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.
Autoclave closure
The present invention is an autoclave closure, as it is between the lid and container of autoclaves z. B. can be used for treating yarn packages and the like. The previously known closures of this type are usually relatively complicated both in structure and in handling; the closure according to the present invention avoids this disadvantage.
The autoclave closure according to the invention between an upper edge flange of the cylindrical autoclave container and the lid inserted in the said flange is characterized for this purpose in that annular grooves facing one another are provided in the outer circumference of the lid and in the inner circumference of the container flange, with which an open locking ring cooperates, an actuating device engages at its free ends by means of which the locking ring can be moved into a first position by pulling the latter together, in which it engages both in the annular groove of the lid and in the annular groove of the container flange and by spreading the ring into a second position, in which it is completely sunk into the annular groove of the container flange.
When the locking ring is pulled together and engages in both grooves, it automatically blocks the lid in the container flange; on the other hand, when the locking ring is pressed, d. H. that is, with the locking ring completely sunk into the annular groove of the container flange, the cover can be removed without further ado. In the accompanying drawing, the autoclave closure according to the invention is shown, for example; show it:
1 shows a plan view of the actuating part of an autoclave closure according to the invention,
FIG. 2 shows a side view in partial section of the actuating part of the closure according to FIG. 1 with a safety valve,
3 shows, on a larger scale, a vertical section through the actuating part of the closure according to FIGS
4 and 5 each show a variant of the closure in vertical section.
In the example according to FIGS. 1-3, 1 is the autoclave container, on the upper edge of which an annular flange 2 formed by a welded construction is attached. The lid of the autoclave has a hood 3, on the outer edge of which a ring 4 is attached, which fits into the annular flange 2 of the container 1.
A sealing ring 5 is inserted into the lower edge of the cover length 4, the sealing lip 5a of which protrudes obliquely inward and cooperates with a sealing surface 6 on the annular flange 2. An edge nose 7 of the cover ring 4 engages in a corresponding circumferential groove 8 of the annular flange 2 and thus centers the cover in the annular flange 2.
In the outer circumference of the ring 4 an annular groove 9 with a rectangular cross section is provided, which is in alignment with an inner annular groove 10 of the annular flange 2 when the cover is put on. The height of the likewise rectangular annular groove 10 is somewhat greater than that of the annular groove 9. In the annular groove 10 there is a locking ring 11 of rectangular cross-section which engages in the annular groove 9 when the cover lock is closed (FIG. 3). The open, d. H. Closing ring 11 cut open at a circumferential point has widespread end parts 11a, in each of which a bolt 12 is fastened. Each of these bolts 12 protrudes upward through a slot 13 in the cover section of the annular flange 2, which runs obliquely to the tangential direction.
Each of the two levers 1 carries a gear 16 on the underside of its free end part. The two intermeshing gear wheels 16 each sit on a bearing bush 17, which in turn sits on a bearing pin 18. The bearing bolts 18 are fastened with a lower threaded part 18a in the horizontal flange of an angle iron 19, which is screwed onto the side of the annular flange 2. A hand lever 20 is also connected to one of the two gears 16. The hand lever 20 has, in the region of the flange 19, a bore 21 with which a bush 22 attached to the lever is in alignment. On this bushing 22 there is provided a cam 22a which is directed towards the annular flange 2 and which serves as a limit stop for the hand lever 20.
The smooth-walled head 23a of a threaded spindle 23 interacts with the sleeve 22 or the bore 21 and is guided in an axially adjustable manner in the housing block 24 of a valve. In the interior of the valve housing, a valve body 25 sits on the spindle 23, which in the closed position of the valve rests against an inner surface of the housing block 24 and closes an inlet channel 27 which opens into this surface and communicates via a pipe 26 with the interior of the autoclave container 1.
The interior of the valve housing is also connected to the atmosphere via an outlet port 28. The end part of the spindle 23, which extends tightly out of the cover 29 of the valve housing, carries a hand crank 30.
As can be seen in particular from FIG. 3, when the closure is closed, the locking ring 11 engages in the groove 9 of the cover ring 4; when the autoclave container 1 is under pressure, the lid 3, 4 is pushed up so far that the locking ring 11 in the groove 10 of the annular flange 2 is pressed firmly against the upper groove wall. On the other hand, the lip 5a of the sealing ring 5 is pressed down by the pressure prevailing in the container 1 and, in the process, is pressed against the surface of the latter, sealing the annular gap between the cover ring 4 and the annular flange 2. In order to secure the locking ring 11 in its closed position, the spindle 23 is brought into the position shown in FIG. 2 by means of the hand crank 30, in which the spindle head 23a engages in the sleeve 22 or the bore 21 so that the lever 20 blocks is.
If the lid of the autoclave is to be removed, the spindle is first brought out of engagement with the sleeve 23a by means of the hand crank 30. This spindle displacement results in a lifting of the valve body 2 from the mouth of the channel 27; If the autoclave is still under pressure, this can escape due to the connection between the interior of the autoclave and the atmosphere, which is established when the valve is open. Now the hand lever 20 is rotated in the direction of arrow a (FIG. 1) about the axis of the bolt 18 outwards; This results in the levers 15 being pivoted in opposite directions via the gearwheels 16 in the directions of the arrows b (FIG. 1).
The bolts 12 carried along by these levers 15 move outward in the slots 13, as a result of which the locking ring 11 attached to these bolts with its end parts 11a is spread apart. This expansion causes the locking ring 11 to emerge from the groove 9 of the cover ring 4, so that the connection between the cover and the container is released. Since the cover ring 4 is no longer pushed up in the pressure-relieved autoclave, but rests with its nose 7 on the bottom of the groove 8, the still unspread locking ring 11 is no longer pressed against the upper wall of the groove 10 and can thus be expanded with practically no resistance. Since the free ends of the levers 15 are pivoted out of the area of the cover ring 4 when the locking ring 11 is spread, the autoclave cover can now be easily removed.
In the example described, the upper wall of the groove 10, against which the locking ring 11 rests when the lock is closed, is flat over the entire depth of the groove. At least theoretically, the locking ring 11 could therefore also be expanded when the autoclave is under pressure if the frictional resistance between the locking ring and the upper groove wall is overcome with the hand lever 20 unlocked (and, for example, the vent valve remaining closed for whatever reason).
In order to also absolutely rule out this possibility of incorrect opening of the closure, in the variant shown in FIG. 4 the upper wall of the groove 40 of the container flange 32 serving for the ring receptacle is offset, i.e. H. The groove height is lower in that section of the groove in which the locking ring 41 only engages in its spread position than in the groove section opposite the groove 39 of the cover ring 34, so that an upper annular shoulder 42 is created between the two groove sections.
Since, in this case, too, when the autoclave container is under pressure and closed, the lid is pressed upwards and the locking ring 41 is thus pressed against the upper wall of the higher section of the groove 40, the locking ring 41 could only be spread apart as far as the stop on the aforementioned annular shoulder 42, which is not sufficient to bring it out of engagement with the groove 39 of the cover ring 34. In the embodiment shown in FIG. 4, a variant of the cover seal is also shown.
The sealing ring 35 inserted into a recess in the cover ring 34 has an inwardly protruding lip 35a, the underside of which, in the closed, pressurized autoclave, rests across its entire width against a corresponding support surface 36 of the annular flange 32 and is pressed firmly against this surface 36 by the internal pressure of the container , whereby a perfect seal is achieved.
A similar variant is shown in FIG.
Here, too, the upper wall of the groove 60 is offset in the annular flange 52, forming a stop shoulder 62; In this case, too, when the autoclave is under pressure, the locking ring 61 engaging in the groove 59 of the cover ring 54 can only be spread as far as the stop on the shoulder 62 and thus cannot be brought out of engagement with the groove 59.
In this variant, a sealing ring 55 is arranged on the underside of the cover ring 4 and protrudes into a groove 56 provided in the annular flange 52. The lower end face of the sealing ring 55 has a central channel, so that two lips 55a resting against the side walls of the groove 56 are formed. In the bottom of the groove 56 opens a channel 57 leading through the annular flange 52, which can be connected to a pressure line.
A perfect seal is also achieved with this solution.
The described autoclave closure with an expandable locking ring is not only simple in its construction, but also easy to operate. The safety measures listed ensure that the closure can only be opened when all excess pressure in the container has been removed.