DE1196031B - Detachable lid closure for high pressure vessels - Google Patents

Description

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.Detachable lid closure for high pressure vessels The invention 'relates on a detachable lid closure for high pressure vessels with a sealing ring made of metal, which is supported on a detachable counter bearing and under the influence the internal pressure on the lid with elastic deformation against the to be sealed wall parts is pressed.

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.It is already known in the case of vessels or the like that on the lid Use internal pressure to close the vessel. In a known device a loosely inserted ring is provided as a counter bearing for the lid, which in turn is held by ring pieces inserted into a groove in the housing. Between the Cover and the abutment is a resilient metal ring, which is below the pressure of the lid expands and presses against the vessel wall.

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.It has been shown in practice that such automatic Lid closes despite the relatively high loads caused by the internal pressure be exerted on the cover, leaks can occur. Such leaks are associated with considerable dangers with high-pressure vessels, even then, if it is only a matter of minor leakage losses. Is particularly disadvantageous in this case, that minor leaks cannot be detected early enough, to possibly take measures to secure or seal the leak. So far, one has to deal with the occurrence of minor leaks by welding or soldering the relevant parts helped. This not only does the disassembly the lid makes it more difficult, but often also a renewed use of such Cover prevented.

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.In order to be able to carry out an ongoing check of a seal, it is known per se to connect two seals one behind the other, between the two Seals to form an annular space or a chamber and to this space or the Chamber to connect a measuring device, by means of which the first seal for its tightness can be checked. For example, a seal is like a stuffing box known in which the two sealing rings made of rubber or some other easily deformable Material. There is a lantern ring between the two sealing rings, which on the one hand has the task of reducing the pressure forces from the first to the second sealing ring to transfer, and on the other hand has circumferential grooves through which the between the two sealing rings required chamber for connecting the measuring device is formed. Such a stuffing box seal is, however, in high pressure vessels not useable.

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.As already mentioned at the beginning, when closing high pressure vessels with the help of a lid, elastically deformable metal rings as sealing elements used. In the case of a detachable - lid closure on a high-pressure vessel occurs the series connection of two seals is a new problem when it comes down to it, the seal on the second sealing section within a relatively wide annular gap caused by the first sealing ring make without making the detachment of the lid difficult in any way will. The ease of detachment of the lid, i. H. the unhindered removal of the on its inside in its diameter essentially the inside diameter the lid adapted to the closure opening, sets one of the first sealing section from constant or possibly increasing inner diameter of the vessel opening in advance.

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.According to a basic idea of the invention is to solve this problem the first sealing ring in a known manner a lantern ring and another elastically deformable sealing ring downstream, the pressure transmission serving contact surfaces between the lantern ring and the counter bearing different are of the sealing contact surfaces between the second ring on the one hand and the cover and housing walls on the other.

Nach der weiteren Erfindung ist der zweite Dichtungsring bei einer ersten Ausführungsform nach Art einer Tellerfeder ausgebildet.According to the further invention, the second sealing ring is at one first embodiment designed in the manner of a plate spring.

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.In a further embodiment, the second sealing ring is according to FIG the further invention at the the side facing the lantern ring V-shaped in cross-section and the lantern ring with wedge-shaped support surfaces provided, the angle of which is slightly larger than the angle of the two inner surfaces of the sealing ring is. The ends of the second sealing ring facing the lantern ring are after Another feature of the invention in the radial direction to opposite sides formed above.

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.The detachable lid closure formed according to the invention with two one behind the other offers a particular advantage, than it is due to the contact pressure acting essentially normal to the sealing surfaces the sealing rings can be easily removed from the opening in the unloaded state due to jamming, as is the case with sealing rings with oblique contact with the sealing surfaces attacking forces generally occur should be avoided. This advantage is achieved in that the second sealing ring, the relatively wide annular gap has to be bridged, those areas that are capable of transferring the The pressure force exerted by the cover on the counter bearing is used by the actual Sealing surfaces are separated.

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.The invention is explained below on the basis of exemplary embodiments. It shows A b b. 1 part of a lid closure for a high pressure vessel in an axial section and A b b. 2 a second embodiment of a lid closure, also in an axial section.

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.The first sealing ring 1 has support and sealing surfaces 2, a pure sealing surface 3 and a further support surface 4. The lantern ring 5 adjoins this ring. The subsequent second sealing ring 6 is designed in the manner of a plate spring. This sealing ring 6 takes over the compressive force exerted by the cover 10 on the surface 7 and transfers it with its surface 8 to the counter bearing 13. Due to the elastic behavior of the ring 6, the force of the cover 10 simultaneously makes its surfaces 11 and 12 perpendicular the wall of the vessel 9 on the one hand and the wall of the lid 10 on the other hand pressed against it. The counter bearing 13 is supported on a multi-part ring 14 which is inserted into a groove within the wall of the vessel.

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.The chamber located between the first and second sealing ring can be checked for possible leaks in the first sealing ring via a channel 15. In the case of the in A b b. 2 reproduced further embodiment, the second sealing ring 6a and the lantern ring 5a have a different shape. Instead of a single contact surface between the sealing ring 6 a and the lantern ring 5 a for the transmission of the compressive force, two contact surfaces 7 are provided. When the cover is subjected to pressure, the two sealing surfaces 11 are subject to the same effect as in the case of the sealing ring according to A b b. 1.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Lösbarer Deckelverschluß für Hochdruckgefäße mit einem sich an einem lösbaren Gegenlager abstützenden Dichtungsring aus Metall, der unter der Einwirkung des auf dem Deckel lastenden Innendruckes elastisch verformt und gegen die zu dichtenden Wandungsteile gepreßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dichtungsring (1) in an sich bekannter Weise ein Laternenring (5, 5a) und ein weiterer elastischer Dichtungsring (6, 6a) nachgeordnet sind und daß die der Druckübertragung dienenden Berührungsflächen (7, 8) zwischen diesen beiden Ringen verschieden sind von den der Abdichtung dienenden Berührungsflächen (11, 12) zwischen dem zweiten Ring (6, 6a) einerseits und der Deckel- und Gehäusewandung andererseits. Claims: 1. Detachable lid closure for high pressure vessels with a sealing ring made of metal supported on a detachable counter bearing, the elastically deformed under the effect of the internal pressure on the lid and is pressed against the wall parts to be sealed, characterized in that that the sealing ring (1) in a known manner a lantern ring (5, 5a) and another elastic sealing ring (6, 6a) are arranged downstream and that the Pressure transmission serving contact surfaces (7, 8) between these two rings are different from the sealing contact surfaces (11, 12) between the second ring (6, 6a) on the one hand and the cover and housing walls on the other hand. 2. Deckelverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtungsring (6) nach Art einer Tellerfeder ausgebildet ist. 2. Lid closure according to claim 1, characterized in that the second sealing ring (6) is designed in the manner of a disc spring. 3. Deckelverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Dichtungsring (6a) an der dem Laternenring (5a) zugewandten Seite im Querschnitt V-förmig ausgebildet ist und auf dem entsprechend geformten Laternenring aufliegt, bei dem der Winkel der keilförmigen Stützflächen wenig größer als der Winkel der beiden Innenflächen des Dichtungsringes ist. 3. Lid closure according to claim 1, characterized in that the second sealing ring (6a) on the lantern ring (5a) facing side is V-shaped in cross section and on the corresponding shaped lantern ring rests, in which the angle of the wedge-shaped support surfaces is slightly larger than the angle of the two inner surfaces of the sealing ring. 4. Deckelverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Laternenring (5a) zugewandten Enden des zweiten Dichtungsringes (6a) in radialer Richtung nach entgegengesetzten Seiten vorstehend ausgebildet sind. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 485 768; deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1848 054; britische Patentschrift Nr. 837 583; USA.-Patentschriften Nr. 2 532 891, 2 760 673.4. Lid closure according to claim 3, characterized in that the ends of the second sealing ring (6a) facing the lantern ring (5a) are formed protruding in the radial direction towards opposite sides. Documents considered: German Patent No. 485 768; German utility model No. 1848 054; British Patent No. 837,583; U.S. Patent Nos. 2,532,891, 2,760,673.