DE2228226C3 - Vorrichtung zum Abdrucken von auf Dichtheit zu prüfenden Druckbehältern, insbesondere von Druckgasbehältern - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abdrükken von auf Dichtheit zu prüfenden Druckbehältern, insbesondere von Druckgasbehältern od.dgl, mit einem an eine Prüfdruckleitung anschließbaren Prüfgerät, durch welches das Prüfdruckmittel in den Druckbehälter einfüllbar und nach erfolgtem Abdrücken auslaßbar ist und mit einer Vorrichtung zum dichten und lösbaren Verbinden des Prüfgerätes mit den zu prüfenden Druckbehältern, wobei das Prüfgerät auf einer eine Befestigungsbohrung und mindestens eine Füllbohrung enthaltenden Grundplatte angeordnet ist die an einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Anschlußplatte des Druckbehälters anbringbar ist

Aus der US-PS 34 22 986 ist eine selbstschließende Absperrvorrichtung bekannt, bei der das Schließen der Vorrichtung im wesentlichen durch den im Behälter aufgebrachten Druck erfolgt. Die Fixierung der Absperrvorrichtung wird dabei durch eine vorgespann te Feder erreicht. Abgesehen davon, daß es sich dort nicht um eine Vorrichtung zum Abdrücken mit einem Prüfgerät handelt ist zum Betätigen der Absperrvorrichtung ein innerer Überdruck im Behälter notwendig. Die DE-AS U 12 658 zeigt eine Vorrichtung zur Dichtheitsprüfung von mit einem Spundloch versehenen Behältern wie z.B. Fässern mit einem mittels einer Dichtung am Spundloch anschließbaren und mittels Sperriegeln im Spundloch verankerbaren Anschlußstück zur Druckmittelzufuhr, wobei in dem Anschluß- stück ein an die Druckmittelleitung angeschlossener Zylinder vorgesehen ist, mittels dessen Kolben die Dichtung oben am Spundring anpreßbar und die Sperriegel unterhalb des Spundringes verstellbar sind. Ferner ist aus der US-PS 30 85 422 eine Prüfvorrichtung für Druckbehälter bekannt, welche plötzlich auftretende dynamische Druckbelastungen des Behälters erzeugt. Diese Vorrichtung ist mittels einer mit Bohrungen versehenen Grundplatte an einer entsprechend durch-

bohrten Anschlußplatte des Druckbehälters anbringbar.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Füll- und Prüfvorrichtung für Druckbehälter mit mehreren Anschlüssen auf eng: tem Raum zu schaffen, mit deren Hilfe die Abnahme der Druckprüfung schneller, rationeller und sehr einfach vorgenommen werden kann, wobei ein vollständiges Abdichten der einzelnen Anschlußöffnungen in einem Spannvorgang möglich ist, und zwar ohne daß im Behälter ein innerer Oberdruck vorhanden ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine Spannvorrichtung vorgesehen ist, welche einen auf der Grundplatte, angeordneten, unabhängig vom Behälterinnendnck betätigbaren Druckmittelzylinder und eine mit dem Kolben desselben verbundene Kolbenstange aufweist, die durch die Befestigungsbohrung der Anschlußplatte in den Druckbehälter einführbar, an der Anschlußplatte verriegelbar und durch Druckbeaufschlagung des Kolbens anzieht ar ist

Eine einfache und zweckmäßige Ausführungsform der Verriegelung besteht darin, daß das freie Ende der Kolbenstange des Druckmittelzylinders in an sich bekannter Weise mit einem Spannkopf versehen ist, in welchem radial verschiebbare Spannbacken gelagert sind, deren obere Anschlagflächen in der Verriegelungsstellung des Spannkopfes gegen eine die Befestigungsbohrung der Anschlußplatte umgebende untere Anschlagfläche der Anschlußplatte stoßen. Diese Verriegelung kann auf einfache Weise von außen her von Hand betätigt werden, jedoch wäre auch eine Betätigung mit Hilfe einer Druckmittelsteuerung möglich.

Mit Hilfe einer solchen Vorrichtung kann das Prüfgerät leicht, rasch und mühelos auf dem zu prüfenden Behälter befestigt und nach Vornahme der Druckprüfung wieder von dem Behälter gelöst werden. Dies ermöglicht eine laufende Prüfung einer beliebigen Anzahl von Behälter sozusagen am laufenden Band. Zu diesem Zweck kann das Prüfgerät z.B. mittels eines Seilzuges und eines Gegengewichtes heb- und senkbar über der Druckprüfstelle angeordnet werden, welcher die zu prüfenden Behälter fortlaufend z.B. aus einem Behältermagazin zugeführt werden.

Das Prüfgerät weist verschiedene Ventile und Anschlüsse auf, die mit entsprechenden Anschlüssen des zu prüfenden Behälters in Verbindung gebracht werden müssen. Gemäß einer einfachen und vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung sind die betreffenden Anschlüsse einerseits in der Grundplatte des Prüfgerätes und andererseits in der Anschlußplatte des Behälters vorgesehen. Zu diesem Zweck weist die Anschlußplatte des Behälters beispielsweise neben der Befestigungsbohrung eine Entlüftungsbohrung, eine Vorfüllbohrung und eine Druckfüllbohrung auf, welchen Bohrungen in der Grundplatte des Prüfgerätes neben der Befestigungsbohrung die Mündungen eines Entlüftungskanals, eines Vorfüllkanals und eines Druckfüllkanals entsprechen. Das Prüfgerät selbst ist mit einem an den Entlüftungskanal angeschlossenen Entlüftungsventil, einem an den Vorfüllkanal angeschlossenen Vorfüllventil und einem an den Druckfüllkanal angeschlossenen Hochdruckventil versehen, welches mit einer Hochdruckleitung verbunden werden kann. Mit Hilfe eines solchen Prüfgerätes lassen sich alle bei der Druckprüfung erforderlichen Arbeitsvorgänge bequem und rasch ausführen, wie in der nachstehenden Beschreibung näher erläutert wird.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand einer Ausführungsform näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 in Seitenansicht und in Draufsicht einen zu prüfenden Behälter,

Fig.2 eine Draufsicht des Behälters mit aufgesetztem Prüfgerät,

F i g. 3 eine Stirnansicht des Prüfgerätes mit im Schnitt dargestelltem Behälter,

F i g. 4 eine Draufsicht des Prüfgerätes,
F i g. 5 eine Seitenansicht des Prüfgerätes.
Fig.6 eine entgegengesetzte Seitenansicht des Prüfgerätes,

F i g. 7 eine Stirnansicht des Prüfgerätes,
F i g. 8 eine entgegengesetzte Stirnansichi des Prüfgerätes,

Fig.9 eine der Fig.6 entsprechende Seitenansicht !5 des Prüfgerätes mit im Schnitt dargestelltem Druckmitteizylinder,

F i g. 10 in größerem Maßstab für sich herausgezeichnet die Verriegelungsvorrichtung im vertikalen Längsschnitt und im Querschnitt nach der Linie A-A in ihrer zo Arbeitsstellung,

Fig. 11 die Verriegelungsvorrichtung entsprechend F i g. 10 in ihrer neutralen Ruhestellung, und

F i g. 12 in größerem Maßstab für sich herausgezeichnet die Anordnung der Gummidichtringe zwischen der Grundplatte des Prüfgerätes und der Anschlußplatte des Behälters.

Die Dichtheitsprüfvorrichtung ist beispielsweise zum Abdrücken eines kesseiförmigen Druckgas- oder Druckluftbehälters 1 bestimmt, in dessen zylindrischen Wandungsteil eine rechteckige Anschlußplatte 2 mit ebener Oberfläche eingeschweißt ist Diese Anschlußplatte hat wenigstens vier Bohrungen, nämlich eine Befestigungsbohrung 3, eine Entlüftungsbohrung 4, eine Vorfüllbohrung 5 und eine Druckfüllbohrung 6.
Das Prüfgerät hat eine der Anschlußplatte 2 entsprechende rechteckige Grundplatte 7 mil einer Befestigungsbohrung 8, einem Entlüftungskanal 9, einem Vorfüllkanal 10 und einen Druckfüllkanal 11. Die Mündungen der Bohrungen 8, 9, 10 unri 11 sind mit Gummidichtringen 12 versehen. Wenn uas Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 auf die Anschluißplatte 2 des Behälters 1 aufgesetzt wird, liegen die Bohrungen 8, 9, 10 und 11 genau über den Bohrungen 3, 4, 5 und 6 und werden, sobald die Platten 2 und 7 fest zusamrnengezogen werden, durch die Gummidichtringe 12 vollständig nach außen abgedichtet

Das Zusammenziehen der Platten 2 und 7 erfolgt auf hydraulischem Wege. Zu diesem Zweck ist auf der Grundplatte 7 des Prüfgerätes ein Hydraulikzylinder 13 befestigt, der oben von einem Zylinderdeckel 14 abgeschlossen ist. In dem Zylinderraum 15 ist ein Kolben 16 verschiebbar, welcher auf einer hohlen Kolbenstange 17 befestigt ist. Die Kolbenstange 17 ist durch die Befestigungsbohrung 8 der Grundplatte 7 hindurchgeführt und an ihrem nach außen ragenden Ende mit einem Spannkopf 18 versehen. In dem Spannkopf 18 sind vier sich kreuzende Radinischlitze 19 angeordnet, in denen vier Spannbacken 20 radial verschiebbar gelagert sind. Der Spannkopf 18 ist mit Ringnuten 21 versehen, die im Bereich der Radialschlitze 19 von entsprechend profilierten Einschnitten 22 der Spannbacken 20 überbrückt werden. Die Ringnuten 21 unc* die Einschnitte 22 dienen zur Aufnahme von elastischen Spiralfederringen 23, welche dafür sorgen, daß die Spannbacken 20 in ihre neutrale Stellung nach innen gedrückt werden. Außerdem verhindern die Spiralfederringe, daß die Spannbacken 20 aus den Radialschlitzen 19 herausfallen.

Die Spannbacken 20 sind an ihren der Längsbohrung 24 der Kolbenstange 17 bzw. des Spannkopfes 18 zugewandten Innenseiten mit Schrägflächen 25 versehen. Außerdem haben diese Innenseiten obere, nach innen geneigte Abschrägungen 26, welche zusammen eine Art Trichter bilden. In diesen Trichter ist das konische Ende 27 eines Druckstabes 28 einführbar, der in der Längsbohrung 24 der Kolbenstange 17 und des Spannkopfes 18 axial verschiebbar ist. Der Druckstab 28 verläuft in der Mittelachse des Hydraulikzylinders 13 nach oben und ist durch eine abgedichtete Lagerbohrung 29 des Zylinderdeckels 14 hindurch nach außen geführt. An seinem oberen Ende trägt der Druckstab 28 einen kugelförmigen Handgriff 30.

Wenn der Druckstab 28 so weit nach oben herausgezogen ist, daß sich sein Konusende 27 oberhalb des Bereiches der Spannbacken 20 befindet, werden die Spannbacken 20 unter der Wirkung der Spiralfederringe 23 vollständig in den Spannkopf 18 hineingeschoben und stehen nicht über den äußeren Umfang des _zo Spannkopfes bzw. der Kolbenstange 17 hervor, wie aus F i g. 11 ersichtlich ist. In diesem Zustand kann die Kolbenstange mit dem Spannkopf 18 unbehindert durch die Befestigungsbohrung 3 der Anschlußplatte 2 hindurch in das Innere des Druckbehälters 1 eindringen, wenn der Kolben 16 in seine in Fig. 9 in gestrichelten Linien 16' angedeutete untere Stellung im Hydraulikzylinder 13 gebracht wird. Nunmehr wird der Druckstab 28 mittels seines Handgriffes 30 nach unten geschoben, wobei das Konusende 27 in den von den Abschrägungen 26 gebildeten Trichter eindringt und beim weiteren Einschieben die Spannbacken 20 entgegen der Wirkung der elastischen Spiralfederringe 23 radial nach außen spreizt. Wenn nun der Kolben 16 (16') von unten her mit Druck beaufschlagt wird, zieht er die Kolbenstange 17 mit ihrem Spannkopf 18 nach oben in die aus Fig. 10 ersichtliche Spannstellung, in der sich die über den Außendurchmesser der Kolbenstange bzw. des Spannkopfes 18 vorstehenden oberen Anschlagflächen 31 der Spannbacken 20 fest gegen die die Befestigungsbohrung 3 umgebende Unterfläche 32 der Anschlußplatte 2 legen (Fig. 10, U). Dadurch wird das Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 fest auf der Anschlußplatte 2 des Druckbehälters 1 gehalten, solange der Zylinderraum 15 unterhalb des Kolbens 16 unter Druck steht.

Die Druckbeaufschlagung des Kolbens 16 im Hydraulikzylinder 13 erfolgt durch eine Druckleitung 33, weiche über ein mittels eines Handgriffes 34 betätigbares Ventil 35 an eine Hochdruckleitung 36 angeschlossen werden kann. Das durch die Hochdruckleitung 36 zugeführte Druckmittel steht unter einem Druck von ca. 30 — 40 atü. Das Prüfen und Abdrücken des Druckbehälters 1 kann nunmehr beginnen.

An den Entlüftungskanal 9 der Grundplatte 7 ist eine Leitung 37 angeschlossen, die über ein mittels eines Handgriffes 38 betätigbares Entlüftungsventil 39 an eine Entlüftungsleitung 40 anschließbar ist

Der Vorfüllkanal 10 der Grundplatte 7 ist durch eine Leitung 41 mit einem mittels eines Handgriffes 42 betätigbaren Vorfüllventil 43 verbunden, welches an eine Vorfülldruckleitung 44 angeschlossen ist, in der ein Druck von ca. 7 atü herrscht Das Entlüftungsventil 39 und das Vorfüllventil 43 werden geöffnet und zunächst wird der Druckbehälter 1 gefüllt Dann wird das Entlüftungsventil 39 geschlossen und der Druckbehälter durch das Vorfüllventil 43 auf ca. 7 atü Innendruck gebracht. Sodann wird auch das Vorfüllventil 43 wieder geschlossen.

Nunmehr wird ein Hochdruckventil 45 mittels seines Handgriffes 46 geöffnet, welches durch eine Hochdruckleitung 47 mit dem Druckfüllkanal 11 der Grundplatte 7 verbunden ist. Das Hochdruckventil 45 ist über einen Hochdruckschlauch 48 und ein Zwischenrohrstück49 an die Hochdruckleitung 36 angeschlossen, durch die auch über das Ventil 35 und die Druckleitung 33 der Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders 13 mit Hochdruck gespeist wird. Durch das öffnen des Hochdnickventiis 45 wird der Druckbehälter 1 auf den vorgeschriebenen Prüfdruck von ca. 30 — 40 atü gebracht, worauf das Hochdruckventil 45 wieder geschlossen wird. Der Druckbehälter 1 ist jetzt bereit zur Prüfung und Abnahme durch den Sachverständigen.

Nach erfolgter Abnahme wird das Entlüftungsventil 39 geöffnet und dadurch der gesamte Druck aus dem Druckbehälter 1 abgelassen. Es bleibt nur noch übrig, das Prüfgerät von dem Druckbehälter 1 zu entfernen. Zu diesem Zweck ist ein besonders Druckablaßventil 50 vorgesehen, welches mittels eines Handgriffes 51 betätigt werden kann. Das Ventil 50 ist einerseits über eine Leitung 52 mit dem Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders 13 verbunden und andererseits über eine Schlauchleitung 53 und ein Rohrstück 54 an die Entlüftungsleitung 40 angeschlossen. Nach dem öffnen des Ventils 50 entweicht der Druck aus dem Zylinderraum 15 des Hydraulikzylinders 13, so daß die Zugkraft des Kolbens 16 und damit die Spannung zwischen der Unterfläche 32 der Anschlußplatte 2 und den Anschlagflächen 31 der Spannbacken 20 aufhört Das Ventil 50 wird dann sofort wieder geschlossen.

Schließlich wird nun der Druckstab 28 mittels seines Handgriffes 30 nach oben gezogen, wodurch das Konusende 27 aus dem Spannkopf 18 herausgezogen wird und die Spannbacken 20 freigegeben werden. Unter der Wirkung der Spiralfederringe 23 verschieben sich die Spannbacken 20 nach innen und verschwinden im Spannkopf 18. Jetzt kann das Prüfgerät mit seiner Grundplatte 7 von der Anschlußplatte 2 abgehoben werden, weil die Kolbenstange 17 mit dem Spannkopf 18 unbehindert durch die Befeistungsbohrung 3 hindurch herausgezogen werden kann.

Um das Abheben des Prüfgerätes vom Druckbehälter 1 zu erleichtern, sind an dem Zylinderdeckel 14 zwei ösen 55 angebracht an denen ein Seilzug befestigt wird, welcher über eine stationäre Rolle geführt und an seinem freien Ende mit einem Gegengewicht versehen ist Das Prüfgerät kann auf diese Weise leicht gehober und gesenkt werden, während die zu prüfenden Druckbehälter fortlaufend aus einem Behältermagazir zugeführt und in ihre Prüflage unter das Prüfgeräi gebracht werdea

Zum Ablesen der Drücke sind Manometer 56,57 und 58 an den Druckbehälter bzw. an den Hydraulikzylindei angeschlossen.

Hierzu 11 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Abdrücken von auf Dichtheit zu prüfenden Druckbehältern, insbesondere von Dnickgasbehäitcrn oddgL mit einem an eine Prüfdruckleitung anschließbaren Prüfgerät, durch welches das Prüfdruckmittel in den Druckbehälter einfüllbar und nach erfolgtem Abdrucken auslaßbar ist und mit einer Vorrichtung zum dichten und lösbaren Verbinden des Prüfgerätes mit den zu prüfenden Druckbehältern, wobei das Prüfgerät auf einer eine Befestigungsbohrung und mindestens eine Füllbohrung enthaltenden Grundplatte angeordnet ist, die an einer mit entsprechenden Bohrungen versehenen Anschlußplatte des Druckbehälters anbringbar ist, gekennzeichnet durch eine Spannvorrichtung, welche einer auf der Grundplatte (7) angeordneten, unabhängig vom Behälterinnendruck betätigbaren Druckmittelzylinder (13) und eine mit dem Kolben (16) desselben verbundene Kolbenstange (17) aufweist, die durch die Befestigungsbohrung (3) der Anschlußplatte (2) in den Druckbehälter (1) einführbar, an der Anschlußplatte (2) verriegelbar und durch Druckbeaufschlagung des Kolbens (16) anziehbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einem am freien Ende der Kolbenstange angeordneten Riegelspannkopf, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegelspannkopf (18) radial verschiebbare Spannbacken (20) enthält, deren obere Anschlagflächen (31) in der Verriegelungsstellung des Spannkopfes gegen eine die Befestigungsbohrung (3) umgebende untere Anschlagfläche (32) der Anschlußplatte (2) stoßen.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (20) von außen verschiebbar sind.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Längsbohrung (24) der Kolbenstange (17) ein Dnickstab (28) verschiebbar ist, dessen konisches Ende (27) die Spannbacken (20) des Spannkopfes (18) entgegen der Wirkung einer Rückführkraft radial nach außen drückt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckstab (28) durch eine abgedichtete Lagerbohrung (29) des Zylinderdeckels (14) des Druckmittelzylinders (13) nach außen geführt und mit einem Handgriff (30) versehen ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten der Spannbacken (20) obere, nach innen geneigte Abschrägungen (26) zwecks Bildung eines Einführungstrichters für das konische Ende (27) des Druckstabes (28) aufweisen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannbacken (20) unter der Wirkung von mindestens einem Spiralfederring (23) in ihre innere, neutrale Stellung zurückführbar sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Anschlußplatte (2) des Druckbehälters (1) und der Grundplatte (7) des Prüfgerätes eine z.B. aus Gummiringen (12) bestehende Dichtung angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußplatte (2) des Behälters (1) neben der Befestigungsbohrung (3) eine Entlüftungsbohrung (4), eine VorfüMbohrung (5) und eine Druckfüllbohrurig (6) aufweist, denen in der Grundplatte (7) des Prüfgerätes neben der Befestigungsbohrung (8) die Mündungen eines Entlüftungskanals (9), eines Vorfüllkanals (10) und eines Druckfüllkanals (11) entsprechen.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät mit einem an den

S Entlüftungskanal (9) angeschlossenen Entlüftungsventil (39), einem an den Vorfüllkanal (10) angeschlossenen Vorfüllventil (43) und einem an den Druckfüllkanal (11) angeschlossenen Hochdruckventil (45) versehen ist, welches mit einer Hoch- druckleitung (36) verbunden ist

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (15) des Druckmittelzylinders (13) über eine Leitung (33) und ein Ventil (35) an die Hochdruckleitung (36) anschließbar ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum (15) des Druckmittelzylinders (13) über eine Leitung (52) und ein Druckablaßventil (50) an eine Auslaßleitung (40) anschließbar ist

13. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Prüfgerät z.B. mittels eines Seilzuges und eines Gegengewichtes heb- und senkbar über der Prüfstelle angeordnet ist welcher die zu prüfenden Druckbehälter fortlaufend z.B. aus einem Behältermagazin zugeführt werden.