DE4402656A1

DE4402656A1 - Safety closure for pressure vessel

Info

Publication number: DE4402656A1
Application number: DE19944402656
Authority: DE
Inventors: Manfred Dehnen; Bernd Gamerschlag; Friedhelm Strasburger
Original assignee: Andreas Hofer Hochdrucktechnik GmbH
Current assignee: Andreas Hofer Hochdrucktechnik GmbH
Priority date: 1994-01-29
Filing date: 1994-01-29
Publication date: 1995-08-03

Abstract

The pressure vessel seal is held in place on the pressure vessel by a clamp comprising two shaped sections (6, 7) hinged at one joint and with a clamping catch (9, 10, 11) at the other end. The clamping catch is operated by a threaded fastener (11) which operates the safety inset valve in the other part of the clamping catch. The threaded fastener only opens the inlet valve when the clamp is correctly fitted to the pressure vessel. The valve body has a threaded hole to take the end of the threaded fastener. It has inlet and outlet ports for the pressure fluid as well as attachments for a pressure gauge and a pressure relief plug.

Description

Die Erfindung betrifft einen Klammerverschluß für Druckbehälter mit Sicherheitseinrichtung.The invention relates to a clamp closure for pressure vessels Safety device.

Klammerverschlüsse für Druckbehälter, deren Verschluß aus zwei Halbschalen mit U-förmigem Spezialprofil bestehen, die um die Kragen von Druckbehälter und Deckel gelegt werden, sind allgemein bekannt. Sie erfüllen die Aufgabe der sonst üblichen Schraubenverbindung, aber auch nur dann, wenn es sich bei der Deckeldichtung um eine selbsttätig arbeitende Dichtung handelt, die keinerlei Vorspannkräfte erfordert.Clamp closures for pressure vessels, the closure of which consists of two half-shells U-shaped special profile exist around the collar of the pressure vessel and Lids are generally known. They do the job of otherwise usual screw connection, but only if it is Cover seal is an automatic seal that does not Preload forces required.

Der große Vorteil eines solchen Druckbehälterverschlusses liegt in den kurzen Rüstzeiten für das Öffnen und Schließen des Druckbehälters. Wichtig bei einer Klammerverbindung ist der korrekte Sitz der beiden Klammerhälften um Druckbehälter und Deckel. Während bei Schraubenverbindungen mit einem Blick die Vollzähligkeit aller Schrauben oder Muttern zu beobachten sind, ist bei den Klammern ihr korrekter Sitz nicht so einfach zu erkennen. Es wurden bereits Sensoren eingesetzt, die den richtigen Sitz der Klammern signalisierten und entsprechend dann die Druckzufuhr zum Druckbehälter freigaben oder sperrten. Hierbei sind jedoch sehr viele elektrische Komponenten im Einsatz, deren eigene Störsicherheit ebenso im Gesamtkonzept berücksichtigt werden muß. Das erfordert umfangreiche teure Sicherheitsschaltungen, insbesondere bei von Hand betätigten Anlagen.The great advantage of such a pressure vessel closure is the short one Set-up times for opening and closing the pressure vessel. The correct fit of the two is important for a clamp connection Halves of clamps around pressure vessel and lid. While at Screw connections at a glance the completeness of all screws or Nuts are observed, their correct fit is not so easy with the brackets to recognize. Sensors have already been used to ensure that the correct position of the Brackets signaled and then the pressure supply to the pressure vessel released or blocked. However, there are many electrical components in the Use, whose own interference immunity is also taken into account in the overall concept must become. This requires extensive, expensive safety circuits, especially for manually operated systems.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Sicherungseinrichtung zu schaffen, die keinerlei elektrische Komponenten aufweist, absolut sicher die Lage der Klammern überwacht und gegenüber den bisher bekannten Ausführungen mittels Sensoren einen großen Kostenvorteil darstellt.The object of the invention is to provide a safety device that none has electrical components, absolutely securely monitors the position of the clamps and compared to the previously known versions by means of sensors Represents cost advantage.

Diese Aufgabe wird durch den kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 gelöst. Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden die beiden Klammer-Halbschalen, die an der einen Trennstelle mit einem Scharnier beliebiger Ausführung miteinander verbunden sind, zangenähnlich um die Kragen von Druckbehälter und Deckel gelegt und die zweite Trennstelle mechanisch so miteinander verbunden, daß diese ordnungsgemäße mechanische Verbindung auf direktem Wege die Druckzufuhr zum Druckbehälter freigibt.This object is solved by the characterizing part of claim 1. At In the embodiment according to the invention, the two clamp half-shells, the one at a separation point with a hinge of any design are connected like pliers around the collar of the pressure vessel and lid and the second separation point mechanically connected so that this proper mechanical connection directly to the pressure supply to the Releases the pressure vessel.

Gemäß Anspruch 2 wird das Sicherungs-Einlaßventil durch zwei Komponenten gebildet, einem Verriegelungs-und Betätigungselement auf dem freien Ende der einen Klammerhalbschale und einem Ventilteil auf dem freien Ende der anderen Klammerhalbschale, wobei die Sicherungsschraube des Verriegelungs- und Betätigungselementes in das Ventilteil auf der anderen Seite hineingeschraubt wird und dort erst den Weg für den Druckaufbau in dem Druckbehälter freimacht. Gemäß dem Anspruch 3 befindet sich im Ventilteil auf der anderen Seite der Klammertrennfuge ein Rückschlagventil, welches im nichtbetätigten Zustand die Druckzufuhr zum Druckbehälter sperrt und im betätigten Zustand die Verbindung von der Druckquelle zum Druckbehälter öffnet, wobei die Betätigung durch das Hineinschrauben der Sicherungsschraube erfolgt, die ihrerseits das federbelastete Rückschlagventil mechanisch öffnet. According to claim 2, the fuse inlet valve by two components formed a locking and actuating element on the free end of the a bracket half shell and a valve part on the free end of the other Bracket half-shell, the locking screw of the locking and Actuating element is screwed into the valve part on the other side and there first cleared the way for the pressure build-up in the pressure vessel. According to claim 3 is in the valve part on the other side of the Clamp separation joint a check valve, which in the non-actuated state Pressure supply to the pressure vessel blocks and the connection when actuated from the pressure source to the pressure vessel opens, the actuation by the Screw in the locking screw, which in turn is the spring-loaded Check valve opens mechanically.

Gemäß dem Anspruch 4 besitzt das Ventilteil hinter dem abdichtenden Rückschlagventilsitz, in Durchflußrichtung gesehen, zwei Öffnungen, die für die Druckgaszufuhr/Ablaß und für die Druckanzeige, sowie auf der anderen Seite des Ventilsitzes zwei Öffnungen für die Aufnahme einer Sicherheitseinrichtung gegen die Überschreitung des Betriebsdruckes des Druckbehälters und der direkten Druckzuführung zum Druckbehälter.According to claim 4, the valve part behind the sealing Check valve seat, seen in the flow direction, two openings for the Pressurized gas supply / discharge and for the pressure display, as well as on the other side of the Valve seat two openings for receiving a safety device against the Exceeding the operating pressure of the pressure vessel and the direct one Pressure supply to the pressure vessel.

Die Ausgestaltung nach Anspruch 5 verhindert ein zu frühes Öffnen des Druckbehälters bei noch relativ geringem Druck durch Wegnahme der Klammerschalen. Selbst der geringste noch im Druckbehälter befindliche Druck drückt den Deckel gegen die Klammerschalen, die dann formschlüssig mit diesem verankert sind und somit nicht seitlich weggezogen werden können. Erst die völlige Druckentspannung des Druckbehälters und ein nachfolgendes Andrücken des Deckels in Richtung des Behälters geben den Weg für die Wegnahme der Klammerschalen frei.The embodiment according to claim 5 prevents the premature opening of the Pressure container at still relatively low pressure by removing the Bracket shells. Even the lowest pressure still in the pressure vessel presses the lid against the clamp shells, which then form fit with this are anchored and therefore cannot be pulled sideways. First the complete one Depressurization of the pressure vessel and a subsequent pressing of the Lids towards the container give the way for the removal of the Bracket shells free.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is explained in more detail below with reference to the drawings. It shows

Fig. 1 die Draufsicht auf die komplette Klammerschalenverbindung, Fig. 1 is a plan view of the clamp half complete connection,

Fig. 2 die Seitenansicht auf die Klammerverbindung mit dem Einlaßsicherheitsventil, Fig. 2 shows the side view of the bracket communicating with the inlet safety valve,

Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Klammerschalenverbindung, Fig. 3 shows a longitudinal section through the staple tray compound

Fig. 4 einen Längsschnitt durch das Einlaß-Sicherungsventil, Fig. 4 shows a longitudinal section through the inlet-safe valve,

Fig. 5 die Draufsicht auf das Einlaß-Sicherungsventil. Fig. 5 is a top view of the inlet safety valve.

Der Druckbehälter 1 mit beliebiger äußerer und innerer Formgebung weist an seinem oberen Ende einen Kragen 2 auf, der als die eine Anlageseite der Klammerschale dient.The pressure vessel 1 with any external and internal shape has a collar 2 at its upper end, which serves as the one contact side of the clamp shell.

Oben auf dem Druckbehälter sitzt mit einer Zentrierung der Deckel 3, der mit seiner selbstdichtenden Weichstoffdichtung 4 längsbeweglich in diesem geführt wird. Der Deckel weist ebenso einen speziellen Kragen 5 auf, der als die andere Anlageseite der Klammerschale dient. Die Klammerschale selbst besteht aus einer linken Hälfte 6 und einer rechten Hälfte 7, die dann mittels der Scharniervorrichtung 8 zu einer schwenkbaren Klammer ausgestaltet wird. Die nun freien offenen Enden der beiden Klammerhälften werden nun mit dem Einlaßsicherheitsventil bestückt. Dieses Einlaßsicherheitsventil besteht aus dem Ventilteil 9 und dem Betätigungsteil 10. Das Ventilteil ist auf dem linken Ende des schwenkbaren Teils der Klammer befestigt und das Betätigungsteil auf dem rechten Ende des schwenkbaren Teils der Klammer. Mit der Sicherungsschraube 11 wird nun die noch offene Verbindung der Klammer geschlossen, in dem diese in das entsprechende Gegengewinde des Ventilteiles hineingeschraubt wird. Dieser Einschraubvorgang garantiert den korrekten Sitz der Klammer zum Druckbehälter und zum Deckel. Erst durch das weitere Hineinschrauben der Sicherungsschraube stößt diese dann vor die Spindel 12, die zusammen mit dem im Ventilteil eingearbeiteten Ventilsitz und der Feder 13 das komplette Rückschlagventil bildet und dieses dann öffnet. Die inneren und äußeren Weichstoffdichtungen des Rückschlagventiles sind schematisch dargestellt und bedürfen keiner weiteren Erläuterung. In dem Ventilkörper 14 des Ventilteiles befinden sich vier äußere Druckanschlüsse. The lid 3 sits on top of the pressure vessel with a centering, which is guided with its self-sealing soft material seal 4 so that it can move longitudinally. The lid also has a special collar 5 , which serves as the other contact side of the clamp shell. The bracket shell itself consists of a left half 6 and a right half 7 , which is then designed into a pivotable bracket by means of the hinge device 8 . The now free open ends of the two clip halves are now fitted with the inlet safety valve. This inlet safety valve consists of the valve part 9 and the actuating part 10 . The valve member is attached to the left end of the pivotable part of the bracket and the actuating member to the right end of the pivotable part of the bracket. The locking screw 11 is now used to close the still open connection of the clip by screwing it into the corresponding mating thread of the valve part. This screwing-in process guarantees that the clip fits correctly to the pressure vessel and the lid. Only by screwing in the securing screw further does it then come into contact with the spindle 12 , which together with the valve seat and the spring 13 incorporated in the valve part forms the complete check valve and then opens it. The inner and outer soft material seals of the check valve are shown schematically and do not require any further explanation. There are four external pressure connections in the valve body 14 of the valve part.

An dem Anschluß A wird der Druck in Richtung des Druckbehälters eingelassen und auch wieder herausgelassen, wobei die dahinterliegenden Ventilinstallationen weggelassen sind. Anschluß B ist für die Aufnahme des Druckmeßgerätes vorgesehen. Vom Anschluß C aus führt eine Hochdruckschlauchleitung direkt zum Deckel-Druckanschluß 15. Am Anschluß D wird ein Druck-Sicherheitsmittel für den Druckbehälter, beispielsweise eine Berstscheibe angeordnet.At port A, the pressure is let in in the direction of the pressure vessel and also let out again, the valve installations behind it being omitted. Port B is intended for the inclusion of the pressure gauge. A high-pressure hose line leads from port C directly to the cover pressure port 15 . A pressure safety device for the pressure vessel, for example a rupture disk, is arranged at connection D.

Mit dem Einlassen von Druckgas vom Anschluß A über das offengedrückte Rückschlagventil zum Anschluß C und von dort über die Hochdruckschlauchleitung zum Deckel 3 des Druckbehälters 1 hebt sich der Deckel 3 soweit an, bis er mit seinem Kragen 5 am oberen Klammerteil anliegt und auch gleichzeitig der untere Klammerteil am Kragen 2 des Druckbehälters 1 anliegt. In diesem Zustand übernimmt die Klammerverbindung die gesamte axiale Deckelkraft, die sich aus dem Produkt Fläche mal Druck ergibt. In einem oder auch in beiden Kragen 2, 5 sind Vertiefungen 16 eingedreht, in die die Klammerfläche eingreift. Sie garantiert auch noch bei einem sehr niedrigen Druck einen festen Klammersitz, da die Klammer erst nach dem Herunterdrücken des Deckels auf den Druckbehälter wieder entfernt werden kann. Erst dann weist die Verbindung das notwendige Axialspiel auf, um die Klammer wegschwenken zu können. Das Herunterdrücken des Deckels ist aber physikalisch nur im drucklosen Zustand möglich, so daß mit der Vertiefung 16 ein wirksames Sicherungselement geschaffen wurde, um ein zu frühzeitiges Öffnen des Druckbehälters zu verhindern.With the admission of compressed gas from port A via the open check valve to port C and from there via the high-pressure hose line to the lid 3 of the pressure vessel 1 , the lid 3 lifts until it rests with its collar 5 on the upper part of the bracket and also the lower part Clip part rests on the collar 2 of the pressure vessel 1 . In this state, the clamp connection takes over the entire axial cover force, which results from the product of area times pressure. In one or in both collars 2, 5 depressions 16 are screwed into which the clamp surface engages. It guarantees a firm clamp seat even at very low pressure, since the clamp can only be removed after the cover has been pressed down onto the pressure vessel. Only then does the connection have the necessary axial play in order to be able to pivot the clamp away. The pushing down of the lid is physically possible only in the depressurized state, so that an effective securing element was created with the recess 16 to prevent the pressure container from opening too early.

Mit dem offenen Rückschlagventil, das der sicheren Arbeitsposition des Druckbehälters entspricht, sind alle vier Öffnungen des Ventilteiles miteinander verbunden.With the open check valve, which ensures the safe working position of the Pressure vessel corresponds, all four openings of the valve part are together connected.

Im geschlossenen Zustand, dann, wenn die Sicherungsschraube wieder herausgeschraubt wurde, gilt für den zu diesem Zeitpunkt drucklosen Zustand des Druckbehälters, daß man keinen Druck in den Druckbehälter einlassen kann, da das geschlossenen Rückschlagventil den Zugang sperrt. Wird die Sicherungsschraube 11 im drucktragenden Zustand herausgeschraubt, so besteht damit kein höheres Sicherheitsrisiko, weil die Klammer vor der Druckaufgabe richtig an ihrem Ort gesessen haben mußte und nachher unter Druck keine Veränderung ihrer Position mehr erfahren kann. Das geschlossene Rückschlagventil verhindert dann einen weiteren Druckanstieg im Druckbehälter, solange keine Thermoprozesse im Druckbehälter ablaufen. Umgekehrt läßt das geschlossene Rückschlagventil über die Feder 13 Druck aus dem Druckbehälter ab (Weg von C nach A).In the closed state, then when the safety screw has been unscrewed, the pressure container is in a state where it is depressurized at the time that no pressure can be admitted into the pressure container since the closed check valve blocks access. If the locking screw 11 is unscrewed in the pressure-carrying state, there is no higher security risk because the clip must have been properly seated in place before the printing task and cannot change its position under pressure afterwards. The closed check valve then prevents a further increase in pressure in the pressure vessel as long as no thermal processes are running in the pressure vessel. Conversely, the closed check valve releases pressure from the pressure vessel via the spring 13 (path from C to A).

Das Druckmeßgerät liegt am Anschluß B, welcher wiederum parallel zum Anschluß C liegt. Alle sicherheitsrelevanten Einrichtungen für den Druckbehälter bleiben auch nach der Wegnahme der Sicherungsschraube 11 weiterhin aktiv. Nur die weitere Druckzuführung zum Druckbehälter wird dabei unterbrochen.The pressure gauge is at port B, which in turn is parallel to port C. All safety-relevant devices for the pressure vessel remain active even after the safety screw 11 has been removed. Only the further pressure supply to the pressure vessel is interrupted.

Claims

1.) Clasp closure for pressure vessels with safety device, characterized in that the two half-shells forming the clamp closure are connected at one separation point to a hinge-like device and the other opposite separation point is coupled to one another via an inlet safety valve, which ensures that this is mechanically actuated Inlet safety valve guarantees the proper fit of the two half-shells to the pressure vessel and the lid as a pressure-bearing connection and only in this position is the pressure supply to the pressure vessel mechanically activated.

2.) Clasp closure according to claim 1, characterized in that the inlet Safety valve with its locking and actuating part on one Half shell and the valve part is attached to the other half shell and the Locking screw of the operating part in the valve part of the other Screws half-shell and there the release for the pressurization of the Pressure vessel generated.

3.) Clasp closure according to claims 1-2, characterized in that the Valve part located spring-loaded check valve in the non-actuated state Gas supply to the pressure vessel is interrupted and in the actuation state, through which Screwing in the locking screw caused this gas connection is unlocked.

4.) Clasp closure according to claims 1-3, characterized in that the One valve part in the flow direction behind the sealing check valve seat Opening for gas supply / discharge and for the pressure display and before the sealing Check valve seat one opening each for a safety device and for the Have pressure supply to the pressure vessel.

5.) Clasp closure according to claims 1-4, characterized in that the Half shells with their clamp contact surfaces in turn within one in the lid and or flange of the pressure vessel screwed-in recess, the The safety collar prevents the half-shells from being removed as long as the lid is on of the pressure vessel has not returned to its lower position Pressure vessel is therefore depressurized.