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Lösbarer Deckelverschluß für Hochdruckgefäße Die Erfindung' bezieht
sich auf einen lösbaren Deckelverschluß für Hochdruckgefäße mit einem Dichtungsring
aus Metall, der sich an einem lösbaren Gegenlager abstützt und unter der Einwirkung
des auf dem Deckel lastenden Innendruckes unter elastischer Verformung gegen die
zu dichtenden Wandungsteile gepreßt wird.
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Es ist bereits bekannt, bei Gefäßen od. dgl. den auf dem Deckel lastenden
Innendruck zum Verschließen des Gefäßes auszunutzen. Bei einer bekannten Vorrichtung
ist als Gegenlager für den Dekkel ein lose eingelegter Ring vorgesehen, der seinerseits
durch in eine Nut des Gehäuses eingelegte Ringstücke gehalten wird. Zwischen dem
Deckel und dem Widerlager befindet sich ein federnder Metallring, der sich unter
der Druckeinwirkung des Deckels aufweitet und gegen die Gefäßwandung preßt.
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Es hat sich in der Praxis gezeigt, daß bei derartigen selbsttätigen
Deckelverschlüssen trotz der verhältnismäßig hohen Belastungen, die vom Innendruck
auf den Deckel ausgeübt werden, Undichtigkeiten auftreten können. Derartige Undichtigkeiten
sind bei Hochdruckgefäßen mit erheblichen Gefahren verbunden, und zwar selbst dann,
wenn es sich nur um geringfügige Leckverluste handelt. Besonders nachteilig ist
hierbei, daß kleinere Undichtigkeiten nicht frühzeitig genug erkannt werden können,
um eventuell Maßnahmen zur Sicherung oder zur Abdichtung der Undichtigkeit zu treffen.
Bisher hat man sich beim Auftreten von kleineren Undichtigkeiten durch Verschweißen
oder Verlöten der betreffenden Steilen geholfen. Dadurch wird nicht nur die Demontage
des Deckels erschwert, sondern häufig auch eine erneute Verwendung eines solchen
Deckels verhindert.
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Um eine laufende Überprüfung einer Dichtung vornehmen zu können, ist
es an sich bekannt, zwei Dichtungen hintereinanderzuschalten, zwischen den beiden
Dichtungen einen Ringraum oder eine Kammer zu bilden und an diesen Raum bzw. die
Kammer ein Meßgerät anzuschließen, mittels dessen die erste Dichtung auf ihre Dichtigkeit
überprüft werden kann. So ist beispielsweise eine Abdichtung nach Art einer Stopfbuchse
bekannt, bei der die beiden Dichtungsringe aus Gummi oder einem anderen leicht deformierbaren
Werkstoff bestehen. Zwischen den beiden Dichtungsringen liegt ein Laternenring,
der einerseits die Aufgabe hat, die Druckkräfte vom ersten auf den zweiten Dichtungsring
zu übertragen, und andererseits umlaufende Nuten aufweist, durch die die zwischen
den beiden Dichtungsringen erforderliche Kammer für den Anschluß des Meßgerätes
gebildet wird. Eine derartige Stopfbuchsdichtung ist bei Hochdruckgefäßen jedoch
nicht verwendbar.
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Wie bereits eingangs erwähnt, werden beim Verschluß von Hochdruckgefäßen
mit Hilfe eines Dekkels elastisch verformbare Metallringe als Dichtungselemente
benutzt. Bei einem lösbaren - Deckelverschluß an einem Hochdruckgefäß tritt bei
der Hintereinanderschaltung von zwei Dichtungen insofern eine neue Problemstellung
auf, als es darauf ankommt, die Abdichtung an der zweiten Dichtstrecke innerhalb
eines durch den ersten Dichtungsring verursachten, verhältnismäßig breiten Ringspaltes
vorzunehmen, ohne daß die Lösbarkeit des Deckels in irgendeiner Weise erschwert
wird. Die leichte Lösbarkeit des Deckels, d. h. das ungehinderte Herausnehmen des
an seiner Innenseite in seinem Durchmesser im wesentlichen dem Innendurchmesser
der Verschlußöffnung angepaßten Deckels, setzt einen von der ersten Dichtstrecke
aus gleichbleibenden bzw. allenfalls größer werdenden Innendurchmesser der Gefäßöffnung
voraus.
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Nach einem Grundgedanken der Erfindung ist zur Lösung dieser Aufgabe
dem ersten Dichtungsring in an sich bekannter Weise ein Laternenring und ein weiterer
elastisch verformbarer Dichtungsring nachgeordnet, wobei die der Druckübertragung
dienenden Berührungsflächen zwischen dem Laternenring und dem Gegenlager verschieden
sind von den der Abdichtung dienenden Berührungsflächen zwischen dem zweiten Ring
einerseits und der Deckel- und Gehäusewandung andererseits.
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Nach der weiteren Erfindung ist der zweite Dichtungsring bei einer
ersten Ausführungsform nach Art einer Tellerfeder ausgebildet.
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Bei einer weiteren Ausführungsform ist der zweite Dichtungsring gemäß
der weiteren Erfindung an der
dem Laternenring zugewandten Seite
im Querschnitt V-förmig ausgebildet und der Laternenring mit keilförmigen Stützflächen
versehen, deren Winkel wenig größer als der Winkel der beiden Innenflächen des Dichtungsringes
ist. Die dem Laternenring zugewandten Enden des zweiten Dichtungsringes sind nach
einem weiteren Erfindungsmerkmal in radialer Richtung nach entgegengesetzten Seiten
vorstehend ausgebildet.
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Der nach der Erfindung ausgebildete lösbare Deckelverschluß mit zwei
hintereinanderliegenden Dichtstrecken bietet insofern einen besonderen Vorteil,
als er infolge der im wesentlichen normal zu den Dichtflächen wirkenden Anpreßkräfte
der Dichtungsringe im entlasteten Zustand leicht aus der Verschlußöffnung herausgenommen
werden kann, da Verklemmungen, wie diese bei Dichtungsringen mit schräg an den Dichtflächen
angreifenden Kräften im allgemeinen auftreten, vermieden werden. Dieser Vorteil
wird dadurch erreicht, daß bei dem zweiten Dichtungsring, der den verhältnismäßig
breiten Ringspalt zu überbrücken hat, diejenigen Flächen, die der Übertragung der
vom Deckel ausgeübten Druckkraft auf das Gegenlager dienen, von den eigentlichen
Dichtflächen getrennt sind.
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Die Erfindung wird nachfolgend an Hand von Ausführungsbeispielen erläutert.
Es zeigt A b b. 1 einen Teil eines Deckelverschlusses für ein Hochdruckgefäß in
einem Axialschnitt und A b b. 2 eine zweite Ausführungsform eines Deckelverschlusses,
ebenfalls in einem Axialschnitt.
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Der erste Dichtungsring 1 weist Stütz- und Dichtflächen 2, eine reine
Dichtfläche 3 und eine weitere Stützfläche 4 auf. An diesen Ring schließt sich der
Laternenring 5 an. Der darauffolgende zweite Dichtungsring 6 ist nach Art einer
Tellerfeder ausgebildet. Dieser Dichtungsring 6 übernimmt an der Fläche 7 die vom
Deckel 10 ausgeübte Druckkraft und überträgt diese mit seiner Fläche 8 auf
das Gegenlager 13. Durch das elastische Verhalten des Ringes 6 wird dieser durch
die Kraft des Deckels 10 gleichzeitig mit seinen Flächen 11 und 12 senkrecht
an die Wandung des Gefäßes 9 einerseits und die Wandung des Dekkels 10 andererseits
angepreßt. Das Gegenlager 13 stützt sich an einem mehrteiligen Ring 14 ab, der in
eine Nut innerhalb der Wandung des Gefäßes eingelegt ist.
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Über einen Kanal 15 kann die zwischen dem ersten und zweiten
Dichtungsring befindliche Kammer auf eventuelle Undichtigkeiten des ersten Dichtungsringes
kontrolliert werden. Bei der in A b b. 2 wiedergegebenen weiteren Ausführungsform
haben der zweite Dichtungsring 6a und der Laternenring 5 a eine andere Form. An
Stelle einer einzigen Berührungsfläche zwischen Dichtungsring 6 a und Laternenring
5 a für die Übertragung der Druckkraft sind zwei Berührungsflächen 7 vorhanden.
Die beiden Dichtflächen 11 unterliegen bei einer Druckbelastung des Deckels der
gleichen Wirkung, wie bei dem Dichtungsring nach A b b. 1.