JPS5938470B2 - 圧力容器 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、容器本体及び容器本体と別個に形成されたカ
バーからなる圧力容器に関し、特に、容器本体及びカバ
ーが相互に着脱自在にされ、かつ容器本体及びカバーは
重なり合ったへり領域のところで鎖錠体により相互に結
合されるようにされた圧力容器に関する。

この種の子方容器は米国特許第３２１９２２８号によっ
て周知である。

このような構造においては鎖錠装置が設けられ、この鎖
錠装置においては、一つのへり領域が容器に溶接され、
他のへり領域はカバーと一体的に形成されている。

前記へり領域は共に肉厚に形成されかつ半径方向フラン
ジを有している。

さらに螺合可能なリングが、その内部に配置されたカバ
ーを取り囲んでいる。

このリングは、カバーと、容器本体のへり領域との間に
係合し、かつ独立したケージの中に支持された、鎖錠体
として働くボールを外方に押圧し、ボールが、容器の外
方に位置するへりのリングみぞの中に押込まれるように
する。

しかしながら、へり内にリングを配置することは外方ヘ
リを大きくし、かつ内方ヘリを相当肉厚にする必要があ
る。

圧力容器が大型である時は、場合によっては前記の如き
構造は、半径方向に拡大して鉄道または道路の輸送規定
占有スペースを越え、したがってカバーおよび容器本体
を全体として輸送することを不可能にすると言う問題を
発生させる。

さらに前記形および厚さは、へり領域からリングを分離
して設置場所に運び、この時はじめて容器本体またはカ
バーに装着するようになす場合、へり領域の可撓的変形
を不可能にする。

へり領域が比較的厚い場合には、圧力容器が一時的な熱
負荷を受けた時に許容し難い高い応力が発生する。

したがって本発明の目的は、カバーおよび容器本体のへ
り領域をできるだけ薄く形成し、圧力容器の最大直径を
できるだけ小さくすることである。

前記目的は、本発明によれば、へり領域に半径方向のフ
ランジを設けずに、鎖錠体を外方に位置するへりの半径
方向穴の中に可動的に配置し、さらに内方に位置するへ
りに鎖錠体と係合するためのへこみまたはみそを設け、
最後に外方に位置するへりを取り囲むように、圧力容器
の軸線方向に移動し得る調整リングを設け、調整リング
の軸線方向移動によって鎖錠体を内方に位置するへりの
へこみと係合させることにより達成される。

在来の半径方向フランジをなくし、外方に位置する調整
リングを別個に供給することにより、圧力容器の最大直
径は著しく小さくなり、さらにカバーおよび容器本体の
へり領域をその直径に対して非常に薄くすることができ
る。

したがって、これらのへり領域を残りの容器部品とまだ
組立溶接を行わない状態で、過大な応力を発生せしめる
ことなく楕円形に変形して、その短軸が鉄道または道路
の輸送規定占有スペース内におさまるようになすことが
できる。

また、薄いへり領域内における熱平衡はすみやかに行わ
れ、したがって発生応力を許容限界内に保持することが
できる。

容器を迅速に開閉することが可能な本発明に係る圧力容
器の好適な実施態様によれば、外方に位置するへりの半
径方向の穴の中に移動可能なボールが配置され、調整リ
ングの円錐面の作用によりボールが内方に位置するへり
のみぞの中に係合し、このボールによりカバーと容器本
体を互に結合することができる。

また、鎖錠体として回動式の掛は金を用いることにより
、特に長期間閉塞された状態にある容器を開くことが容
易になる。

なぜならば、掛は金は強制的に結合状態を解除できるか
らである。

掛は金は、外側ヘリの中に回動可能に支持されていて、
外側ヘリから突出した突起を有し、この突起は、圧力容
器の軸線方向に移動する調整リングのみぞと係合する。

この実施態様においては、外側へりは、掛は金を回動的
に支持するための支持面を有し、一方内側へりは、掛は
金と係合するための係合面を有する。

これら支持面と係合面はそれぞれ部分的な円環面を形成
する。

支持面及び係合面の曲率中心は、掛は金が外向きまたは
内向きに回動するときに、内側へり内に間隙を発生しま
たはこれを閉鎖するように配置されている。

圧力容器の軸線が垂直であり、容器本体とカバーの間の
分割部が水平面内にある場合は、鎖錠体にボールを使用
して、重力の作用でボールを内側ヘリのみそに押圧する
ことが効果的である。

そのためには、調整リングに円錐状作用面を設けて、こ
の円錐状作用面を上に向かって狭くするのが構成上効果
的である。

また、調整リングに、持ち上げ装置を取り付けるための
装置を設け、さらに調整リングを持ち上げた状態で調整
リングの下端の肩がカバーのへりの下端に当接するよう
に構成すれば、圧力容器を容易に開閉することができる
。

以下、本発明の実施例を図解した添付図面を参照しなが
ら本発明の詳細な説明する。

第１図を参照するに、従来のフランジ継手２を備えた高
圧ボイラー１は、容器本体４とカバー５より成る圧力容
器３により取り囲まれている。

容器本体４は、設置場所で溶接により組み立てられ、上
部が開いたコツプ状の中空体６より構成されており、へ
り領域７が設置場所で中空体６に溶接される。

カバー５は、設置場所で組立溶接された半球状体１０よ
り構成されており、工場で製作ずみのへり領域１１が、
同様に設置場所で半球状体１０と溶接される。

容器本体４のへり領域７は、その開放端に厚肉のへり１
２を備えており（第２図参照）、へり１２は、その外側
に支持みぞ１５を備えている。

へり１２の端部正面には２つのへこみ１６と１７が設け
られており、へこみ１６と１７のそれぞれにフレクシプ
ルなリング状のパツキン１８と１９がはめこまれている
。

カバー５のへり領域１１は、参照符号２０で、表示され
た厚肉のへりで終っている。

へり領域１１は、その開放端が二叉状に作られており、
下向きに延在した外側脚部２２を備えているとともに、
短い内側脚部２３を備えており、両脚部は、わずか円錐
状を呈している差し込みへこみ部２４を介して互に分離
されている。

差し込みへこみ部２４は、組み立てられた状態では容器
本体４のへり１２の上部を収納するようにされている。

内側脚部２３とへり１２の上部領域は、互に隣接した円
錐面を備えており、これらの円錐面は、わずかな遊びを
設けて向かい合っているかあるいは互に接触して向かい
合っている。

外側脚部２２の周囲には、たとえば１００個はどの多く
の半径方向の穴３０が設けられており、穴３０の軸線は
、容器の軸線に直角な面内に延在している。

穴３０は、外ひろがりに円錐状に開口されている。

穴３０は、最も内側の部分が軽く球面状を呈しており、
その一番車さい直径は、ボール３１の直径より小さく設
定されていて、穴３０のそれぞれに１つずつボール３１
が収納されている。

肉厚のへり１２と２０は、調整リング３３により取り囲
まれており、調整リング３３の上側にアイレット３４が
取り付けられている。

持ち上げ装置（図示せず）のフック３５をアイレット３
４に挿入して調整リング３３を吊り上げることができる
。

調整リング３３は、断面が台形のリングみぞ４０を備え
ており、リングみぞ４０の上部に沿って円錐面４１が設
けられている。

調整リング３３の下部に肩４３が設けられており、肩４
３の内径は、外側脚部２２の外径より小さく設定されて
いる。

第３図に示されているように、調整リング３３は、１つ
あるいは複数の個所で半径方向に切断されて分割されて
おり、テンション・スリーブ５０を有する。

テンション・スリーブ５０の内部には、頭部５７を有す
るねじボルト５６が延在しており、ねじボルト５６は、
長い六角ナツト５８により締めつけられる。

調整リング３３の分割された箇所にいろいろな厚さのス
ペーサー６０を挿入することができる。

本圧力容器の組み立ては、次の要領で行なわれる。

中空体６と半球状体１０に該当した部分が設置場所に供
給さ札そこで組立溶接される。

圧力容器のへり領域７とカバーのへり領域１１は、工場
で加工して製作さ札弾性的に支えられた状態で設置場所
に供給される。

これらの部材は、設置場所で半径方向のつっばり手段（
図示せず）を用いてほぼ円形に成形して、すでに出来あ
がっている中空体６または半球状体１０と組立溶接され
る。

調整リング３３も同様に一体成形されて設置場所に運ば
れるか、あるいは複数のブロックにわけて設置場所に運
ばれ、テンション・スリーブ５０とねじボルト５６と六
角ナツト５８を用いて設置場所で所定の周囲輪郭に組み
立て固定される。

次に、調整リング３３がほぼ水平の基礎の上におろされ
、穴３０の下端が調整リング３３の上縁よりわずかに下
がったところに位置するようはめこまれる。

ボール３１はたとえば１００個ぐらい使用されるが、そ
のそれぞれが上記の状態で外側から穴３０の中に挿入さ
れる。

次に、カバー５は、肩４３の上に着座するまでおろされ
る。

一方で、容器本体は別個に完成され、パツキン１Ｂ、１
９が所定位置にはめこまれる。

アイレット３４に係止された持ち上げ装置を用いて調整
リング３３とカバー５が持ち上げられる。

その全体が容器本体４の上に運ばれ、容器本体４の上に
おろされる。

このカバーは、へり２０の円錐面４４がへり１２の軽い
円錐状の上端４５に沿って案内されることにより心合わ
せされる。

カバー５をさらにおろすと、カバー５はパツキン１Ｂ、
１９上に着座し、パツキン１８，１９は弾性的にあるい
は塑性的に変形する。

内側脚部２３は、わずかな遊びを設けてへり１２の内側
にはまりこむかあるいは直接接面してへり１２内にはま
りこむ。

調整リング３３をさらにおろし、肩４３が外側脚部２２
の下端面から離れると、ボール３１は、まずリングみぞ
４０の円錐状の側面のうち上部側面により穴３０の中に
半径方向内向きに移動し、リングみぞ４０を形成してい
る円錐面４１によって支持みぞ１５の底に向かって押圧
されることとなる。

持ち上げ装置とフック３５をアイレット３４からはずし
たとき、調整リング３３がさらに下にさがることを阻止
するストッパー（図示せず）を用意してもさしつかえな
い。

圧力容器を開く場合は、持ち上げ装置のフック３５を再
びアイレット３４に挿入し、肩４３が外側脚部２２の下
縁に接触するまで調整リング３３を持ち上げる。

ボール３１が円錐状の穴３０を外に向かってひとりでこ
ろがらないときは、へり２０に軽い衝撃を与えることに
よりボール３１の摩擦を解消することができあるいはカ
バー５といっしょに調整リング３３をさらに持ち上げる
と、ボール３１を外へ移動させることができる。

円錐面４１と支持みぞ１５との間の遊びを適正に調節す
るため、必要な場合には、１枚のスペーサーあるいは異
なった厚さの複数のスペーサー６０を調整リング３３に
使用することができる。

圧力容器の分割面に平行な２つあるいはこれより多くの
面内にボール３１を配設することも可能であることはい
うまでもないことである。

この場合、穴３０は互にちぐはぐに配置されるのではな
く、円周上一列に並べられる。

その場合、穴３０を配列するそれぞれの面に対応して、
へり１２に円弧状の支持みぞ１５が対応する数だけ設け
られるとともに、調整リング３３にも同様に台形状のみ
ぞ４０が設けられる。

へり１２の側でボール３１により生じる押圧力を低く抑
えるため、支持みぞ１５の代わりに穴３０と対応する位
置にそれぞれ半球状のフライス加工されたへこみを設け
るようにしてもよい。

この場合、たとえば、外側脚部２２のみその中に係合す
る、へり１２の周囲に配設された少なくとも１本のくさ
びを用いて、容器本体４に対するカバー５の周囲方向の
位置を固定することが効果的である。

カバー５と容器本体４との間の結合力を非常に大きくす
る場合には、ボールは鎖錠体としては、もはや適しては
いない。

この場合、より大きい接触面積を確保するため、はぼ円
筒状の支持面を備えた鎖錠体を使用するのが効果的であ
る。

この鎖錠体は、傾動運動あるいは回動運動により係合さ
れる。

第４図に示されている第１の変更態様の場合、鎖錠体７
０は、プレート状に作られている。

鎖錠体７０は、所定の輪郭に切削加工することにより製
作されるのが好ましい。

この鎖錠体７０は、曲率中心Ｍと半径ｒを有する円筒状
のヘッド７１と、半径Ｒの円筒状の係合面７３とを有す
る掛は金７２からなり、掛は金７２の係合面７３の曲率
中心Ｚは、容器の軸線（図示せず）に関して曲率中心Ｍ
より外側に位置している。

突起７５が掛は金７２のヘッド７１よ′つ外に向かって
突出している。

突起７５は、その自由端に上部円筒状面７６と下部円筒
状面７７を備えており、円筒状面７６ 、７７は、調整
リング７９の直角みぞ７８の２つの平らな面７６’、７
７’に当接するようにされている。

外側のへり８０に、鎖錠体７０を収納する穴８１が設け
られており、この穴８１は、フライス加工のあと、たと
えば、放電加工により仕上げることができる。

一方、内側のへり８２は、円錐面８４と円環面８５とに
より画定されたリング状のみぞ８３を備えている。

この場合、この円環面８５の輪郭は、曲率中心Ｚを有す
る半径Ｈの曲線から作られている。

鎖錠体７０は、調整リング７９をその軸線方向に移動さ
せることにより、点Ｍのまわりで回動する。

曲率中心ＭとＺとを図示のように設定することにより、
鎖錠体を外向きに回すと、みその円環面８５と掛は金７
２の対応する係合面７３との間に隙間が開き、内向きに
回すとこの隙間は再び閉止し、へり８０と８２が係合さ
れ、これにより掛は金７２を介してカバー５と容器本体
が結合されることになる。

回動式の掛は金７２を外側のへり８０の中で支持する場
合、凹面状の支持要素と凸面状の支持要素を逆にするこ
とが可能であることはいうまでもない。

すなわち、穴８１の下部境界部を円筒状ヘッドとして構
成し、凹面状の受面を掛は金７２に設けるようにしても
よい。

第５図と第６図に示されている実施例の場合、さらに大
きい力を伝達することができる。

この実施例においては、内側のへり８２は、円錐面８４
と円環面８５を備えたほぼ３角形のリングみぞ８３を備
えている。

外側のへり８０の内側にリングみぞ８６が設けられてお
り、リングみぞ８６の下面８７は、円環面に形成されて
いる。

半径方向の長いスリット８８が外側のへり８０の中に設
けられており、リングみぞ８６の半径方向外側の画定部
９５は、スリット８８のところで切り込まれている。

調整リング７９は、はぼ台形状のリングみぞ８９を備え
ている。

鎖錠体７０は、半径方向領域に２つの凸面状の円環面７
３′と７３“を担持したわずかに湾曲した掛は金９０よ
り構成されている。

回動式の掛は金９０それぞれに、２つのノーズ９３．９
４を有するレバーとして作用する突起９１が溶接されて
いる。

閉止した状態では、掛は金９０の凹面状に湾曲した内側
の側面９７（第６図参照）は、内側へり８２のリングみ
ぞ８３の円錐面８４上に接面している。

鎖錠体７０のこの位置では、突起９１のノーズ９３は、
調整リング７９の円筒状の内壁面に当接しており、一方
、突起９１の７−ズ９４は、リングみぞ８９の中にフリ
ーな状態で突出している。

調整リング７９を持ち上げると、ノーズ９３がリングみ
ぞ８９の領域に達するまでは、鎖錠体７０は、外側のへ
り８０と内側のへり８２に対し図示の位置にとどまった
ままである。

しかるのち、ノーズ９４がリングみぞ８９の下部円錐面
に当接し、鎖錠体７０は、支持面８７の中で時計と反対
方向に回転し、これにより、回動式の掛は金９０は内側
へり８２から解放される。

この構成は、掛は金９０の円周方向の寸法がスリット８
８のピッチとほぼ同じ大きさであり、したがって内側へ
り８２のリングみぞ８３の円環面８５ができるだけ広く
掛は金９０の上にかぶさるようにされていることが有利
である。

この構成のやり方は、掛は金９０の支持面を同様に円環
面７３′として形成することにより一段と改善すること
ができる。

製作技術的には精密鋳造法で掛は金９０を製作すること
により容易に上記のような形状のものを作ることができ
る。

この実施例においては、鎖錠体７０の組み込みは内側か
ら行なわれる。

この間、外側へり８０と調整リング７９はおおむね第５
図に示されている位置にあるが、内側へり８２ははずし
て分離されている。

外側へり８０に対して調整リング７９を持ち上げると、
すでに述べたように、鎖錠体７０はまず外に向かって傾
動し、外側へり８０のリングみぞ８６にある掛は金９０
が傾動する。

持ち上げ装置を用いて調整リング７９とカバー５がへり
８２の上に載置される。

へり８０に対して相対的に調整リング７９をおろすと、
回動式の掛は金９０は、ノーズ９３がリングみぞ８９の
上部限界面に接して案内されるので、内側へり８２の支
持みぞ８３の中に内向きに回動する。

この場合、上述の実施例の場合と同様、面７３′と８５
の間の隙間が連続的に閉止されることによりカバー５と
容器本体４が互に結合されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は高圧ドラムを取り囲んでいる本発明に係る圧力
容器の垂直断面図；第２図は第１図に示された圧力容器
の詳細として、ボール式の鎖錠装置を拡大して示した図
；第３図は調整リングを締め付ける装置の一部分を示す
平面図；第４図および第５図は二つの別の実施例を示す
、第２図と同様な図；第６図は第５図の線ＶＩ−ＶＩに
沿った断面図。 ３・・・・・・圧力容器、４・・・・・・容器本体、５
・・・・・・カバー、７・・・・・・へり領域、１１・
・・・・・へり領域、１５・・・・・・支持みぞ、２０
・・・・・・へり、３０・・・・・・半径方向の穴、３
１・・・・・・ボール、３３・・・・・・調整リング、
４１・・・・・・円錐面。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 容器本体及び容器本体から分離されたカバーからな
   り、容器本体及びカバーは相互に着脱自在にされ、かつ
   容器本体及びカバーは重なり合ったへり領域のところで
   鎖錠体により相互に結合されるようにされた、圧力容器
   において、 げ）へり領域は半径方向のフランジを備えておらず、 （ロ）鎖錠体３Ｌ７０は、外方に位置するへり２０゜８
   ０の半径方向の穴３０，８Ｌ８６の中に運動し得るよう
   に配置され、 （ハ）内方に位置するへり１２，８２は、鎖錠体３１．
   ７０と係合するためのへこみまたはみぞ１５．８３を有
   し、 に）圧力容器は、外方に位置するへりの外部を取り囲ん
   で圧力容器４，５の軸線方向に移動可能な調整リング３
   ３を有し、 （ホ）鎖錠体３１，７０は、調整リング３３の軸線方向
   の移動によって、内方に位置するへり１２゜８２内のへ
   こみまたはみぞ１５，８３と係合する、 ことを特徴とする圧力容器。 ２、特許請求の範囲第１項記載の圧力容器において、容
   器本体４及びカバー５がボール式の鎖錠体３１によって
   相互に結合され、球状の鎖錠体３１は調整リング３３の
   円錐面４１によって前記へこみまたはみぞ１５と係合さ
   せられることを特徴とする圧力容器。 ３ 特許請求の範囲第１項記載の子方容器において、鎖
   錠体が回動式の掛は金７２．９０からなり、掛は金７２
   ．９０は外方に位置するへり８０内に回動自在に支持さ
   れ、掛は金７２．９０は、外方に位置するへり８０から
   外方に突出する突起７５゜９１を有し、突起７５．９１
   は、調整リング７９のみぞ７８，８９内に係合すること
   を特徴とする圧力容器。 ４ 特許請求の範囲第３項記載の圧力容器において、外
   方に位置するへり８０は、掛は金７２．９０を回動的に
   支持するための支持面９６．８７を有し、一方内方に位
   置するへり８２は、掛は金７２゜９０と係合するための
   保合面８５を有し、前記支持面９６と係合面８５はそれ
   ぞれ部分的な円環面を形成し、支持面９６．８７及び係
   合面８５の曲率半径ｒ、Ｒの中心Ｍ、Ｚは、掛は金７２
   ，９０が外向きまたは内向きに回動するときに、内方に
   位置するへり８２内に間隙を発生しまたはこれを閉鎖す
   るように配置されていることを特徴とする圧力容器。 ５ 特許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか一
   つの項に記載された圧力容器において、外方に位置する
   へり２０．８０はカバー５に設けられていることを特徴
   とする圧力容器。 ６ 特許請求の範囲第２項から第５項までのいずれか一
   つの項に記載された圧力容器において、容器本体とカバ
   ーは水平面内で分離可能となっており、調整リング３３
   の円錐面４１は上に向かって狭くなることを特徴とする
   圧力容器。 ７ 特許請求の範囲第１項から第６項までのいずれか一
   つの項に記載された圧力容器において、調整リング３３
   ．７９が下部に肩４３を備え、調整リング３３．７９を
   持ち上げた状態においては肩４３は外方に位置するへり
   の下端に当接することを特徴とする圧力容器。 ８ 特許請求の範囲第１項から第１項までのいずれか一
   つの項に記載された子方容器において、調整リング３３
   ．７９は、持ち上げ装置３５と係合するための装置３４
   を有することを特徴とする圧力容器。