-
Vorrichtung zum Anpressen und Lösen plötzlich zu öffnender Verschlußdeckel
von unter Druck stehenden Behältern Gegenstand der Eründung ist eine Vorrichtung
zum-Anpressen und Lösen plötzlich unter Innendruck zu öffnender Klappdeckel von
Perkolatoren, Extrakteuren, Autoklaven und sonstigen Reaktionsbehältern. Man hat
bei derartigen Vorrichtungen bereits seine steuerbare, zweckmäßig durch Gleitrollenüblertragung
wirkende Exzentervorrichtung vorgeschlagen, die den Klappdeckel während der Betriebsperiode
an die Öffnung des Gefäßes andrückt und bei Beginn des Entleerungsvorganges zum
plötzlichen - weiten Öffnen schnell freigibt. Hierbei :ergab:en sich aber kurz vor
Freigabe des Verschlußdeckels außerordentlich hohe Belastur@gsspitzen an den Gleitflächen
der Exzentervorrichtung, die ,die Lebensdauer der Vorrichtung stark beeinträchtigten.
Diesen. Mangel sucht die Erfindung zu beseitigen.
-
Sie ist in Abb.I bis III beispielsweise dargestellt. Die Abb.I und
III geben eine Darstellung bei geschlossenem Klappdeckel. Abb. II zeigt die Stellung
des Schwenkhebels bei Freigabe des Deckelhebiels.
-
Am Unterbeil des Druckbehälters i ist ein Zwischenstück 2 befestigt,
gegen das ein. Klappdeckel 3 mit Hilfe eines angelenkben Hebels 4 angepreßt wird.
Der Hrbel4 ist mit der in ,den Lagern 6 geführten Welle 5 fest verbunden. Das Hebelende
; ist zylindrisch ausgebildet und liegt auf einem kniehebelartig wirkenden Druckstück
8, das -wiederum auf Bolzen 9 eines Schwenkhebels io drehbar gelagert ist. Die Drehbewegung
des Druckstückes 8 ist durch die an ihm befestigte Blattfeder ii und die Anschläge'i7,
und 13
am Schwenkhebel io federnd begrenzt.
-
An Stelle des Druckstückes 8, das sich an das Hebelende 7 anlegt,
kann das Druckstück sinngemäß auch am Deckelhebelende 7 dmelibar gelagert sein und
sich gegen eine entsprechende Druckfläche am Schwenkhebel i o abstützen, öderes
können an Stelle des zylindrisch ausgebildeten Deckelhebelendes 7 zwei sich gegeneinander
abstützende Druckstücke an dem Schwenkhebel i o und am Deckelheb:elende drehbar
gelagert sein. Hierbei werden vorteilhaft beide Druckstücke federnd begrenzt, wie
oben beschrieben.
-
Der Schwenkhebel io ist mit Welle 14, die durch die Lager 15 ,geführt
wird, fest verbunden. Die genannten Vorrichtungsteile umgibt ein Schutzkasten, durch
den. beim Öffnen des Verschlusses der Inhalt des Druckbehälters i aufgefangen und
in :ein geeignetes Abflußrohr geleitet wird.
Die Wellen 5 und 14
sind .durch Stopfbuchsen aus dem Schutzkasten nach außen geführt. Diese Stopfbuchsen
sind auf Montageöffnungsdeckeln des Schutzkastens angebracht. Die Montageöffnungen
sind so bemessen, daß einerseits die Welle 5 mit dem Deckelhebel 4. und andererseits
die Welle 14 mit Schwenkhebel io und Druckstück 8 durchgeführt werden kann. ' Nach
Abb.-III ist außerhalb des Schutzkastens die Welle 14 mit einer Kurbel 16 fest verbunden,
die über Lenker 17 mit einem Gleitkopf i 8 gelenkig in Verbindung steht. Der Gleitkopf
i 8 läuft auf einer Gleitbahn i 9 und ist durch eine Kolbenstange 2o mit einem Kolben
21 in :einem Zylinder 22 in Verbindung. Der Zylinder 22 besitzt für die Einführung
der Kolbenstange 2o eine Stopfbuchse 23. Er besitzt ferner zu beiden Seiten des
Kolbens Anschlußstutzein 24 und 25 für Pr.eßluft oder Dampf zum Anpressen und Lösen
des Klappdeckels. Am Gleitkopf 18 ist ein Bremsstab 26 befestigt, der in
der Schließstellung des Schwenkhebels durch Bremsbacken 27 festgehalten wird. Die
Anpressung der Bremsbacken erfolgt durch die vorgespannte Feder 28. Für die Lüftung
der Bremse dient eine Exzenterwelle 29, die mittels Kurbel 3o und Lenker 31 mit
Kolbenstange 32 und Kolben 33 im Zylinder 34 verbunden ist. Zwischen Kolben 33 und
dem Boden des Zylinders 34 ist eine Feder 35 angeordnet, die Kolben 33 nach oben
drückt.
-
Am Kopf de-s Zylinders ist eine Preßluft-oder Dampfleitung 36 angeschlossen.
Der Zylinder erhält ferner einen seitlichen Stutzen 37, durch den Preßluftoder Dampf
über Leitung 38 zum Stutzen 24 am Zylinder 22 gelangen kann.
-
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende: Dem Zylinder 22 (Abb.
III) -wird für den Öffnungsvorgang durch Anschlußstutzen 25 Preßluft zugeleitet.
Durch den hierbei auf den Kolben ausgeübten Druck werden die zurückhaltenden Bewegungswiderstände
einschließlich der Bremskraft der nicht ausgelösten Bremsbacken 2; am Bremsstab
26 überwunden und die Bewegung des Kolbens in Öffnungsrichtung herbeigeführt. Nach
verhältnismäßig kurzem Hubweg ist Bremsstab 26 aus den Bremsbacken 27 herausgezogen,
und der gesamte Kolbendruck wirkt sich in kräftiger Beschleunigung der beim Lösen
des Klappdeckels zu bewegenden Teile der Anpreßvorrichtung aus.
-
Die üffnungsbewe,gung wird über Lenker 17 und Kurbel 16 auf Welle
14. übertragen, durch die innerhalb des Schutzkastens der Schwenkhebel 1o entgegengesetzt
dem Uhrzeigersinn in Bew eagung gesetzt wird. Hierbei gleitet die Lagerfläche des
Druckstückes 8 an dem zylindrischen Ende 7 des Deckelhebels @. ab, wobei sich das
Druckstück auf Zapfen 9 dreht. Mit zunehmendem öffnungs-veg wächst der auf Schwenkhebel
io im öffnungsdrehsinn -wirkende Anteil des Stützdruckes des Hebel-. endes 7 infolge
der- Kniehebelivirkung der Teile 7 und 8 stark an, so daß im Zusammenwirken mit
dem Öffnungsdruck des Kolbens eine sehr kräftige Beschleunigung des, Schwenkhebels
io herbeigeführt und hierdurch der Deckelhebe14 rasch freigegeben wird. Da der Schwenkhebel
io in Öffnungsrichtung lediglich angetrieben, aber nicht starr festgehalten wird,
können beim Abgleiten des Deckelhebels keine Kräfte von nennenswerter Höhe mehr
auf den bereits stark beschleunigten Schwenkhebel io zur Wirkung kommen.
-
Durch die Anordnung des Druckstückes 8 auf einem Zapfen 9 des Schwenkhebels
io wird auf dem Öffnungsweg eine große Berührungsflächie zwischen dem Hebelende
7 und dem Druckstück 8 .erreicht, so daß sich im Gegensatz zu den vorgeschlagenen
Ausführungen der Flächendruck zwischen Hebelende 7 und Druckstück 8 in mäßigen Grenzen
halten läßt. Die Berührungsflächen z---ischen Hebelende 7 und Druckstück 8 können
verschieden gestaltet sein; besonders günstige Verhältnisse ergeben sich, wenn sie
konkav gegen konvex ausgebildet werden.
-
Die beim Öffnungsvorgang hervorgerufene Drehbewegung des Druckstückes
8 wird vorteilhaft federnd begrenzt, -was beispielsweise durch die in Abb.I dargestellte
Anordnung der Blattfeder i i geschieht. Hierdurch wird erreicht, daß das Druckstück
8 sich beim Anpreßvorgang ohne weiteres richtig an das Hebelende 7 anlegt.
-
Die Bremsvorrichtung am Antrieb des Schwenkhebels bleibt zu Beginn
des öffnungsvorganges eine Zeitlang wirksam, so daß sich der öffnungswiderstand
anfänglich bis zur Freigabe des Bremsstabes 26 erhöht, wodurch der benötigte Öffnungsdruck
im Zylinder 22 vergrößert und damit die öffnungsbeschleunigung der Anpreßvorrichtung
in vorteilhafter Weise verstärkt wird.
-
Die beschriebene Bremsvorrichtung ist jedoch für den Ablauf des Bremsvorganges
nicht unbedingt erforderlich und kann gegebenenfalls zur Vereinfachung der Entleerungsvorrichtung
entfallen.
-
Die Bewegung der beschleunigten Anpr.ßvorrichtung wird durch die sich
im Zylinder 22 ausbildenden Luftpolster abgefangen und kommt nach kurzem Hinundherschwingen
des Kolbens zur Ruhe.
-
Durch diese Bauart werden im Gegensatz zu den bisher bekannten Ausführungsformen,
bei denen sich kurz vor Freigabe des Verschlußdeckels außerordentlich hohe Belastungsspitzen
du-rch
-DTängspannungenentwickeln, besonders wirtschaftliche Vorteile, wie Erhöhung- -der
Betriebssicherheit und Lebensdauer, bei verhältnismäßig leichter Bauart erreicht.
-
Anstatt durch das zwischen Hebelende 7 und Schwenkhebel io geschaltete,
kniehebelarti,g wirkende Druckstück 8 kann eine ähnliche Wirkung durch eine keilartig
wirkende Anzugsfläche zwischen Hebelende 7 und Schwenkhebel io erzielt werden.
-
Der Antrieb des Schwenkhebels kann auch mittels eines mechanischen
Getriebes, z. B. Schneckengetriebes, unter Zwischenschaltung eines genügend elastisch
federnden Gliedes erfolgen; hierdurch wird @ebenfalls erreicht, da:ß die Anpreßkurbel
in Öffnungsrichtung lediglich angetrieben, aber nicht starr festgehalten wird, so
daß deT- Schwenkhebel i o beim Lösen des Verschlußdeckels in öffnungsrichtung ungehemmt
bzw. nur mehr oder weniger elastisch gehemmt :ausschwingt und so beim Öffnen des
Klappdeckels ausweichen kann, ohne noch Kräfte aufnehmen zu müssen.
-
Für den Anp:reßvorgang wird, nachdem Deckel 3 mit Hebel q. geschlossen
worden ist, gemäß Abb. III durch Preßluftleitung 36 Preßluft in Zylinder 34. geleitet.
Der Kolben 33 wird hierdurch nach unten gedrückt, wobei durch Kolbenstange 32, Lenker
31 und Kurbel 3o die Nockenwelle 2.9 gedreht wird und die Lüftung der Bremsbacken
27 erfolgt. Der nach unten. bewegte Kolben gibt den seitlichen Stutzen 37 und damit
die Leitung 38 für den Preßluftdürchgang zum Zylinderstutzen 2q. frei. Der Kolben
des Zylinders 2z wird hierduTch von links nach rechts bewegt, wodurch der Schwenkhebel
io im Uhrzeigersinn gedreht und das Druckstück 8 mit KniehebeIwirkung gegen das
zylindrische Ende 7 des Deckelhebels q. angepreßt wird.
-
Durch Anordnung des Drehpunktes des Schwenkhebels in Deckelschließrichtung,
von der Unterstützungsstelle des ausschwingenden Deckelhebelendes aus gestehen,
wird eine unmittelbare Befestigung der Lager 6 an Zwischenstück 2 ermöglicht- und
dadurch gegenüber den bekannten Ausführungsformen eine Vereinfachung der Bauaxt
erreicht. Das am Schwenkhebel io gelagerte Druckstück @erfaßt also das Deckelheb:elende
zwischen sich und dem Drehpunkt des Schwenkhebels io in Deckelschließrichtung mitnehmend.
-
Sobald de Preßluftleitung 36 abgesperrt wird und der Druck im Betätigungszylinder
abfällt, wird durch Feder 3 5 der Kolben 33 "nieder nach oben gedrückt und die Bremse
eingelegt, so daß der Schwenkhebel in jeder beliebigen Endstellung festgesetzt wird.
Beim Wirksamwerden der Bremse steht der Kolben 21 noch unter genügend hohem Druck,
um ein Nachgehen der Anpreßvorrichtungzu verhindern. Das Lüftender -Bremse für den
Anpreßvorgang hat den Zweck, den variablen Reibungswiderstand in der Bremse aus
Betriebssicherheitsgründen - auszuschalten und die Höhe des Anpreßdruckes in gewünschter
Weise gleichmäßigeinstellen zu können.
-
Um die Bedienung der Vorrichtung zu erleichtern, ist ,es zweckmäßig,
die Drehung des Schwenkhebels in Schließrichtun,g zwangsläufig :erst nach dem Schließen
des Klappdeckels 3 mit Hebel q. einzuleiten.