DE750620C

DE750620C - Verschluss fuer Hochdruckbehaelter u. dgl.

Info

Publication number: DE750620C
Application number: DE1938750620D
Authority: DE
Priority date: 1938-11-01
Filing date: 1938-11-01
Publication date: 1945-01-20

Description

Verschluß für Hochdruckbehälter u. dgl. Es sind Verschlüsse für Hochdruckbehälter bekannt, bei denen der Dieckel durch den Innendruck gegen einen Ansatz des Behälters gedrückt wird. Bei diesen bekannten Verschlüssen werden die Dichtungen zwischen dem Ansatz des Behälters und dem Deckel vorgesehen und durch das Anziehen ees Dekkels und vor allem durch den im Betriebszustande auf den Deckel wirkenden Innendruck gespannt. Hierbei stellt sich aber der Nachteil heraus, däß der gesamte auf dem Deckel lastende Innendruck auf die verhältnismäßig schwachen ringförmigen Dichtungen übertragen wird, so daß diese so stark belastet werden, daß sie umnötig hohe Spannungen erleiden und frühzeitig unbrauchbar werden. Um diese Nachteile zu vermeiden, hat man vorgeschlagen, eine besondere Dichtung außerhälb des Raumes zwischen Deckel und Ansatz vorzusehen. Dia hierbei. die Dichtung vom Inn:ens druck ,des Behälters unabhängig ist und dieser an ihr keine zusätzlichen Dichtungswirkungen hervorrufen kann, ist es erforderlich, die Dichtung durch besondere Anordnungen so stark zusammenzupresisen, daß kein Entweichen des Behälterinhalts unter Druck stattfindet. Auch diese Anordnung bringt recht große Schwierigkeiten mit sich, da beispielsweise hohe Anpreßkräfte für die Dichtungen erfordeAich sind und auf eine gleichmäßige Belastung beim Anziehen zu achten ist. Nach anderen Vorschlägen soll das Anpressen der vom Innendruck nicht beeinflußten Dichtung gegen den Deckel mittels federnder Mittel oder durch gasförmige oder flüssige Druckmittel erfolgen. Solche Anordnungen erfordern zusätzliche Hilfsmittel und geben keine Gewähr für dauernde Sicherheit. Außerdem ist es bekannt, als Dichtungsmittel für Abschlußkörper o. dgl. elastische Dichtungsringe zu verwenden, die aus einem von einem metallischen Mantel umgebenen elastischen Kern bestehen und die nach Einsetzen in eine Schwalbenschwanznut durch bleibende Verformung der Abschlußplatte in der Nut festgehalten werden.
Die Erfindung bezieht sich auf einen Verschluß für Hochdruckbehälter u. dgl., bei, dem der Deckel durch den Innendruck gegen einen Ansatz des Behälters gedrückt wird und bei dem eine besondere, mit Vorspannung angesetzte elastische Dichtung außerhalb des Raumes zwischen Deckel und Ansatz vorgesehen ist. Gemäß der Erfindung wird hierbei ein metallischer Dichtungsring, der in an sich bekannter Weise im Querschnitt etwa rechteckig mit parallel gewölbten Stirnflächen ausgebildet ist, an der Unterseite des Deckels mittels eine Vorspazmung hervorrufender Zugschrauben derart befestigt, daß der Innendruck den metallischen' Dichtungsring fest gegen die Behälterwandung preßt.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung im Schnitt dargestellt. Im Innern des Kopfteils eines zylindrischen Druckbehälters i befindet sich ein kolbenartig ausgebildeter Deckel 2. Er ist gegen ein zu tiefes Hineingleiten in den Behälter durch einen an diesem angebrachten Vorsprung oder dadurch; daß das Oberteil einen größeren Innendurchmesser als das sonstige Zylinderinnere aufweist, gesichert. Der Behälter i ist ferner oberhalb des Deckels 2 mit einer Ausdrehung 4. versehen, in die ein mehrteiliger Ring 5 eingelegt ist. Gegen dessen hervorstehende untere Fläche I-1 wird unmittelbar der Deckel 2 durch den Innendruck gepreßt. Die der Behältermitte zugewandte Seite des mehrteiligen Ringes 5 ist abgeschrägt. An dieser schrägen Fläche liegt :ein ein- oder mehrteiliger Innenring 6 an, der den Ritt g 5 gegen ein Kippen sichert und auf seiner der schrägen Fläche entgegengesetzten Fläche an einem Absatz des Deckels 2 anliegt. Den Winkel der Abschrägung der Begrenzungsflächen der beiden Ringe 5 und 6 wählt man zweckmäßig so klein, daß zwar noch eine Keilwirkung beim Anziehen vorhanden ist, daß der Ring 6 aber infolge der auftretenden Reibung selbst beim Einwirken starker Drücke nicht durch den dabei gegebenenfalls zum Kippen neigenden Ring 5 herausgedrückt werden kann.
Durch mehrere über den Umfang des Innenringes 6 gleichmäßig verteilte Bohrungen sind Zugschrauben 8 gesteckt, durch die er mit einem am unteren Ende des Deckels 2 angeordneten zusätzlichen Dichtungsring 9 über im Deckel befindliche Bohrungen 7 in Verbindung steht.
Die unten noch eingehender beschriebene zusätzliche Dichtung 9 ist so ausgebildet, daß der Deckel2 unmittelbar ohne dazwischengelegte Dichtungsringe u. dgl. an den mehrteiligen Ring 5 gepreßt wird, so daß die gemeinsame nutzbare Auflagefläche, die nicht noch durch zwischengelegte Dichtungen verkleinert ist, lediglich mit Rücksicht auf die Materialverformung und die zulässigen Preßkräfte gestaltet sein kann. Auch verändert der Dekkel bei zunehmendem Druck seine Lage niemals, da infolge des Fehlens von Dichtungen zwischen Deckel und Ring ein Nachgeben elastischen Dichtungsmaterials nicht vorkommen kann.
In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel ist ein den Deckel 2 und den Innenring 6 durchsetzender Schraubensatz 8 angeordnet. Der Schraubensatz 8 ist mit dem an der unteren Deckelseite angeordneten Dichtungsring 9 verschraubt, sichert somit den Ring 6 und gibt zugleich der Dichtung 9 eine gewisse Vorspannung.
Der Dichtungsring 9 ist gewölbt ausgebildet und besteht aus einem kräftigen Randprofil, während in der Mitte zwei starke Einschnürungen II-II vorhanden sind, die ein -ewisses elastisches Verhalten ermöglichen. Der Dichtungsring 9 ist am Umfange ballig gedreht und liegt infolgedessen zunächst nur an einem -feil der vom Behälter i gebildeten Auflagefläche I11-III und an der durch eine Ausdrehung des Deckels 2 gebildeten Auflagefläche IV-IV an. Durch die beim Anziehen der Zugschraube 8 erzeugte Vorspannung und vor allem durch die im Behälterinnern auftretenden Druckkräfte. werden während des Betriebes starke Preßkräfte in seitlicher Richtung auf die Flächen III-111 und IV-IV ausgeübt, die in ihrer Stärke in erster Linie vom Betriebsdruck abhängig sind, so daß der Dichtungsring 9 bei höherem Betriebsdruck stärker gegen die Wandungen gedrückt wird. Durch geeignete Wahl der Abmessungen des Dichtungsringes kann praktisch jedes gewünschte Gbersetzungsverhältnis in den Kräften erzielt werden.
Die Zugschrauben 8 führt man zweckmäßig verhältnismäßig dünn aus, damit sie als federnde Elemente wirken, wenn durch Wechseln der Betriebsdrücke der Dichtungsring 9 seine Form verändert. Eine dünne Ausführung wird dadurch ermöglicht, daß die Vorspannung nur gering zu sein braucht.
Um die Formveränderungen des Dichtungsringes 9 recht weitgehend zu ermöglichen, ohne daß die infolge hoher Zugspannungen an den eingekerbten Stellen II-11 hervorZerufenett starken Kerbwirkungen schädlich wirken, übt man zweckmäßig vor dem Einbau, besonders bei Verwendung empfindlicher W erkstoife, mittels Druckrollen an den Stellen 11-II einen größeren Druck aus utid erhält dadurch Druckvorspannungen, durch die Gefahren für den Dichtungsring 9 weitgehend verringert werden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verschluß für Hochdruckbehälter u. dgl., bei dem der Deckel durch den Innendruck gegen einen Ansatz des Behälters gedrückt wird und bei dem eine besondere, mit Vorspannung angesetzte elastische Dichtung außerhalb des Raumes zwischen Dleckel und Ansatz vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß ein metallischer Dichtungsring (9), der in an sich bekannter Weise im Querschnitt :etwa rechteckig, mit etwa parallel gewölbten Stirnflächen ausgebildet ist, an der Unterseite des Deckels (2) mittels :eine Vorspannung hervorrufender Zugschrauben (8) derart befestigt ist, daß der Innendruck den metallischen Dichtungsring (9) auseinanderspreizt und dadurch die Außenfläche des Dichtungsringes (9) fest gegen die Behälterwandung preßt.
2. Verschluß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugschrauben (8) derart schwach ausgeführt sind, daß sie als federnde Elemente bei Veränderung der Form des Dichtungsringes (9) infolge von Dzuckänderungenwirken.
3. Verschluß nach den Ansprüchen i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugschrauben (8) auf der Oberseite des Deckels zugleich einen Ring (6) durchsetzen, der mit seinem Innenrand an einem Ansatz des Deckels (2) anliegt und mit seinem Außenrand einen mehrteiligen Ring (5) abstützt, der in an sich bekannter Weise in eine Ausdrehung (4) des Behälters (i) eingelassen ist und gegen dessen hervorstehende untere Fläche (1-I) der Deckel (2) unmittelbar durch den Innendruck gepreßt ist.
4. Verschiuß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (6) :einen kegeligen Außenrand aufweist und gegen ,eine entsprechend kegrnelige Innenfläche des als Ansatz dienenden mehrteiligen Ringes (5) anliegt.
5. Verschluß nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtungsring (9) aus einem kräftigen Randprofil besteht und zur Erhöhung seiner Elastizität Einschnüru,ngen (II-II) hat.
6. V.erschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Werkstoff des Dichtungsringes (9) zur Erzielung einer D'ruckvorspannung an den Einschnürungsstellen (II-II) durch Druckrollen verdichtet ist. Zur Abgrenzung des Anmeldungsgegenstandes vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: deutsche Patentschriften . . . . . Nr. 555 288, 653 275, 547 803.