DE4402644C2 - Klappverschlußvorrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Klappverschlußvorrichtung.

Klappverschlußvorrichtungen sind bekannt. In der Deutschen Industrienorm 28 125, Teil 1, August 1989 werden runde Klappverschlüsse aus unlegiertem Stahl beschrieben, die als Mannlöcher bzw. Besichtigungsöffnungen verwendbar sind. Es handelt sich dabei um Klappverschlüsse für verfahrenstechnische Anlagen, die unter Betriebsüberdruck oder im Vakuumbereich bei Temperaturen bis zu 300°C betrieben werden.

In der DE 27 42 608 A1 wird eine Türklappe zum Verschluß eines Ofens beschrieben, die aus einem metallischen Grundkörper besteht, auf dessen dem Kesselinnenraum zugewandter Fläche ein Isoliermaterial-Körper als Wärmeisolierung angeordnet ist. Bei der Türklappe handelt es sich um einen beweglichen Flügel, der gegen eine Wand anlegbar ist, um eine Zugangsöffnung in dieser Wand zu verschließen. Das wärmeisolierende Material ist in der Weise angeordnet, daß nur der Isoliermaterial-Körper bei geschlossener Türklappe der Zugangsöffnung des Ofens gegenüberliegt. Nur der Isoliermaterial-Körper des Türflügels ist somit der Einwirkung der Flammen und heißen Rauchgase, die sich im Inneren des Ofens entwickeln, ausgesetzt. Der eigentliche Türflügel ist mittels üblicher Scharniere schwenkbar gelagert.

In der US-PS 4,132,327 wird eine Verschlußvorrichtung beschrieben, die im Zentrierkörper eine Welle aufweist, die an der Außenseite der Klappverschlußvorrichtung mit einem konstruktiv relativ aufwendig ausgestalteten Handgriff verbunden ist. An der Innenseite der Klappverschlußvorrichtung sind an dieser Welle mehrere Verschlußarme angeordnet, die im verschlossenen Zustand an mehreren Verschlußanschlägen anliegen. Auf der Innenseite des mittig angeordneten Zentrierkörpers ist eine Rippe angeordnet, die mit der Innenseite des umlaufenden Randes verbunden ist.

Bei dieser bekannten Türklappe ist nachteilig, daß die Dicke des Isoliermaterial-Körpers bei höheren Temperaturen relativ groß gewählt werden muß, um die wärmeisolierende Wirkung des Isoliermaterial-Körpers aufrechtzuerhalten, was sich nachteilig auf das Gesamtgewicht der Türklappe auswirkt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Klappverschlußvorrichtung zu schaffen, die auch bei Betriebstemperaturen der verfahrenstechnischen Anlagen über 400°C eingesetzt werden kann und dabei ein relativ geringes Gewicht aufweist.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird durch eine Klappverschlußvorrichtung gelöst, die aus einem Deckel mit umlaufendem Rand und Deckelring besteht,

• - bei der der Deckelring mit einem Gelenkstück verbunden ist, der Deckel auf seiner Innenfläche einen mittig angeordneten Zentrierkörper aufweist, wobei am Zentrierkörper im Abstand a von 20 bis 60 mm von der Innenfläche mindestens eine Rippe angeordnet ist, deren dem Zentrierkörper abgewandtes Ende mit der Innenseite des umlaufenden Randes verbunden ist,
• - bei der auf der Innenfläche mindestens ein Anker angeordnet ist, dessen der Innenfläche abgewandtes Ende über den Rand hinausragt,
• - bei der an der Kante des Randes eine, die gesamte Innenfläche abdeckende Schicht aus Isolierbeton angeordnet ist, die darüber hinaus den sich zwischen Deckel und umlaufendem Rand gebildeten Hohlraum teilweise ausfüllt und
• - bei der zwischen der Schicht und der Innenfläche eine Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern angeordnet ist.

Die Definitionen von Deckelring und Gelenkstück sind mit den Definitionen von Deckelring und Gelenkstück in der Deutschen Industrienorm 28 125, Teil 1, August 1989 identisch. Deckel, Zentrierkörper, Rippen und Anker bestehen aus metallischen Werkstoffen wie beispielsweise Gußstahl. Als Zentrierkörper werden in vorteilhafter Weise krummflächig oder ebenflächig begrenzte Körper wie Prisma, Quader, Würfel, Pyramide, Pyramidenstumpf, Obelisk, Kreiskegel, Kreiskegelstumpf oder Zylinder angeordnet. Die Zentrierkörper können dabei als Hohlkörper gestaltet sein. Als Rippe wird in vorteilhafter Weise Flachstahl angeordnet. Die Fixierung der Rippen erfolgt dabei durch Schweißen. Der Isolierbeton besteht aus einer Mischung aus Al₂O₃ und SiO₂, die in der Regel noch geringe Mengen an Fe₂O₃ aufweist. Die eingesetzten Mineralfasern sind im Temperaturbereich von 400 bis 750°C beständig. Werden diese Temperaturen überschritten, so werden in vorteilhafter Weise Keramikfasern eingesetzt, die eine Temperaturbeständigkeit bis zu 1260°C aufweisen. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß die erfindungsgemäße Klappverschlußvorrichtung die gewünschten Eigenschaften wie relativ geringes Gewicht einerseits bei gleichzeitig hoher Wärmeisolierung andererseits in vorteilhafter Weise miteinander kombiniert. Darüber hinaus ermöglicht die angeordnete Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern einen Spannungsausgleich innerhalb der Klappverschlußvorrichtung, so daß die Klappverschlußvorrichtung auch in vorteilhafter Weise bei schwankenden Temperaturen und schwankenden Drücken in den verfahrenstechnischen Anlagen eingesetzt werden kann.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß die Dichte der Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern 200 bis 500 kg/m³ beträgt. Innerhalb dieses Bereichs ist eine hohe Temperaturbeständigkeit der Klappverschlußvorrichtung gewährleistet, wobei gleichzeitig ein hoher Spannungsausgleich im Inneren der Klappverschlußvorrichtung sichergestellt ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist als Zentrierkörper ein Hohlzylinder angeordnet. Dies ermöglicht die vorteilhafte und einfache Fixierung der Rippen am Zentrierkörper durch Schweißen. Darüber hinaus ermöglicht die Anordnung eines Hohlzylinders die vorteilhafte Anordnung eines Schauglases oder einer Vorrichtung zur Probenentnahme im Deckel der Klappverschlußvorrichtung. Dadurch können Prozesse im Inneren der zu verschließenden verfahrentechnischen Anlage überwacht und ggf. Proben entnommen werden.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird als Deckel ein gewölbter kreisförmiger Deckel angeordnet. Diese Maßnahme ermöglicht die vorteilhafte Anordnung der Klappverschlußvorrichtung an verfahrenstechnischen Anlagen, die im Inneren relativ große Druckschwankungen aufweisen.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Deckelring auf der der zu verschließenden Öffnung zugewandten Seite eine um den Rand außen umlaufende Nut aufweist. Die um den Rand außen umlaufende Nut ermöglicht eine Labyrinthabdichtung mit dem Bund des Stutzenrohrs der abzuschließenden verfahrenstechnischen Anlage. Die Nut ermöglicht darüber hinaus die vorteilhafte Fixierung einer umlaufenden Dichtung.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der Deckelring mindestens einen einseitig zum Gelenkstück erweiterten Schlitz auf. In vorteilhafter Weise ist der Schlitz dabei konisch erweitert. Einseitig erweiterte Schlitze ermöglichen eine zusätzliche Sicherung der Klappverschlußvorrichtung durch die Anordnung von Augenschrauben, die eine gute Fixierung der Klappverschlußvorrichtung auch bei höheren Drücken in der zu verschließenden verfahrenstechnischen Anlage gewährleisten.

Nach einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist der dem Gelenkstück abgewandte Teil des Deckelrings mindestens eine Bohrung mit Innengewinde auf. Diese Maßnahme ermöglicht die vorteilhafte Anordnung eines Handrades mit Hilfe eines Gewindebolzens, wodurch sich die Klappverschlußvorrichtung nach Betrieb auf relativ einfache Weise wieder lösen läßt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung bestehen der Deckel mit umlaufendem Rand, Deckelring, Zentrierkörper, Rippen und Anker aus einem Einzelteil. Dieses Einzelteil kann in vorteilhafter Weise gegossen werden, was die Herstellung der Klappverschlußvorrichtung vereinfacht.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung (Fig. 1 bis 4) näher und beispielhaft erläutert:

Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Klappverschlußvorrichtung im Querschnitt gemäß Schnitt A-A in Fig. 2.

Fig. 2 zeigt die Seitenansicht der erfindungsgemäßen Klappverschlußvorrichtung im geschlossenen Zustand.

Fig. 3 zeigt die Labyrinthabdichtung der Klappverschlußvorrichtung und die Anordnung eines Handrades gemäß Ausschnitt Z in Fig. 1.

Fig. 4 zeigt die Klappverschlußvorrichtung bei geöffnetem Zustand.

In Fig. 1 ist die Klappverschlußvorrichtung mit Deckel (1), umlaufendem Rand (2) und Deckelring (3) dargestellt. Der Deckelring (3) ist direkt mit einem Gelenkstück (14) verbunden. Auf der Innenfläche (1′) des Deckels (1) ist mittig ein Zentrierkörper (4) in Form eines Hohlzylinders angeordnet. Am Zentrierkörper (4) sind im Abstand a von der Innenfläche (1′) drei Rippen (5) angeordnet, wobei jedoch nur zwei Rippen (5) dargestellt sind. Jedes, dem Zentrierkörper (4) abgewandtes Ende einer jeden Rippe (5) ist mit der Innenseite des umlaufenden Randes (2) verbunden. Auf der Innenfläche (1′) des Deckels (1) ist ein Anker (6) angeordnet, dessen der Innenfläche (1′) abgewandtes Ende über den Rand (2) hinausragt. An der Kante (2′) des Randes (2) ist eine, die gesamte Innenfläche (1′) abdeckende Schicht (7) aus Isolierbeton angeordnet, die darüber hinaus den sich zwischen Deckel (1) und umlaufendem Rand (2) gebildeten Hohlraum (8) teilweise ausfüllt. Bei der Klappverschlußvorrichtung ist es ferner vorgesehen, zwischen der Schicht (7) und der Innenfläche (1′) eine Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern anzuordnen. Diese Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern ist aus Übersichtsgründen nicht dargestellt. Der Deckelring (3) weist auf der der zu verschließenden Öffnung zugewandten Seite eine um den Rand (2) außen umlaufende Nut (11) auf. Diese umlaufende Nut (11) ermöglicht eine Labyrinthabdichtung zwischen Deckelring (3) und dem Bund (12), der direkt mit einem Stutzenrohr (13), das bereits schon Teil der zu verschließenden verfahrenstechnischen Anlage darstellt, verbunden ist. Die Anordnung des Zentrierkörpers (4) als Hohlzylinder ermöglicht die Anordnung eines Schauglases (9) im Deckel (1). Ein Einblick in die verfahrenstechnische Anlage ist dadurch gewährleistet, daß die Schicht (7) aus Isolierbeton einen mittig nicht mit Isolierbeton ausgekleideten Kanal (10) aufweist.

In Fig. 2 ist die Seitenansicht der Klappverschlußvorrichtung im geschlossenen Zustand dargestellt. Die Klappverschlußvorrichtung läßt sich mit Hilfe des Handrades (21), das in dem dem Gelenkstück (14) abgewandten Teil des Deckelrings (3) angeordnet ist, auf relativ einfache Weise lösen. Der Deckelring (3) weist mehrere Einkerbungen (18) für jeweils ein Befestigungsmittel (19) auf. Darüber hinaus sind im Deckelring (3) zwei einseitig zum Gelenkstück (14) erweiterte Schlitze (16) angeordnet, wobei die Erweiterung konisch gestaltet ist. Dadurch läßt sich die Klappverschlußvorrichtung auf relativ einfache Weise mit Hilfe von Augenschrauben fixieren. Durch die Anordnung von Augenschrauben wird eine optimale Dichtheit zwischen der Klappverschlußvorrichtung und der zu verschließenden verfahrenstechnischen Anlage infolge einer gleichmäßig ausgebildeten Flächenpressung erreicht.

In Fig. 3 ist die Labyrinthabdichtung und die Anordnung des Handrades (21) gemäß Detail Z in Fig. 1 dargestellt. Der Deckelring (3) weist in dem dem Gelenkstück (14) abgewandten Teil eine Bohrung (17) mit Innengewinde auf. In dieser Bohrung (17) ist das Handrad (21) mit Hilfe eines Gewindebolzens (20) fixiert. Zwischen Bund (12) und Deckelring (3) ist eine Dichtung (15) angeordnet. Durch sie wird das Austreten selbst kleiner Mengen an Staubpartikeln aus dem Stutzenrohr (13) in die Umgebung vermieden. Nach längerer Betriebszeit ist es auch nach Lösen der Befestigungsmittel (19) nur schwer möglich, die Klappverschlußvorrichtung wieder zu lösen, da die Klappverschlußvorrichtung an der Dichtung (15) durch die Einwirkung von Staub und durch die Auswirkung der Vorspannkraft, mit der die Klappverschlußvorrichtung an den Bund (12) gepreßt worden ist, zusätzlich reibschlüssig mit dem Bund (12) verbunden ist. In solchen Fällen ist es besonders vorteilhaft, den Gewindebolzen (20) mit Hilfe des Handrades (21) gegen den Bund (12) zu drehen, was das Lösen des Bundes (12) und des Deckelrings (3) von der Dichtung (15) erleichtert. In Fig. 3 ist auf die Darstellung der Schicht (7) aus Isolierbeton aus Gründen der Übersichtlichkeit verzichtet worden. Darüber hinaus sind Deckel (1) mit dem umlaufenden Rand (2), Deckelring (3) und Rippe (5) als Einzelteil dargestellt.

In Fig. 4 ist die Klappverschlußvorrichtung bei geöffnetem Zustand mit Deckel (1), Zentrierkörper (4), Rippen (5) und Deckelring (3) dargestellt, wobei auf die Darstellung der Schicht (7) aus Isolierbeton, die Darstellung der Anker (6) sowie auf die Darstellung der Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern aus Übersichtsgründen verzichtet wurde.

Claims (8)

1. Klappverschlußvorrichtung, die aus einem Deckel (1) mit umlaufendem Rand (2) und Deckelring (3) besteht,

• - bei der der Deckelring (3) mit einem Gelenkstück (14) verbunden ist, der Deckel (1) auf seiner Innenfläche (1′) einen mittig angeordneten Zentrierkörper (4) aufweist, wobei am Zentrierkörper (4) im Abstand a von 20 bis 60 mm von der Innenfläche (1′) mindestens eine Rippe (5) angeordnet ist, deren dem Zentrierkörper (4) abgewandtes Ende mit der Innenseite des umlaufenden Randes (2) verbunden ist,
• - bei der auf der Innenfläche (1′) mindestens ein Anker (6) angeordnet ist, dessen der Innenfläche (1′) abgewandtes Ende über den Rand (2) hinausragt,
• - bei der an der Kante (2′) des Randes (2) eine, die gesamte Innenfläche (1′) abdeckende Schicht (7) aus Isolierbeton angeordnet ist, die darüber hinaus den sich zwischen Deckel (1) und umlaufendem Rand (2) gebildeten Hohlraum (8) teilweise ausfüllt und
• - bei der zwischen der Schicht (7) und der Innenfläche (1′) eine Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern angeordnet ist.

2. Klappverschlußvorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Dichte der Schicht aus Mineral- oder Keramikfasern 200 bis 500 kg/m³ beträgt.

3. Klappverschlußvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, bei der als Zentrierkörper (4) ein Hohlzylinder angeordnet ist.

4. Klappverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der als Deckel (1) ein gewölbter kreisförmiger Deckel angeordnet ist.

5. Klappverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der der Deckelring (3) auf der der zu verschließenden Öffnung zugewandten Seite eine um den Rand (2) außen umlaufende Nut (11) aufweist.

6. Klappverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Deckelring (3) mindestens einen einseitig zum Gelenkstück (14) erweiterten Schlitz (16) aufweist.

7. Klappverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der dem Gelenkstück (14) abgewandte Teil des Deckelrings (3) mindestens eine Bohrung (17) mit Innengewinde aufweist.

8. Klappverschlußvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Deckel (1) mit umlaufendem Rand (2), Deckelring (3), Zentrierkörper (4), Rippen (5) und Anker (6) aus einem Einzelteil besteht.