DE29508504U1

DE29508504U1 - Sicherheitsvorrichtung für Druckbehälter

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Publication number: DE29508504U1
Application number: DE29508504U
Authority: DE
Original assignee: SEB SA
Current assignee: SEB SA
Priority date: 1994-05-27
Filing date: 1995-05-22
Publication date: 1995-09-07
Anticipated expiration: 2005-05-23
Also published as: EP0684001B1; FR2720465B1; FR2720465A1; DE69503319T2; ES2120153T3; DE69503319D1; EP0684001A1; US5641085A; JPH07322952A; ATE167990T1

Description

SEB S. A.
F-21260 Selongey
FRANKREICH

Sicherheitsvorrichtung für Druckbehälter

Die Erfindung bezieht sich auf das allgemeine technische Gebiet der Kochgeräte zum Dämpfen in geschlossener Atmosphäre, wie z.B. Schnellkochtöpfe, bei welchen der Deckel mittels einer Umfangsdichtung dicht auf dem Topf verriegelt ist.

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zur selbsttätigen Druckbegrenzung von Druckbehältern mit einer zwischen den Topf des Behälters und den Deckel eingefügten Dichtung, welche mindestens einen Längenabschnitt mit einer äußeren Ausnehmung und einem verringerten Querschnitt aufweist, so daß sich dieser Längenabschnitt der Dichtung unter Einwirkung des während des Gebrauchs erzeugten inneren Drucks bei Überschreiten eines vorbestimmten Werts verformt, wodurch eine Undichtigkeit nebst Druckabfall erzielt werden.

Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Druckbehälter, insbesondere einen Schnellkochtopf, welcher mit einer erfindungsgemäßen

Sicherheitsvorrichtung ausgestattet ist.

Bei Kochgeräten zum Dämpfen in geschlossener Atmosphäre, z.B. bei Schnellkochtöpfen, muß eine Sicherheitsvorrichtung vorgesehen sein, um im Falle eines Funktionsfehlers des hauptsächlichen Druckreglers das Entweichen des Dampfs bei Überschreiten eines vorbestimmten, einem Einstellwert entsprechenden Drucks zu gewährleisten.

Bei den herkömmlichen Geräten ist ein Dichtungselement zwischen den Topf des Behälters und den Decke] durch Einpressen montiert, wobei das Dichtungselement die vollkommene Dichtigkeit des Behälters gewährleistet, wenn der Deckel z. B. mittels eines Bajonettverschlusses

verriegelt ist. Bei Überdruck und gleichzeitigem Versagen des Druckreglers wird die Undichtigkeit des Dichtungselements durch eine radiale örtliche Verformung des Dichtungselements in dem Raum, der durch eine im Rand oder im mantelartigen Bereich des Deckeis vorgesehene Rille oder Vertiefung gebildet ist, bewirkt. Die in diesem Raum auftretende Verformung der Dichtung bewirkt eine Undichtigkeit zwischen dem oberen Rand des Topfs und der Dichtung, durch welche der Dampf entweichen kann. Eine solche Vorrichtung ist bereits aus den Patentschriften US-A-2600703 und CH-A-407459 bekannt.

Es sind auch Sicherheitsvorrichtungen zum selbsttätigen Druckabfall für Druckbehälter bekannt, z. B. aus den Patentschriften US-A-4276990 und GB-A-2208131. Bei diesen Systemen ist ein Dichtungselement zwischen den Topf des Behälters und den Deckel eingefügt. Sie umfassen zudem eine im Deckel, insbesondere in dessen mantelartigem Umfangsbereich vorgesehene Extrusionsöffnung.

Bei Überdruck kann sich die Dichtung durch die im Decke! vorgesehene Extrusionsöffnung hindurchpressen, so daß der Dampf nach unten, zwischen den Rändern des Behälters entweichen kann. Das Durchpressen der Dichtung durch das im Deckel vorgesehene Loch kann durch eine innere Ausnehmung in der Dichtung erleichtert werden, wie z. B. in der Patentschrift CH-C-571335 beschrieben.

Diese Vorrichtung kann dadurch verbessert werden, daß dem Verformungsloch im Deckel annähernd gegenüberliegend eine Auslaßöffnung angeordnet ist. Wenn sich in diesem Fall die Dichtung durch das seitliche Loch im Deckel hindurchpreßt, kann der Dampf durch den Deckel hindurch entweichen, da die Dichtung die Auslaßöffnung freigegeben hat. Diese Verbesserung verhindert, daß der Dampf nach unten entweicht, wodurch die darunter liegende Wärmequelle, wie insbesondere eine Gasflamme, ausgelöscht werden könnte.

Bekannt sind auch, z. B. aus der Patentschrift US-A-2600714, Sicherheitssysteme mit Druckabfallvorrichtungen, welche einen auf seiner Außenseite eine Ausnehmung aufweisenden Dichtungsring

umfassen. Ein solcher Dichtungsring ist bei Schnellkochtöpfen zwischen den Deckel und den Topf montiert. Er weist einen verringerten Querschnitt auf und verformt sich bei Überdruck im Bereich der äußeren Ausnehmung, um so eine Undichtigkeit zu bewirken.

Die bekannten, eingangs beschriebenen Sicherheitsvorrichtungen zum selbsttätigen Druckabfall erfüllen ganz allgemein die ihnen gestellte Aufgabe. Sie sind aber mit gewissen Nachteilen behaftet, wie vor allem mit der Notwendigkeit, den Deckel mit einer besonderen Ausgestaltung zu versehen. Der Deckel muß nämlich eine geeignete Profilausgestaltung aufweisen, damit sich die Dichtung örtlich verformen kann, so z. B. Rillen oder Öffnungen, in welche die sich verformende Dichtung eindringen kann. Solche Profilausgestaltungen setzen zusätzliche Herstellungsschritte voraus, wodurch die Herstellung infolge zusätzlicher Herstellungstoleranzen kompliziert wird. Der durch diese besondere Gestaltung verursachte zusätzliche Kostenaufwand darf nicht unterschätzt werden, da er den Preis des Endprodukts erhöht. Zudem preßt sich der Dichtungsring bei seiner Verformung oft zwischen den Rändern hindurch, so daß der Dampf plötzlich und nicht allmählich entweicht.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, die eingangs erwähnten Nachteile zu beseitigen und eine einfachere und kostengünstigere Sichterheitsvorrichtung zu schaffen, welche mit Sicherheit eingesetzt werden kann, und zuverlässig funktioniert, wobei ein schwaches und allmähliches Entweichen des Dampfs gewährleistet wird.

Eine andere Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine

Sicherheitsvorrichtung zu schaffen, bei welcher der kritische Wert, bei

dessen Überschreiten die Sicherheitsvorrichtung ausgelöst wird, unter Kontrolle gehalten ist.

Diese Aufgaben werden erfändungsgemäß durch eine

Sicherheitsvorrichtung zur selbsttätigen Druckbegrenzung von Druckbehältern gelöst, wobei zwischen den Topf des Behälters und den Deckel eine Dichtung eingefügt ist, welche mindestens einen

Längenabschnitt mit einer äußeren Ausnehmung und einem verringerten Querschnitt aufweist, so daß sich dieser Längenabschnitt der Dichtung unter Einwirkung des während des Gebrauchs erzeugten inneren Drucks bei Überschreiten eines vorbestimmten Werts verformt, wodurch eine Undichtigkeit und ein Druckabfall erzielt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der verringerte Querschnitt durch die äußere Ausnehmung in Verbindung mit wenigstens einer innenliegenden Vertiefung gebildet wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der nachfolgenden Beschreibung an Hand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Teilschnitt durch eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung für Druckbehälter, wobei sich die Dichtung in ihrer Dichtungsstellung befindet;

Figur 2 den gleichen Teilschnitt wie in Fig. 1 durch eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung, wobei sich die Dichtung in ihrer Verformungsstellung befindet;

Figur 3 eine Teildraufsicht auf eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung, wobei sich die Dichtung in ihrer Dichtungsstellung befindet;

Figur 4 die gleiche Teildraufsicht wie Fig. 3 auf eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung, wobei sich die Dichtung in der gleichen Verformungsstellung befindet wie auf Fig. 2;

die Figuren 5 und 6

eine Einzeldarstellung des Querschnitts der erfindungsgemäßen Dichtung, gemäß den Linien V-V und Vl-VI der Fig. 3

In der nachfolgenden Beschreibung handelt es sich beim Druckbehälter, auf welchem eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung angebracht ist, um einen Schnellkochtopf, aber selbstverständlich kann die Erfindung auch für Kochgeräte irgendwelcher Gattung zum Kochen mit

Dampfdruck, mit einem Topf und einem diesen verschließenden Deckel angewendet werden.

Der auf den Figuren 1 und 2 dargestellte Schnellkochtopf umfaßt einen Topf(1) aus Metall, insbesondere aus irgend einem geeigneten Material, wie z. B. rostfreier Stahl, Aluminium, emaillierter Stahl, wobei der Topf eine beliebige Form aufweisen kann, z. B. eine rechteckige, aber vorzugsweise eine runde Form. Der Topf (1) besteht aus einem Boden (nicht dargestellt auf den Figuren) und einem durch eine Seitenwandung (2) gebildeten, sich annähernd senkrecht vom Boden aufrichtenden Mantel, dessen oberes Ende als ein nach außen umgebogener Rand (3) ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Gerät umfaßt ebenfalls einen Deckel (5) mit einem scheibenförmigen Mittelbereich (6) und einem mantelartigen, mit Abstand und annähernd parallel zur Seitenwandung (2) angeordnetem Umfangsrand (7). Der Mittelbereich (6) des Deckels (5) wird vorteilhaft von einem schulterartigen, zwischen dem Mittelbereich (6) und dem mantelartigen Umfangsrand (7) einen ringförmigen Bund (9) bildenden Ansatz (8) verlängert.

Der Deckel kann in bekannter Weise auf dem Topf (1) verriegelt werden, mittels herkömmlicher Verriegelungsmittel wie z.B. eine Leiste (10), welche mit einer auf dem Topf (1) vorgesehenen Gegenleiste zwecks Bildung eines Bajonettverschlusses zusammenwirkt, oder mittels anderer Verriegelungsmittel, wie z.B. ein Klemmverschluß.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung umfaßt ebenfalls eine zwischen dem Topf (1) und dem Deckel (5) angeordnete Dichtung (20), welche vorteilhaft in den durch den ringförmigen Bund (9), den mantelartigen Umfangsrand (7) und den umgebogenen Rand (3) gebildeten Raum eingepreßt ist und somit eine Umfangsdichtung gleicher Form wie diejenige des Behälters bildet. Gemäß dem auf den Figuren 1 bis 6 gezeigten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen kreisrunden Dichtungsring.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Dichtung (20) durch eine Lippendichtung gebildet, welche wie aus den

Figuren 5 und 6 ersichtlich, eine U-förmige Querschnittsform aufweist, wobei der Steg des U das Kopfteil (21) bildet, während die Schenkel die obere (22) und die untere (23) Lippe bilden.

Gemäß einem wichtigen Merkmal der Erfindung und wie aus den Figuren 3, 4 und 6 ersichtlich, weist die Dichtung wenigstens einen Längenabschnitt (a) mit einer kleineren Querschnittsfläche als ihr durchschnittlicher Querschnitt auf, wie besonders aus Figur 5 ersichtlich ist. Die örtliche, sich auf den Längenabschnitt (a) erstreckende Verringerung der Dichtung (20) ermöglicht eine schwächere Ausbildung des Dichtungsabschnitts (a), welcher sich unter Einwirkung des Drucks (p) zwischen die Lippen (22), (23) in radialer Richtung nach außen verformen kann.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Dichtung (20) entlang ihrem Längenabschnitt (a) eine zu ihrem Symmetriezentrum radial gerichtete Verringerung auf. Gemäß einer Ausführungsvariante wird die Verringerung des Dichtungsquerschnitts durch eine im Außenumfang der Dichtung in der Masse des Kopfteils (21) vorgesehene Ausnehmung (25) gebildet, wie aus den Figuren 3 und 6 ersichtlich ist.

Gemäß dem auf Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel erstreckt sich die äußere Ausnehmung (25) über die gesamte Länge des Abschnitts (a) und über die gesamte Höhe des Kopfteils (21). Vorzugsweise weist die Ausnehmung (25) über den gesamten Längenabschnitt (a) eine konstante Tiefe auf. Gemäß einer zusätzlichen Ausführungsvariante kann aber vorgesehen sein, daß die Tiefe der Ausnehmung nicht konstant bleibt, sondern sich regelmäßig oder unregelmäßig verändert.

Gemäß dem bevorzugten auf den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel wird der verringerte Querschnitt gemeinsam durch die äußere Ausnehmung (25) und mindestens eine in der Innenseite der Dichtung (20) vorgesehene, der Ausnehmung (25) gegenüberiiegend angeordnete Vertiefung (26) gebildet. Bei Einsatz einer Lippendichtung, was sich als besonders günstig erweist, umfaßt die Sicherheitsvorrichtung zwei innere Vertiefungen (26), welche ausgehend

vom !nnenrand der Lippen (22), (23) annähernd im mittleren Bereich der äußeren Ausnehmung (25) angeordnet sind.

Die Vertiefungen (26) sind halbkreisförmig ausgebildet, wobei sie in den Lippen (22), (23) jeweils so angeordnet sind, daß sie einander gegenüberliegen. Gemäß einer Ausführungsvariante sind die Vertiefungen nicht im mittleren Bereich, sondern einfach gegenüberliegend im Bereich der äußeren Ausnehmung (25) angeordnet. Die Vertiefungen (26) können auch eine Form aufweisen, welche von der auf den Figuren 3 und 4 gezeigten Form abweicht, z.B. die eines Ovals, eines halben Rechtecks oder noch eine andere Form.

Selbstverständlich kann die Dichtung (20) mehrere über ihren Umfang verteilt angeordnete Längenabschnitte (a) mit verringertem Querschnitt aufweisen, wobei jeder Längenabschnitt eine äußere Ausnehmung (25) und innere Vertiefungen (26) aufweist. Gemäß einer besonders interessanten Ausführungsvariante weist die Dichtung (20) zwölf Längenabschnitte mit einer Verringerung auf, wobei diese Längenabschnitte regelmäßig über den Umfang der Dichtung verteilt angeordnet sind. Es können auch mehr oder weniger als zwölf Längenabschnitte (a) vorgesehen sein.

Die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung funktioniert wie nachfolgend beschrieben.

Bei normaler Wirkungsweise gewährleistet die Dichtung (20) die Dichtigkeit zwischen dem Topf (2) und dem Deckel (5). Die Normallage der Dichtung ist auf den Figuren 1 bis 3 gezeigt, wobei unter Einwirkung des Drucks (p) die Dichtung (20) über ihr Kopfteil (21) gegen den mantelartigen Umfangsrand (7), über die obere Lippe (22) gegen die Innenseite des Deckels (5) und über die untere Lippe (23) gegen den Rand (3) anliegt. Bei normalem Betrieb wird der Innendruck des Schnellkochtopfs durch eine nicht dargestellte Regelungsvorrichtung stabilisiert.

im Falle eines Funktionsfehlers der Regelungsvorrichtung erhöht sich der Innendruck im Schnellkochtopf. Bei Überschreiten eines kritischen

Einstellwerts tritt im Bereich des Längenabschnitts (a) mit verringertem Querschnitt eine örtliche Verformung der Dichtung (_) ein (Figur 4). Die Innenseite der äußeren Ausnehmung (25) in Verbindung mit den Vertiefungen (26) verformt sich örtlich in zentrifugaler Richtung und bildet eine Wölbung. Die örtliche Verformung der Dichtung (20) gewährleistet ein alimähliches Entweichen des Dampfüberschusses, indem zwischen der Dichtung (20) und dem Topf eine Undichtigkeit bewirkt wird, insbesondere zwischen der Vertiefung (26) in der Unterlippe (23) und dem umgebogenen Rand (3) (Figuren 2 und 4·).

Dank des örtlich schwächeren Bereichs der Dichtung (20) kann auf eine besondere Profilausbildung des Deckels (5) verzichtet werden, wobei aber die Stelle der Undichtigkeit unter Kontrolle gehalten wird. Die Vertiefungen (26) erleichtern die allmähliche Verformung der Dichtung (20), welche ihrerseits das allmähliche Entweichen des Dampfüberschusses gewährleistet, wodurch eine Verringerung der in Verbindung mit dem Lärm und den Spritzern hervorgerufenen unangenehmen Auswirkungen erzielt und gleichzeitig die Stabilität des Geräts gewährleistet wird. Da die allmähliche plastische Verformung der Dichtung unter Kontrolle gehalten wird, besteht keine Gefahr, daß eine Gasflamme unter dem Topf erlischt.

Claims

Ansprüche:

1. Sicherheitsvorrichtung für Druckbehälter (1) zur selbsttätigen Druckbegrenzung mit einer zwischen dem Topf (2) des Druckbehälters (1) und dem Decke! (5) eingefügten Dichtung (20), welche mindestens einen Längenabschnitt (a) mit einer äußeren Ausnehmung (25) und einem verringerten Querschnitt aufweist, wobei sich der Längenabschnitt (a) der Dichtung (20) unter Einwirkung des während des Gebrauchs erzeugten inneren Drucks bei Überschreiten eines vorbestimmten Werts verformt und wodurch eine Undichtigkeit und ein Druckabfall erzielt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der verringerte Querschnitt durch die äußere Ausnehmung (25) in Verbindung mit wenigstens einer inneren Vertiefung (26) gebildet wird.

2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung (20) durch eine Lippendichtung (22), (23) gebildet wird.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (25) auf der äußeren Seite (21) der Dichtung vorgesehen ist, in Verbindung mit zwei ihr gegenüberliegend angeordneten, je in einer der Lippen vorgesehenen Vertiefungen (26), wobei die Lippen (22), (23) der Dichtung einander gegenüberliegend angeordnet sind.

<+. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch

gekennzeichnet, daß die Dichtung (20) mehrere über ihren Umfang

verteilt angeordnete Längenabschnitte (a) mit verringertem Querschnitt aufweist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung zwölf regelmäßig auf ihrem Umfang verteilt angeordnete Längenabschnitte (a) aufweist.

6. Druckbehälter, insbesondere Schnellkochtopf, mit einer Sicherheitsvorrichtung gemäß den Ansprüchen 1 bis 5.