DE19642263C2 - Dichtverschluß - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Dichtverschluß, insbesondere für lufttechnische Apparate, mit einem in eine Wandöffnung einsetzbaren Verschlußteil, wobei Dichtmittel zum Abdichten zwischen der Wandöffnung und dem Dichtteil vorgesehen sind und wobei das Verschlußteil einen in die Wandöffnung einsetzbaren Ansatz sowie einen den Öffnungsrand überdeckenden Deckflansch aufweist, wobei bei dem Verschlußteil-Ansatz eine Aufnahmenut für wenigstens einen Dichtring vorgesehen ist, deren Seitenwände zum Erweitern und Verengen der Aufnahmenut relativ zueinander bewegbar sind und wobei Betätigungsmittel zum Verstellen dieser Nut-Seitenwände vorhanden sind, wobei das Verschlußteil einen Trägerkörper mit einem in die Wandöffnung eingreifenden Vorsprung sowie einen auf diesem Vorsprung verschiebbar gelagerten Druckring aufweist, wobei der Trägerkörper- Vorsprung einen radial nach außen überstehenden Ringbund hat, wobei zwischen diesem Ringbund und dem Druckring die in ihrer Breite verstellbare Aufnahmenut gebildet ist und wobei der Ringbund am inneren Ende des Trägerkörper-Vorsprunges angeordnet ist.

Bei Behältern insbesondere von lufttechnischen Apparaten, zum Beispiel in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie, dienen verschließbare Behälter-Wandöffnungen als Inspektionsöffnungen, als Durchführungen für Einbauteile wie zum Beispiel einer Düsenhalterung, von Meßeinrichtungen und dergleichen. Wesentliche Anforderungen an solche Dichtverschlüsse sind sichere Abdichtung unter Druck und Vakuum, einfache Handhabbarkeit, hygienische Verhältnisse ohne Spalten und Toträume.

Eine häufige Ursache von hygienischen Problemen ist das Eindringen von unerwünschten Substanzen in den Produktbereich. Um diese Effekte zu vermeiden, werden zum Beipiel Einbauteile mit statischen Dichtungen versehen.

Handelsübliche Dichtsysteme, wie zum Beispiel der Rundring mit Rechtecknut, weisen Spalten und Toträume auf, die sich nur aufwendig reinigen lassen. Es werden deshalb zunehmend Konstruktionen mit Rundringen ausgeführt, die keinen Ausdehnungsraum in der Nut aufweisen. Die notwendige Pressung wird durch die richtige Dimensionierung des Übermaßes der Nut erreicht. Dies bedingt jedoch eine sehr genaue und enge Tolerierung der Bauteile und somit eine kostenintensive Herstellung. Ebenfalls ist einfaches Ein- und Ausbauen der Bauteile aufgrund der großen Dichtungskräfte (Übermaß) nur erschwert möglich. Da die Runddichtung beim Einbringen in den Flansch beziehungsweise die Wandöffnung über die gesamte Flansch­ breite oder dergleichen geschoben werden muß, besteht die Gefahr der Beschädigung des Rundringes.

Es sind auch Dichtsysteme bekannt, bei denen als Dichtelement ein mit einem Druckmedienanschluß versehener, aufweitbarer Schlauchdicht­ ring verwendet wird. Diese Konstruktion ist jedoch unter anderem wegen der Bereitstellung und der Zuführung von Druckmedium aufwendig und auch störanfällig. Außerdem sind durch die erforderlichen Platzverhältnisse solche Dichtsysteme nur für vergleichsweise große Dichtverschlüsse einsetzbar.

Aus der DE-PS 691 144 ist ein Druckgefäß-Verschluß bekannt, bei dem eine unabhängig von der Festspannbewegung des Verschlußteiles wirkende Dichtung vorgesehen ist. Diese Dichtung kann mit Hilfe eines Druckringes und mehreren an diesem angreifenden Stellschrauben beaufschlagt werden, so daß sie sich dichtend an das Verschlußteil und die Behälterwand anpreßt. Der Ein- und Ausbau dieses Verschlusses erfordert einen vergleichsweise hohen Zeitaufwand und ist auch umständlich, da beispielsweise zum Öffnen zunächst alle Stell­ schrauben zur Entlastung der Dichtung gelockert und anschließend noch die das Verschlußteil mit dem Druckgefäß verbindenden Schrauben entfernt werden müssen. Nachteilig ist weiterhin, daß eine die Dichtung zum Behälterinneren abstützende Ansatzleiste mit ihrer Außenseite einen Spalt bildet, in dem sich im Behälter befindliche Partikel ablagern können. Für einen Einsatz in der Lebensmittel- oder Pharmaindustrie ist ein solcher Verschluß schon aus diesem Grund nicht verwendbar, da ein rückstandfreies Reinigen des Behälterinneren bei geschlossenem Verschluß nicht möglich oder zumindest problematisch ist.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Dichtverschluß der eingangs erwähnten Art zu schaffen, der einfach zu betätigen ist, bei dem auch nach häufigem Ein- und Ausbau eine sichere Abdichtung erreicht wird und der leicht zu reinigen ist und damit erhöhten Hygieneanforderungen genügt. Außerdem sollen bedarfsweise auch kleine Dichtverschlüsse mit diesen Eigenschaften realisierbar sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, daß die dem Behälterinnenraum zugewandte, durch den Ringbund gebildete Nutseitenwand der Aufnahmenut kürzer als die gegenüberliegende, durch den Druckring gebildete Nutseitenwand ist, daß der zwischen dem Ringbund und dem Behälterflansch gebildete Abstand zum totraumfreien Zugang des dem Behälterinnenraum zugewandten Dichtringabschnittes bemessen ist und daß der Dichtring aus hochflexiblem Kunststoff besteht und sich in entspannter Lage nach außen überstandfrei innerhalb des Aufnahmequerschnitts der Aufnahmenut befindet.

Die Anordnung der Aufnahmenut beziehungsweise des Dichtringes am inneren Ende des in die Wandöffnung eingreifenden Vorsprunges und insbesondere die unsymmetrische Ausbildung der Aufnahmenut vermeidet in Dichtstellung Spalten und Toträume, so daß dementsprechend auch keine Substanzen aus dem Produktbereich eindringen und sich festsetzen können. Durch die kürzere oder niedrigere, dem Behälterinnenraum zugewandte Nutseitenwand wird ein unzugänglicher Spalt, in dem sich für ein Spül- und Reinigungsmedium unzugänglich, Substanzen ablagern können, vermieden.

Somit genügt dieser Dichtverschluß auch hohen hygienischen Anforderungen.

Durch die in entspannter Lage nach außen überstandfrei innerhalb des Aufnahmequerschnitts der Aufnahmenut befindliche Dichtung bleibt diese beim Einsetzen des Verschlußteiles unbelastet und ist somit wesentlich länger einsatzfähig, was insbesondere bei häufig ein- und auszubauenden Dichtverschlüssen vorteilhaft ist. Auch werden so Beschädigungen und daraus resultierende Undichtigkeiten vermieden. In entspannter Lage in der weiten Nutstellung, ist das Dichtelement auch leicht entnehmbar, so daß eine gründliche Reinigung möglich ist.

Die Handhabung des Verschlusses kann beim Einsetzen, unbehindert durch die Dichtung, leicht vorgenommen werden und durch Verengen der Nut kann dann das Dichtelement radial aufgeweitet und dichtend an die Öffnungswand angedrückt werden.

Zweckmäßigerweise sind in dem Deckflansch des Verschlußteiles Durchtrittsöffnungen für Befestigungsschrauben vorgesehen, wobei der Druckring einen Flansch mit zu den Durchtrittslöchern des Deckflansches deckungsgleichen Löchern aufweist und wobei die Betätigungsmittel für den Druckring von außen durch die Flansch- Durchtrittslöcher am Druckring angreifen.

Die Befestigung des Verschlußteiles und das Aktivieren der Dichtung können dadurch in einem Arbeitsgang vorgenommen werden, wodurch die Bedienung und Handhabung vereinfacht ist.

Zweckmäßig ist es, wenn neben der Wandöffnung angeordnete Stehbolzen zum Aufsetzen und Halten des Verschlußteiles vorgesehen sind, daß die Durchtrittslöcher des Deckflansches einen größeren Durchmesser als die des Druckringes haben und daß auf die Gewinde-Stehbolzen aufschraubare Befestigungsmuttern ein Stirnende zum Beaufschlagen des Druckringes und eine sich nach außen anschließende Auflagefläche oder einen Ansatz mit größerem Durchmesser zur außenseitigen Beaufschlagung des Deckflansches in Verschiebeendstellung des Druckringes aufweist.

Die auf die Stehbolzen aufgeschraubten Muttern durchgreifen mit einem Schaftteil den Deckflansch, beaufschlagen mit ihren inneren Stirnenden oder dergleichen Beaufschlagungsflächen den Druckring zunehmend, bis schließlich die Muttern am Deckflansch anliegen und damit die Schraubtiefe begrenzt ist.

Gegebenenfalls sind mehrere Dichtringe nebeneinander, vorzugsweise unter Zwischenlage von Distanzringen, vorgesehen. Bei speziellen Anforderungen können so mehrere Dichtzonen geschaffen werden, wobei aber die Bedienbarkeit und Zugänglichkeit zum Demontieren und Reinigen in gleichem Maße vorhanden ist wie bei nur einem Dichtring.

Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren Unteransprüchen aufgeführt. Nachstehend ist die Erfindung mit ihren wesentlichen Einzelheiten anhand der Zeichnungen noch näher erläutert.

Es zeigt:

Fig. 1 einen im Querschnitt dargestellten, bei einer Wandöffnung angesetzten Verschlußteil eines Dichtverschlusses,

Fig. 2 eine Darstellung ähnlich Fig. 1, hier jedoch mit in Vormontagestellung befindlichem Verschlußteil,

Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Darstellung, hier jedoch in Dichtstellung und

Fig. 4 eine Aufsicht eines Verschlußteiles.

Ein in den Figuren gezeigter Dichtverschluß 1 weist ein Verschluß­ teil 2 auf, das in eine Wandöffnung dichtend einsetzbar ist. Im Ausführungsbeispiel ist bei einer Wandöffnung 3 ein Behälterflansch 4 vorgesehen, mit dem das Verschlußteil 2 in Schließstellung dichtend verbunden ist (Fig. 3).

Im Ausführungsbeispiel ist der Dichtverschluß 1 mit einem die Wandöffnung 3 dichtend verschließenden Deckel ausgebildet. Es könnte sich jedoch auch um ein dichtend einsetzbares Schauglas, eine Düsenhalterung, einen Sensorhalter oder dergleichen Einbauteil handeln.

Das Verschlußteil 2 weist einen in die Wandöffnung 3 beziehungs­ weise den Behälterflansch 4 einsetzbaren Ansatz 5 sowie einen den Flanschrand 6 überdeckenden Deckflansch 7 auf.

Bei dem Verschlußteil-Ansatz 5 ist eine Aufnahmenut 8 für einen Dichtring 9 vorgesehen. Diese Aufnahmenut 8 ist zwischen einem Ringbund 10 und einem Druckring 11 gebildet. Dieser Druckring 11 ist verschiebbar auf einem Trägerkörper 12 gelagert, so daß die zwischen dessen Stirnseite 13 und dem Ringbund 10 gebildete Aufnahmenut 8 in ihrer Breite variabel ist.

Wie gut in Fig. 3 erkennbar, befindet sich die Aufnahmenut 8 am inneren Ende des Ansatzes 5, so daß von der Behälterinnenseite gesehen, in Dichtstellung keine Spalten und Toträume zum Eindringen von Substanzen aus dem Produktbereich vorhanden sind.

Wie bereits vorerwähnt, kann der Trägerkörper 12 Teil eines Einbauteiles wie zum Beispiel eines Schauglases, einer Düsenhalte­ rung oder eines Sensorhalters sein. Im Ausführungsbeispiel ist das Einbauteil ein Verschlußdeckel. Der Deckflansch 7 ist mit diesem Einbauteil beziehungsweise dem Trägerkörper 12 lösbar verbunden. Durch Abnehmen des Deckflansches 7 ist dann auch der Druckring 11 zugänglich und kann nach vorne bzw. außen abgezogen werden. In gleicher Weise kann dann auch der Dichtring 9 für Reinigungszwecke oder zum Austausch abgenommen werden.

Der Druckring 11 weist einen Flansch 14 auf, in dem Löcher 15 vorgesehen sind, die zu Durchtrittslöchern 16 in dem Deckflansch 7 deckungsgleich sind. Die Fig. 1 bis 3 zeigen keinen diametrischen Schnitt, so daß von den beiden diametral gegenüberliegenden Befestigungsstellen nur eine (die untere) erkennbar ist. Neben der in diesen Zeichnungen nicht erkennbaren Befestigungsstelle sind in dem Flansch 14 und dem Deckflansch 7 deckungsgleiche Löcher 18 für einen stirnseitig beim Behälterflansch 4 vorstehenden Indexstift 17 vorgesehen (Fig. 4).

Wie in Fig. 4 erkennbar, ist zum Verbinden und Sichern des Verschlußteiles 2 mit dem Behälterflansch 4 eine Schraubverbindung mit zwei diametral gegenüberliegenden, beim Behälterflansch 4 vorstehenden Stehbolzen 19 sowie darauf aufschraubbaren Be­ festigungsmuttern 20 vorgesehen. Diese Befestigungsmuttern 20 haben einen Halsansatz 21, der die Durchtrittslöcher 16 des Deckflansches 7 durchgreift und stirnseitig den Flansch 14 des Druckringes 11 beaufschlagt. Ausgehend von der in Fig. 2 gezeigten Vormon­ tagestellung, wo das Verschlußteil 2 in den Behälterflansch 4 eingesetzt ist, wird der Druckring 11 beim Anziehen der beiden Befestigungsmuttern 20 nach innen verschoben, wobei die lichte Weite der Aufnahmenut 8 abnimmt. Dadurch wird der in dieser Nut befindliche Dichtring 9 radial nach außen verdrängt und legt sich an die Innenwand des Behälterflansches 4 dichtend an (Fig. 3). Um eine Beschädigung des Dichtringes 9 durch Quetschung zu vermeiden, ist ein Anschlag zur Begrenzung des Druckring- Verschiebeweges vorgesehen. Im Ausführungsbeispiel ist dazu in entsprechend passendem Abstand zum inneren Stirnende 22 der Befestigungsmuttern 20 ein Anschlagbund 23 vorgesehen, der in Verschiebeendlage des Druckringes 11 zur Anlage an der Außenseite des Deckflansches 7 kommt. Eine solche Verschiebeweg-Begrenzung ist einfach realisierbar und es werden insbesondere im Bereich der Schiebelagerung zwischen Druckring 11 und dem Trägerkörper 12 beziehungsweise im Bereich der Aufnahmenut Anschlagvorsprünge vermieden.

Der Druckring 11 besteht vorzugsweise aus Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen, um zwischen sich und dem Trägerkörper 12 beziehungsweise auch dem Behälterflansch 4 günstige Gleiteigen­ schaften zu erzielen. Um auch bei Verwendung von Kunststoff für den Druckring eine gleichmäßige Druckeinleitung von den Be­ tätigungsmittel bildenden Befestigungsmuttern 20 zu erzielen und um ein Verformen des Druckringes 11 zu vermeiden, kann zwischen dem Druckring-Flansch 14 und dem Deckflansch 7 ein Zwischenring aus entsprechend stabilem Material, insbesondere aus Metall, vorgesehen sein.

Der Dichtring ist vorzugsweise durch einen Schlauchring oder Hohl- O-Ring gebildet, der aus hochflexiblem, weichen Kunststoff, vorzugsweise aus Silikon, besteht. Besonders vorteilhaft ist auch, daß Unrundheiten sowie Toleranzabweichungen der Bauteile durch die Flexibilität des Systems ausgeglichen werden.

Es können auch mehr als zwei gegenüberliegende Befestigungsstellen vorgesehen sein, jedoch ergibt sich bei nur zwei Befestigungs­ stellen der erhebliche Vorteil, daß das Öffnen und Schließen des Dichtverschlusses 1 schnell und einfach durchführbar ist und dadurch auch bei einem häufigen Ein- und Ausbau nur ein geringer Zeitaufwand erforderlich ist.

Claims (9)

1. Dichtverschluß (1), insbesondere für lufttechnische Apparate, mit einem in eine Wandöffnung einsetzbaren Verschlußteil (2), wobei Dichtmittel zum Abdichten zwischen der Wandöffnung (3) und dem Dichtteil vorgesehen sind und wobei das Verschlußteil einen in die Wandöffnung einsetzbaren Ansatz (5) sowie einen den Öffnungsrand überdeckenden Deckflansch (7) aufweist, wobei bei dem Verschlußteil-Ansatz (5) eine Aufnahmenut (8) für wenigstens einen Dichtring (9) vorgesehen ist, deren Seitenwän­ de zum Erweitern und Verengen der Aufnahmenut relativ zueinander bewegbar sind, wobei Betätigungsmittel zum Verstellen dieser Nut-Seitenwände vorhanden sind, wobei das Verschlußteil (2) einen Trägerkörper (12) mit einem in die Wandöffnung eingreifenden Vorsprung sowie einen auf diesem Vorsprung verschiebbar gelagerten Druckring (11) aufweist, wobei der Trägerkörper-Vorsprung einen radial nach außen überstehenden Ringbund (10) hat, wobei zwischen diesem Ringbund und dem Druckring (11) die in ihrer Breite verstellbare Aufnahmenut (8) gebildet ist und wobei der Ringbund (10) am inneren Ende des Trägerkörper-Vorsprunges angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die dem Behälterinnenraum zugewandte, durch den Ringbund (10) gebildete Nutseitenwand der Aufnahmenut (11) kürzer als die gegenüberliegende, durch den Druckring (11) gebildete Nutseitenwand (13) ist, daß der zwischen dem Ringbund (10) und dem Behälterflansch (4) gebildete Abstand zum totraumfreien Zugang des dem Behälte­ rinnenraum zugewandten Dichtringabschnittes bemessen ist und daß der Dichtring (9) aus hochflexiblem Kunststoff besteht und sich in entspannter Lage nach außen überstandfrei innerhalb des Aufnahmequerschnitts der Aufnahmenut (8) befindet.

2. Dichtverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschiebeweg des Druckringes (11) bei Erreichen einer Minimalbreite der Aufnahmenut (8) begrenzt ist.

3. Dichtverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckflansch (7) des Verschlußteiles (2) Durchtritts­ öffnungen für Befestigungsschrauben vorgesehen sind, daß der Druckring einen Flansch (14) mit zu den Durchtrittslöchern (16) des Deckflansches (7) deckungsgleichen Löchern (15) aufweist und daß die Betätigungsmittel für den Druckring (11) von außen durch die Flansch-Durchtrittslöcher am Druckring angreifen.

4. Dichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Wandöffnung (3) angeordnete Stehbolzen (19) zum Aufsetzen und Halten des Verschlußteiles (2) vorgesehen sind, daß die Durchtrittslöcher (16) des Deckflansches (7) einen größeren Durchmesser als die des Druckringes (11) haben und daß auf die Gewinde-Stehbolzen (19) aufschraubare Befestigungsmuttern (20) ein Stirnende (22) zum Beaufschlagen des Druckringes (11) und eine sich nach außen anschließende Auflagefläche (23) oder einen Ansatz mit größerem Durchmesser zur außenseitigen Beaufschlagung des Deckflansches (7) in Verschiebeendstellung des Druckringes aufweist.

5. Dichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der inneren, stirnendigen Beaufschlagungsfläche (22) der Befestigungsmuttern (20) von deren sich nach außen anschließenden Auflagefläche (23) oder dem Ansatz so bemessen ist, daß die äußere Auflagefläche an dem Deckflansch (7) bei einer vorgesehenen, verringerten Nutbreite anliegt.

6. Dichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckring (11) aus Kunststoff, insbesondere aus Polytetrafluoräthylen besteht und daß vorzugsweise ein von den Betätigungsmitteln beaufschlagbarer Zwischenring zwischen dem Druckring-Flansch (14) und dem Deckflansch (7) vorgesehen ist.

7. Dichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Dichtring (9) ein O-Ring, insbesondere ein Schlauchring vorgesehen ist und daß der Dichtring aus Silikon oder dergleichen lebensmittelechtem Material besteht.

8. Dichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Trägerkörper (12) Teil eines Schaugla­ ses, einer Düsenhalterung, eines Sensorhalters oder dergleichen Einbauteil ist und daß der Deckflansch (7) des Verschlußteiles (2) mit dem Einbauteil vorzugsweise lösbar verbunden ist.

9. Dichtverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Dichtringe (9) nebeneinander, vorzugsweise unter Zwischenlage von Distanzringen, vorgesehen sind.