DE4316887A1 - Behälterdeckel - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckel für Behälter, Tanks u. dergl., die unter Überdruck stehen und keine aggressiven oder korrosiven Inhalte haben, wobei zwischen Deckel und Behälter eine Dichtung vorgesehen ist.

Derartige Deckel werden üblicherweise an Flanschen befestigt und mit Schrauben, Bolzen oder ähnlichem fixiert. Die Befestigungsmittel müssen dabei die durch den inneren Überdruck auftretenden Kräfte vom Deckel auf den Flansch übertragen, wobei sie auf Zug beansprucht und daher gedehnt werden. Durch diese Dehnung wird die Dichtung entlastet und neigt zum undicht werden.

Es müssen aus diesem Grund die Befestigungsorgane so vorgespannt werden, daß die Dichtung auch beim größten anzunehmenden Innendruck nicht unzulässig entlastet wird, was wiederum die Befestigungsorgane einer wesentlich stärkeren Belastung aussetzt, als es an sich nötig wäre. Im drucklosen Zustand wird auch die Dichtung extrem stark gedrückt, was ihre Lebensdauer herabsetzt.

Bei Druckkochtöpfen ist es bekannt, die Deckel oval zu gestalten und durch die zugehörige Öffnung verdreht ins Topfinnere einzubringen, wo sie ausgerichtet und von innen gegen die Dichtung gedrückt werden. Gehalten werden diese Deckel durch einen außen liegenden Hebel, der in den meisten Fällen gleichzeitig den Henkel des geschlossenen Topfes bildet.

Bei sphärischen Behältern ist eine ovale Deckelausbil­ dung wegen der ungleichmäßigen Beanspruchung der benachbarten Behälterwandbereiche unerwünscht, so daß eine derartige Ausbildung bisher nicht bekannt wurde.

Die Erfindung zielt darauf ab, die Vorteile der vorbe­ kannten Lösung auch auf dem eingangs genannten technischen Gebiet nutzbar zu machen und beruht auf der Erkenntnis, daß bei nicht aggressiven Behälterinhalten die Verwendung eines "verlorenen Deckels" möglich ist.

Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, daß der Deckel im wesentlichen kreisrund ist und einen größeren Durchmesser aufweist als die Öffnung, die er abdecken soll und daß er sich im geschlossenen Zustand bezüglich der Öffnung, die er abdeckt, im Behälterinneren befindet.

Durch diese Maßnahmen wird es möglich, daß die Deckelbefestigung nur das Gewicht des Deckels tragen muß, ohne daß eine nennenswerte Vorspannung der Dichtung notwendig wäre. Mit zunehmendem Innendruck wird der Deckel gegen die Dichtung gepreßt, wodurch die Deckelbefestigung entlastet wird, so daß das Deckelgewicht die maximale Last der Befestigung darstellt.

In einer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Deckel in seinem mittleren Bereich aus einem Material ähnlich dem der benachbarten Behälterwandung besteht, und daß er einen Ringflansch aufweist, der im wesentlichen dem Behälterflansch entspricht, wobei die Kontaktfläche zwischen den beiden Flanschen die Form eines Kegelstumpfes aufweist, wobei die Spitze des Kegels außerhalb des Behälters liegt.

Bei dieser Ausgestaltung werden die durch den Innendruck auftretenden Beanspruchungen der Behälterwand bzw. des Deckels bestmöglich weitergeleitet, so daß der Deckel keine Schwachstelle des Behälters bildet.

Bevorzugt wird dabei der Deckel aus dem Teil der zweidimensional gebogenen Behälterwand hergestellt, der zum Schaffen der Deckelöffnung aus dem Behälter ausgeschnitten worden ist. Gegebenenfalls wird dazu der Deckel in das Behälterinnere gebracht und dort mit einem Ringflansch versehen, der mit dem Behälterflansch korrespondiert. Diese Maßnahme ist auch bei einer nicht-drehsymmetrischen Ausbildung des Deckelbereiches des Behälters anwendbar. Der Vorteil liegt in der Vermeidung von Abfallstücken und dem überflüssig werden eines Deckelbleches.

In einer Variante der beiden letzten Ausgestaltungen ist vorgesehen, daß der Kegelwinkel α des Sitzes so groß gewählt ist, daß auch nach langen Zeiten, in denen der Deckel nicht entfernt wurde, eine Selbsthemmung des Sitzes nicht auftritt.

Als Dichtung wird bevorzugt eine O-Ringdichtung, gegebenenfalls in doppelter Ausführung vorgeschlagen, die vorteilhafterweise im Behälterflansch in einer oder zwei Umfangsnuten angeordnet ist.

Der Deckel wird vor dem Zusammenbau des Behälters in diesen eingebracht oder wenn der Behälter noch andere größere Öffnungen aufweist, durch diese Öffnungen an seine Stelle transportiert.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung, die zwei Ausführungsbeispiele zeigt, näher erläutert.

Dabei zeigt die Fig. 1 einen Schnitt durch den Randbe­ reich des Deckels und durch die zugehörige Behälterwand mit kegeligem Sitz und

die Fig. 2 eine Variante mit ebenem Sitz.

In Fig. 1 ist von einem Behälter ein Abschnitt der Behälterwand 1 im Bereich des Behälterflansches 2 darge­ stellt. Im allgemeinen fallen die Symmetrieachse des Deckels und eine zumindest lokale Drehachse des Behälters (z. B. bei einem exzentrisch angeordneten Dom eines Behälters in Form eines liegenden Zylinders) zusammen. Der Behälterflansch 2 steht in dichtender Verbindung mit einem Deckelflansch 8, der im wesentlichen ringförmig ausgebildet ist und in dessen Innerem ein kalottenförmiger Bereich 9 aus einem Material vergleichbar dem der Behälterwand 1 vorgesehen ist.

Die Behälterwand 1 ist mit dem Behälterflansch 2 ver­ schweißt, analog ist die Kalotte 9 mit dem Deckelflansch 8 verschweißt. Bevorzugt liegt die Kalotte 9 in der Fortsetzung der Behälterwand 1. Dadurch erreicht man eine möglichst geringe Beeinträchtigung der mechanischen Festigkeit des gesamten Behälters. Der Deckel muß nicht Kalottenform aufweisen, ist aber im allgemeinen rotationssymmetrisch, zumindest aber zweifach gekrümmt.

Dabei ist bevorzugt, so wie dargestellt, die Kalotte 9 auf der Behälterseite eines radial nach innen ragenden ringförmigen Vorsprungs 10 liegend angeordnet, so daß bei zunehmendem Innendruck die Kalotte 9 mehr und mehr am Flansch 8 anliegt.

Die Kontaktfläche zwischen dem Behälterflansch 2 und dem Deckelflansch 8 ist eine kegelstumpfförmige Fläche, wobei sich der Kegel ins Behälterinnere erweitert. Dadurch ist es unmöglich, den Deckel unzerstört aus dem Behälter zu bringen, man erreicht aber, daß bei zunehmendem Innendruck eine Verbesserung oder zumindest keine Verschlechterung der Dichtungseigenschaften auftritt.

Der Kegelwinkel α, der zwischen jeder Erzeugenden 11 und der Kegelachse bzw. zwischen jeder zur Kegelachse parallelen, die betrachtete Erzeugende 11 schneidenden, Geraden 12 auftritt, ist bevorzugt so gewählt, daß der Sitz auch nach langer Zeit nicht zum Selbsthemmen neigt, um das Öffnen zu erleichtern.

Vorteilhafterweise liegt dieser Winkel α bei etwa 10°.

Die Dichtung selbst besteht im gezeigten Beispiel aus zwei O-Ringen 3, die in der Kegelstumpffläche des Behälter­ flansches in Umfangsnuten sitzen. Dadurch sind sie vor Beschädigungen weitestgehend geschützt und ihre Dichtfunktion wird durch eventuell auftretende minimale Verschiebungen der beiden Flanschteile entlang der Berührungsfläche nicht beeinträchtigt.

Um den Deckel bei drucklosem Tank an seiner Stelle zu halten, sind Befestigungsvorrichtungen 4 bis 7 vorgesehen, die, wie oben erwähnt, maximal das Deckelgewicht und eine im Vergleich dazu unerhebliche Dichtungsvorspannung tragen müssen. Die Befestigungsvorrichtungen bestehen aus Pratzen 4, deren Enden parallel zur Öffnungsebene verlaufen, wobei Schrauben oder Gewindestangen 5 und Muttern 6 durch Öffnungen dieser Enden ragen und in korrespondierenden Gewinden des Behälterflansches sitzen.

Um Inspektionen oder Reinigungen des Tanks durchzufüh­ ren, genügt es, den Deckel an einem nicht dargestellten Haltering mit einem Flaschenzug od. dgl. zu halten und die Befestigungen, meistens nur drei Stück, zu lösen und sodann den Deckel ins Behälterinnere abzusenken.

Bei den ins Auge gefaßten Anwendungsgebieten, insbesonders bei Flüssiggastanks, ist über die Lebensdauer des Behälters keine unzulässige Korrosion am Deckel zu befürchten, so daß die Tatsache, daß der Deckel aus dem Behälter nicht zerstörungsfrei entfernbar ist, keine Nachteile mit sich bringt.

Die Fig. 2 zeigt eine Variante, die der Ausführungsform der Fig. 1 bis auf die Form des Deckelsitzes entspricht. Dieser Sitz ist bei der dargestellten Variante eben und liegt in einer Ebene normal zur (nicht dargestellten) Deckelachse. Die Dichtung 3 liegt bevorzugt in einer Nut des Deckelflansches 8, um das Einlegen bzw. Austauschen zu erleichtern.

Die Erfindung kann verschiedentlich abgewandelt werden, so ist es möglich, andere Befestigungsvorrichtungen für den Deckel zu verwenden oder statt der Kalotte 9 eine ebene Fläche vorzusehen. Es können auch andere Dichtungsformen verwendet werden, insbesonders wenn mit steigendem Innendruck eine Verbesserung der Dichtung erwünscht ist.

Der Deckel kann alle bekannten Armaturen und Leitungs­ durchführungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind, aufweisen, ohne die erfindungsgemäß erreichten Vorteile einzubüßen.

Claims (9)

1. Deckel für einen sphärischen, mit einem nicht korrosiven Medium, insbesonders Flüssiggas, gefüllten, unter erhöhtem Innendruck stehenden Behälter, wobei eine Dichtung zwischen dem Behälter und dem Deckel vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (8,9) und die von ihm zu verschließende Öffnung im wesentlichen Kreisform hat, wobei der Deckeldurchmesser größer ist als der Durchmesser der Öffnung, und daß der größte Durchmesser des Deckels im geschlossenen Zustand des Behälters innerhalb des kleinsten Durchmessers der Behälteröffnung liegt.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berührfläche zwischen Deckel (8, 9) und Behälter (1, 2) kegelstumpfförmig ist.

3. Deckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α zwischen jeder Erzeugenden (11) der Berührfläche und einer die Erzeugende schneidende, zur Kegelachse parallelen Geraden (12) so groß ist, daß keine Selbsthemmung auftritt.

4. Deckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel α zwischen jeder Erzeugenden (11) der Berührfläche und einer die Erzeugende schneidende, zur Kegelachse parallelen Geraden (12) etwa 100 beträgt.

5. Deckel nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtung mindestens ein O-Ring (3) vorgesehen ist.

6. Deckel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (3) in einer Umfangsnut der Berührfläche des Behälters (2) sitzt.

7. Deckel nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel aus einem ringförmigen Deckelflansch (8) besteht, in den eine Kalotte (9) eingeschweißt ist, die bevorzugt aus einem Material besteht, das im wesentlichen dem der Behälterwand (1) entspricht und eine im wesentlichen gleiche Wandstärke aufweist.

8. Deckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kalotte (9) in der Fortsetzung der Behälterwand (1) liegt, insbesonders aus dem Teil der Behälterwand besteht, der zur Schaffung der Deckelöffnung entfernt worden ist.

9. Deckel nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rand der Kalotte (9) auf der dem Behälter (1) zugewandten Seite eines ringförmigen, radial nach innen ragenden Vorsprunges (10) des Deckelflansches (2) liegt.