DE3932225A1

DE3932225A1 - Schnellverschluss mit gleit-haltering

Info

Publication number: DE3932225A1
Application number: DE3932225A
Authority: DE
Inventors: Toru Shinno
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-09-28
Filing date: 1989-09-27
Publication date: 1990-03-29
Also published as: JPH0247472U; US5127535A

Description

Die Erfindung betrifft einen Schnellverschluß mit Gleit- Haltering. Klemmverschlüsse, Kupplungsverschlüsse und wei tere Schraubverschlüsse oder Preßkörperverschlüsse werden als Schnellverschlüsse für Druckbehälter eingesetzt, die in großem Umfang in der chemischen Industrie, Nahrungsmittel industrie und verschiedenen anderen Industriezweigen verwen det werden.

Ferner wird als eine einfache Ausführungsform eines Verschlus ses, der nicht schnell arbeiten kann, eine Haltering-Bauart eingesetzt.

In jüngster Zeit nimmt die Verwendung von Druckbehältern, deren Verschlüsse häufig geöffnet und geschlossen werden, bei Hoch druckexperimenten oder Hochdruckanwendungsgebieten oder Super hochdruckanwendungsgebieten zu.

Fig. 5 zeigt einen üblicherweise verwendeten Verschluß mit ei nem Haltering (ASME SEC. VIII Div. 1, Fig. UG-34 (m), einige akzeptierbare Bauarten von strebenlosen, ebenen Köpfen und Deckeln).

Nachdem ein Deckel 1 passend in ein Gehäuse 2 eingesetzt ist, wird der Deckel dadurch festgelegt, daß ein aus Segmenten ge bildeter Haltering 3 (das Segment ist bei dem Beispiel der Zeichnung in acht Teile unterteilt) zu einer Position bewegt wird, die in Fig. 5 gezeigt ist und daß eine Positionierung an Ort und Stelle erfolgt. Die horizontale Bewegung a des Halterings 3 wird manuell ausgeführt und die vertikale Bewe gung b mittels eines Krans.

Nachstehend wird die Arbeitsweise eines Behälterdeckels mit den nachstehend angegebenen Einzelheiten (Beispiel) erläutert.

Behälterabmessungen:
Innendurchmesser 500 mm × Innenhöhe 1000 mm
Behälterherstellung:	Schmieden, Bauart mit massivem Ring
Behältermaterial:	ASME SA-723 Gr.3. CL 3
Auslegungsdruck:	1471,5 bar (1500 kgf/cm²)
Prüfdruck:	1765,8 bar (1800 kgf/cm)
Deckeltyp:	Haltering
Betätigung:	Öffnen manuell
Dichtungsmaterial:	Kautschukring
Gehäusedicke:	200 mm
Gehäusegewicht:	etwa 8 t
Deckeldicke:	200 mm
Deckelgewicht:	etwa 1 t
Halteringgewicht	etwa 20 kg pro Segment

Nachdem der Deckel 1 mittels eines Krans zu dem Gehäuse 2 ge bracht worden ist, um dort unbewegt an Ort und Stelle angeordnet zu werden, wird der Haltering 3 an den Deckel gelegt. Dann wird dieser von Hand in radialer Richtung derart bewegt, daß er in die in Fig. 5 gezeigte Stelle gebracht wird. Der Deckel des Behälters wird dann geschlossen. Hochdruck (1471,5 bar (1500 kgf/ cm²) bei dem Beispiel) wird im Innenraum aufgebracht und eine gewisse Zeit lang mit Hilfe einer Hochdruckpumpe über eine Flüs sigkeitseinlaßöffnung 5 aufrechterhalten, und dann wird er auf Außendruck gebracht. Der Innendruck wird mit Hilfe einer Dich tung 4 abgeschlossen. Sobald man Umgebungsdruck erreicht hat, wird der Deckel derart geöffnet, daß der Haltering 3 von Hand von der Mitte in radialer Richtung geschoben wird, und jedes Segment wird einzeln nach oben bewegt, um den Haltering ab zunehmen. Dann ist der Deckel abgenommen. Eine Reihe von Ar beitsgängen der vorstehend beschriebenen Art sind diskontinuier lich zu wiederholen.

Im Hinblick auf die Effizienz ist die Haupteinflußgröße die Zeit, die zum Öffnen und Schließen des Deckels erforderlich ist. Bei dem Beispiel sind etwa zwei Stunden erforderlich. Es ist äußerst wichtig, daß die Zeit zum Öffnen und Schließen des Deckels verkürzt wird, um die Arbeitseffizienz zu verbessern.

Wie zuvor beschrieben worden ist, ist es bei den üblichen Aus legungsformen erforderlich, daß der Haltering von Hand in ra dialer Richtung bewegt wird, nachdem der Ring auf den Deckel mit Hilfe eines Krans abgesenkt wurde. Daher hat diese Vorge hensweise die nachstehend angegebenen Nachteile.

1. Es ist notwendig, den schweren Haltering jedesmal von Hand anzubringen oder zu öffnen, wenn der Deckel geöffnet oder geschlossen wird. Dies ist im Hinblick auf die Sicherheit nicht erwünscht.
2. Zugleich benötigt man viel Zeit für die hierfür erfor derlichen Arbeiten, so daß beim Betriebsablauf beträchtliche Leerzeiten stehen, wodurch die Betriebseffizienz herabgesetzt wird.
3. Daher sind die üblichen Auslegungsformen für einen Schnellverschluß nicht zweckmäßig.

Die Erfindung zielt daher darauf ab, einen Schnellverschluß mit einem Haltering bereitzustellen, um die vorstehend genann ten Schwierigkeiten zu überwinden.

Nach der Erfindung wird ein Schnellverschluß mit einem Halte ring bereitgestellt, mittels dem ein Gehäuse und ein Deckel eines Druckbehälters mittels des Halterings fest montierbar und lösbar ist, wobei sich die Auslegung dadurch auszeichnet, daß eine Kreisnut auf der Innenfläche des Gehäuses des Druck behälters ausgebildet ist, daß auch Öffnungen vorgesehen sind,, die an einer Mehrzahl von Stellen in Umfangsrichtung der Kreis nut durch das Gehäuse gehen, daß ein Stab, der durch die Öff nung durchführbar ist, an dem Haltering fest installierbar ist und in die Ringnut einfahrbar ist, daß der Haltering derart angeordnet ist, daß er in radialer Richtung des Gehäuses frei bewegbar ist, daß das Gehäuse und der Deckel mit Hilfe des Hal terings festgelegt werden, der in die Ringnut des Gehäuses in den Deckel eingreift, wenn der Haltering in Richtung nach vorne in Innenrichtung des Durchmessers des Gehäuses bewegt wird, und daß der Haltering in die Kreisnut eingerückt wird, um das Gehäuse und den Deckel zu lösen, wenn der Haltering in Richtung zur Außenseite des Durchmessers zurückbewegt wird.

Ferner gibt die Erfindung einen Schnellverschluß mit einem Hal tering an, mittels dem ein Gehäuse und ein Deckel eines Druck behälters mittels des Halterings festlegbar und lösbar sind, wobei sich der Verschluß dadurch auszeichnet, daß eine Kreis nut auf der Innenfläche des Gehäuses des Druckbehälters ausge bildet ist, ferner einen Vorsprung auf den gegenüberliegenden Seiten des Deckels ausgebildet ist, um einen Raum zur Aufnahme des Halterings darin zu bilden, daß Öffnungen durch den Vor sprung an einer Mehrzahl von Stellen in Umfangsrichtung des Vorsprungs gehen, daß ein Stab, der durch die Öffnung durch steckbar ist, fest am Haltering installiert ist, der in den Raum zum Zurückziehen des Halterings zurückfahrbar ist, daß der Haltering derart angeordnet ist, daß er in Richtung des Durchmessers des Deckels frei bewegbar ist, daß das Gehäuse und der Deckel durch den Haltering, der in die Kreisnut des Gehäuses und den Deckel eingreift, festlegbar ist, wenn der Haltering in Richtung nach außen des Durchmessers des Deckels bewegt wird, und daß der Haltering in den Gehäuseraum für den Haltering des Deckels einfahrbar ist, um den Deckel von dem Gehäuse zu lösen, wenn der Haltering in Innenrichtung des Durchmessers des Deckels zurückbewegt wird.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung er geben sich aus der nachstehenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeich nung. Darin zeigt:

Fig. 1(A) eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung eines Zustandes, bevor der Haltering des Schnell verschlusses in den Deckel gemäß einer bevorzugten Ausführungsform nach der Erfindung eingesetzt wird,

Fig. 1(B) eine Draufsicht der Ausführungsform nach Fig. 1(A),

Fig. 2(A) eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung des Zustandes, bei dem der Haltering auf dem Deckel ausgehend von dem Zustand nach Fig. 1 angebracht ist,

Fig. 2(B) eine Draufsicht auf die Ausführungsform nach Fig. 2(A),

Fig. 3(A) eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung einer Bewegungsweise eines Stabs mit Hilfe eines Gewindegriffteiles gemäß einem Beispiel,

Fig. 3(B) eine Draufsicht auf Fig. 3(A),

Fig. 4(A) eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung eines Beispieles der gleichen Einrichtung nach Fig. 1, wenn ein Aufnahmeraum für den Haltering an dem Deckel vorgesehen ist,

Fig. 4(B) eine Draufsicht von Fig. 4(A),

Fig. 5(A) eine Vertikalschnittansicht zur Verdeutlichung eines üblichen Verschlusses mit einem Haltering, und

Fig. 5(B) eine Draufsicht auf Fig. 5(A).

Die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung wird nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsformen nach den Fig. 1 und 2 erläutert.

Fig. 1 zeigt einen Verschluß gemäß einer bevorzugten Ausfüh rungsform nach der Erfindung. Fig. 1(A) ist eine Vertikal schnittansicht eines Verschlusses, und Fig. 1(B) ist eine Draufsicht hierauf. Ein Deckel 1 ist so gezeigt, daß er in ein Gehäuse 2 eingesetzt ist, und zwar etwa in dem Zustand seiner Beaufschlagung. Daher entspricht der Innendruck dem Um gebungsdruck. Bei dem dargestellten Haltering ist dieser von einer Kreisnut des Gehäuses umschlossen und er ist nicht fest gelegt, wenn der Deckel durch eine vertikale Bewegung beauf schlagt wird. Der Haltering 3 ist so ausgelegt, daß er in ra dialer Richtung durch einen Stab 6 verschiebbar ist, der durch eine Öffnung 7 durchgesteckt ist, die durch das Gehäuse gebohrt ist (C in der Zeichnung zeigt eine Bewegungsrichtung des Halte rings und der Stange).

Fig. 2 zeigt einen Zustand, bei dem der Haltering in Richtung der Mitte in Radialrichtung, ausgehend von dem Zustand nach Fig. 1 verschoben ist. Der Haltering 3 ändert seine Lage von dem Zustand von Fig. 1 zu jener nach Fig. 2, so daß nunmehr ein Innendruck aufgebaut und wirken kann. Wenn der Deckel nach diesem Arbeiten geöffnet werden soll, wird der Haltering in den in Fig. 1 gezeigten Zustand dadurch zurückgebracht, daß man an der Stange zieht. Dann kann der Deckel in Richtung nach oben geöffnet werden. Die gleiche Vorgehensweise wird in dem Fall angewandt, daß der Haltering 3 in den Gehäuseraum des Deckels eingezogen wird. Die günstigste Methode wird für die radiale Bewegung der Stange in Abhängigkeit von der Größe des Behälters, der Größe des Innendrucks, des Gewichts des Halte rings, der für die Beaufschlagung des Deckels erforderlichen Zeit und den Anforderungen der Kunden gewählt. Typische Bei spiele der Hauptantriebsmethoden sind folgende:

1. Manuelles Drücken oder Schieben,
2. Drücken oder Schieben mittels einer Spindel,
3. Drücken oder Ziehen mit Hilfe eines Getriebes, und
4. Drücken oder Ziehen mittels Druckmitteldruck.

Die zum Schließen erforderliche Zeit wurde beträchtlich auf 3-10 Minuten als Folge einer tatsächlich vorgenommenen Betäti gung verkürzt.

Bei der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise ist in (a) nur ein kurzer Weg bei der horizontalen Verschiebebewegung des Halterings erforderlich, und diese Arbeitsweise läßt sich leicht von Hand ausführen. Auch lassen sich die Arbeiten von der Au ßenseite des Gehäuses her vornehmen, so daß diese Arbeiten sicher durchführbar sind. Zum anderen wurde (b) die zur Betä tigung erforderliche Zeit im Vergleich zu der üblicherweise erforderlichen Zeit von etwa zwei Stunden auf etwa fünf Minuten verkürzt, so daß man eine wesentliche Verbesserung hinsichtlich der Betriebseffizienz erhält.

Fig. 3 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, bei der der Haltering in das Gehäuse zurückgefahren wird.

Wie vorstehend angegeben ist, können verschiedene Methoden in Abhängigkeit von den Bedingungen zum Beaufschlagen des Halterings 3 angewandt werden, nachdem der Deckel 1 auf das Gehäuse 2 zum Aufliegen auf denselben abgesenkt ist. Bei die ser Ausführungsform jedoch wird die Spindelmethode eingesetzt. Die Stange 6 hat Gewindegänge, und die Stange ist somit in ho rizontaler Richtung durch das Drehen eines mit Gewinde ver sehenen Griffteils 8 bewegbar. Natürlich wird die Bewegung des mit Gewinde versehenen Griffteils durch das Gehäuse 2 a und den Träger 9 angehalten. Wenn man umgekehrt den Deckel öff nen möchte, wird eine umgekehrte Drehbewegung des Griffteils 8 ausgeführt, die Stange 6 bewegt sich zurück und der Haltering bewegt sich auch. Die Bewegung des Halterings 3 hängt von dem Zustand des Behälters (Druck, Temperatur, verwendetes Material, Arbeitshäufigkeit, Herstellungsgenauigkeit usw.) ab. Bei die ser Ausführungsform jedoch reicht eine Bewegung von etwa 80 mm für einen reibungslosen Betrieb aus.

Fig. 4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform zum Ein fahren des Halterings in den Deckel. Der Haltering 3 wird in den Gehäuseraum, der von einem Vorsprung (Träger 9) des Deckels 1 gebildet wird, eingefahren. Die Stange 6 ist fest an dem Haltering mit Hilfe einer Öffnung 7 installiert. Dieselbe Vor gehensweise wie bei der bevorzugten Ausführungsform nach Fig. 3 wird angewandt, um den Deckel zu schließen. Die Verschiebebe wegung der Stange wird erleichtert, wenn Gleitlager in der Öff nung 7 vorgesehen sind. Ferner ist der Träger so ausgebildet, wie dies mit gebrochenen Linien in Fig. 4(A) gezeigt ist, und der Raum zur Aufnahme des Halterings ist als eine kreisförmige Nut ausgelegt.

Die Erfindung, die hinsichtlich der Auslegung die vorstehend angegebenen Einzelheiten aufweist, ermöglicht beträchtliche Vorteile.

(a) Nur ein kurzer Weg einer horizontalen Bewegung des Halterings ist mittels einer einfachen Handhabungsweise zum Betätigen des Deckels erforderlich. Für dieses Arbeiten ist nur wenig Arbeit, mechanische Energie oder hydraulischer Druck erforderlich. Hierdurch wird eine weitergehende Automatisie rung für den Bewegungsvorgang des Halteringes ermöglicht. So mit läßt sich die Betriebssicherheit beträchtlich verbessern.

(b) Die zur Betätigung erforderliche Zeit, die eine äußerst bedeutende Einflußgröße zur Erhöhung der Betriebseffizienz bei hohem Druck darstellt, wurde beträchtlich verkürzt, so daß man eine beträchtliche Verbesserung hinsichtlich der Ar beitseffizienz erhält.

(c) Üblicherweise werden entsprechend den vorstehenden Aus führungen Klemmverschlüsse, Kupplungsverschlüsse, Schraub verschlüsse, Preßkörperverschlüsse und andere Bauarten von Verschlüssen für eine schnelle Betätigung des Deckels einge setzt. Die Bauart eines Verschlusses mit Haltering war für eine schnelle Betätigung nicht geeignet. Eine Schnellbetätigung wird mit der Erfindung ermöglicht, und eine Betätigung des Verschlusses mit Haltering wird auf schnelle Weise gleich oder schneller als bei anderen schnell wirkenden Systemen ermöglicht.

Ferner ist er billiger als andere Systeme herzustellen und daher wirtschaftlich von Vorteil.

Claims

1. Schnellverschluß mit einem Haltering, der ein Festlegen und Lösen eines Gehäuses und eines Deckels eines Druckbehälters mittels des Halterings gestattet, gekennzeichnet durch:
eine kreisförmige Nut, die auf der Innenfläche des Gehäuses (2) des Druckbehälters ausgebildet ist,
Öffnungen (7), die durch das Gehäuse (2) an einer Mehr zahl von Stellen in Umfangsrichtung der kreisförmigen Nut gehen, und
eine Stange (6), die durch die Öffnungen (7) durchge steckt ist und mit dem Haltering (3) verbunden ist, wobei der Haltering (3) derart angeordnet ist, daß er in radialer Rich tung des Gehäuses (2) frei bewegbar ist, das Gehäuse (2) und der Deckel (1) fest mittels des Halterings (3), der in die kreisförmige Nut des Gehäuses (2) und des Deckels (1) eingreift, festgelegt sind, wenn der Haltering (3) in Richtung nach vorne und in Durchmesserrichtung des Gehäuses (2) nach innen bewegt wird, und wobei der Haltering (3) in die kreis förmige Nut eingerückt wird, um das Gehäuse (2) und den Deckel (1) zu lösen, wenn der Haltering (3) in Durchmesserrichtung nach außen zurückbewegt wird.

2. Schnellverschluß mit einem Haltering, der ein Festlegen und Lösen eines Gehäuses und eines Deckels eines Druckbehälters mit Hilfe des Halteringes gestattet, gekennzeich net durch:
eine kreisförmige Nut, die auf der Innenfläche des Gehäuses des Druckbehälters ausgebildet ist,
einen Vorsprung (9), der an gegenüberliegenden Seiten des Deckels (1) zur Bildung eines Raumes für das Einfahren des Halterings (3) in denselben ausgebildet ist,
und Öffnungen, die durch den Vorsprung (9) an einer Mehrzahl von Stellen in Umfangsrichtung eines Vorsprunges (9) ausgebildet sind, wobei eine Stange (6) durch die Öffnungen (7) durchge steckt und mit dem Haltering (3) verbunden ist, wobei der Halte ring (3) derart angeordnet ist, daß er in Durchmesserrichtung des Deckels (1) frei bewegbar ist, das Gehäuse (2) und der Deckel (1) mittels des Halterings (3), der in die kreisförmige Nut des Gehäuses (2) und des Deckels eingreift, festgelegt sind, wenn der Haltering (3) in Durchmesserrichtung des Deckels (1) nach außen bewegt wird, und wobei der Haltering (3) in den Gehäuseraum eingefahren wird, um den Deckel (1) von dem Gehäuse (2) zu lösen, wenn der Haltering (3) in Durchmesserrichtung des Deckels (1) nach innen zurückbewegt wird.