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Kammertürverriegelung
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Für die Durchführung von physikalischen oder chemischen Experimenten
oder für die Produktion hochwertiger Güter (z.B. Medikamente durch Gefriertrocknung)
werden Kammern benutzt, deren Türen sowohl bei Unterdruck (z.B. während einer Gefriertrocknung)
als auch bei Uberdruck (z.B. während einer Dampfsterilisation) sicher verschlossen
und verriegelt sein müssen.
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Die Schaffung einer derartigen Verriegelung für eine Kammertür ist
Aufgabe der vorliegenden Erfindung.
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Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine Verriegelung vorgeschlagen, welche
dadurch gekennzeichnet ist, daß im Zentralbereich der Tür eine mittels eines Antriebs
betätigbare Scheibe drehbar angeordnet ist, an der mehrere, etwa radial nach außen
gerichtete Riegelstangen mit einem ihrem Ende schwenkbar angelenkt sind, daß die
Riegelstangen sich bis zum Rand der Tür erstrecken und dort im wesentlichen radial
geführt sind, daß der Tür ein mit dem Kammergehäuse verbundener Rahmen zugeordnet
ist, der auf seiner den Stirnseiten der Riegelstangen zugewandten Seite eine Nut
aufweist, in die die freien Enden der Riegelstangen bei verschlossener Tür eingreifen.
Infolge der Mehrzahl der Riegelstangen ist eine allseitig sichere Verriegelung der
Kammertür möglich und während der Inbetriebnahme der Kammer gewährleistet.
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Um die für Überdruck und Unterdruck-Zustände in der Ka-mmer notwendige
Dichtkraft zu erzielen, können die Riegelstangen und/oder die Nut mit schrägen Auflaufflächen
ausgerüstet sein, so daß während des Eindringens der Riegelenden in die Nut die
gewünschte Dichtkraft erzeugt wird. Eine besonders zweckmäßige Lösung im Rahmen
der Erfindung besteht jedoch darin, daß die Scheibe mit Hilfe des Antriebs zusätzlich
axial verstellbar ist, daß die Riegelstangen kardanisch an der Scheibe angelenkt
sind und daß den Riegelstangen im Bereich des äußeren Randes der Tür Auflager zugeordnet
sind. Bei einer in dieser Weise ausgebildeten Verriegelungsvorrichtung kann die
Erzeugung der Dichtkraft durch Hebelwirkung realisiert werden, so daß - je nach
Wahl des Ortes der Auflager - besonders hohe Dichtkräfte erzeugt werden können.
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Der Antrieb umfaßt zweckmäßig ein Kopfstück, z. B. mit Handgriffen,
und eine mit der Scheibe in Eingriff stehende Hülse, die mittels eines Gewindes
an einem auf der Türwand befestigten Rohrstutzen drehbar gehaltert ist. Durch Drehen
des Antriebs ist dann eine axiale Verschiebung der Hülse und damit der Scheibe möglich.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Hülse sowohl ein Innengewinde
als auch ein Außengewinde aufweist, wobei die Hülse mit ihrem Innengewinde auf dem
Rohrstutzen und mit ihrem Außengewinde in ein Innengewinde der Scheibe eingreift,
und wenn die beiden Gewindepaare derart ausgebildet sind, daß sich die durch Drehen
des Antriebs bzw. der Hülse erzeugten Relativbewegungen addieren. Durch diese Maßnahmen
ist eine Reduzierung der Antriebsumdrehungen zur axialen Verschiebung der Scheibe
möglich.
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Zwischen Kopfstück und Hülse des Antriebs ist nach einer weiteren
Ausgestaltung des Gegenstandes der vorliegenden Erfindung zweckmäßig eine Kupplung
vorgesehen, die derart vom Kammer in nendruck steuerbar ausgebildet ist, daß die
Kupplung bei einem Überdruck in der Kammer gelöst ist. Dadurch ist sichergestellt,
daß ein Öffnen der Kammer bei darin herrschendem Überdruck nicht durchgeführt werden
kann.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sollen anhand eines
in den Figuren 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispieles erläutert werden. Es
zeigen: Fig. 1: einen Schnitt durch eine Kammertür nach der Erfindung und Fig. 2:
einen Schnitt durch den Antriebsmechanismus.
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In Figur 1 ist die nur teilweise dargestellte Kammer mit 1, die zu
verschließende Kammertüröffnung mit 2, der die Kammeröffnung 2 umgebende Dichtflansch
mit 3 und die mittels nicht dargestellter Scharniere an der Kammer 1 schwenkbar
gehalterte Kammertür mit 4 bezeichnet. Die Tür umfaßt eine Türwand 5, deren dem
Kammer flansch 3 zugewandte Seite eine Dichtschnur 6 aufweist.
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Auf der Außenseite der Türwand 5 ist die generell mit 7 bezeichnete
Verriegelungsvorrichtung befestigt. Der untere Teil der Figur zeigt die Verriegelungsvorrichtung
7 in der Stellung, in der die Tür 4 geschlossen ist. Der obere Teil der Figur 1
zeigt diejenige Stellung der Verriegelungsvorrichtung 7, in der ein Kraftschluß
zwischen Türwand 5 und Kammerflansch 3 nicht mehr besteht, eine Verriegelung der
Tür aber noch sichergestellt ist.
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Die Verriegelungsvorrichtung 7 umfaßt mehrere etwa radial gerichtete
Riegelstangen 9, 11 (nur zwei sind dargestellt), die mit ihrem einen Ende über Kardangelenke
12, 13 an der axial verschiebbar und drehbar angeordneten Scheibe 14 angelenkt sind.
Zur Beschränkung der Drehbewegung der Scheibe 14 ist ein an der Türwand 5 befestigter
Stift 15 vorgesehen, der eine zur Drehachse 16 der Scheibe 14 konzentrische Langlochöffnung
17 durchsetzt.
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Die freien Enden der Riegel 9, 11 sind im Bereich des Außenrandes
der Türwand 5 in Ösen 18, 19 mit Spiel radial geführt, so daß sie bei einer Drehung
der Scheibe 14 etwa radiale Bewegungen ausführen. Durch das Langloch 17 ist die
Bewegungsstrecke bestimmt. Sie ist so gewählt, daß die freien Enden der Riegelstangen
9 und 11 in ihrer einen radialen Endstellung in die Nut 21 eingreifen, während sie
in ihrer anderen Endstellung die Nut 21 freigeben. Die Nut 21 ist Bestandteil eines
mit dem Flansch 3 verbundenen Rahmens 22. Den Riegelstangen 9 und 11 sind im äußeren
Bereich der Türwand 5 Auflager 23 und 24 zugeordnet.
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Schließlich umfaßt die Tür eine Haube 25, aus der lediglich ein Kopfstück
26 des Antriebs durch eine Öffnung 27 herausragt. Am Kopfstück 26 sind Handgriffe
28 zur Bedienung des Antriebs befestigt.
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Der Antrieb - in Fig. 2 im einzelnen dargestellt und dazu näher erläutert
- ist so ausgebildet, daß die Scheibe 14 mit Hilfe der Handgriffe 28 sowohl axial
verschoben als auch gedreht werden kann. Geht man von der im unteren Teil der Fig.
1 dargestellten Schließstellung aus, dann erfolgt das Lösen'der Verriegelung zunächst
dadurch, daß die Scheibe 14 nach rechts axial bewegt wird. Nach dieser Bewegung
nehmen die Riegel eine Stellung ein, wie sie im oberen Teil der Fig. 1 dargestellt
ist.
Die Riegelstangen haben eine entlastende Hebelbewegung in bezug auf ihre Auflager
23, 24 ausgeführt, so daß eine Entlastung der Türdichtung und bereits eine Öffnung
der Tür um einen schmalen Spalt 31 eingetreten ist. Infolge der Axialbewegung der
Scheibe 14 sind darüber hinaus Reibflächen 32 und 33, die auf einander zugewandten
Stirnseiten der Scheibe 14 und des Kopfes 26 angeordnet sind, in Eingriff getreten,
so daß eine weitere Drehbewegung der Handgriffe 28 eine Drehung der Scheibe 14 bewirkt.
Dadurch werden die Riegel 9, 11 aus der Nut 21 zurückgezogen. Der Schließvorgang
erfolgt in entsprechend umgekehrter Reihenfolge, also zunächst eine Drehbewegung
der Scheibe 14, die ein Einschieben der Riegel 9, 11 in die Nut 21 verursacht (oberer
Teil der Fig. 1) und danach eine axiale Verschiebung der Scheibe 14, die eine hebelartige
Bewegung der Riegel 9, 11 und damit die Erzeugung einer hohen Dichtkraft bewirkt
(unterer Teil der Fig. 1).
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Fig. 2 zeigt Einzelheiten des Antriebs. Er ist in einer Stellung dargestellt,
in der die Kammertür 4 geschlossen ist. Der Kopf 26 ist zweiteilig ausgebildet.
Er umfaßt ein Vorderteil 35, das aus der Haube 4 herausragt, und an dem die Handgriffe
28 befestigt sind. Am Vorderteil 35 ist ein flanschartiges Element 36 mittels in
eine Nut 37 eingreifender Scheiben 38 gehaltert. An diesem flanschartigen Element
36 ist eine Hülse 39 mit einem Innengewinde 41 und einem Außengewinde 42 befestigt.
Mittels des Innengewindes 41 ist die Hülse 39 auf einen Rohrstutzen 43 mit Außengewinde
44 aufgeschraubt. Mit dem Außengewinde 42 der Hülse 39 steht ein Innengewinde 45
der Scheibe 14 in Eingriff. Beide Gewindepaare 41, 43 und 42, 44 sind so ausgebildet,
daß sich die durch Drehung der Hülse 39 verursachten axialen Bewegungen addieren.
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Die Reibflächen 32 und 33 sind auf einander zugewandten Stirnseiten
der Scheibe 14 bzw. des flanschartigen Elementes 36 vorgesehen. Um einen definierten
Kraftschluß bei entsprechender Stellung des Antriebs zu erhalten, ist die Reibfläche
32 federnd (mittels mehrerer Bolzen 47 und Druckfedern 48) an der Scheibe 14 befestigt.
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Im Rohrstutzen 43 und im teilweise hohl ausgebildeten Antriebskopf
26 sind eine vom Innendruck (über die Bohrung 51 in der Türwand 5) steuerbare Kupplung
52 und eine Anzeige der Kupplungsstellung untergebracht. Dazu weist der Rohrstutzen
43 eine zylindrische Kammer 53 auf, in der ein gegenüber der Kammerwand abgedichteter
Kolben 54 mit einem nach außen gerichteten Stift 55 untergebracht ist. Diesem Stift
55 ist ein Stumpf 56 zugeordnet, der mit der Kupplungshälfte 57 in Verbindung steht,
welche im Kopf 26 entgegen der Kraft der Feder 58 verschiebbar untergebracht ist.
Die andere Kupplungshälfte 59 ist im flanschartigen Element 36 befestigt, das drehbar
am Vorderteil 35 des Kopfes 26 gehaltert ist. Bei einem Überdruck in der Kammer
bewegen sich der Kolben 54 und damit der Stift 55, der Stumpf 56 und die Kupplungshälfte
57 entgegen der Kraft der Feder 58 nach rechts, wodurch die Kupplung gelöst wird.
In dieser Stellung kann der Antrieb betätigt werden, ohne daß sich die Hülse 39
bewegt, also eine unbeabsichtigte Öffnung der Kammertür ausgeschlossen ist. Läßt
der Kammerdruck nach, bewegt sich infolge der Kraft der Feder 58 die Kupplungshälfte
57 nach links, wodurch eine Verbindung der Kupplungshälften 57 und 59 bewirkt wird.
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Zur Anzeige der Stellung der Kupplung ist ein weiterer Stift 61 vorgesehen,
der mit der Kupplungshälfte 57 verbunden ist und durch eine Öffnung 62 des Vorderteils
35 des Kopfes 26 dann herausragt, wenn die Kupplung gelöst ist. Der obere Teil der
Fig. 2 zeigt diese Stellung der Kupplung, während der untere Teil diejenige Stellung
zeigt, in der die Kupplungshälften 57, 59 in Eingriff stehen.