schwierigkeit sogar durch einen
Iaien ausgetauscht werden.
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Um zu verhindern, daß der Deckel 1 in einer seiner Bewegungsrichtungen
aus der Spur der Führung 12 läuft, sind an den Enden der U-Schienen 13 Anschläge
24 und 25 vorgesehen. Im gezeichneten Ausführungsbeispiel besteht der Anschlag 24
am Ende der chiene 13 auf der linken Seite von Fig. 1 aus einem in die Führung eingeschweißten
Wandteil. Die innere Fläche des Anschlags 24 kann dabei mit einem stoßdämpfenden
Material 26 belegt sein. Der Anschlag 25 am anderen Ende der Führung 12 kann einfach
aus einem sich zwischen die beiden Flanken 15 und 16 erstreckenden Stift bestehen.