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"Randabdichtungseinrichtung an einem Dampfdruckkochtopf"
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Die Erfindung betrifft eine Randabdichtungseinrichtung an einem Dampfdruckkochtopf,
bei welchem Topf und Deckel durch Randsegmente nach Art eines Bajonettverschlusses
unter Zwischenlage eines aus gummielastischem Material bestehenden Dichtungsringes
zwischen Topf-und Deckelrand abdichtend miteinander verbindbar sind, wobei vom Deckelkörper
ein umlaufender im wesentlichen zylindermantelförmiger Randabschnitt nach unten
abgebogen ist, an welchen sich die radial einwärts abgebogenen Randsegmente des
Deckels anschließen, und wobei der Dichtungsring mit seinem nach außen weisenden
Rücken an den Innenflächen des Deckels und mit nach innen weisenden Dichtungslippen
an der Topfinnenfläche bzw. der Deckelkörperinnenfläche anliegt.
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Dampfdruckkochtöpfe der gattungsgemäßen Art haben üblicherweise wenigstens
eine auf Überdruck ansprechende, im Deckelkörper angeordnete Sicherheitsventileinrichtung,
beispielsweise ein Sicherheits-und Entlüftungsventil nach der DE-AS 12 47 581 (Fissler)
und/oder ein Kochventil, wie es beispielsweise aus der DE-PS 976 952 (Fissler) bekannt
ist. Ferner ist bei bekannten Dampfdruckkochtöpfen zum Teil auch mit einer weiteren,
auf den Dichtungsring der Randabdichtungseinrichtung wirkenden Sicherheitsvorrichtung
vorgesehen, daß der Dampfdruckkochtopf nicht geöffnet werden kann, ohne daß der
Dichtungsring über einen Umfangsbereich aus seiner Abdichtlage zwischen Topf- und
Deckelrand abgehoben wird, wie beispielsweise nach der DE-PS 23 10 176 (Fissler).
Mit der DE-OS 27 05 712 (Fissler) ist auch
bereits vorgeschlagen
worden, die Deckelverriegelungsmechanik beim Öffnen des Topfes auf ein im Deckelkörper
angeordnetes Sicherheitsventil im Sinne eines Öffnens einwirken zu lassen, um auf
diese Weise den Druck vor dem Öffnen des Dampfdruckkochtopfes in dem erforderlichen
Maß abzubauen. Bei den bekannten Vorschlägen ist jeweils dafür Sorge getragen, daß
der Dichtungsring aufgrund seiner Querschnittsform in Bezug auf den Topfrand im
Betriebszustand also insbesondere auch unter erhöhtem Druck mit Sicherheit seine
Abdichtlage beibehält. Dies geschieht insbesondere dadurch, daß der aus zwei nach
innen weisenden relativ flexiblen Dichtungslippen und einem nach außen weisenden
Rücken bestehende Dichtungsring mit einer Oberfläche des Rückens formschlüssig an
entsprechend geraden oder unterschiedlich gekrümmten Innenflächen des Deckelkörpers
und/oder des Randabschnittes und/oder zwischen Deckelrand und Topfrand eingeklemmt
so liegt, daß ein Verdrehen des Dichtungsringes unter der Druckeinwirkung unmöglich
ist. Am einfachsten wird dies beispielsweise dadurch erreicht, daß der Dichtungsring
mit einer breiten geraden senkrechten Rückenfläche von der Höhe des gesamten Dichtungsringes
an dem nach unten abgebogenen Randabschnitt mit einer ebensolchen geraden Fläche
anliegt (vergl. z.B. DE-OS 26 46 937), oder daß sich der Dichtungsring mit seiner
an diese gerade Rückenfläche nach oben anschließenden Außenfläche in einem noch
vergleichsweise unnachgiebigen Abschnitt der oberen Dichtungslippe zusätzlich formschlüssig
an der Innenfläche des Deckelkörpers abstützt (vgl. z.B. DE-OS 27 05 712).
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, an einem Dampfdruckkochtopf
der gattungsgemäßen Art mit einfachen Mitteln eine weitere, d.h. gegebenenfalls
dritte Drucksicherungseinrichtung vorzusehen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einer Randabdichtungseinrichtung
der eingangs genannten Art, jedenfalls in den Bereichen, in welchen keine Deckelrandsegmente
vorgesehen sind, der vorzugsweise symmetrische Rücken des Dichtungsringes jedenfalls
in seiner oberen Hälfte vom größten Umfang aus über einen
Winkel
von größer als 900 einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt aufweist und am
Deckelkörper ausschließlich in einem entsprechend im Querschnitt kreisrunden Innenflächenbereich
eines gekrümmten Übergangsabschnittes des Deckelkörpers anliegt.
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Das, was bisher gerade immer verhindert werden sollte, nämlich ein
Drehen und Abheben des Dichtungsringes aus dem Dichtsitz unter erhöhtem Druck, wird
bei der vorliegenden Erfindung also in definierter Weise für die Schaffung einer
weiteren Überdrucksicherung ausgenutzt, indem dem Rücken des Dichtungsringes als
auch dem zugeordneten Deckelrand eine besondere Form gegeben wird. Dadurch, daß
der Rücken, jedenfalls im oberen Bereich, soweit der Deckelkörper betroffen ist,
lediglich in einem entsprechend kreisrund ausgebildeten Übergangsbereich des Deckelkörpers
anliegt und der Dichtungsring vom größten 0 Umfang aus nach oben über einen Winkel
von größer als 90 einen kreisrunden Querschnitt aufweist, entfallen sämtliche Abstützmöglichkeiten
für den Dichtungsring an dem Deckelkörper, an welchem er lediglich noch mit der
relativ flexiblen einen Dichtungslippe anliegt.
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An dem sich an den gekrümmten Übergangsabschnitt des Deckelkörpers
anschließenden vertikalen den Deckelrand bildenden Randabschnitt und auch jedenfalls
dort, wo keine Rand segmente des Bajonettverschlusses vorgesehen sind, hat der Dichtungsrings
keine Abstützmöglichkeit nach unten, da hier der Dichtungsring lediglich noch mit
seiner relativ flexiblen unteren Dichtungslippe auf dem Außenrand des Topfes aufliegt.
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Bei der vorgeschlagenen Lösung ist es durchaus möglich, daß der Rücken
des Dichtungsringes, jedenfalls unterhalb des oberen runden Flächenbereichs, mit
einem flachen, vertikalen Flächenbereich an einem entsprechend geraden Innenflächenteil
des Randabschnittes anliegt, da dadurch ein Drehen des Dichtungsringes unter der
Einwirkung des Topfinnendruckes, sobald ein bestimmter Druck überschritten ist,
nicht verhindert wird. Die Höhe des flachen Flächenbereichs kann dabei zur Festlegung
des Ansprechdruckes ausgenutzt werden, da der Dichtungsring in diesem Flächenbereich
vom Topfinnendruck an die Innenfläche
des Deckelrandabschnittes
gedrückt wird. Vorteilhafterweise liegt dabei der Rücken mit seinem oberen runden
Flächenbereich ausschließlich an dem im Querschnitt kreisrunden Innenflächenbereich
des gekrümmten Übergangsabschnittes des Deckelkörpers und mit einem sich an den
oberen Flächenbereich nach unten anschließenden schmalen flachen Flächenbereich
an dem entsprechend flachen Randabschnitt an. Der Rücken kann aber auch mit dem
Randabschnitt des Deckels lediglich im allerobersten Bereich weitgehend Linienberührung
haben. Der Dichtungsring ist damit, abgesehen von den nach innen weisenden Dichtungslippen
im Querschnitt praktisch kreisrund, ggf. mit einer geringfügigen Abflachung am Außenumfang.
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Eine besonders einfache Ausgestaltung desjenigen Deckelabschnittes,
an welchem der Rücken des Dichtungsringes anliegt, erhält man dann, wenn der gekrümmte
Übergangsabschnitt (lediglich) über einen Winkel von 900 reicht. Dann kann sich
der Dichtungsring in seinem Rückenbereich unter dem einen bestimmten Wert überschreitenden
Topfinnendruck wegen geringer Reibung leicht drehen und bei entsprechender Elastizität
nach unten aus der Dichtlage durchbiegen.
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Zur Erhöhung der Sicherheit und Stabilität des Deckelrandes wurde
es bisher für notwendig gehalten, den flach gekrümmten Deckelkörper in einem relativ
scharfen Knick oder jedenfalls einem sehr geringen Krümmungsradius in den vertikalen
Randabschnitt übergehen zu lassen, was auch der Sicherung der Lage des entsprechend
geformten Dichtungsringes diente, aber fertigungstechnisch relativ aufwendig ist.
Gemäß der Erfindung kann man nun vorsehen, daß der innere Krümmungsradius des Übergangsabschnittes
gleich dem Bremsradius des Bremswulstes des für die Herstellung des Deckels verwendeten
Ziehwerkzeuges entspricht. Damit kann dem Deckelrand in einem Arbeitsgang die gewünschte
Form gegeben werden, die für das Drehen bzw. Ausbiegen des Dichtungsringes unter
erhöhtem Innendruck notwendig ist.
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Zweckmäßigerweise liegt der innere Krümmungsradius des Übergangsabschnittes
des Deckelkörpers und damit auch der Außenradius des Rückens des Dichtungsringes
im Bereich seines kreisrunden Querschnittes zwischen 5 und 10 mm.
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Das gummielastische Material des Dichtungsringes wählt man vorzugsweise
mit solcher Härte aus und die Höhe des flachen Flächenbereichs bemißt man ggf. so,
daß die Abdichtung bei einem Topfinnendruck von etwa dem 2 bis 3-fachen des normalen
Betriebsdruckes, also z.B.
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zwischen etwa 2 und 4 bar, vorzugsweise bei etwa 3,5 bar, unwirksam
wird.
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Weitere Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles
anhand der beiliegenden Zeichnung.
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Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale
für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden
Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren
Rückbeziehung.
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Es zeigt: Figur 1 im Schnitt einen Dampfdruckkochtopf im Bereich des
Topf- und Deckelrandes (im Umfangsbereich ohne Bajonettsegmente) mit einer die Erfindung
aufweisenden Randabdichtungseinrichtung, und Fig. la einen entsprechenden Schnitt
einer bevorzugten Ausführungsform des Dichtringes.
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Der Dampfdruckkochtopf besteht aus einem Topf 1 mit einem Topfrand
4 und einem Deckel 2 mit einem Deckelrand 5. Zwischen Topfrand 4 und Deckelrand
5 ist ein Dichtungsring 3 vorgesehen. Der Dichtungsring 3 besteht aus einem im Querschnitt
im wesentlichen kreisrunden Rücken 8 mit dem Radius R und zwei zum Topfinneren weisenden
relativ
flexiblen Dichtungslippen 10 und 11, wobei sich die untere
Dichtungslippe 10 an die nach außen gekrümmte lnnenfläche 12 des Topfes 1 und die
obere Dichtungslippe 11 mit ihrer oberen Kante an die Innenfläche 13 des dort relativ
flach gekrümmten Deckelkörpers 6 anlegt. Der Deckelkörper 6 weist zu dem vertikalen
Randabschnitt 7 hin einen gekrümmten Übergangsabschnitt B auf, der- im wesentlichen
auch den 0 Radius R hat und etwa über 90 verläuft. Lediglich in diesem gekrümmten
Übergangsabschnitt B liegt der Rücken 8 mit seinem oberen entsprechend runden Flächenbereich
F an, insbesondere also nicht an dem flacheren Flächenabschnitt des Deckelkörpers
6, der sich unmittelbar an den gekrümmten Übergangsabschnitt B nach innen anschließt.
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Denn die Oberfläche des Rückens 8 ist in diesem an den t7bergangsabschnitt
B nach innen anschließenden Teil deutlich stärker gekrümmt als der dort verlaufende
Flächenabschnitt des Deckelkörpers 6. Diese stärkere Krümmung (mit dem Radius R)
der Oberfläche des Rückens 8 läuft ausgehend vom größten Außendurchmesser des Dichtungsringes
3 wenigstens über einen Winkelbereich von 900 + , wobei der Winkel/ so bemessen
ist, daß sich der Dichtungsring 3 mit dem Rücken 8 unter der Wirkung eines einen
vorgegebenen Wert übersteigenden Topfinnendruckes an dem Übergangsabschnitt B gleitend
drehen und in Pfeilrichtung 0 nach unten ausbiegen kann, d.h. ein Abstützen des
Rückens 8 an dem flacheren Flächenabschnitt des Deckelkörpers 6 nicht stattfindet.
Die zuvor geschilderte Öffnungsdrehung und -ausbiegung des Dichtungsringes 3 oberhalb
eines Grenzdruckes wird also nicht behindert. Das elastische Material, aus dem der
Dichtungsring 3 besteht, kann in Anpassung an den gewünschten Solldruck, der nicht
überschritten werden darf, in seiner Shore-Härte ausgewählt werden. Die Auslenkung
des Dichtungsringes 3 in dem gewünschten Sinn erfolgt dabei jedenfalls in den Bereichen,
wo die Bajonettrandsegmente an Topf 1 und Deckel 2 nicht vorgesehen sind. In den
Bereichen der (nicht dargestellten) Bajonettsegmente mag der Dichtungsring 3 mit
seiner Unterseite auf einem zugeordneten Bajonettsegment des Topfes aufliegen, da
hierdurch die Ausbiegung des Dichtungsringes 3 in den Zwischensegmentbereichen nicht
behindert ist.
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Fig. la veranschaulicht deutlicher eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung
des bei der Erfindung vorzusehenden Dichtungsringes 3, welcher am Außenumfang einen
flachen oder jedenfalls gegenüber dem oberen runden Flächenbereich F flacheren Flächenbereich
F' aufweist. Mit der Festlegung der Höhe H des Flächenbereichs F', mit welcher der
Dichtungsring -3 an die entsprechend flache oder flachere Innenfläche des Randabschnittes
7 gedrückt wird, kann nämlich der Ansprechdruck der Sicherungseinrichtung bestimmt
und verändert werden. Die Symmetrie des Dichtungsringes 3 ist auch hier von Vorteil,
damit der Dichtungsring 3 unabhängig von seiner Seitenlage in den Deckel 2 eingelegt
werden kann.
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Bezugszeichenliste: 1 Topf 2 Deckel 3 Dichtungsring 4 Topfrand 5
Deckelrand 6 Deckelkörper 7 Randabschnitt 8 Rücken 9 Deckelrandinnenfläche 10 Dichtungslippe
11 Dichtungslippe 12 Topfinnenfläche 13 Deckelkörperinnenfläche