ES2207001T3 - Dispositivo tensionador de pernos para tapa de brida. - Google Patents

Abstract

Un mecanismo (1) para fijar selectivamente una tapa (14) a un reborde (12) de un recipiente de presión (15), teniendo la tapa (14) y el reborde (12), cada uno al menos una abertura (48a, 48b) a través de los mismos, alineándose las aberturas (48a, 48b) cuando la tapa (14) se posiciona enfrente del reborde (12), comprendiendo el mecanismo (1): al menos un pistón (34) dispuesto en un lado de la tapa (14) y el reborde (12), que se puede accionar selectivamente hacia la tapa (14) y el reborde (12); un accionador (26, 32) selectivamente activado para accionar el pistón (34) hacia la tapa (14) y el reborde (12); un perno (10) fijado al pistón (34) y que se extiende a través de las aberturas alineadas (48a, 48b) de la tapa (14) y el reborde (12), teniendo el perno (10) una cabeza de perno (42) alejada del pistón (34) de manera que la cabeza de perno (42) esté posicionada en un lado opuesto del reborde (12) y la tapa (14) del pistón (34); una placa de anclaje (18) amovible que tiene un agujero (20)a través del cual el perno (10) se extiende cuando el pistón (34) se acciona hacia la tapa (14) y el reborde (12), teniendo el agujero (20) una porción más ancha (46) y una porción más estrecha (44), pudiendo moverse la placa de anclaje (18) entre una primera posición, en la que la porción mas estrecha (44) del agujero (20) se alinea con las aberturas (48a, 48b) de la tapa (14) y el reborde (12), y una segunda posición, en la que la porción más ancha (46) del agujero (20) se alinea con las aberturas (48a, 48b) de la tapa (14) y el reborde (12).

Description

Dispositivo tensionador de pernos para tapa brida.

Campo de la invención

La invención se refiere a recipientes de presión, y más en particular a un dispositivo de tensionado de pernos para fijar una tapa a un reborde o brida de dicho recipiente.

Antecedentes de la invención

Muchos procedimientos industriales, tales como procedimientos de coquización o procedimientos de tratamiento químico, emplean grandes recipientes de presión, a menudo dispuestos verticalmente con mecanismos de cierre superior e inferior. El cierre inferior incluye usualmente una tapa que generalmente es totalmente maciza y está fijada al recipiente por docenas de pernos. Para retirar la tapa inferior del recipiente (un procedimiento a veces denominado "descabezamiento" del recipiente), la tapa inferior está generalmente soportada por un mecanismo elevador hidráulico, a continuación se desacopla del recipiente, en ese momento se puede bajar mediante el mecanismo hidráulico. La operación se invierte para volver a fijar en su sitio la tapa. El desacoplamiento y el reacoplamiento del cierre inferior puede requerir mucha mano de obra, debido a la masa de la tapa inferior y a los numerosos pernos que la mantienen en su sitio.

Se muestran ejemplo de cierres amovibles en las patentes de los Estados Unidos nº 4.820.384 y 5.290.072, cada una de Pechacek, y la patente de los Estados Unidos nº 5.221.019, de Pechacek et al.. Por ejemplo, la patente 4.820.384 de Pechacek presenta un conjunto de tapa de recipiente accionable a distancia que incluye una tapa 10, que se puede fijar a un reborde 5 que rodea una abertura del recipiente. Cuando la tapa 10 se encuentra en una posición levantada, una serie de patillas de conexión 60 introducidas a través de los agujeros correspondientes 20f en un anillo de fuerza 20 y agujeros en forma de ranura de llave 30a en un anillo de bloqueo 30, que se gira para que las cabezas de las patillas de conexión 60e se bloqueen detrás del anillo de bloqueo 30. Se aplica a continuación la presión hidráulica a un accionador de fuerza 40, presurizando los anillos anulares interior y exterior 40a, 40b, que se expanden para tensionar las patillas 60 y la tapa. A continuación se gira un anillo de rampa 50 hasta que una serie de rampas 50a entran firmemente en contacto con una serie complementaria de rampas 10b sobre la tapa 10. A continuación, el accionador de fuerza 40 se despresuriza. De acuerdo con la patente 4.820.384 de Pechacek, el ángulo de inclinación de las rampas es suficientemente superficial para que la fricción entre el anillo de rampa 50 y la tapa 10 prevenga el deslizamiento.

La patente 4.820384 de Pechacek muestra un mecanismo para facilitar el acoplamiento y la retirada del a tapa. En vez de apretar y aflojar individualmente un gran número de pernos, se bloquean selectivamente las patillas de conexión detrás de una placa de anclaje. Sin embargo, el mecanismo descrito en esta patente es complejo. Por ejemplo, para fijar la tapa, el mecanismo requiere en primer lugar disponer la placa de anclaje en posición detrás de las patillas no sometidas a tensión, a continuación se tensionan las patillas mediante un anillo de presión complejo, y a continuación se utiliza un anillo de rampa separado para soportar las patillas una vez que están tensionadas.

Otro ejemplo, la patente de los Estados Unidos nº 5.228.825 de Fruchtbaum et al., presenta un cierre de recipiente de presión en el que un recipiente V está equipado con un conjunto de cabeza A, que incluye un reborde inferior F en una abertura dentro del recipiente V. Una cabeza inferior generalmente circular H (reborde ciego) se fija contra el reborde F para obturar el recipiente V con una junta de estanqueidad apropiada. En un uso normal, el recipiente V es obturado por una pluralidad de resortes 14 y ganchos 12. Los ganchos 12 anclan un elemento de retención móvil 10 a la cabeza inferior H. Los resortes 14 polarizan el elemento de retención 10 alejándolo del reborde F para tensionar los ganchos 12 para obturar la cabeza inferior H contra el reborde F.

En la patente 5.228.825 una pluralidad de cilindros están dispuestos para tirar del elemento de retención móvil 10 hacia abajo hacia el reborde F. Antes de fijar la cabeza inferior H, se despliegan los ganchos 12, como se muestra en la figura 7 de la patente. Los cilindros 30 se presurizan para comprimir los resortes 14, la cabeza inferior H se levanta para acoplarse al reborde F, y los ganchos 12 pivotan a continuación hacia dentro por debajo de las horquillas 36. Los cilindros 30 se despresurizan, y los resortes 14 polarizan entonces el elemento de retención 10 hacia arriba desde el reborde F, y los ganchos 12, a su vez, se acoplan a las horquillas 36 y mantienen firmemente la cabeza inferior H en su sitio contra el reborde F.

En vez de pernos o patillas, el dispositivo de la patente 5.228.825 utiliza ganchos y horquillas conjuntamente con un elemento de retención axialmente móvil. El dispositivo descrito también requiere que cada uno de los ganchos pivote para acoplarse detrás de o desacoplarse de las horquillas.

De manera similar, la patente de los Estados Unidos nº 2.734.824 de DeLuca, muestra un autoclave o recipiente de presión que incluye un depósito 10 dispuesto verticalmente que tiene una tapa inferior. Una pluralidad de pernos 46 se espacian alrededor del depósito 10 y se disponen para acoplar una tapa 13 cuando se cierra la tapa 13. Cada perno 46 se fija con rosca en su extremo superior a un elemento bifurcado 47 y tiene un resalte 48 que descansa firmemente contra la superficie inferior del elemento 47. En correspondencia con cada perno hay una ranura radial 61' en el borde de la tapa y una ranura 61 en un reborde 65 del depósito. El extremo inferior de cada perno 56 está provisto de una tuerca 59 y una arandela 60 para acoplarse en la parte inferior de la tapa 13. Los cilindros 49 actúan para desplazar sus pernos respectivos hacia abajo, y una serie de levas 56 cooperan para hacer oscilar los pernos hacia fuera para desacoplar los pernos de la tapa y del reborde para permitir la apertura de la tapa 13.

Los pernos 46 en la patente 2.734.824, mientras proporcionan los medios básicos para mantener la tapa 13 en posición, no prevendrían, de acuerdo con esta patente, la apertura accidental de la tapa 13 si falla la presión hidráulica sobre los cilindros 49. Para evitar este caso, se provee un anillo de bloqueo 64 sobre la parte superior del reborde 65. El resalte superior 48 de cada perno 46 se espacia ligeramente por encima de la superficie superior del anillo de bloqueo 64 cuando la tapa 13 se cierra con bloqueo. El anillo 64 tiene una pluralidad de porciones cortadas de forma rectangular 66, y un borde de cada una de las porciones cortadas 66 está provista de una ranura estrecha 67. El anillo 64 puede girar hacia una posición de bloqueo en la que la ranura 67 se acopla en el cuerpo del perno 46 y se alinea con su collar superior 48, como se muestra en las figuras 4 y 5 de la patente 2.734.824. Por otra parte, cada elemento 47 se puede alinear con su porción cortada asociada 66 cuando la tapa 13 ha de abrirse.

El aparato mostrado en la patente 2.734.824 utiliza un mecanismo relativamente complejo que requiere que los pernos pivoten para asentarse y despegarse. Además, los mismos componentes hidráulicos que accionan el pivotamiento, también deben soportar la fuerza descendente sobre los pernos cuando se obtura el depósito. De este modo el anillo de bloqueo se debe emplear por separado para proteger contra la apertura accidental en caso de un fallo hidráulico.

La patente alemana DE 1.874985 U presenta un mecanismo de fijación que comprende una pluralidad de pistones dispuestos en un lado de dos rebordes de un recipiente de presión y una tapa. Cada pistón se fija a un perno que se extiende a través de las aberturas alineadas de los rebordes, el perno que tiene además una cabeza que se posiciona en un lado opuesto de los rebordes del pistón. El mecanismo comprende además una placa de anclaje con un número de agujeros que corresponden al número de pistones, en los que los pernos se extienden a través de los agujeros cuando el pistón es accionado hacia los dos rebordes. Cada agujero tiene una porción más ancha y una porción más estrecha, en el que se puede mover la placa de anclaje entre una primer posición, en la que las porciones más estrechas de los agujeros se alinean con las aberturas de los rebordes, y una segunda posición, en la que las porciones más anchas de los agujeros se alinean con las aberturas de los rebordes. Las cabezas de perno se dimensionan para introducirse longitudinalmente a través de las aberturas de los rebordes y a través de la porción más ancha del agujero de la placa de anclaje, se dimensionan para no introducirse longitudinalmente a través de la porción más estrecha del agujero de la placa de anclaje.

Cuando se actúa sobre los pistones desde los rebordes, la placa de anclaje se puede mover a la segunda posición que permite que los rebordes se separen pasando la cabeza de perno a través de las correspondientes porciones más anchas de los orificios de la placa de anclaje y las aberturas de los rebordes. Cuando la placa de anclaje está en la primera posición, los pistones pueden ser accionado hacia los rebordes para fijarse juntos. Para accionar los pistones en ambas direcciones, el mecanismo de la patente DE 1.874.985 U usa un accionador hidráulico de dos vías.

El mecanismo de la patente DE 1.874.985 U fija firmemente los rebordes de un recipiente de presión y una tapa. Sin embargo, los accionadores hidráulicos de dos vías usados en este mecanismo son relativamente costosos.

De este modo, existe una necesidad en la técnica de un mecanismo que fija selectivamente y firmemente una tapa a un reborde de un recipiente de presión, que se puede acoplar y desacoplar simple y eficazmente. Existe una necesidad adicional de dicho mecanismo que conduce a un accionamiento a distancia. Hay todavía una necesidad adicional de dicho mecanismo que no cuenta con presión hidráulica para mantener el acoplamiento.

Sumario de la invención

Nuestra invención se dirige hacia las anteriores necesidades en la técnica proporcionando un dispositivo de tensionado de pernos que fija selectivamente una tapa en un reborde de un recipiente de presión. Se puede emplear una pluralidad de dichos dispositivos, usando una pluralidad de pernos que se extienden a través de aberturas coincidentes en el reborde y en la tapa. Se dispone una o unas placas de anclaje móviles, también con agujeros a través de los cuales se extiende cada perno, adyacentes al reborde o la tapa. La cabeza de cada perno se introduce a través del agujero asociado de la placa de anclaje sólo si la placa de anclaje está correctamente orientada. Un pistón en el extremo opuesto del perno puede ser accionado para forzar el perno a través de las aberturas para que la cabeza de pistón se separe del reborde y de la tapa. Esto permite que la placa de anclaje se oriente para que cuando se permite el regreso del pistón, un elemento resiliente polarice la cabeza de perno contra la placa de anclaje para fijar juntos el reborde y la tapa. La invención se refiere a un mecanismo para fijar selectivamente una tapa a un reborde de un recipiente de presión según las características de las reivindicaciones adjuntas.

Estos y otros objetos, características y ventajas de la presente invención se entenderán más claramente a partir de la siguiente proposición en referencia a los siguientes dibujos, en los que las mismas referencias numéricas se refieren a los mismos elementos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1A es una vista esquemática en alzado de un mecanismo de cierre de reborde y tapa de acuerdo con una realización de la presente invención.

La figura 1B es una vista tomada a lo largo de la línea B-B de la figura 1A.

La figura 2 es una vista esquemática en alzado de un mecanismo de cierre de reborde y tapa de acuerdo con otra realización de la presente invención.

La figura 3 es una vista esquemática superior del extremo inferior de un tambor de coque que emplea una pluralidad de mecanismos de cierre de reborde y tapa similares al mecanismo mostrados en la figura 2.

La figura 4 es una vista lateral en alzado de los mecanismos de cierre y la porción inferior del tambor de coque mostrados en la figura 3.

La figura 5 es una vista inferior en planta de los mecanismos de cierre y del tambor de coque mostrados en la figura 3.

La figura 6 es una vista esquemática en alzado de un mecanismo de cierre de reborde y de tapa de acuerdo con otra realización de la presente invención.

Las figuras 7A y 7B son ilustraciones esquemáticas de un mecanismo de control hidráulico para usar con un mecanismo de cierre de reborde y de tapa de la presente invención.

Descripción detallada de las realizaciones preferidas

Las figuras 1A y 1B ilustran esquemáticamente un mecanismo de cierre de reborde y de tapa 1, para cerrar y abrir un recipiente de presión 15, de acuerdo con una realización de la presente invención. Alrededor de la abertura del recipiente de presión hay un reborde 12 con el cual se acopla una tapa 14. Preferiblemente, una junta de estanqueidad 13 se asienta entre el reborde y la tapa. El reborde 12 y la tapa 14 tienen aberturas longitudinales coincidentes 48a, 48b, que se alinean cuando la tapa 14 está en una posición enfrentada al reborde 12. Un perno 10 se extiende longitudinalmente a través de las aberturas coincidentes 48a, 48b para mantener el reborde 12 y la tapa 14 juntos como se describe más adelante.

El perno 10 tiene una caña 40 con una cabeza 42 en un extremo de la misma. La cabeza 42, que se puede fijar al perno 10 o formar íntegramente con el mismo, es mayor que la caña 40 en sección transversal, pero es suficientemente pequeña para introducirse a través de la abertura 48a o 48b de al menos el reborde 12 o la tapa 14, como se menciona más en detalle más adelante. Se sitúa un pistón 34 en el otro extremo de la caña 40 del perno 10. La cabeza de perno 42 y el pistón 34 se pueden posicionar, como se muestras, en los lados opuestos del reborde 12 y de la tapa 14.

El pistón 34 en la realización ilustrada se dispone deslizantemente en un cilindro hidráulico 26, que se fija a la parte inferior de la tapa 14. El cilindro 26 se puede montar en la tapa 14 mediante un soporte de montaje convencional 28 y pernos 30 (sólo uno los cuales es visible en la figura 1A), o similares. El pistón 34 y el cilindro 26 se forman cada uno preferiblemente en un material relativamente muy resistente tal como un acero de baja aleación de carbono. Se pueden sustituir por otros materiales apropiados, como el acero inoxidable u otros aceros de alta aleación, bien conocidos por la técnica,

El pistón 34 de la realización ilustrada en la figura 1A es de una construcción estándar de dos piezas, e incluye una pieza superior 36 y una pieza inferior 38 con una junta tórica 35 dispuesta entre medias. En esta realización, se usan tornillos de presión 45 para fijar el pistón en el extremo del perno 10, y también para fijar juntos las dos piezas 36, 38 del pistón.

Se proporciona un elemento resiliente 16 para polarizar el pistón 34 longitudinalmente alejándolo del reborde 12 y de la tapa 14, de manera que la cabeza de perno 42 se polariza hacia el reborde y la tapa. En la realización ilustrada, el elemento resiliente 16 es una arandela de resorte o arandelas de resorte dispuestas dentro del cilindro entre el pistón 34 y la tapa 14 de manera que el perno 10 se extiende a través del mismo.

En esta realización, el mecanismo 1 se muestra con el perno 10 que tiene la cabeza de perno 42 orientada hacia el reborde 12 y el pistón 34 hacia la tapa 14. Si se desea, esta disposición se puede invertir, con el pistón 34 situado hacia el reborde 12 y la cabeza de perno 42 situada hacia la tapa 14. Sin embargo, en aplicaciones tales como los cierres de tambores de coque, las temperaturas cerca del tambor pueden ser muy altas. Por consiguiente, si se invirtiese la disposición, podrían ser necesarias medidas para amortiguar los componentes hidráulicos y las arandelas de resorte 16 de las altas temperaturas.

Sin tener en cuenta la orientación, la cabeza de perno 42 se debería dimensionar para introducirse a través de la abertura 48a o 48b del reborde 12 o de la tapa 14 más cercano a la cabeza de perno 42, y se dispone una placa de anclaje 18 enfrente del reborde 12 y de la tapa 14 desde el pistón 34. La placa de anclaje 18, que se puede mover respecto del reborde 12 y de la tapa 14, tiene un agujero 20 a través del cual se extiende el perno 10. El agujero 20 incluye al menos dos regiones diferentemente dimensionadas que se pueden alinear alternativamente con las aberturas 48a, 48b del reborde y de la tapa: una porción estrechada 44, a través de la cual no puede introducirse longitudinalmente la cabeza 42 del perno 10, y una porción ensanchada 46 a través de la cual se puede introducir longitudinalmente la cabeza de perno. El agujero 20 se puede conformar en una cualquiera de diversas maneras. En la realización ilustrada, el agujero 20 tiene forma de cerradura, con una porción ensanchada generalmente circular 46 y una porción estrechada alargada continua 44.

Las figuras 1A y 1B muestran la placa de anclaje 18 en una posición en la que la porción estrechada 44 del agujero 20 se alinea con la cabeza de perno 42 y las aberturas coincidentes 48a, 48b del reborde 12 y la tapa 14. La porción de la placa de anclaje 18 que rodea la porción estrechada 44 del agujero 20 proporciona por consiguiente una superficie de soporte para la cabeza de perno 42. La placa de anclaje 18 se puede mover de manera que la porción ensanchada 46 del agujero 20 se alinea en su lugar con la cabeza de perno 12 y las aberturas coincidentes 48a, 48b del reborde 12 y la tapa 14.

En la realización ilustrada, el pistón 34 es accionado introduciendo fluido hidráulico en el interior del cilindro 26 a través de un orificio 32 en el lado distal del pistón 34. Esto conduce el pistón 34 hacia el reborde y la tapa contra la polarización del elemento resiliente, la arandela de resorte 16, en esta realización, que se comprime por el pistón 34. Este aleja con fuerza la cabeza de perno 42 del reborde y la tapa, de manera a estar a una distancia conveniente de la placa de anclaje 18. Cuando la cabeza de perno 42 está así posicionada, la placa de anclaje 18 se puede mover respecto de la tapa 14 y del reborde 12. El intervalo de movimiento está limitado por la presencia de la caña 40 del perno 10 dentro del agujero 20.

Cuando se permite el regreso del pistón 34 bajo la polarización del elemento resiliente 16 con la placa de anclaje en la posición ilustrada en las figuras 1A y 1B, el mecanismo 1 actúa para fijar el reborde 12 y la tapa 14 juntos. Puesto que la placa de anclaje 18 se posiciona de manera que la porción estrecha 44 del agujero 20 se alineé con las aberturas 48a, 48b, la cabeza de perno 42 no puede pasar a través del agujero 20. Cuando el elemento resiliente 16 aleja a la fuerza el pistón 34 del reborde 12 y de la tapa 14, la cabeza de perno 42 topa contra la placa de anclaje 18, previniendo que el pistón 34 se aleje de la placa de anclaje. De este modo, la fuerza del elemento resiliente 16 fijara el reborde 12 y la tapa 14 juntos, comprimiendo la junta de estanqueidad entre medias.

Por otra parte, cuando se permite el regreso del pistón, cuando la porción ensanchada 46 del agujero 20 de la placa de anclaje se alinea con la cabeza de perno 42, el elemento resiliente 16 tira de la cabeza de perno dentro de la porción ensanchada 46 del agujero. De este modo, el reborde 12 y la tapa 14 se pueden separar pasando la cabeza de perno 42 por completo a través de las aberturas 48a, 48b del reborde 12 y de la tapa 14.

La figura 2 muestra otra realización del mecanismo de cierre de la presente invención, Esta figura ilustra la tapa 14 y las porciones del mecanismo que se fijan a la tapa 14, que se ha separado del reborde del recipiente (la figura no muestra el reborde ni la placa de anclaje).

Se puede emplear un espaciador del sumidero térmico 56 entre la tapa 14 y el cilindro 26 (o entre el reborde 12 y el cilindro 26, si se invirtiese la orientación del perno 10) de esta realización. En los momentos durante un ciclo retardado de coquización, por ejemplo, la tapa 14 alcanzará temperaturas relativamente elevadas. Al emplear este espaciador del sumidero térmico 56, las arandelas de resorte 16 y los componentes hidráulicos se pueden mantener dentro de intervalos aceptables de temperatura. El espaciador del sumidero térmico 56 puede formarse íntegramente con el cilindro 26 o se puede proporcionar como una pieza separada. Se prefiere que el espaciador del sumidero térmico 56 se forme a partir de un acero de aleación (similar al normalmente utilizado en las tapas ciegas de tambor de coque) para proporcionar una resistencia adecuada a temperaturas elevadas, pero se pueden emplear otros materiales apropiados, tales como acero de baja aleación de carbono o hiero fundido, En esta realización, el espaciador del sumidero térmico 56 emplea aletas para incrementar el área superficial y para disipar mejor el calor. Estas aletas 58 se pueden disponer longitudinal, circunferencialmente o de otro modo, o se pueden omitir todas juntas.

Se puede emplear un collar de protección optativo 60 alrededor del perno 10. Este collar 60 se puede fijar dentro de la abertura a través de la tapa 14 e introducirse a través de la abertura a través del reborde 12. El collar 60 ayuda a guiar el desplazamiento del perno 10 y protege la superficie deslizante del perno 10 cuando la tapa 14 se ha retirado del reborde 12. El collar 60 protege el perno 10 de sufrir daño mecánico, y también espacia la superficie deslizante expuesta del perno 10 de la superficie de la tapa 14. Puesto que no se deslizan el uno respecto del otro, se puede formar una junta más eficaz entre el collar 60 y la tapa 14 que podría formarse entre el perno y la tapa 14 en ausencia del collar 60. Por otra parte, la junta deslizante entre el perno 19 y el collar 60, se eleva por encima de la superficie de la tapa, donde se pueden reunir los contenidos del recipiente de líquido. Esto ayuda a reducir la filtración de los contenidos del recipiente de líquido en el mecanismo, especialmente cuando se retira la tapa 14. Se forma típicamente un brazo 60a de hierro fundido, pero se puede formar de grafito, cerámica, fibra mineral, acero de aleación elevada, o similares.

También se muestra en la figura 2 un tope guía libre 62 dentro del cilindro 26. Este elemento guía tanto el perno 10 como las arandelas de resorte 16 cuando se acciona el pistón 34. La longitud de la guía 62 en la dirección longitudinal se puede seleccionar para definir los límites del movimiento del pistón 34. Cuando se mueve hacia la tapa 14, el pistón se detiene cuando topa contra la guía 62. Esto limita el grado por el cual las arandelas de resorte 16 se pueden comprimir en cada ciclo. Como se apreciará por los expertos en la técnica, esto ayuda a proteger las arandelas 16 contra un fallo prematuro debido a compresiones repetidas de gran amplitud.

Tanto el collar 60 como la guía 62 se pueden formar a partir de un material tal como un acero de baja aleación de carbono, que es de una resistencia bastante elevada. Muchos de estos materiales que se usan comúnmente en las aplicaciones de diseño de maquinaria, tal como hierro fundido o acero inoxidable, se pueden usar en su lugar, para uno de los dos o para ambos.

En la realización ilustrada en la figura 2, la pieza es una construcción de una sola pieza, distinguiéndose del pistón de dos piezas de la realización de la figura 1A. En esta realización, el perno 10 se extiende enteramente en el interior y se fija directamente por acoplamiento roscado al pistón 34. Como se muestra, tres juntas 34a en la periferia del pistón 34 proporcionan un ajuste deslizante y estanco con el interior del cilindro 26. Por supuesto, si se desea, se pueden emplear más o menos juntas.

Se puede emplear una pluralidad de tales mecanismos 1 según cualquiera de las realizaciones anteriores para proporcionar, por ejemplo, un asiento estanco y seguro de una tapa ciega a un reborde de un tambor de coque. Las figuras 3-5 muestran dicha tapa ciega 14 fijada al fondo de un tambor de coque 15 mediante una pluralidad de dichos mecanismos similares a la realización mostrada en la figura 2. La figura 3 es una vista esquemática del extremo inferior del tambor de coque. Las figuras 4 y 5 son, respectivamente, una vista lateral en alzado y una vista inferior en planta. La figura 5 muestra cuatro conductos hidráulicos 64, llevando cada una a un cuarto de los cilindros hidráulicos 26 que accionan los pernos 10. Puesto que los cilindros hidráulicos 26 están conectados en serie a los conductos 64, habrá un ligero retraso entre los sucesivos cilindros hidráulicos 25 en la serie. Al aumentar el número de conductos 64, y por consiguiente reducir el número de cilindros hidráulicos 26 por conducto, se minimizará el efecto acumulativo de estos retrasos y dará como resultado una operación síncrona de los cilindros hidráulicos 26.

El reborde 12 y la tapa 14 tienen cada uno una serie de aberturas 48a, 48b, que se alinean cuando la tapa está colocada sobre el reborde. La placa de anclaje 18 tiene una serie coincidente de agujeros 20, cada uno de los cuales tiene una porción estrechada 11 y una porción ensanchada 16, como se ha mencionado anteriormente. Las porciones estrechadas 44 y las porciones ensanchadas 46 se pueden alinear alternativamente con las aberturas 48a, 48b. Esta disposición se puede usar para fijar selectivamente y a distancia el reborde 12 en la tapa 15, y proporciona un cierre totalmente empernado una vez realizado el acoplamiento. El dispositivo se puede combinar con el equipo de descabezamiento de tambor de coque para permitir una única y completa retirada a distancia de la tapa con reborde del fondo del tambor de coque.

Como se puede observar en la figura 3, la placa de anclaje 18 de esta realización es una corona que puede girar respecto del recipiente de presión. La placa de anclaje 18 se puede montar directamente sobre el reborde 12 como se muestra, o se puede montar sobre cojinetes. Las guías verticales 18a (figura 4) se pueden empernar en la periferia de la placa 18 o del reborde 12 para guiar la placa 18 cuando se mueve. La placa de anclaje de la realización ilustrada se mueve circunferencialmente entre las posiciones de bloqueo y la posición desbloqueada. La figura 3 muestra el mecanismo 1 con la placa de anclaje 18 en la posición de bloqueo. Esta es una configuración ventajosa para la placa de anclaje, debido a un recipiente de precisión circular. Sin embargo, la placa de anclaje puede adoptar otras formas, y se pueden usar múltiples placas de anclaje alrededor del perímetro del recipiente, en vez de una única placa anular. Lo que es importante es que la placa de anclaje 18 (o las placas) se pueden mover entre una posición en la que las cabezas de perno 42 se bloquean detrás de la misma y una posición en la que las cabezas de perno 42 pueden pasar a través de la misma.

En una realización preferida, la placa de anclaje 18 se mueve mediante al menos un cilindro hidráulico 22. Se prefiere más, utilizar al menos dichos dos cilindros 22, regularmente espaciados alrededor de la periferia de la placa de anclaje, para hacer girar la placa de anclaje 18 de una manera suave y fiable. En la realización ilustrada, se emplean dos (cilindros hidráulicos 22 (preferiblemente bidireccionales) para arrastrar circunferencialmente la placa de anclaje 18. Los cilindros 22 se pueden acoplar a la placa de anclaje directamente o mediante cualquier medio apropiado, tal como las extensiones 24, que se extienden desde la placa de anclaje.

Una vez que la placa de anclaje 18 está en la posición ilustrada en la figura 3, la presión hidráulica de los cilindros 26 se puede liberar, permitiendo que las arandelas de resorte 16 alejen los pistones 34 del reborde 12 y de la tapa 14. Como se ha mencionado, la fuerza total de las arandelas de resorte 16 fija a continuación la junta de estanqueidad del reborde 13 entre el reborde 12 y la tapa 14. Además, las arandelas de resorte 16 aplican tensión en el perno 10, manteniendo el reborde y la tapa firmemente fijados juntos y la unión libre de fugas. De este modo, no es necesaria la presión hidráulica para mantener el cierre. Para liberar la tensión del perno y abrir el cierre, cada cilindro 26 se despresuriza y la placa de anclaje 18 se gira de manera que las porciones ensanchadas 46 de los agujeros 20 se alinean con las cabezas de perno 42.

En las realizaciones ilustradas en las figuras 1A y 2, se emplea un accionador de tipo pistón separado para cada perno 10. Se introduce fluido hidráulico en el cilindro 26 por un conducto conectado al orificio 32 en la base del cilindro. En una realización alternativa, ilustrada en la figura 6, se puede usar un único accionador de pistón 50 para accionar al menos dos, y preferiblemente todos los pistones. Por ejemplo, el accionador de pistón 50 puede ser anular para corresponder con una placa de anclaje anular. En la realización ilustrada, el accionador de pistón 50 está constituido por una pieza superior 52 y una pieza inferior 54, con una junta tórica entre medias. En correspondencia con cada perno 10 hay un pistón separado 34. Todos los pistones 34 son accionados preferiblemente de manera simultánea por el mismo accionador de pistón anular 50.

Las figuras 7A y 7B ilustran esquemáticamente una propuesta para utilizar un equipo hidráulico convencional para controlar la presión hidráulica necesaria para accionar los componentes hidráulicos del mecanismo de la invención. En esta propuesta, se usa una única unidad de potencia hidráulica (HPU) y un único depósito hidráulico para controlar el flujo de fluido presurizado a través de todo el mecanismo para un tambor de coque, de una manera bien conocida por la técnica. En un coquizador retardado multitambores, los tambores de coque se pueden extraer individualmente para retirar la coque de los mismos. La tabla mostrada en la figura 7B es un ejemplo de la lógica de control que se puede usar para habilitar y deshabilitar todo el mecanismo. Las válvulas de aislamiento "SPx", no mostradas en la figura 7A, se usan para aislar los tambores de coque individuales del sistema retardado de coquización multitambores de manera que se puedan abrir y retirar la coque.

Mientras que la presente invención se ha descrito respecto de lo que actualmente se considera como realizaciones preferidas, se debería entender que la invención no se limita a las realizaciones descritas. Por el contrario, como se ilustra anteriormente, la invención está destinada a experimentar diversas modificaciones y disposiciones equivalentes dentro del espíritu y el alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, en vez de emplear presión hidráulica para accionar los pistones 34 y/o mover la placa de anclaje 18, se pueden usar en su lugar diversos mecanismos mecánicos de transmisión, como se apreciará por los expertos en la técnica. También, se puede usar cualquiera de los numerosos componentes de tipo resorte bien conocidos como el elemento resiliente 16, en vez de las arandelas de resorte compresibles. Además, en vez de un pistón separado 34 fijado al perno, se puede formar el pistón íntegramente con el perno. Además, le mecanismo de cierre de la invención se puede emplear en otros entornos, tales como autoclaves u otros recipientes de presión. Por lo tanto, el alcance de las siguientes reivindicaciones se destina a ser entendido según las interpretaciones más razonables de manera a abarcar todas las modificaciones y las estructuras y funciones equivalentes.

Claims (16)

1. Un mecanismo (1) para fijar selectivamente una tapa (14) a un reborde (12) de un recipiente de presión (15), teniendo la tapa (14) y el reborde (12), cada uno al menos una abertura (48a, 48b) a través de los mismos, alineándose las aberturas (48a, 48b) cuando la tapa (14) se posiciona enfrente del reborde (12), comprendiendo el mecanismo (1):

al menos un pistón (34) dispuesto en un lado de la tapa (14) y el reborde (12), que se puede accionar selectivamente hacia la tapa (14) y el reborde (12);

un accionador (26, 32) selectivamente activado para accionar el pistón (34) hacia la tapa (14) y el reborde (12);

un perno (10) fijado al pistón (34) y que se extiende a través de las aberturas alineadas (48a, 48b) de la tapa (14) y el reborde (12), teniendo el perno (10) una cabeza de perno (42) alejada del pistón (34) de manera que la cabeza de perno (42) esté posicionada en un lado opuesto del reborde (12) y la tapa (14) del pistón (34);

una placa de anclaje (18) amovible que tiene un agujero (20) a través del cual el perno (10) se extiende cuando el pistón (34) se acciona hacia la tapa (14) y el reborde (12), teniendo el agujero (20) una porción más ancha (46) y una porción más estrecha (44), pudiendo moverse la placa de anclaje (18) entre una primera posición, en la que la porción mas estrecha (44) del agujero (20) se alinea con las aberturas (48a, 48b) de la tapa (14) y el reborde (12), y una segunda posición, en la que la porción más ancha (46) del agujero (20) se alinea con las aberturas (48a, 48b) de la tapa (14) y el reborde (12);

unos medios de posicionamiento (22) para mover selectivamente la placa de anclaje (18) entre la primera posición y la segunda posición;

la placa de anclaje (18) está dispuesta en el lado opuesto del reborde (12) y la tapa (14) del pistón (34);

la cabeza de perno (42) está dimensionada para encajar longitudinalmente a través de la abertura (48a o 48b) de al menos uno de entre la tapa (14) o el reborde (12) que está más cercano de la cabeza de perno (42) y a través de la porción más ancha (46) del agujero (20) de la placa de anclaje (8); y

la cabeza de perno (42) esta dimensionada para no encajar longitudinalmente a través de la porción más estrecha (44) del agujero (20) de la placa de anclaje (18);

caracterizándose el mecanismo (1) porque

un elemento resiliente (16) polariza el pistón (34) alejándolo de la tapa (14) y del reborde (12) para polarizar la cabeza de perno (42) hacia la tapa (14) y el reborde (12) cuando el pistón (34) no es accionado hacia el tapa (14) y el reborde (12),

en la que el accionador (26, 32) puede vencer la polarización del elemento resiliente y forzar el pistón hacia la tapa de manera que la cabeza de perno se aleje del reborde y de la placa de anclaje,

en la que al desaccionar el pistón (34) cuando la placa de anclaje (18) está en la primera posición permite que el elemento resiliente (16) polarice la cabeza de perno (42) contra la placa de anclaje (18) para agarrar juntos la tapa (14) y el reborde (12); y

en elue al desaccionar el pistón (34) cuando la placa de anclaje (18) está en la segunda posición permite que el elemento resiliente (16) polarice la cabeza de perno (42) dentro de la porción más ancha (46) del agujero de placa de anclaje (20) de manera que la tapa (14) y el reborde (12) se puedan separar pasando la cabeza de perno (42) a través de la abertura (48a o 48b) de la tapa (14) o del reborde (12) más cercano de entre los dos.

2. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que el accionador (26, 32) selectivamente accionado comprende un cilindro hidráulico (26) de polarización de perno en el que el pistón (34) se monta deslizantemente, y medios (32) para introducir fluido hidráulico en el interior del cilindro hidráulico (26).

3. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que el elemento resiliente (16) es una arandela de resorte adyacente al pistón (34) y a través del cual se extiende el perno (10), estando la arandela de resorte dispuesta para ser comprimida cuando el pistón (34) se fuerza hacia la tapa (14).

4. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que el medio de posicionamiento (22) comprende un cilindro hidráulico de posicionamiento de placa fijado a la placa de anclaje (18).

5. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que la tapa (14) y el reborde (12) tienen pluralidades de aberturas (48a, 48b) coincidentes, la placa de anclaje (18) tiene una pluralidad correspondiente de agujeros (20), y se proporciona una pluralidad correspondiente de pernos (10).

6. El mecanismo según la reivindicación 5, en el que se proporciona una pluralidad de pistones (34), y se fija un perno respectivo de los pernos (10) a un pistón diferente de los pistones (34).

7. El mecanismo según la reivindicación 6, en el que el accionador (26, 32) selectivamente activado incluye un accionador de pistón (50) para accionar simultáneamente más de un pistón de los pistones (34) hacia la tapa (14) y el reborde (12).

8. El mecanismo según la reivindicación 7, en el que la placa de anclaje (18) y el accionador (50) de pistón son sustancialmente anulares y el accionador (50) de pistón acciona simultáneamente todos los pistones (34).

9. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que la placa de anclaje (18) es sustancialmente anular y puede girar circunferencialmente alrededor del recipiente de presión (15) entre la primera y la segunda posición.

10. El mecanismo según la reivindicación 1, que comprende además un collar (60) que se extiende a través de las aberturas alineadas (48a, 48b) de la tapa (14) y del reborde (12), teniendo el collar (60) un orificio alargado a través del cual se extiende el perno (10).

11. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que la placa de anclaje (18) está soportada por el recipiente adyacente al reborde (12), y el accionador (26, 32) selectivamente activado incluye un cilindro hidráulico (26) en el que el pistón (34) está montado deslizantemente, fijado a la tapa (14) y el mecanismo comprende además un espaciador (56) dispuesto entre el cilindro (26) y la tapa (14).

12. El mecanismo según la reivindicación 11, en el que el cilindro (26) y el espaciador (56) forman una unidad integral.

13. El mecanismo según la reivindicación 11, en el que el espaciador (56) comprende un foco frío.

14. El mecanismo según la reivindicación 13, en el que el foco frío comprende aletas (58).

15. El mecanismo según la reivindicación 1, en el que el accionador (26, 32) selectivamente activado incluye un cilindro hidráulico (26) en el que el pistón (34) está dispuesto deslizantemente; y el mecanismo comprende además un tope alargado (62) dispuesto en el interior del cilindro (26) para bloquear el pistón (34) y evitar que se deslice más cerca de una distancia predeterminada del más cercano de entre la tapa (14) y del reborde (12).

16. El mecanismo según la reivindicación 15, en el que el elemento resiliente (16) es una arandela de resorte, el tope (62) es cilíndrico y se extiende a través de la arandela de resorte, y el perno (10) se extiende a través del tope (62)