DE2649338C2 - Detachable lid lock - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen lösbaren Deckelverschluß für unter hohem Druck und/oder hoher Temperatur stehende Druckgefäße, bei dem der Deckel am freien Ende seines in das Druckgefäß hineinragenden Deckelrandes einen Ringvorsprung trägt, der eine zwischen dem Druckgefäß 'ind dem Deckelrand gebildete Abdichtkammer nach innen abschließt, wobei das Druckgefäß an der Stirnseite ein Widerlager für in Haiteelemente des Deckels einschraubbare Vorspannschrauben bildet und mit einem in die Abdichtkammer hineinragenden äußeren Abstützring verbunden ist, so daß der in der Abdichtkammer zwischen dem Ringvorsprung des Deckels und dem Abstützring des Druckgefäßes eingespannte Dichtring sowohl durch die Vorspannschrauben als auch durch den auf dem Deckel lastenden Mediumdruck dichtend gegen die abzudichtenden Wandungsabschnitte gepreßtThe invention relates to a detachable lid closure for under high pressure and / or high temperature pressure vessels, in which the lid at the free end of its in the pressure vessel protruding lid edge carries an annular projection, the one between the pressure vessel 'ind the The sealing chamber formed by the edge of the lid closes off inwardly, the pressure vessel being at the end face Abutment for screwable into Haiteelemente of the cover Forms pretensioning screws and with an outer support ring protruding into the sealing chamber is connected so that the in the sealing chamber between the annular projection of the lid and the Support ring of the pressure vessel clamped sealing ring both by the pretensioning screws and by the pressure of the medium on the cover is pressed sealingly against the wall sections to be sealed
ίο wird.ίο will.
Es sind derartige Deckelverschlüsse für hohe Drücke und hohe Temperaturen als Abdichtungen für Sicherheitsventilgehäuse bereits hergestellt worden, bei denen die Abdichtkammer mit einem temperaturbeständigen, hicht verformbaren Werkstoff, zum Beispiel mit einem vcrgepreßten Asbestkörper gefüllt ist. Beim Einbau derartiger Sicherheitsventile in nukleare Kraftwerke hat sich jedoch gezeigt, daß in den thermischen Kreisläufen aggressive Zusatzstoffe enthalten sein können, gegen die diese leicht verformbaren Dichtwerkstoffe nicht beständig genug sind.There are cover closures of this type for high pressures and high temperatures as seals for safety valve housings have already been manufactured, in which the sealing chamber with a temperature-resistant, non-deformable material, for example filled with a compressed asbestos body. During installation Such safety valves in nuclear power plants have been shown, however, that in the thermal Circuits may contain aggressive additives against which these easily deformable sealing materials are not stable enough.
Es ist auch ein lösbarer Deckelverschiuß bekamu, bei dem als Dichtring ein Profilring aus Weichmetall verwendet wird. Dieser Weichmetalldichtring wird beim Anziehen eines in das Druckgefäß eingeschraubten großen Gewinderinges zwischen diesem Gewindering und einem sich an einem Rücksprung des Druckgefäßes abstützenden Ringvorsprung des Deckels so bleibend verformt, daß er die vorgesehene Abdichtung satt ausfüllt und dadurch den Deckel großflächig gegen das Druckgefäß abdichtet. Unter der Einwirkung eines stark ansteigenden Mediumdruckes kann der Dichtring hier durch Hochdrücken des Deckels noch weiter verpreßt werden, so daß sich der Deckel und damit der Dichtring bei einem anschließenden Druckabfall lockern kann. Um dieses Lockern des Dichtringes zu unterbinden, besitzt der bekannte Deckelverschluß noch eine zusätzliche Federeinrichtung, die die Dichtflächen mit dem Dichtring auch bei einem plötzlichen Druckabfall durch Anheben dos Deckels in Kontakt hält. Diese Federeinrichtung überwindet nur das Eigengewicht des Deckels, erzeugt aber nicht die die Abdichtung bewirkenden Anpreßkräfte. Die Anpreßkräfte werden hier durch den Gewindering und durch den Mediumdruck erzeugt, so daß wegen der fehlenden Elastizität der Abdichtung Undichtheiten auftreten können. Auch ist der Weichmetalldichtring häufig gegen aggressive Zusatzstoffe im Medium nicht beständig.There is also a detachable lid lock a profile ring made of soft metal is used as a sealing ring. This soft metal sealing ring is when tightening a large threaded ring screwed into the pressure vessel between this threaded ring and an annular projection of the lid which is supported on a recess of the pressure vessel so permanently deformed that it fully fills the intended seal and thus the lid over a large area seals against the pressure vessel. Under the influence of a strongly increasing medium pressure, the Sealing ring can be pressed even further here by pushing up the lid, so that the lid and so that the sealing ring can loosen in the event of a subsequent pressure drop. To this loosening of the sealing ring prevent, the well-known lid closure has an additional spring device that the sealing surfaces in contact with the sealing ring even in the event of a sudden drop in pressure by lifting the lid holds. This spring device only overcomes the dead weight of the lid, but does not generate the Sealing effecting pressing forces. The pressing forces are here through the threaded ring and through generates the medium pressure, so that leaks occur because of the lack of elasticity of the seal can. The soft metal sealing ring is also often not resistant to aggressive additives in the medium.
Aufgabe der Erfindung ist es, den Deckelverschluß so auszubilden, daß auch unter der Einwirkung aggressiver Medien auf Dauer eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet ist.The object of the invention is to design the lid closure so that it is more aggressive even under the influence Media a perfect seal is guaranteed in the long term.
D;e Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung darin gesehen, daß als Dichtring ein in die Abdichtkammer zwischen der durch die Innenwandfläche des Druckgefäßes gebildeten einen Dichtfläche und der spitzwinklig hierzu stehenden anderen Dichtfläche am Ringvorsprung des Deckelrandes eingelegter Metallring mit überwiegend kreisrundem Querschnitt vorgesehen ist und zwischen dem Druckende der Vorspannschrauben und dem Widerlager des Druckgefäßes ein vorgespanntes Federelement, insbesondere eine Tellerfeder, eingespannt ist.D ; e solution of this problem is seen according to the invention in that a metal ring with a predominantly circular cross-section is provided as the sealing ring between the sealing surface formed by the inner wall surface of the pressure vessel and the other sealing surface at an acute angle thereto on the ring projection of the lid edge and between the Printing end of the preloading screws and the abutment of the pressure vessel a preloaded spring element, in particular a plate spring, is clamped.
Ein solcher Metallring läßt sich aus einer Werkstofflcgierung fertigen, die gegen das zu verwendende Medium uinempfindlich ist, so daß der Dichtring vom Medium nicht angegriffen werden kann. Durch die runde Querschnittsausbildung des massiven Metall-Such a metal ring can be made of a material alloy that is opposed to the one to be used Medium is insensitive, so that the sealing ring cannot be attacked by the medium. Through the round cross-sectional design of the solid metal
dichtringes findet eine linienförmige Anlage an die spitzwinklig zueinander stehenden Dichtflächen der Abdichtkammer statt, so daß im Bereich dieser Dichtlinien eine örtliche elastische Verformung des Dichtringwerkstoffes auftritt. Eine über den ganzen Umfang des Dichtringes gleichmäßige elastische Anpressung an die Dichtflächen der Abdichtkammer und ein ausreichender, die geringe Verformbarkeit des massiven Dichtringes kompensierender Federweg wird hierbei durch ^!e zwischen dem Druckende der Vorspannschrauben und dem Widerlager des Druckgefäßes eingespannte Tellerfeder erzielt. Der Dichtring wird unter der Belastung der zwischengeschalteten Feder gleichmäßig auf die kegelmantelförmige Dichtfläche des Ringvorsprunges gepreßi, wobei er sich mit hoher Flächenpressung auf diese Dichtfläche der Abdichtkammer legt und hier eine einwandfreie Abdichtung gewährleistet. Gleichzeitig wird der Dichtring beim Aufpressen auf die Kegelmantelfläche geringfügig nach außen aufgeweitet, so daß er sich auch in radialer Richtung außerordentlich fest gegen die Innenwandfläche des Druckgefäßes anpreßt und auch hier eine einwandfreie Abdichtung garantiert.sealing ring finds a linear contact with the acute-angled sealing surfaces of the Sealing chamber instead, so that in the area of these sealing lines a local elastic deformation of the Sealing ring material occurs. An even elastic contact pressure over the entire circumference of the sealing ring to the sealing surfaces of the sealing chamber and sufficient, the low deformability of the massive sealing ring compensating spring travel is here by ^! e between the pressure end of the Achieved pretensioning screws and the abutment of the pressure vessel clamped disc spring. The sealing ring is evenly applied to the cone-shaped sealing surface under the load of the intermediate spring of the ring projection pressed, with high surface pressure on this sealing surface of the Sealing chamber places and ensures a perfect seal here. At the same time the sealing ring when pressed onto the conical surface slightly widened outwards, so that it is also presses extremely firmly in the radial direction against the inner wall surface of the pressure vessel and also here a perfect seal is guaranteed.
Durch die zwischen den Vorspannschrauben i'P.d dem Widerlager des Druckgefäßes eingespannte Teilerfeder n wird nicht nur die geringe elastische Verformbarkeit des massiven runden Metalldichtringes ausgeglichen, sondern durch den Federweg der Feder werden auch alle Ausdehnungen des Werkstoffes am Deckel und am Druckgefäß, die durch Temperaturänderungen oder Veränderungen des Mediumdruckes auftreten können, einwandfrei aufgenommen. Die auf die spitzwinklig zueinander stehenden Dichtflächen keilförmig einwirkenden Anpreßkräfte des Metalldichtringes werden hierbei durch die Vorspannkraft der Tellerfeder stets voll aufrechterhalten, auch wenn der Mediumdruck ganz oder teilweise abfallen sollte. The divider spring n clamped between the pretensioning screws i'Pd the abutment of the pressure vessel not only compensates for the low elastic deformability of the solid round metal sealing ring, but also all expansions of the material on the lid and on the pressure vessel caused by temperature changes or Changes in the medium pressure can occur, correctly recorded. The pressing forces of the metal sealing ring, which act in a wedge-shaped manner on the sealing surfaces at an acute angle to one another, are always fully maintained by the pretensioning force of the plate spring, even if the medium pressure should drop in whole or in part.
Als Dichtring für Hochdruckbehälter ist auch schon ein Metall-O-Ring bekannt. Dieser Metall-O-Ring besteht aus einem dünnwandigen Metallrohr und wird infolge seiner durch die Dünnwandigkeit bedingten Federwirkung genau so wie ein gummielastischer O-Ring beim Aufbringen der Druckkräfte elastisch aus der Kreisform zu einem Oval verformt. Dieser Metall-O-Ring ist für Flanschabdichtungen mit in Achsrichtung wirkenden Dichtkräften, nicht aber für Abdichtungen in radialer Richtung bzw. für die Abdichtung von zwei spitzwinklig zueinander stehenden Dichtflächen geeignet, wie dies beim erfindungjgemäßen Deckelverschluß der Fall ist.A metal O-ring is also known as a sealing ring for high-pressure containers. This metal O-ring consists of a thin-walled metal tube and is due to its thin-walled The spring effect is just as elastic as a rubber-elastic O-ring when the pressure forces are applied deformed the circular shape to an oval. This metal O-ring is for flange sealing with in Sealing forces acting in the axial direction, but not for seals in the radial direction or for the Sealing of two sealing surfaces at an acute angle to one another is suitable, as is the case with the case of the invention Lid lock is the case.
Zweckmäßigerweise besiizt der keilförmig gegen die Dichtflächen anpreßbare Metalldichtring an der Berührungsstelle mit einer abgeschrägten Stirnseite eines in die Abdichtkammer hineinragenden Abstützringes eine Abflachung, und diese Abflachung verläuft zusammen mit der abgeschrägten Stirnseite des Abstützringes etwa senkrecht zur Winkelhalbierenden der spitzwinklig zueinander stehenden Dichtflächen. Dadurch wird der Metalldichtring geradlinig in den durch die beiden Dichtflächen gebildeten Dichtkeil eingepreßt, so daß eine gleichmäßige Anpressung des Dichtringes an die Dichtfläche des Deckels und des Druckgefäßes erfolgt.Appropriately, the wedge-shaped against the Sealing surfaces press-on metal sealing ring at the point of contact with a beveled face of an in the sealing chamber protruding support ring a flat, and this flat runs together with the beveled face of the support ring approximately perpendicular to the bisector of the acute-angled facing sealing surfaces. This will make the metal sealing ring straight in the through the two Sealing wedge formed sealing surfaces pressed in, so that a uniform pressure of the sealing ring on the Sealing surface of the lid and the pressure vessel takes place.
Weiterhin wird vorgeschlagen, die Dichtfläche am Ringvorsprung des Deckelrandes und die Dichtfläche am Innenwandabschnitt des Druckgefäßes durch eine Aufpanzerung oder dergleichen hoch zu verfestigen, wodurch eventuell auftretende bleibende Verformungen nur am Metalldichtung und nicht auch an den Dichtflächen der Wancungsteile auftrten. Der Metalldichtung läßt sich aber, falls es notwendig werden sollte, ohne Schwierigkeiten auswechseln.It is also proposed that the sealing surface on the annular projection of the lid edge and the sealing surface to solidify to a high degree on the inner wall section of the pressure vessel by armoring or the like, which means that permanent deformations only occur on the metal seal and not also on the Sealing surfaces of the weight parts appear. The metal seal can, however, if it should be necessary, replace without difficulty.
Außerdem empfiehlt es sich, als Metalldichtring einen nichtrostenden Stahlring mit hoher Dehnung vorzusehen. Ein solcher Dichtring ist in hohem Maße korrosionsbeständig und besitzt eine ausreichende Elastizität. Er braucht deshalb nur in großen Zeitabständen erneuert zu werden.It is also advisable to use a metal sealing ring Provide a stainless steel ring with high elongation. Such a sealing ring is to a large extent corrosion-resistant and has sufficient elasticity. Therefore it only needs at long intervals to be renewed.
Als Dichtring läßt sich aber auch ein Metallring mit einem gegen das Medium unempfindlichen Schutzüberzug vorsehen. Ein solcher Dichtring ist nicht so teuer wie ein nichtrostender Stahlring und der Überzug kann auf die aggressiven Bestandteile des zu verwendenden Mediums abgestimmt werden.A metal ring can also be used as a sealing ring provide a protective coating that is insensitive to the medium. Such a sealing ring is not that expensive such as a stainless steel ring and the coating can affect the aggressive components of the material to be used Medium.
Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles in der Zeichnung näher erläutert, und zwar zeigtThe invention is explained in more detail using an exemplary embodiment in the drawing, namely shows
Fig. 1 die rechte Hälfte eines Längsschnittes durch ein Sicherheitsventil mit Deckelverschluß undFig. 1 the right half of a longitudinal section through a safety valve with lid lock and
F i g. 2 die Abdichtstelle in der Abdichtkammer nach F i g. 1 in stark vergrößertem MaßstarF i g. 2 the sealing point in the sealing chamber according to FIG. 1 in greatly enlarged star size
in nuklearen Kraftwerken vorgesehen, so daß es nach außen absolut sicher abdichten muß. Das Sicherheitsventilgehäuse 1 muß den Mediumdruck aufnehmen und ist desha'b als Druckgefäß ausgebildet, das nach oben hin durch einen Deckel 2 dicht verschlossen ist. Das Ventilgehäuse 1 ist m't dem Ventilsitz 3 versehen, der mit dem Ventilversch ußstück 4 zusammenwirkt. Der Deckel 2 besitzt einen in das Ventilgehäuse 1 hineinragenden Deckelrand 5, der unten an seinem freier. Ende einen Ringvorsprung 6 trägt. Dieser Ringvorsprung 6 schließt die zwischen dem Druckgefäß 1 und dem Deckelrand 5 gebildete Abdichtkammer 7 nach unten hin ab. Von oben ragt der Abstützring 8 in die Abdichtkamr.ier 7 hinein, der sich über Jen Haltering 9 am Druckgefäß 1 abstützt. In der Abdichtkamme:- 7 ist zwischen dem Ringvorspiung 6 des Deckelrandes 5 und dem Abstützring 8 der Dichtring 10 eingespannt.provided in nuclear power plants, so that it must be absolutely secure to the outside. The safety valve housing 1 must absorb the medium pressure and is therefore designed as a pressure vessel that goes upwards is tightly closed by a cover 2. The valve housing 1 is provided with the valve seat 3, the with the valve closure ußstück 4 cooperates. The cover 2 has one in the valve housing 1 protruding lid edge 5, the bottom of its free. End of an annular projection 6 carries. This The annular projection 6 closes the sealing chamber 7 formed between the pressure vessel 1 and the lid edge 5 downwards. The support ring 8 protrudes from above into the sealing chamber 7, which extends over Jen Retaining ring 9 is supported on the pressure vessel 1. In the sealing chamber: - 7 is between the ring projection 6 of the lid edge 5 and the support ring 8 of the sealing ring 10 clamped.
Der im Druckgefäß 1 vorhandene Msdiumdruck wirk· auch von innen auf den Deckel 2 ein. so daß dieser nsch oben gedrückt wird. Dadurch wird der Dichtring 10 fest zwischen dem Ringvorspiung 6 des Deckelrandes 5 und dem Abstützring 8 eingespannt, so daß er sich einerseits dichtend gegen die Dichtflache 11 des Ringvorsprunges 6 und andererseits dichtend gegen die Dichtfläche 12 des Druckgefäßes 1 legt. Somit dichtet der Dichtring 10 die Innenwand des Druckgefäßes 1 gegen den Ringvorsprung 6 und damit gegen den Deckel 2 ab.The medium pressure present in the pressure vessel 1 also acts on the cover 2 from the inside. so that this nsch is pushed up. This will make the sealing ring 10 firmly clamped between the ring projection 6 of the lid edge 5 and the support ring 8 so that it is on the one hand sealing against the sealing surface 11 of the annular projection 6 and on the other hand sealing against the Sealing surface 12 of the pressure vessel 1 sets. The sealing ring 10 thus seals the inner wall of the pressure vessel 1 against the ring projection 6 and thus against the cover 2.
Damit die Abdichtung durch den Dichtring 10 auch dann gewährleistet bleibt wenn der Mediumdruck im Druckgefäß 1 ganz oder teilweise absinkt, ist der Dichtring 10 über die Vorspannschrauben 13 ständig vorgespannt. Diese gleichmäßig auf der»i Umfang verteilten Vorspannschrauben 13 stützen sich mit ihrem Gewindeabschnitt an den Halteelementen 14 des Deckels 2 ab. Dir Gegenabstützung erfolgt über das Druckende 15 der Vorspannschrauben 13 und die Tellerfeder IQ an der Stirnfläche 17 des Druckgefäßes 1, die ein Widerlager für die Tellerfeder 16 und damit für die Vorspannschrauben 13 bildet. Durch Anziehen der Vorspannschrauben 13 wird der Deckel 2 nach oben gezogen, so daß der Dichtring 10 entsprechend der Vorspannung gegen die Dichtflächen 11, 12 gepießt wird. Die zusätzliche Anpressung erfolgt dann durch den Mediumdruck.So that the seal is ensured by the sealing ring 10 even when the medium pressure in the Pressure vessel 1 sinks in whole or in part, is the Sealing ring 10 is constantly pre-tensioned via the pre-tensioning screws 13. These evenly on the »i circumference distributed prestressing screws 13 are supported with their threaded section on the retaining elements 14 of the Cover 2. The counter-support takes place via the pressure end 15 of the preloading screws 13 and the Disk spring IQ on the end face 17 of the pressure vessel 1, which forms an abutment for the plate spring 16 and thus for the pretensioning screws 13. By tightening the Pretensioning screws 13, the cover 2 is pulled upwards, so that the sealing ring 10 according to the Bias against the sealing surfaces 11, 12 peened will. The additional pressure then takes place through the medium pressure.
Der Dichtring IO ist als Metallring ausgebildet und weist einen überwies :ul kreisrunden Querschnitt auf. Die Dichtfläche Il am Kingvorsprung β der Abdichtkammer 7 steht spitzwinklig zu dem die andere Dichtfläche 12 bildenden Innenwandabschnitt des Druckgefäßes I. so daß der Metalldichtring 10 keilförmig gegen diese Dichtfliichen gepreßt wird. Der im Querschnitt runde Metalldichtring 10 besitzt an der BerühiungsMelle mit der abgeschrägten Stirnseite 18 des in die Abdichtkammer 7 hineinragenden Abstützenccs 8 eine vorgezogene Abflachung 19. die ctiva senkrecht zur Winkelhalbierenden 20 der spitzwinklig zueinander stehenden Dichtflächen Il und 12 steht. Diese Dichtflächen Il und 12 sind durch Aufpanzerungeii 21 und 22 hochverfestigt und der Metalldichtring 10 ist ein nii.'htrosiender .Stahlring mit hoher Dehnung, so dall er sich an den Berührungsstellen mit den harten Dichtfliichen Il und 12 geringfügig elastisch verformen kann. Die Gcsamtelastizität der Abdichtung wird hierbei durch die vorgespannte Tellerfeder 16 wesentlieh erhöht.The sealing ring IO is designed as a metal ring and has a transferred: ul circular cross-section. The sealing surface II on the king projection β of the sealing chamber 7 is at an acute angle to the inner wall section of the forming the other sealing surface 12 Pressure vessel I. so that the metal sealing ring 10 is pressed in a wedge shape against these sealing surfaces. Of the Metal sealing ring 10, which is round in cross-section, has a beveled end face 18 on the contact cell of the support cc protruding into the sealing chamber 7 8 an early flattening 19. the ctiva perpendicular to the bisector 20 of the sealing surfaces 11 and 12, which are at an acute angle to one another. These sealing surfaces II and 12 are armored through 21 and 22 high strength and the metal sealing ring 10 is a nii.'htrosiender .steel ring with high elongation, see above that it deforms slightly elastically at the points of contact with the hard sealing surfaces 11 and 12 can. The overall elasticity of the seal is made essential by the prestressed disc spring 16 elevated.
Hierzu 2 Hhitt ZeichnungenFor this 2 Hhitt drawings
Claims (5)
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DE2649338A DE2649338C2 (en) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Detachable lid lock |
Applications Claiming Priority (1)
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DE2649338A DE2649338C2 (en) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Detachable lid lock |
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DE2649338A1 DE2649338A1 (en) | 1978-05-03 |
DE2649338C2 true DE2649338C2 (en) | 1989-02-23 |
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Family Applications (1)
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DE2649338A Expired DE2649338C2 (en) | 1976-10-29 | 1976-10-29 | Detachable lid lock |
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Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE461934C (en) * | 1924-08-28 | 1928-07-02 | Walter Hamlin Kniskern | Closure for high pressure vessels |
-
1976
- 1976-10-29 DE DE2649338A patent/DE2649338C2/en not_active Expired
Also Published As
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DE2649338A1 (en) | 1978-05-03 |
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