Autoklavenverschluss
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Autoklavenverschluss, wie er zwischen Deckel und Behälter von Autoklaven z. B. zum Behandeln von Garnwickeln und dergleichen verwendet werden kann. Die bisher bekanntgewordenen Verschlüsse dieser Art sind sowohl im Aufbau als auch in der Handhabung meist relativ kompliziert; der Verschluss gemäss vorliegender Erfindung vermeidet diesen Nachteil.
Der erfindungsgemässe Autoklavenverschluss zwischen einem oberen Randflansch des zylindri- schen Autoklavenbehälters und dem in den genannten Flansch eingesetzten Deckel ist zu diesem Zweck dadurch gekennzeichnet, dass im Aussenumfang des Deckels und im Innenumfang des Behälterflansches einander zugekehrte Ringnuten vorgesehen sind, mit welchen ein offener Schliessring zusammenwirkt, an dessen freien Enden eine Betätigungsvorrichtung angreift, mittels welcher der Schliessring durch Zusammenziehen des letzteren in eine erste Lage bewegbar ist, in welcher er sowohl in die Ringnut des Deckels als auch in die Ringnut des Behälterflansches eingreift und durch Spreizen des Ringes in eine zweite Lage, in welcher er vollständig in der Ringnut des Behälterflansches versenkt liegt.
Wenn der Schliessring zusammengezogen ist und in beide Nuten eingreift, blockiert er automatisch den Deckel im Behälterflansch; bei gepresstem Schliessring dagegen, d. h. also bei vollständig in der Ringnut des Behälterflansches versenktem Schliessring, kann der Deckel ohne weiteres abgenommen werden. In der beiliegenden Zeichnung ist der erfindungsgemässe Autoklavenverschluss beispielsweise dargestellt; es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf den Betätigungsteil eines Autoklavenverschlusses nach der Erfindung,
Fig. 2 eine Seitenansicht in teilweisem Schnitt des Betätigungsteils des Verschluss es nach Fig. 1 mit Sicherheitsventil,
Fig. 3 in grösserem Massstab einen Vertikalschnitt durch den Betätigungsteil des Verschlusses nach Fig. 1 und
Fig. 4 und 5 im Vertikalschnitt je eine Variante des Verschlusses.
Beim Beispiel nach den Fig. 1-3 ist 1 der Autoklavenbehälter, an dessen oberen Rand ein durch eine Schweisskonstruktion gebildeter Ringflansch 2 befestigt ist. Der Deckel des Autoklaven besitzt eine Haube 3, an deren Aussenrand ein Ring 4 befestigt ist, der in den Ringflansch 2 des Behälters 1 passt.
In den unteren Rand des Deckelrlnges 4 ist ein Dichtungsring 5 eingesetzt, dessen Dichtungslippe 5a schräg nach innen ragt und mit einer Dichtungsfläche 6 am Ringflansch 2 zusammenwirkt. Eine Randnase 7 des Deckelringes 4 greift in eine entsprechende Umfangsrinne 8 des Ringflansches 2 und zentriert damit den Deckel im Ringflansch 2.
Im Aussenumfang des Ringes 4 ist eine im Querschnitt rechteckförmige Ringnut 9 vorgesehen, die bei aufgesetztem Deckel mit einer inneren Ringnut 10 des Ringflansches 2 in Flucht ist. Die Höhe der ebenfalls rechteckförmigen Ringnut 10 ist etwas grösser als jene der Ringnut 9. In der Ringnut 10 liegt ein bei geschlossenem Deckelverschluss (Fig. 3) in die Ringnut 9 eingreifender Schliessring 11 von rechteckigem Querschnitt. Der offene, d. h. an einer Umfangsstelle aufgeschnittene Schliessring 11 besitzt verbreitete Endteile 1 1a, in welchen je ein Bolzen 12 befestigt ist. Jeder dieser Bolzen 12 ragt nach oben durch einen schräg zur Tangentialrichtung verlaufenden Schlitz 13 in der Deckpartie des Ringflansches 2. Der über den Ringflansch 2 vorstehende Teil der beiden Bolzen 12 greift in einen Längsschlitz 14 je eines horizontalen Hebels 15.
Jeder der beiden Hebel 1 trägt an der Unterseite seines freien Endteils ein Zahnrad 16. Die beiden miteinander kämmenden Zahnräder 16 sitzen je auf einer Lagerbüchse 17, die ihrerseits auf einem Lagerbolzen 18 sitzt. Die Lagerbolzen 18 sind mit einem unteren Gewindeteil 1 8a im horizontalen Flansch eines Winkeleisens 19 befestigt, das seitlich am Ringflansch 2 festgeschraubt ist. Mit dem einen der beiden Zahnräder 16 ist ferner ein Handhebel 20 verbunden. Der Handhebel 20 besitzt im Bereich des Flansches 19 eine Bohrung 21, mit welcher eine am Hebel befestigte Büchse 22 in Flucht ist. An dieser Büchse 22 ist ein gegen den Ringflansch 2 hin gerichteter Nocken 22a vorgesehen, der als Begrenzungsanschlag für den Handhebel 20 dient.
Mit der Hülse 22 bzw. der Bohrung 21 wirkt der glattwandige Kopf 23a einer Gewindespindel 23 zusammen, die in Gehäuseblock 24 eines Ventils axial verstellbar geführt ist. Im Innenraum des Ventilgehäuses sitzt auf der Spindel 23 ein Ventilkörper 25, der in Schliesslage des Ventils gegen eine Innenfläche des Gehäuseblockes 24 anliegt und dabei einen in dieser Fläche mündenden, über ein Rohr 26 mit dem Innenraum des Autoklavenbehälters 1 in Verbindung stehenden Einlasskanal 27 abschliesst.
Der Innenraum des Ventilgehäuses steht ferner über einen Auslassstutzen 28 mit der Atmosphäre in Verbindung. Der dicht aus dem Deckel 29 des Ventilgehäuses herausgeführte Endteil der Spindel 23 trägt eine Handkurbel 30.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, greift bei geschlossenem Verschluss der Schliessring 11 in die Nut 9 des Deckelringes 4 ein; wenn der Autoklavenbehälter 1 unter Druck steht, wird der Deckel 3, 4 so weit nach oben gedrückt, dass der Schliessring 11 in der Nut 10 des Ringflansches 2 fest gegen die obere Nutwand gedrückt wird. Anderseits wird die Lippe 5a des Dichtungsringes 5 durch den im Behälter 1 herrschenden Druck nach unten gedrückt und dabei unter Abdichtung des Ringspaltes zwischen Deckelring 4 und Ringflansch 2 gegen die Oberfläche des letzteren gepresst. Um den Schliessring 11 in seiner Schliesslage zu sichern, wird mittels der Handkurbel 30 die Spindel 23 in die in Fig. 2 gezeigte Lage gebracht, in welcher der Spindelkopf 23a in die Hülse 22 bzw. die Bohrung 21 eingreift, so dass der Hebel 20 blockiert ist.
Soll der Deckel des Autoklaven abgenommen werden, so wird vorerst mittels der Handkurbel 30 die Spindel ausser Eingriff mit der Büchse 23a gebracht. Diese Spindelverschiebung hat ein Abheben des Ventilkörpers 2 von der Mündung des Kanals 27 zur Folge; sollte der Autoklave noch unter Druck stehen, so kann dieser zufolge der bei offenem Ventil hergestellten Verbindung des Autoklaveninnenraums mit der Atmosphäre entweichen. Nun wird der Handhebel 20 in Pfeilrichtung a (Fig. 1) um die Achse des Bolzens 18 nach aussen gedreht; dies hat über die Zahnräder 16 ein gegensinniges Verschwenken der Hebel 15 in den Pfeilrichtungen b (Fig. 1) zur Folge.
Die von diesen Hebeln 15 mitgenommenen Bolzen 12 verschieben sich dabei in den Schlitzen 13 nach aussen, wodurch der mit seinen Endteilen lla an diesen Bolzen befestigte Schliessring 11 gespreizt wird. Durch diese Spreizung tritt der Schliessring 11 aus der Nut 9 des Deckelringes 4 heraus, so dass die Verbindung zwischen Deckel und Behälter gelöst ist. Da bei druckentlastetem Autoklaven der Deckelring 4 nicht mehr hochgedrückt wird, sondern mit seiner Nase 7 auf dem Boden der Nut 8 aufliegt, wird der noch ungespreizte Schliessring 11 nicht mehr gegen die obere Wand der Nut 10 gedrückt und lässt sich somit praktisch ohne Widerstand spreizen. Da bei gespreiztem Schliessring 11 die freien Enden der Hebel 15 aus dem Bereich des Deckelringes 4 herausgeschwenkt sind, lässt sich nun der Autoklavendeckel ohne weiteres abnehmen.
Beim beschriebenen Beispiel ist die obere Wand der Nut 10, gegen welche der Schliessring 11 bei geschlossenem Verschluss anliegt über die ganze Nuttiefe eben. Mindestens theoretisch könnte deshalb der Schliessring 11 auch bei unter Druck stehendem Autoklaven gespreizt werden, wenn bei deblockiertem Handhebel 20 (und z. B. aus irgendeinem Grund geschlossen bleibendem Entlüftungsventil) der Reibwiderstand zwischen Schliessring und oberer Nutwand überwunden wird.
Um auch diese Möglichkeit einer Fehlöffnung des Verschlusses absolut auszuschliessen, ist bei der in Fig. 4 gezeigten Variante die Oberwand der der Ringaufnahme dienenden Nut 40 des Behälterflansches 32 abgesetzt, d. h. die Nuthöhe ist in jenem Abschnitt der Nut, in welchem der Schliessring 41 nur in seiner Spreizlage eingreift, geringer als in dem der Nut 39 des Deckelringes 34 gegenüberliegenden Nutabschnitt, so dass zwischen den beiden Nutabschnitten eine obere Ringschulter 42 geschaffen ist.
Da auch in diesem Fall bei unter Druck stehendem, geschlossenem Autoklavenbehälter der Deckel nach oben gedrückt und somit der Schliessring 41 gegen die Oberwand des höheren Abschnittes der Nut 40 gepresst wird, könnte der Schliessring 41 nur bis zum Anschlag an der genannten Ringschulter 42 gespreizt werden, was nicht genügt, um ihn ausser Eingriff mit der Nut 39 des Deckelringes 34 zu bringen. Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausführung ist ausserdem eine Variante der Deckelabdichtung dargestellt.
Der in eine Ausnehmung des Deckelringes 34 eingesetzte Dichtungsring 35 besitzt eine einwärtsragende Lippe 35a, deren Unterseite geschlossenem, unter Druck stehendem Autoklaven über ihre ganze Breite gegen eine entsprechende Auflagefläche 36 des Ringflansches 32 anliegt und durch den Innendruck des Behälters fest gegen diese Fläche 36 gepresst wird, wodurch eine einwandfreie Dichtung erzielt wird.
Eine ähnliche Variante ist in Fig. 5 gezeigt.
Auch hier ist die Oberwand der Nut 60 im Ringflansch 52 unter Bildung einer Anschlagschulter 62 abgesetzt; auch in diesem Fall kann der in die Nut 59 des Deckelringes 54 eingreifende Schliessring 61 bei unter Druck stehendem Autoklaven nur bis zum Anschlag an der Schulter 62 gespreizt und somit nicht ausser Eingriff mit der Nut 59 gebracht werden.
Bei dieser Variante ist ein Dichtungsring 55 an der Unterseite des Deckelringes 4 angeordnet und ragt in eine im Ringflansch 52 vorgesehene Nut 56 hinein. Die untere Stirnseite des Dichtungsringes 55 besitzt eine Mittelrinne, so dass zwei gegen die Seitenwände der Nut 56 anliegende Lippen 55a gebildet sind. Im Boden der Nut 56 mündet ein durch den Ringflansch 52 führender Kanal 57, der an eine Druckleitung angeschlossen werden kann.
Auch bei dieser Lösung wird eine einwandfreie Dichtung erreicht.
Der beschriebene Autoklavenverschluss mit spreizbarem Schliessring ist nicht nur einfach in seinem Aufbau, sondern auch leicht zu betätigen. Die angeführten Sicherungsmassnahmen gewährleisten, dass der Verschluss erst geöffnet werden kann, wenn jeder Überdruck im Behälter aufgehoben ist.