DE1750549B2 - Deckelverschluß fur Druckbehälter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Deckelverschluß für Druckbehälter, insbesondere Druckprobenverschluß, bei dem eine zwischen dem die abzuschließende Öffnung umgebenden Bereich des Behälters und dem Deckel angeordnete L-förmige Lippendichtung mit ihrem einen Schenkel in eine ringförmige Ausnehmung der Innenfläche des am Behälter befestigten Deckels einfaßt und durch den Innendruck des Behälters in diese Ausnehmung eingedrückt wird.

Bei einer aus der britischen Patentschrift 719 477 bekannten Deckelverschlußanordnung dieser Art, bei der die Behälteröffnung zur Aufnahme des Deckels an ihrem oberen Ende unter Bildung einer radial nach außen verlaufenden schulterartigen Deckelanlagefläche erweitert ist, sitzt der eine Schenkel der L-förmigen Lippendichtung fest in einer nach unten erweiterten kreisförmigen Nut der Deckelanlagefläche. Der zur Achse der Öffnung hin nach innen und oben geneigte freie Schenkel der Dichtung faßt in eine im äußeren Umfangsbereich der Deckelunterseite vorgesehene ringförmige Ausnehmung ein, deren Boden nach außen und unten geneigt ist. Beim Einführen des Deckels in den erweiterten Teil der Behälteröffnung wird der freie Dichtungsschenkel entlang dem geneigten Boden der Ausnehmung nach innen gedruckt. Bei dieser Art eines Deckelverschlusses muß der freie Schenkel der Dichtung federnd ausgebildet sein, damit sein oberes Ende nach dem Einsetzen des Deckels dicht am Boden der Ausnehmung anliegt. Der freie Schenkel wird daher beim Einsetzen des Deckels gegenüber dem im Behälter fest angeordneten Schenkel der Dichtung nach innen abgebogen und überdies bei der anschließenden Drehbewegung des bajonettverschlußartig am Behälter befestigbaren Deckeis durch in Umfangsrichtung wirkende Reibungskräfte beeinflußt.

Durch die Erfindung soll nun ein Deckeiverschluß der eingangs erwähnten Axt so ausgebildet werden, daß die L-förmige Dichtung beim Schließvorgang keinerlei äußeren Beanspruchungen ausgesetzt wird und daher völlig verschleißfrei ist

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Deckel in seinem Randbereich einen zylindrisehen Abschnitt aufweist, in dessen Innenfläche eine flache Ringnut eingearbeitet und in diese die Lippendichtung so eingesetzt ist, daß sie in unbeaufschlagtem Zustand mit ihrem axialen Schenkel (Dichtungslippe) in dieser Nut axial verschiebbar ist, während ihr radialer Schenkel eine solche Ausdehnung hat, daß er sich bei Druckbeaufschlagung flach auf den Öffnungsrand des Behälters oder Rohres legt

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung des Dekkeiverschlusses wird nicht nur die Lebensdauer der

ao Dichtung wesentlich verlängert, sondern auch die Fertigung des Verschlusses erheblich vereinfacht, da am Behälter keine zur Befestigung der Dichtung dienende Nut angeordnet sein muß.

Der neue Deckelverschluß eignet sich insbesondere für Druckbehälter, bei denen die zu verschließende Öffnung von einem mit Bolzenlöchern versehenen Flansch umgeben ist. Bei der Befestigung eines Dekkels mittels Bolzen, die in dem Flansch vorgesehene Löcher durchdringen, ergeben s^;oh insbesondere bei einer unter hohem Druck erfolgenden Brauchbarkeitsprüfung des Druckbehälters zahlreiche Möglichkeiten für Leckstellen. Ungleiche Anzugsmomente der Schrauben schaffen weitere undichte Stellen. Die sich beim Vorhandensein von gelochten Flanschen ergebenden Möglichkeiten für Mangel werden nun gemäß einer bevorzugten Ausführungsforin der Erfindung dadurch vermieden, daß der nach innen weisende radiale Schenkel der Dichtung in seiner Länge so bemessen ist, daß er die Oberseite der Bohrungen nach dem Aufsetzen des Deckels auf dem Flansch abdeckt.

Im folgenden Teil der Beschreibung wird eine Ausführungsform der Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 eine Seitenansicht eines typischen Tanks oder Druckkessels, dessen Öffnung mit einem eine L-förmige Lippendichtung enthaltenden Deckelverschluß versehen ist,

F i g. 2 eine Draufsicht auf den Deckelverschluß und

F i g. 3 eine teilweise im Schnitt gezeigte Seitenansicht des Deckels und der Dichtung nach der Linie III-II1 in Fig. 2, wobei die Dichtung über der mit einem Flansch versehenen öffnung des Druckkessels angeordnet ist.

Der Druckkessel 1 ruht auf geeigneten Beinen oder Stützen 2 und weist an seinem einen Ende einen Einlaßanschluß 3 auf, durch den er normalerweise gefüllt wird und an den eine geeignete Flüssigkeits- oder Gasdruckquelle für die Prüfflüssigkeit oder das Prüfgas angeschlossen werden kann.

Der Kessel 1 kann einen zylindrischen, mit einer Öffnung 5 versehenen Stutzen 4 aufweisen, der bei solchen Druckkesseln vorgesehen ist, die zum Lagern und Abfüllen von verflüssigten Erdölgasen, z. B. Buthan oder Propan, verwendet werden. Der Stutzen 4 weist dabei einen um sein oberes Ende herumführenden ringförmigen Flansch 6 auf, in dem mit Abstand

voneinander angeordnete Bohrungen 7 zur Aufnahme von Bolzen vorgesehen sind, um einen entsprechenden Flansch eines nicht gezeigten Aufsatzes mit dem Stutzen zu verbinden. In den Aufsatz sind eine Abfüllöffnung, Steuerventile, ein Druckmeßgerät, ein Sicherheitsventil und andere in Verbindung mit dem Kessel benötigte Steuervorrichtungen eingesetzt. Der Flansch fs kann anstatt mit einem Aufsatz auch mit einem anderen Verbindungsstück verbunden werden, beispielsweise mit einer Leitung, die mit einem entsprechenden Flansch versehen und dichtend mit dem Flansch 6 verbunden ist.

Ein gewölbter Deckel 8 weist an seiner Oberseite eine mit Gewinde versehene Durchlaßöffnung 9 auf, die von einem Gewindestopfen 10 verschlossen ist. Durch die Durchlaßöffnung 9 kann Luft aus dem Kessel ausströmen, bevor er zur Prüfung geschlossen wird. Nachdem der Kessel entlüftet ist, kann der Gewindestopfen 10 in die Durchlaßöffnung 9 wieder eingeschraubt werden, um während der Prüfung eine ao lecksichere Dichtung zu schaffen.

Der gewölbte Deckel weist einen nach unten gerichteten zylindrischen Randabschnitt 8 α auf, auf dessen Innenseite eine mit einer glatten Oberfläche versehene Aussparung 21 in Form einer flachen Ringnut vorgesehen ist. Die Aussparung 21 nimmt einen Dichtring 16 auf und verhindert, daß dieser Ring aus dem Deckel 8 herausfällt, wenn dieser auf die öffnung aufgesetzt, transportiert oder gelagert wird. Die Oberfläche dieser Aussparung 21 ist geschliffen, um eine glatte Fläche für die noch zu beschreibende Dichtung zu bilden.

Die Breite der Aussparung 21 ist größer als die Breite des axialen Schenkels 17 des Dichtrings 16, so daß sich der Dichtring nach oben und nach unten bewegen und in Abhängigkeit von den Druckänderungen auf der Innenseite des Deckels 8 als Kolben wirken kann.

Auf der Oberseite des Deckels 8 ist eine Anzahl von paarweise mit Abstand angeordneten Ansätzen 11 befestigt, die nach oben und nach außen hin vom Deckel vorstehen.

Zwischen den paarweise angeordneten Ansätzen 11 sind durch einen Lagerzapfen 13 die oberen Enden von Armen 12 angelenkt. Die Lagerzapfen 13 erstrecken sich durch miteinander fluchtende Bohrungen 11 α in den paarweise angeordneten Ansätzen 11. Die Arme 12 können also um die Lagerzapfen 13 nach eben geschwenkt werden.

Jeder Arm 12 ist an seinem unteren Ende nach innen abgebogen und bildet einen hakenförmigen Abschnitt 14, der den Flansch 6 untergreift, wenn die Arme nach unten geschwenkt werden. Dabei kommen die Innenflächen der Arme an der Außenfläche des Randabschnitts 8 α zur Anlage.

Paare von mit Abstand voneinander angeordneten Führungsansätzen 15 sind an der Außenfläche des Randabschnitts 8 α des Deckels 8 angeordnet, um zwischen sich die Arme 12 aufzunehmen, wenn diese in die in F i g. 3 gezeigte Stellung nach unten geschwenkt sind. Auf diese Weise werden die Arme 12 gegen eine seitliche Bewegung gesichert. Gegen eine nach außen gerichtete Bewegung sind die Arme 12 durch Steckbolzen 15 α gesichert, die durch miteinander fluchtende öffnungen in den Führungsansätzen IS und den Armen 12 hindurchgeführt werden können.

Die Arme 12 oder andere Verbindungselemente sollten mit gleichen Abständen am Umfang der öffnung angeordnet sein. Es sind wenigstens vier dieser Arme 12 vorgesehen, um eine gleichmäßige Abdichtung der öffnung zu erzielen. In manchen Fällen reichen jedoch bereits zwei mit gleichen Abständen voneinander angeordnete Arme zur Erzielung einer gleichmäßigen Dichtung aus.

Dem Deckel 8 ist ein besonders ausgebildeter Lippendichtring 16 zugeordnet, der aus einem nachgiebigen Material, wie z. B. Neopren, oder einer Gummiverbindung hergestellt ist und einen nach oben gerichteten, auch als Lippe bezeichneten ringförmigen axialen Schenkel 17 und einen nach innen weisenden radialen Schenkel 18 aufweist. Die Außenflächen der Schenkel 17 und 18 können rechtwinklig zueinander angeordnet sein. Der radiale Schenkel 18 kann mit einer Versteifung versehen und steifer als der Schenkel 17 ausgeführt sein, um zu verhindern, daß sich der Flansch in unerwünschter Weise in die Bohrungen 7 eindrückt. Der Dichtring 16 kann auch aus einem flexiblen, verhältnismäßig biegsamen Metall oder einem anderen, eine Dichtung bildenden Material hergestellt sein, wie z. B. aus Aluminium, Asbestverbindungen, Polytetrafluoräthylen u. dgl.

Bei der in F i g. 3 gezeigten Ausführungsform ist der Schenkel 18 so breit ausgeführt, daß er die zur Aufnahme von Bolzen bestimmten Bohrungen üichtcnd abdeckt. Der Schenkel 18 ist dabei breit genug, um das Eindrücken von Dichtungsmaterial in die Bohrungen 7 auszugleichen. Die untere Fläche 20 des Schenkels 18 ist eben und stimmt mit der oberen Fläche des Flansches 6 überein, so daß der Schenkel 18 kontinuierlich am Flansch 6 anliegt.

Die äußere Fläche 22 der Lippe bzw. des axialen Schenkels 17 ist eben ausgeführt und der Innenfläche der auf der Innenseite des Randabschnitts 8 α vorgesehenen Aussparung 21 dicht angepaßt.

Es ist ersichtlich, daß sich die untere Fläche 20 des Dichtrings über einen zwischen der äußeren Fläche des Flansches 6 und der Innenseite des unteren Endes des Randabschnitts 8 α vorgesehenen Spalt 6 a erstreckt, so daß das nachgiebige Material des Dichtrings in diesen Spalt eingedrückt wird, wenn er in der noch zu beschreibenden Weise von Druck beaufschlagt wird.

Die bisher beschriebene Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Der gewölbte Deckel 8 wird auf die öffnung aufgesetzt, wobei der Dichtring in der Aussparung 21 sitzt. Die untere Fläche 20 des Dichtrings 16 kommt auf der oberen Fläche des Flansches 6 zur Anlage.

Die Arme 12 werden nach unten geschwenkt, so daß ihre hakenförmigen Abschnitte 14 mit der unteren Fläche des Flansches 6 in Eingriff kommen. Die Steckbolzen 15 α werden durch die fluchtenden Bohrungen in den Führungsansätzen 15 und den Armen 12 eingeführt, um die Arme in ihrer inneren Stellung 211 halten. Dieser Vorgang ist schnell und einfach durchführbar und kann ohne Werkzeuge, Schweißen oder andere Vorrichtungen oder Vorgänge ausgeführt werden.

Der Gewindestoplen 10 wird entfernt, um den Kessel zu entlüften, nachdem das Druckmedium über den Einlaßanschluß 3 angeschlossen worden ist. Danach wird der Gewindestoplen 10 wieder eingesetzt, und das Innere des Kessels wird über den Einlaßanschluß 3 mit einem Flüssigkeits- oder Gasdruck beaufschlagt, urn den Kessel zu prüfen. Der dabei im

Kessel herrschende Druck wirkt auf die obere Fläche 19 des Dichtrings 16 und auf die Innenfläche 23 des axialen Schenkels 17, um die untere Fläche 20 des Schenkels 18 auf die obere Fläche des Flansches 6 und die äußere Fläche 22 des Schenkels 17 gegen die Innenfläche der Aussparung 21 zu drücken und dabei eine Dichtungsberührung herzustellen.

Je größer der im Inneren des Druckkessels herrschende Druck ist, um so fester und sicherer ist die Dichtung. Sowohl die Fläche 20 als auch die Fläche 22 des Dichtrings werden an ihre Auflageflächen angedrückt. Der Dichtring schließt dabei auch die Bohrungen 7 zur Aufnahme der Bolzen ab und wird in den zwischen dem Flansch 6 und der Innenkante des Randabschnitts 8 α vorhandenen ringförmigen Spalt 6 α eingedrückt, um um die Öffnung herum eine feste und sichere Dichtung zu bewirken.

Die Behälteröffnung kann auch eine andere Form haben. Sie kann beispielsweise oval, sechseckig oder anders geformt sein, und der Dichtring und Deckel können so ausgebildet werden, daß sie dieser Form entsprechen.

Bei einem Kessel, der keinen Auslaßstutzen aufweist und dessen öffnung in der Wand des Kessels vorgesehen ist, ist es erforderlich, den Deckel mil einem der Wölbung des Kessels angepaßten Randabschnitt zu versehen. Es kann der gleiche Dichtring 16 verwendet werden, da er aus elastischem Material hergestellt ist und sich der Wölbung des Kessels um die Öffnung herum und der Innenfläche des Randabschnitts 8 α anpaßt. Bei der Prüfung eines mit keinem Auslaßstutzen versehenen Kessels, bei dem die Öffnung in der Wand des Kessels liegt, kann der Deckel 8 durch um den Kessel herumgelegte Seile oder Drähte gehalten werden. Ferner ist es möglich, den Deckel durch Seile oder Drähte mit anderen Gegenständen fest zu verbinden.

Obwohl der Dichtring in Verbindung mit einem eine Öffnung in einem Behälter für ein Druckmedium abschließenden Deckel dargestellt ist, kann er auch zum Abschließen von öffnungen anderer Behälter,

ίο Kessel oder Gehäuse beim Prüfen verwendet werden, wie z. B. bei Abfüllgefäßen, Erdöllagerbehältern, Maschinengehäusen und Gußstücken. Der Dichtring kann ferner bei einer Rohrkupplung verwendet werden, wobei der Druck in der Rohrleitung die Dichlung aufweitet und zur Anlage bringt.

Obwohl die aus Deckel und Dichtung bestehende Anordnung insbesondere zum Abdichten einer öffnung beim Prüfen eines Kessels geeignet ist, kann sie auch als abnehmbarer, ständiger Verschluß eines

ao Kessels oder Behälters verwendet werden, um die Druckänderungen darin auszugleichen.

Mit der Erfindung ist demnach eine Dichtung und ein Verschluß für eine Öffnung eines Druckkessels, eines Behälters oder einer Leitung geschaffen worden, der einfach und leicht anzubauen ist und eine gleichmäßige und sichere Dichtung gewährleistet, die verschiedenen Größen und Formen von öffnungen angepaßt werden kann und bei der die öffnungen sowohl in der Wand des Kessels oder entfernt von dieser angeordnet sein können. Der Erfindungsgegenstand ist verhältnismäßig billig und spart bei seinei Anwendung sehr viel Zeit,

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Deckelverschluß für Druckbehälter, insbesondere Druckprobenverschluß, bei dem eine zwischen dem die abzuschließende öffnung umgebenden Bereich des Behälters und dem Deckel angeordnete L-förmige Lippendichtung mit ihrem einen Schenkel in eine ringförmige Ausnehmung der Innenfläche des am Behälter befestigten Deckels einfaßt und durch den Innendruck des Behälters in diese Ausnehmung eingedrückt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (8) in seinem Randbereich εΰκη zylindrischen Abschnitt (8 a) aufweist, in dessen Innenfläche eine flache Ringnut (21) eingearbeitet und in diese die Lippendichtung (16) so eingesetzt ist, daß sie in unbeaufschlagtem Zustand mit ihrem axialen Schenkel (Dichtungslippe 17) in dieser Nut axial verschiebbar ist, während ihr radialer Schenkel eine solche Ausdehnung hat, daß er sich bei Druckbeaufschlagung flach auf den Öffnungsrand des Bhälters oder Rohres legt.

2. Deckelverschluß nach Anspruch 1, bei dem ein die öffnung umgebender Flansch mit zur Aufnahme von Bolzen bestimmten Bohrungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der nach innen weisende radiale Schenkel (18) der Dichtung (16) in seiner Länge so bemessen ist, daß er die Oberseite der Bohrungen (7) nach dem Aufsetzen des Deckels (8) auf dem Flansch (6) abdeckt.