EP2534071B1 - Stutzenanordnung für eine innen liegende komponente - Google Patents

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EP2534071B1
EP2534071B1 EP10818116.5A EP10818116A EP2534071B1 EP 2534071 B1 EP2534071 B1 EP 2534071B1 EP 10818116 A EP10818116 A EP 10818116A EP 2534071 B1 EP2534071 B1 EP 2534071B1
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EP
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nozzle
port
container
component
tube
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EP10818116.5A
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EP2534071A1 (de
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Peter Weigand
Gunter Quass
Jens Von Waaden
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Air Liquide Global E&C Solutions Germany GmbH
Original Assignee
Air Liquide Global E&C Solutions Germany GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D81/00—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents
    • B65D81/38—Containers, packaging elements, or packages, for contents presenting particular transport or storage problems, or adapted to be used for non-packaging purposes after removal of contents with thermal insulation
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65D—CONTAINERS FOR STORAGE OR TRANSPORT OF ARTICLES OR MATERIALS, e.g. BAGS, BARRELS, BOTTLES, BOXES, CANS, CARTONS, CRATES, DRUMS, JARS, TANKS, HOPPERS, FORWARDING CONTAINERS; ACCESSORIES, CLOSURES, OR FITTINGS THEREFOR; PACKAGING ELEMENTS; PACKAGES
    • B65D90/00—Component parts, details or accessories for large containers
    • B65D90/48—Arrangements of indicating or measuring devices

Definitions

  • the invention relates to a nozzle arrangement for access to a removable inside a device or container, expandable component with a product or reaction space consisting of a connected to the inner component nozzle of the nozzle tube by a connected to the outer jacket of the apparatus or container nozzle is guided concentrically therethrough.
  • the nozzle arrangement according to the invention is intended to be used for introduction of measuring or observation means into the internal component, but it can also be used for the inflow and outflow of fluids.
  • Nozzle assemblies providing access to a separate, internal space within an apparatus or container are known. These applications are usually in containers equipped with a heating or cooling jacket, when access to the product or reaction space is through the heating or cooling jacket. So will in Lueger, Encyclopedia of Technology, 1970, Vol. 16 , Described a nozzle arrangement for the interior of a double-walled container, wherein the sealing between the outer container wall and the passing through it nozzle tube is carried out with a stuffing box. In this way, for example, caused by thermal expansion movement between the inner and the outer apparatus wall is allowed.
  • Fig. 1 represented. Here, the neck (10) of the inner shell (12) is concentric by a second, in alignment in the outer jacket (13) of the container lying nozzle (14) passed.
  • the flanges of the nozzles (15, 16) are screwed together so that the space between the inner and outer sheath is sealed.
  • a compensator (17) a mutual displacement of inner to outer shell, by thermal expansion, allows.
  • a blind flange (18) With a blind flange (18), the nozzle (10) is closed.
  • the blind flange (18) can also be provided with a cylindrical displacement body, which protrudes in the assembled state in the nozzle (10), for example, to the inner shell (12) to prevent deposits in the nozzle (10).
  • German Utility Model G 83 05 747.1 an implementation is described in which the inner nozzle tube is equipped with a compensator and the outer nozzle tube is divided into two parts, wherein the first part with the inner shell and the second part is welded to the outer jacket of the container and the two parts are connected via a bearing shell made of a material with low thermal conductivity.
  • a heat conduction over this nozzle tube between the inner and outer shells of the container should be avoided.
  • German Auslegeschrift 1 573 289 describes a thermo-sensor arrangement which should also be suitable as a feedthrough for other measuring purposes.
  • thermocouple is a rotationally symmetrical tubular rotary member, which is provided at the upper end with a flange and at the lower end with a thread.
  • this part is introduced from the interior of the inner shell ago, with the threaded end in front, in a hole in the wall of the inner shell and bolted with a nut.
  • This gland also serves to attach one end of a bellows to the wall of the inner shell, which is fastened at its other end to the outer shell, so that the thermocouple and the bellows together form a passage into the inner component.
  • a disadvantage of this arrangement is that the thermocouple inserted from the inside of the inner component ago in the hole in the wall of the inner shell must become. The necessary good accessibility of the mounting point is not always given in practice.
  • connection between the inner component and its neck tube by nested cones or by a nested hemisphere / half shell or a threaded connection is formed and wherein the neck tubes of the inner component and the Apparatus or container are connected by at least one flange connection.
  • the cones may have an essentially, round or square cross section or the cross section of an isosceles triangle.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized in that the force for interlocking of the parts of the releasable connection by biasing an integrated in the pipe of the inner or the outer nozzle expansion compensator is generated.
  • connection sealing surfaces are pressed against each other and thereby exerted a force from the outer to the inner shell.
  • the internal component must be firmly installed in the container or apparatus.
  • the sealing surfaces of the sealing elements are usually coated with a sealing material.
  • Fig. 2 shows a nozzle (20) according to the invention which is connected via a cone sealing element (21) with the inner shell (22) of a component.
  • the nozzle (20) is guided concentrically out through a connecting piece (24) connected to the outer jacket (23) of a container.
  • the flanges (25, 26) of the nozzles are screwed together.
  • the expansion compensator (27) is stretched and generates the necessary pressing force for the cone sealing element (21).
  • a blind flange (28) the nozzle (20) is closed.
  • Fig. 3 shows the jacket (32) of an internal component, the outer jacket (33) of a container, the nozzle (30) which is guided through the nozzle (34).
  • the nozzle (30) is connected via the conical sealing element (31) with the jacket (32).
  • the flange of the nozzle (30) is directly connected by screws (39) with the blind flange (38).
  • the neck (30) is pulled against the blind flange (38), wherein the compensator (37) is stretched and the pressing force for the sealing element (31) is generated.
  • This variant requires good accessibility of the interior of the inner component for mounting the inner neck tube. It is particularly suitable if there is a high pressure in the inner component, because in this mounting direction this supports the contact pressure of the sealing surfaces of the sealing element (31).
  • Fig. 4 shows a construction variant in which the sealing element (41), via which the inner shell (42) is connected to the nozzle (40) consists of a nested hemisphere and half shell, respectively.
  • This variant is preferable if lateral displacements between the sockets (40, 44) of the inner jacket (42) and the outer jacket (43) are to be expected. In this case, a slight bend in the pipe of the nozzle (40) by the compensator (47) is allowed.
  • Fig. 5 shows a design variant which is particularly suitable when a high density of the sealing element (51) is required.
  • the sealing element (51) consists of a threaded connection, via which the inner jacket (52) is connected to the connecting piece (50).
  • the compensator (57) serves to allow smaller lateral displacements of the nozzle (50) relative to the nozzle (54) of the outer jacket (53).
  • the nozzle flanges (55, 56) are screwed together.
  • the nozzle (50) is closed by the blind flange (58).

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Description

  • Die Erfindung betrifft eine Stutzenanordnung für den Zugang zu einer im Innern eines Apparats oder Behälters gelegenen, ausbaubaren Komponente mit einem Produkt- oder Reaktionsraum, bestehend aus einem mit der innen liegenden Komponente verbundenen Stutzen dessen Stutzenrohr durch einen mit dem Außenmantel des Apparats oder Behälters verbundenen Stutzen konzentrisch hindurch geführt wird.
    In erster Linie soll die erfindungsgemäße Stutzenanordnung zu Einführung von Meß- oder Beobachtungsmitteln in die innen liegende Komponente dienen, sie kann aber auch für den Zu- bzw. Abfluss von Fluiden verwendet werden.
  • Stutzenanordnungen, die den Zugang zu einem im Innern eines Apparats oder Behälters liegenden, separaten, Raum gewähren, sind bekannt. Diese Anwendungsfälle liegen üblicherweise bei mit einem Heiz- oder Kühlmantel ausgestatteten Behältern vor, wenn der Zugang zum Produkt- oder Reaktionsraum.durch den Heiz- oder Kühlmantel hindurch verläuft. So wird in Lueger, Lexikon der Technik, 1970, Bd. 16, eine Stutzenanordnung für den Innenraum eines doppelwandigen Behälters beschrieben, bei der die Abdichtung zwischen der äußeren Behälterwand und dem durch sie hindurch tretenden Stutzenrohr mit einer Stopfbuchse erfolgt. Auf diese Weise wird eine, z.B. durch thermische Ausdehnung verursachte Bewegung zwischen der inneren und der äußeren Apparatewand zugelassen.
    Eine weitere, bekannte Bauart ist in der Zeichnung, Fig. 1, dargestellt. Hierbei wird der Stutzen (10) des Innenmantels (12) konzentrisch durch einen zweiten, fluchtend im Außenmantel (13) des Behälters liegenden Stutzen (14) hindurchgeführt. Die Flansche der Stutzen (15, 16) werden miteinander verschraubt, sodass der Raum zwischen Innen- und Außenmantel abgedichtet ist. Durch einen Kompensator (17) wird eine gegenseitige Verschiebung von Innen- zu Außenmantel, durch Wärmedehnung, ermöglicht. Mit einem Blindflansch (18) wird der Stutzen (10) verschlossen. Der Blindflansch (18) kann auch mit einem zylindrischen Verdrängerkörper versehen sein, der im montierten Zustand in den Stutzen (10) z.B. bis zum Innenmantel (12) hineinragt, um Ablagerungen im Stutzen (10) zu verhindern.
    In der deutschen Gebrauchsmuster-Schrift G 83 05 747.1 ist eine Durchführung beschrieben bei der das innere Stutzenrohr mit einem Kompensator ausgestattet ist und das äußere Stutzenrohr zweigeteilt ist, wobei der erste Teil mit dem Innenmantel und der zweite Teil mit dem Außenmantel des Behälters verschweißt ist und die beiden Teile über eine aus einem Werkstoff mit geringer Wärmeleitfähigkeit bestehenden Lagerschale verbunden sind. Durch diese Konstruktionsweise soll eine Wärmeleitung über dieses Stutzenrohr zwischen Innen- und Außenmantel des Behälters vermieden werden.
    In der deutschen Auslegeschrift 1 573 289 wird eine Thermofühler-Anordnung beschrieben, die auch als Durchführung für andere Meßzwecke geeignet sein soll. Bei dem sogenannten Thermofühler handelt es sich um ein rotationssymetrisches, rohrförmiges Drehteil, das am oberen Ende mit einem Flansch und am unteren Ende mit einem Gewinde ausgestattet ist. Um es als Durchführung für z.B. Messfühler zu verwenden, wird dieses Teil vom Innenraum des Innenmantels her, mit dem Gewinde-Ende voran, in ein Loch in der Wand des Innenmantels eingeführt und mit einer Mutter verschraubt. Diese Verschraubung dient gleichzeitig zur Befestigung eines Endes eines Faltenbalgs an der Wand des Innenmantels, der mit seinem anderen Ende am Außenmantel befestigt ist, sodass der Thermofühler und der Faltenbalg zusammen eine Durchführung in die innen liegende Komponente hinein bilden. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass der Thermofühler von der Innenseite der innen liegenden Komponente her in das Loch in der Wand des Innenmantels eingeführt werden muss. Die dafür notwendige gute Zugänglichkeit der Montagestelle ist aber in der Praxis nicht immer gegeben.
  • Nachteilig an den Bauarten, wie sie in Fig.1 und in G 83 05 747.1 beschrieben sind, ist, dass sie ausschließlich für fest im Apparat oder Behälter installierte Inneneinbauten geeignet sind. Für Einbauten, die, z. B. zur Inspektion oder Reparatur, aus dem Apparat herausnehmbar sein sollen, sind diese Stutzen weniger geeignet, da sie, um diese Prozedur zu ermöglichen, von der herauszunehmenden Komponente abgeschnitten werden müssen. Dieses Abschneiden, und auch das anschließende Wiederanbringen, der Stutzenanordnung erfordert einen großen Arbeitsaufwand.
    Es bestand daher die Aufgabe, eine Stutzenanordnung zur Verfügung zu stellen, bei der die Verbindung zwischen der innerhalb eines Apparats oder Behälters liegenden Komponente und ihrem Stutzenrohr zur Herausnahme der innen liegenden Komponente aus dem Apparat oder Behälter mit geringem Aufwand lösbar ist und für deren Montage eine gute Zugänglichkeit des Innenraums der innen liegenden Komponente nicht unbedingt erforderlich ist.
    Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass die Verbindung zwischen der innen liegenden Komponente und ihrem Stutzenrohr durch ineinander gesteckte Konen oder durch eine ineinandergesteckte Halbkugel/Halbschale oder eine Gewindeverschraubung gebildet wird und wobei die Stutzenrohre der innen liegenden Komponente und des Apparats oder Behälters durch mindestens eine Flanschverbindung verbunden sind. Dabei können die Konen einen, im Wesentlichen, runden oder quadratischen Querschnitt oder den Querschnitt eines gleichschenkligen Dreiecks haben.
  • Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zur Ineinanderpressung der Teile der lösbaren Verbindung durch Vorspannen eines im Rohr des inneren oder des äußeren Stutzens integrierten Dehnungskompensators erzeugt wird.
  • Bei diesen Verbindungsarten werden Dichtungsflächen aufeinander gepresst und dadurch eine Kraft vom Außen- auf den Innenmantel ausgeübt. Um diese Kraft abzufangen, muss die innen liegende Komponente entsprechend fest im Behälter oder Apparat installiert sein.
    Die Dichtungsflächen der Dichtelemente sind üblicherweise mit einem Dichtungsmaterial beschichtet.
  • An Hand der folgenden Beispiele und Zeichnungen soll die Erfindung und einige Ausgestaltungsformen der Erfindung erläutert werden.
    Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
  • Fig. 2 zeigt einen erfindungsgemäßen Stutzen (20) der über ein Konusdichtelement (21) mit dem Innenmantel (22) einer Komponente verbunden ist. Der Stutzen (20) wird konzentrisch durch einen mit dem Außenmantel (23) eines Behälters verbundenen Stutzen (24) nach außen geführt. Die Flansche (25, 26) der Stutzen werden miteinander verschraubt. Dabei wird der Dehnungskompensator (27) gespannt und die notwendige Presskraft für das Konusdichtelement (21) erzeugt. Mit einem Blindflansch (28) wird der Stutzen (20) verschlossen.
  • Fig. 3 zeigt den Mantel (32) einer innen liegenden Komponente, den Außenmantel (33) eines Behälters, den Stutzen (30), der durch den Stutzen (34) geführt wird. Der Stutzen (30) ist über das konische Dichtelement (31) mit dem Mantel (32) verbunden. Der Flansch des Stutzens (30) ist direkt durch Schrauben (39) mit dem Blindflansch (38) verbunden. Mittels der Schrauben (39) wird der Stutzen (30) gegen den Blindflansch (38) gezogen, wobei der Kompensator (37) gespannt und die Presskraft für das Dichtelement (31) erzeugt wird. Diese Variante erfordert eine gute Zugänglichkeit des Innenraums der innen liegenden Komponente zur Montage des inneren Stutzenrohrs. Sie ist besonders geeignet, wenn in der innen liegenden Komponente ein hoher Druck herrscht, denn bei dieser Einbaurichtung unterstützt dieser die Anpressung der Dichtflächen des Dichtelements (31).
  • Fig. 4 zeigt eine Bauvariante bei der das Dichtelement (41), über das der Innenmantel (42) mit dem Stutzen (40) verbunden ist, aus jeweils einer ineinandergesteckten Halbkugel und Halbschale besteht. Diese Variante ist zu bevorzugen, wenn mit lateralen Verschiebungen zwischen den Stutzen (40, 44) des Innenmantels (42) und des Außenmantels (43) zu rechnen ist. Dabei wird eine leichte Biegung im Rohr des Stutzens (40) durch den Kompensator (47) zugelassen.
  • Fig. 5 zeigt eine Bauartvariante die besonders geeignet ist, wenn eine hohe Dichtigkeit des Dichtelements (51) verlangt ist. Das Dichtelement (51) besteht aus einer Gewindeverbindung, über die der Innenmantel (52) mit dem Stutzen (50) verbunden wird. Der Kompensator (57) dient dazu, kleinere laterale Verschiebungen des Stutzens (50) relativ zu Stutzen (54) des Außenmantels (53) zuzulassen. Die Stutzenflansche (55, 56) werden miteinander verschraubt. Der Stutzen (50) wird durch den Blindflansch (58) verschlossen.

Claims (2)

  1. Stutzenanordnung für den Zugang zu einer im Innern eines Apparats oder Behälters gelegenen, ausbaubaren Komponente (22, 32, 42, 52) mit einem Produkt- oder Reaktionsraum, bestehend aus einem mit der innen liegenden Komponente verbundenen Stutzen (20, 30, 40, 50) dessen Stutzenrohr durch einen mit dem Außenmantel des Apparats oder Behälters verbundenen Stutzen (24, 34, 44, 54) konzentrisch hindurch geführt wird, wobei die Verbindung zwischen der innen liegenden Komponente und ihrem Stutzenrohr zur Herausnahme der innen liegenden Komponente lösbar ist und durch ineinander gesteckte Konen (21, 31) oder durch eine ineinander gesteckte Halbkugel/Halbschale (41) oder eine Gewindeverschraubung (51) gebildet wird und wobei die Stutzenrohre der innen liegenden Komponente und des Apparats oder Behälters durch mindestens eine Flanschverbindung (25, 26, 36, 38, 45, 46, 55, 56) verbunden sind.
  2. Stutzenanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft zur Ineinanderpressung der Teile der lösbaren Verbindung durch Vorspannen eines im Rohr des inneren oder des äußeren Stutzens integrierten Dehnungskompensators (27, 37, 47, 57) erzeugt wird.
EP10818116.5A 2010-02-09 2010-11-18 Stutzenanordnung für eine innen liegende komponente Not-in-force EP2534071B1 (de)

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