DE2600553A1

DE2600553A1 - Schauglas

Info

Publication number: DE2600553A1
Application number: DE19762600553
Authority: DE
Inventors: Charles Edwin Meginnis
Original assignee: MEGINNIS CHARLES EDWIN
Current assignee: Pressure Products Co Inc Charleston Wva Us
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-01-09
Publication date: 1977-07-14
Also published as: DE2600553C3; DE2600553B2

Description

Schauglas
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schauglasanordnung, insbesondere für große Gefäße, die ein unter Druck stehendes Strömungsmittel enthaltens Die bekannten Schauglasanordnungen weisen gewöhnlich einen Gehäuseaufbau auf, der eine Öffnung besitzt und über einer Öffnung des Druckgefäßes montiert wird, während eine Linse bzw0 ein Glas in der Öffnung des Gehäuseaufbaus verspannt wird. Bei dieser speziellen Bauart von Schauglasanordnungen hat es sich gezeigt, daß die Hauptfehlerquelle im Bruch der Linse bestand, was zu einem Leckstrom und möglicherweise zu einem Ausblasen führte. Derartige Schauglasfehler sind bei bekannten Schauglasausbildungen vermieden, bei denen eine Packung zwischen der Öffnung des Gehäuses und dem Umfang der Linse angeordnet ist, wobei die Packung unter Druck steht, der sie seitlich auszudehnen sucht, wobei die Linse gleichzeitig einer radialen Kompression unterworfen wird, so daß eine Abdichtung zwischen der Linse und dem Gehäuseaufbau erreicht wird. Es hat sich Jedoch als zweckmäßig erwiesen, eine solche Bauart zu bevorzugen, die wirtschaftlicher hergestellt werden kann und eine höhere Wirksamkeit und Betriebssicherheit aufweist.
Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Schauglasaufbau zu schaffen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Schauglasaufbau zu schaffen, der in Verbindung mit unter Strömungsmitteldruck stehenden Gefäßen verwendbar ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Shauglasanordnung zur Benutzung in Verbindung mit Gefäßen zu schaffen, die korrodierende Strömungsmittel unter erhöhtem Druck enthalten.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Schauglasaufbau Jener Bauart zu schaffen, bei der eine Packung zwischen der Linse und dem Gehäuse angeordnet ist, wobei eine solche eingebaute Linse mit anderen Bestandteilen des Aufbaus so zusammenwirkt, daß die Linse unter radialem Druck placiert wird, so daß ein Herausschleudern der Linse verhindert wird, wenn die Linse bricht und es soll weiter eine strömungsmitteldichte Verbindung zwischen Linse und Gehäuseaufbau erreicht werden.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Schauglasanordnung zu schaffen, die eine zusammendrückbare Packung benutzt, welche zwischen Linse und Gehäuse liegt, wobei die Packung gegenüber möglichen Korrosionserscheinungen des im Gefäß enthaltenen Mediums abgeschirmt ist.
Ein weiteres Ziel der Erfindung besteht darin, eine verbesserte Schauglasanordnung Jener Bauart zu schaffen, die eine elastische Packung zwischen Linse und Gehäuse in dem die Linse montiert ist, benutzt, und mit anderen Komponenten des Aufbaus so zusammenwirkt, daß die Linse in radialer Richtung komprimiert wird, wodurch eine strömungsmitteldichte Verbindung zwischen der Linse und dem Gehäuseaufbau erreicht wird, wobei ein einfacher Aufbau und eine wirtschaftliche Herstellung sowie eine hohe Betriebssicherheit gewährleistet wird.
Nachstehend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung beschrieben. In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine Draufsicht auf eine fertig montierte rfindungsgemäß ausgebildete Schauglasanordnung; Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie 2-2 gemäß Figur 1; Fig. 3 ein Explosions-Schaubild des Schauglasaufbaus gemäß Figur 1 und 2.
Der aus den Figuren 1 bis 7 ersichtliche Schauglasaufbau weist ein Gehäuse 10, eine Linse 11, eine Stirnplatte 12, eine kompressible Packung 13 und einen konischen Ring 14 auf. Der Gehäuseaufbau besitzt eine kreisringförmige Gestalt, wobei eine Öffnung 15 vorgesehen ist, die mit einer Öffnung 16 in der Wand 17 des Gefäßes ausgerichtet ist, das ein seiner Natur nach möglicherweise korrosives Strömungsmittel unter erhöhtem unterschiedlichem Druck und/oder unterschiedlicher Temperatur enthält. Der Gehäuseaufbau der Schauglasanordnung ist am Gefäß über mehrere Bolzen 18 festgelegt, die durch geeignete Öffnungen 19 verlaufen, die in Umfangsrichtung im Abstand im Gehäuse angeordnet sind und auf Gewindelöcher in der Wand des Gefäßes ausgerichtet sind. Die Öffnung 15 im Gehäuseaufbau ist mit einem vergrößerten Abschnitt 20 versehen, der eine Ringschulter 21 am äußeren Ende bildet und eine Ringwand 22 aufweist. Die innere Stirnfläche 23 des Gehäuseaufbaus ist mit einer Ringausnehmung 24 versehen, in die die Ringscheibe 12 einpaßt, wie am besten aus Figur 2 ersichtlich ist. Die Ringscheibe ist am Gehäuseaufbau über mehrere Schrauben 25 festgelegt, die durch in Umfangsrichtung im Abstand angeordnete Offnungen der Ringscheibe gerührt und in hierauf ausgerichtete Gewindelöcher im Gehäuseaufbau eingeschraubt sind.
Die äußere Strinfläche der Ringscheibe 12 und die gegenüber liegende Schulter 21 sind mit Ringausnehmungen 26 und 27 versehen, in denen Dichtungsringe 28 bzw. 29 eingelegt sind. Die Linse 11 ist im Gehäuseaufbau zwischen den Dichtungsringen 28 und 29 gelagert, wobei der Umfangsabschnitt der inneren Oberfläche 30 auf dem Dichtungsring 28 liegt und der Umfangsabschnitt der äußeren Oberfläche 31 auf dem Dichtungsring 29, und die Umfangsoberfläche 32 von der Ringwand 22 im Abstand liegt, um einen Ringspalt zwischen der Linse und dem Gehäuseaufbau zu bilden.
Die Packung 13 liegt im Ringraum zwischen dem Umfang und der Linse und dem Gehäuseaufbau und besitzt einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt. Sie ist mit einer inneren Stirnoberfläche 33 ausgestattet, die an der Ringscheibe angreift, und besitzt eine äußere Stirnfläche 34, die an der Schulter 21 angreift. Radiale innere und äußere Seitenoberflächen 35 bzw. 36 liegen der Umfangsoberfläche 32 der Linse und der Ringwand 22 des Gehäuseaufbaus an und eine Ausnehmung 37, die in der äußeren Stirnfläche 34 ausgebildet ist, erstreckt sich über den Hauptteil der Länge der Packung nach der Ringscheibe 12 hin. Die Basis-Stirnfläche des Keilringes 14 sitzt in einer ringförmigen Ausnehmung 38, die in der Schulter 21 ausgebildet ist. Der Keilring besitzt einen verJüngten Querschnitt und steht in die Ausnehmung 37 der Packung über deren gesamte Tiefe ein. Der-Jenige Abschnitt des Keilringes, der innerhalb der Ringausnehmung 37 liegt, besitzt einen größeren Querschnitt als die Ausnehmung 37, wenn die Packung nicht zusatnmengepreßt ist, so daß beim Zusammenbau der Einzelteile die Einfügung des Keilringes in die Ausnehmung 37, eine Ausdehnung der Packung bewirkt, wie dies weiter unten im einzelnen beschrieben wird.
Beim Zusammenbau des beschriebenen Ausführungsbeispiels wird der Gehäuseaufbau zunächst auf seiner äußeren Oberfläche 39 abgelegt und die Packung 29 wird in die Ausnehmung 27 eingefügt, und dann wird die Stirnfläche des Keilrings 14 in die Ausnehmung 37 eingelegt. Dann wird das Schauglas 11 in die Öffnung 15 eingefügt und auf der Packung 29 aufgelegt, wodurch sich eine Ringausnehmung um den Umfang ergibt, durch welche der Keilring vorsteht. Danach wird die Packung 13 in den Ringraum um den Umfang des Schauglases eingefügt, so daß der Keilring in der Ausnehmung 37 der Packung zu liegen kommt. Nachdem die Packung manuell in diese Stellung gedrückt worden ist, wird der Dichtring 28 auf den Umfang der Oberfläche 30 des Schauglases aufgelegt, und die Stirnplatte wird auf der Endoberfläche 37 der Packung 13 angeordnet, wobei die Öffnungen auf die Gewindelöcher des Gehäuses ausgerichtet sind. In dieser Stufe des Aufbaus wird die Stirnplatte infolge der nicht zusammengepreßten Packung 13 entweder im Abstand von dem Gehäuseaufbau oder dem Ring 28 liegen, oder mit diesem nicht in dichtem Eingriff stehen. Wenn Jedoch die Stirnplatte gegen die Packung gedrückt wird, entweder durch Einsetzen von Schrauben 25 allein oder durch Benutzung einer Presse, die auf die Stirnplatte wirkt und durch nachträgliches Einfügen der Schrauben 25 wird die Stirnplatte dauerhaft in der Ausnehmung 24 des Gehäuseaufbaus angeordnet und wirkt dichtend mit dem Ring 28 zusammen. Wenn die Stirnplatte gegen die Packung gedrückt wird, dann erfassen die Seiten der Ausnehmung 37 die konvergierenden Seiten des Keilringes und bewirken, daß sich die Packung seitlich ausdehnt, so daß das Schauglas radial unter Druck gesetzt wird, wodurch ein flüssigkeitsdichter Aufbau zwischen Gehäuse und Schauglas gewährleistet wird.
Damit die Packung das Schauglas radial zusammenpressen und eine Strömungsmitteldichtung zwischen dem Gehäuseaufbau und dem Schauglas schaffen kann, ist es allgemein nur erforderlich, daß der Querschnitt der Packung im nicht zusammengepreßten Zustand größer ist als die Querschnittsfläche des Ringraumes der von der Schauglasoberfläche 32 der ringförmigen Gehäusewand 22, der Schulter 21, der auf die Packung einwirkenden Oberfläche des Ringes und der Oberflächen des Konusringes innerhalb der Ausnehmung 37 der Packung definiert ist. Dies kann dadurch erreicht werden, daß (a) die Querschnittsfläche des Keiles größer gehalten wird als die Querschnittsfläche der Ausnehmung 37 wenn die Packung nicht zusammengepreßt ist, oder daß (b) die Packung eine Länge besitzt, die größer ist als die Längsabmessung der erweiterten Öffnung 20. Ferner kann (c) die Packung im nicht zusammengepreßten Zustand eine Breite aufweisen, die größer ist als die Breite des Ringraumes zwischen dem Umfang des Schauglas es und dem Gehäuseaufbau und schließlich können (d) derartige Anordnungen kombiniert werden.
Der so zusammengestellte Aufbau wird an der Behälterwand so montiert, daß das Schauglas über der Öffnung 16 liegt und der Stirnring gegen einen Dichtungsring 40 anliegt, der in der Behälterwand um die Umfangsfläche der Öffnung 16 gelegt ist. Dabei sind die Bolzenlöcher 16 auf die Gewindelöcher der Behälterwandung ausgerichtet, Dann werden die Bolzen 18 durch die Bolzenlöcher 19 eingefügt und in die Gewindelöcher der Behälterwand eingeschraubt und abgedichtet, wodurch die Befestigung der Schauglasanordnung am Behälter beendet ist.
Diese Baueinheit kann dadurch demontiert werden, daß das vorbeschriebene Verfahren umgekehrt wird. Immer wenn das Schauglas die Packung oder die Dichtungsringe 28 und 29 ersetzt werden müssen, werden die Bolzen 18 entfernt, um die Baueinheit abzunehmen und es werden die Schrauben 25 entfernt und dann sind das Schauglas, die Packung und die Dichtungsringe frei und können entfernt werden. Dann können die zu ersetzenden Bauteile im Gehäuseaufbau eingefügt und in der beschriebenen Weise befestigt werden, und dann kann die gesamte Baueinheit wieder an der Behälterwand in kürzester Zeit angebaut werden.
Da der Gehäuseaufbau gegenüber möglichen korrosiven Angriffen des Strömungsmittels innerhalb des Behälters geschützt werden muß, kann er aus irgend einem geeigneten Material bestehen, der eine genügende Festigkeit aufweist, z.B. aus Kohlenstoffstahl.
Die Ringscheibe 12, die ständig dem Innenraum des Behälters zugewandt ist, wird zweckmäßigerweise aus einem Material gefertigt, welches gegenüber den Wirkungen des im Behälter enthaltenen Strömungsmittels undurchlässig ist. Vorzugsweise besteht diese Ringscheibe 12 aus rostfreiem Stahl oder einem ähnlichen geeigneten Material. Stattdessen kann die Ringscheibe auch einfach mit einem Material überzogen sein, welches gegenüber den im Behälter befindlichen Strömungsnttteln beständig ist.
Die Packung besteht vorzugsweise aus einem Material, welches ebenfalls gegenüber den Wirkungen des Strömungsmittels im Behälter unempfindlich ist. Di e Die Linsensitz-Ringfläche der Ringscheibe verhindert Jedoch, daß das Strömungsmittel innerhalb des Behälters in Berührung mit der Packung gelangt. Um einen noch weitgehenderen Schutz der Packung gegenüber dem Strömungsmittel im Behälter zu erhalten, kann eine Schutzauskleidung aus einem geeigneten, nicht angreifbaren Material, z.B. aus Polytetrafluoräthylen benutzt werden. Eine solche Auskleidung würde mit einem zylindrischen Schnitt zwischen der Packung und dem Schauglas einzufügen sein, wobei ein ringförmiger Flansch zwischen der Packung und der Stirnringscheibe zu liegen käme.
Es können zahlreiche Abwandlungen getroffen werden, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

PATENTANSPRUCHE Schaugalsanordnung, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß sie einen Gehäuseaufbau mit einer darin befindlichen oeffnung aufweist, die einen erweiterten Abschnitt besitzt, der eine Schulter bildet, daß ein Stirnring mit seiner Öffnung auf die Gehäuseöffnung ausgerichtet und im Gehäuseaufbau gegenüberliegend der Schulter angeordnet ist, daß ein Schauglas in dem erweiterten Abschnitt der Öffnung des Gehäuseaufbaus untergebracht und zwischen der Schulter und der Stirnplatte angebracht ist, daß eine Packung in dem erweiterten Abschnitt der Öffnung zwischen dem Gehäuseaufbau und einem Umfang des Schauglases angeordnet ist, daß ein äußeres Ende der Packung eine ringförmige Ausnehmung aufweist, die sich nach der Ringscheibe hin erstreckt, daß ein Keilring an der Schulter abgestützt ist und in die Ausnehmung der Packung vorsteht, daß der Keilring einen Querschnitt bestitzt, der größer ist als der Querschnitt der Ausnehmung der Packung im nicht zusammengepreßten Zustand, und daß Mittel vorgesehen sind, um die Stirnplatte am Gehäuseaufbau zu befestigen, und eine Kraft auf die Packung auszuüben, wodurch die Packung veranlaßt wird, auf den Keilring einzuwirken und sich seitlich auszudehnen, um eine .iompressivkraft auf den Umfang des Schauglases auszuüben und eine Dichtung zwischen dem Gehäuseaufbau und dem Umfang des Schauglases zu erzeugern.

2. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Keilring in die Ausnehmung der Packung über den Hauptteil seiner Länge einsteht.

5. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein erster Dichtring zwischen dem Schauglas und dem Gehäuseaufbau eingefügt ist, und daß ein zweiter Dichtring zwischen dem Schauglas und der Ringscheibe liegt.

4. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß Mittel vorgesehen sind, um den Gehäuseaufbau an einer Wand eines Behälters festzulegen, der ein Strömungsmittel enthält, wobei das Schauglas über einer Öffnung der Wand zu liegen kommt.

5. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Keilring in einer ringförmigen Ausnehmung der Schulter eingefügt ist.

6. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Keilring einstückig mit dem Gehäuseaufbau hergestellt ist.

7. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Packung aus einem zusammenpreßbaren Material besteht und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt.

8. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine Auskleidung zwischen der Packung und dem Schauglas sowie der Ringscheibe vorgesehen ist, und daß diese Auskleidung aus einem Material besteht, das unempfindlich gegenüber dem im Behälter enthaltenen Strömungsmittel ist, auf dem der Schauglasaufbau montiert werden kann.

9. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ringscheibe aus einem Material besteht, welches gegenüber dem Strömungsmittel unempfindlich ist, das in dem Behälter befindlich ist, an dem die Schauglasanordnung befestigt ist.

10. Schauglasanordnung nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß ein erster Dichtring zwischen dem Schauglas und dem Gehäuseaufbau eingefügt ist, und daß ein zweiter Dichtring zwischen dem Schauglas und der Ringscheibe liegt, und daß die Packung aus einem kompressiblen Material besteht, und einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt besitzt, und daß eine Auskleidung vorgesehen ist, die gegenüber dem im Behälter enthaltenen Strömungsmittel unempfindlich ist, und daß die Ringscheibe aus einem Material besteht, welches ebenfalls gegenüber diesem Strömungsmittel unempfindlich ist.