DE29516242U1

DE29516242U1 - Sicherheitsverschluß

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Publication number: DE29516242U1
Application number: DE29516242U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-10-13
Filing date: 1995-10-13
Publication date: 1995-12-07
Anticipated expiration: 2005-10-14

Description

WEPE-OIgDE

12. Oktober 1995

BESCHREIBUNG

SicherheitsVerschluß TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sicherheitsverschluß für Druckbehälter mit einem am Behälter angebrachten Verschlußstutzen, einen auf den Stutzen aufsetzbaren Blinddeckel, wobei der Verschlußstutzen als Festkupplung ausgebildet ist, die zum Anschluß einer Förderleitung dient, der Blinddeckel eine Deckeleinheit mit Ringschultereinheit und eine relativ zur Deckeleinheit mit Ringschultereinheit drehbare Verankerungseinheit, die auch Knaggeneinheit genannt wird, besitzt und die Festkupplung und die Verankerungseinheit mit parallel zu ihrer Achse verlaufenden starren Haltepratzen versehen sind, die in koaxiale Ringnuten eingreifen. Derartige Sicherheitsverschlüsse werden insbesondere bei Silo- oder Tankfahrzeugen eingesetzt.

STAND DER TECHNIK

Derartige Sicherheitsverschlüsse sind in der DE-AS 11 21 416 und der DE-OS 22 21 469 beschrieben und sollen verhindern, daß beim Abschrauben der Verschlußkappe diese durch den Innendruck im Behälter weggeschleudert und dabei der die Kappe abschraubende Arbeiter verletzt wird. Diese bekannten Verschlüsse sind jedoch nicht für die Verbindung mit Storzkupplungen (DE-PS 1 24 503 und DE-GM 78 30 241) bestimmt und auch nicht für derartige Verbindungen geeignet. Ein nach dem Prinzip der Storzkupplungen aufgebauter Sicherheitsverschluß ist in der DE 35 01 741 C2 beschrieben. Hierbei sind in der Festkupplung zwei nebeneinander angeordnete Ringnuten vorgesehen, in die Haltepratzen eingreifen, wobei die Haltepratzen des Blinddeckels länger sind als die Haltepratzen der Festkupplung. So kann der Blinddeckel zunächst gelöst werden, ohne

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daß er von der Festkupplung abgezogen werden kann. Falls in diesem Zustand sich im Inneren des Behältnisses ein Überdruck befindet, wird dieser durch die Anhebung des Blinddeckels bis zum Anschlag der Haltepratzen schlagartig abgebaut. Eine Verletzungsgefahr des Arbeiters durch einen wegfliegenden Blinddeckel ist somit ausgeschlossen. Durch anschließendes Drehen in umgekehrter Richtung kann dann der Deckel gelöst werden.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von dem genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsverschluß anzugeben, der den Anschluß eines mit einer Kupplungshälfte versehenen Rohres oder Schlauches ermöglicht, der insbesondere eine Nachrüstung der bereits eingesetzten Storz-Sicherheitsverschlüsse ermöglicht, einen zuverlässigen Überdruckabbau dauerhaft gewährleistet und eine Konstruktion ermöglicht, bei der eine Verletzung von Bedienpersonen durch Überdruck ausgeschlossen ist.

Der erfindungsgemäße Sicherheitsverschluß ist demgemäß durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs 1 gegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Der erfindungsgemäße Sicherheitsverschluß der eingangs genannten Art zeichnet sich demgemäß dadurch aus, daß die Deckeleinheit als kreisscheibenförmige Überdrucksicherungseinheit ausgebildet ist, die bei auftretendem Überdruck nachgibt oder sich öffnet. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung zeichnet sich dadurch aus, daß die Steifigkeit der Deckeleinheit so bemessen ist, daß ein Überdruck durch Formänderung der Deckeleinheit abgebaut werden kann.

Eine konstruktiv besonders einfach ausgestaltete Variante des erfindungsgemäßen Sicherheitsverschlusses zeichnet sich da-

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durch aus, daß die Lagerung der Deckeleinheit so ausgebildet ist, daß sie bei auftretendem Überdruck nachgibt oder die Deckeleinheit freigibt.

Eine bevorzugte Ausgestaltung zeichnet sich dadurch aus, daß die Deckeleinheit auf der der Festkupplung zugewandten Seite der Ringschultereinheit an einer Anschlageinheit gelagert ist. Damit ist es unter anderem möglich, den bekannten Storz-Sicherheitsverschluß einzusetzen, wobei lediglich die Deckeleinheit des Storz-Sicherheitsverschlusses verändert werden muß, indem an der Ringschultereinheit beispielsweise eine Vorsprungseinheit zum Lagern der erfindungsgemäßen Deckeleinheit angebracht werden muß.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitsverschlusses, der eine dauerhaft zuverlässige Überdrucksicherung darstellt zeichnet sich dadurch aus, daß die Deckeleinheit als Berstscheibe ausgebildet ist. Hierbei können bevorzugt radial verlaufende Querschnittsschwächungen in der Berstscheibe vorhanden sein, die dazu führen, daß bei Erreichen eines vorgegebenen Überdruckes die Berstscheibe birst und dadurch der Überdruck abgebaut wird, ohne daß Teile der Berstscheibe wegfliegen. Die Dicke der Berstscheibe oder die Ausbildung der Querschnittsschwächungen können empirisch ermittelt werden.

Eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitsverschlusses zeichnet sich dadurch aus, daß die Deckeleinheit als Tellerfedereinheit ausgebildet ist.

Eine hinsichtlich der konstruktiven Ausgestaltung besonders einfache bevorzugte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, daß die Länge L der Lagerfläche der Deckeleinheit in radialer Richtung an der Ringschultereinheit so gewählt ist, daß die Querschnittsverkürzung der Deckeleinheit infolge Wölbung bei auftretendem Überdruck ein Lösen der Deckeleinheit

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von der Ringschultereinheit bzw. der Anschlageinheit und damit einen Druckausgleich ermöglicht und eine Abfangeinheit vorhanden ist, die die im Überdruckfall gelöste Deckeleinheit abfängt.

Zu Dichtungs- und/oder Arretierzwecken ist die Deckeleinheit bevorzugt mittels Klebung mit der Ringschultereinheit verbunden.

Nach einem weiteren Merkmal einer besonders bevorzugten Ausgestaltung ist die Abdeckeinheit bzw. die Abfangeinheit so ausgebildet, daß sie zumindest eine Ausnehmung und eine Gitterstruktur aufweist, wodurch in einfacher Art und Weise von der Außenseite her insbesondere eine optische Kontrolle hinsichtlich des Zustandes der Deckeleinheit durchgeführt werden kann.

Nach einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Sicherheitsverschlusses ist dessen Lagerung so ausgebildet, daß die bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes nachgibt oder die Deckeleinheit ganz freigibt.

Als Material für die Deckeleinheit kann beispielsweise Aluminium eingesetzt werden.

Weitere Ausführungsformen und Vorteile der Erfindung ergeben sich durch die in den Ansprüchen ferner aufgeführten Merkmale sowie durch die nachstehend angegebenen Ausführungsbeispiele. Die Merkmale der Ansprüche können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden, insoweit sie sich nicht offensichtlich gegenseitig ausschließen.

KÜRZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung sowie vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen derselben werden im folgenden anhand der in der

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Zeichnung dargestellten Beispiele näher beschrieben und erläutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination erfindungsgemäß angewandt werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine um die Mittelachse um 90 Grad gedrehte jeweils halbseitige Querschnittsdarstellung durch einen Sicherheitsverschluß mit einer als Überdrucksicherungseinheit ausgebildeten Deckeleinheit einer ersten Ausführungsvariante,

Fig. 2 schematische Draufsicht auf eine als Berstscheibe ausgebildete Deckeleinheit,

Fig. 3 schematischer Querschnitt durch einen Teil eines Blinddeckels mit sich im Überdruckfall lösender Deckeleinheit und

Fig. 4 eine um die Mittelachse um 90 Grad gedrehte jeweils halbseitige teilweise Querschnittsdarstellung durch einen Sicherheitsverschluß mit einer als Überdrucksicherungseinheit ausgebildeten Deckeleinheit einer zweiten Ausführungsvariante.

WEGE ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG

Ein Sicherheitsverschluß 10.1 besitzt einen als Festkupplung 15 ausgebildeten Verschlußstutzen 12 auf den ein Blinddeckel 14 aufsetzbar ist. Sowohl die Festkupplung 15 als auch der Blinddeckel 14 besitzen je zwei um 180 Grad versetzt zueinander angeordnete, starre Haltepratzen 22, 24. Die Festkupplung 15 besitzt eine Ringnut 26 und zwei Öffnungen, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind, für jede Haltepratze 22 des Blinddeckeis 14, während sich am Blinddeckel 14 eine Ringnut 28 für die beiden starren Haltepratzen 24 der Festkupplung 15 befindet. __fi_

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Die Haltepratzen 22, 24 verlaufen parallel zur Achse 11 der Festkupplung 15 und des Blinddeckels 14. Die Ringnut 28 des Blinddeckels 14 ist mit zwei nicht dargestellten Öffnungen zum Einschieben der Haltepratzen 24 der Festkupplung 15 versehen.

Der Blinddeckel 14 besitzt eine außenseitig umlaufende Verankerungseinheit 16, an der die Haltepratzen 22 angeformt sind. Im Inneren der Verankerungseinheit 16 ist eine Deckeleinheit 18 mit Ringschultereinheit 20 vorhanden, wobei beide Einheiten 18, 20 eine gemeinsame handhabbare Einheit bilden und gegenüber der Verankerungseinheit 16 bei nicht verschraubtem Blinddeckel 14 drehbar sind. Im geschlossenen Zustand drückt eine Vorsprungseinheit 34 auf eine entsprechende Gegenlagereinheit 36 an der Ringschultereinheit 20, wodurch die Ringschultereinheit 20 mit Deckeleinheit 18 über zwei in Fig. 1 schematisch dargestellte Dichtungseinheiten 38 pressend auf die Festkupplungs-Gegenfläche 39 gedrückt wird und somit abdichtend befestigt ist. Die Dichteinheiten 38 sind als Labyrinth-Dichtungen ausgebildet, deren Dichtwirkung mit steigendem Innendruck zunimmt. Die Ringschaltereinheit 20 ist über nicht dargestellte Sprengringelemente an der Verankerungseinheit 16 drehbar gehalten.

Die Deckeleinheit 18 ist als kreisscheibenförmige Einheit ausgebildet, wobei sie eine Steifigkeit aufweist, die ermöglicht, daß sich die Deckeleinheit 18 bei Auftreten eines bestimmten Überdruckes verformt, wobei durch diese Verformung eine Verbindung zur Außenatmosphäre geschaffen wird und dadurch der Innenüberdruck abgebaut wird. Die Deckeleinheit 18 ist auf der der Festkupplung zugewandten Seite der Ringschultereinheit 20 anliegend an einem entsprechenden Vorsprung 48 gelagert. Der Lagerbereich der Deckeleinheit 18 an dem Vorsprung 48 ist zu Arretierungs- und Dichtungszwecken verklebt.

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Gemäß Fig. 1 ist der Blinddeckel 14 nach außen hin mit einer am Blinddeckel 14 befestigten Abdeckeinheit 40 abgedeckt, die nicht dargestellte Ausnehmungen besitzt. Dadurch ist die Deckeleinheit 18 vor Beschädigung durch außen wirkende Einflüsse geschützt und gleichzeitig kann der Zustand der Deckeleinheit optisch von außen durch die Ausnehmung hindurch erkannt werden. Die beim Öffnen der Deckeleinheit 18 infolge Überdruck austretende Luft kann problemlos durch diese Öffnungen entweichen.

Gemäß Fig. 2 ist die Deckeleinheit 18 als Berstscheibe 30 ausgebildet, mit radial jeweils um 45 Grad versetzt angeordneten Querschnittsschwächungen 32. Die Berstscheibe 30 ist so ausgebildet, daß sie sich bei einem vorgebbaren Überdruck öffnet, so daß ein Druckausgleich stattfinden kann.

Bei der schematischen Querschnittsdarstellung gemäß Fig. 3, bei der lediglich eine Deckeleinheit 18 und eine Ringschultereinheit 20 dargestellt ist, ist im Außenendbereich der Ringschultereinheit 20 eine die Deckeleinheit 18 überdeckende Auffangeinheit 40 angeschlossen, die verhindert, daß im Falle eines auftretenden Überdrucks die Deckeleinheit 18 weggeschleudert wird. Die Deckeleinheit 18 ist hierbei so ausgebildet, daß die durch die Vorsprungseinheit 48 der Ringschultereinheit 20 vorhandene Lagerfläche bzw. Lagerlänge L so gewählt ist, daß ein Wegfliegen der Deckeleinheit 18 infolge ihrer Wölbung aufgrund eines auftretenden Überdrucks möglich ist (gestrichelte Darstellung in Fig. 3) . Durch die Wölbung erfolgt nämlich eine Verkürzung des Außendurchmessers der Deckeleinheit 18 (in einer Draufsicht gesehen), wodurch diese von ihrer Lagerfläche L abgleitet und den Sicherheitsverschluß bei Auftreten eines vorgebbaren Innendrucks schlagartig öffnet, wobei die Auffangeinrichtung 40 die wegfliegende Deckeleinheit auffängt. Eine derartige Verkürzung ist möglieh, da im Lagerbereich L lediglich eine Verklebung zu Dicht- und Arretierzwecken vorhanden ist, die nicht in der

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Lage ist, die bei der Wölbung der Deckeleinheit auftretenden hohen Membrankräfte aufzunehmen.

In einer nicht dargestellten Ausführungsform ist die Deckeleinheit oberseitig an der Ringschutzeinheit beispielsweise mittels Klebung oder Berststiften befestigt, wobei bei Erreichen eines vorgegebenen Druckwertes im Inneren des Behälters die Klebung um die Berststifte nachgibt/nachgeben und die Deckeleinheit freigibt/-geben.
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Der in Fig. 4 schematisch dargestellte Sicherheitsverschluß 10.2 weist im wesentlichen denselben Aufbau auf wie der Sicherheitsverschluß 10.1 gemäß Fig. 1. Gleiche Bauteile tragen das gleiche Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.

Im Unterschied zu dem Verschluß 10.1 gemäß Fig. 1 besitzt der Sicherheitsverschluß 10.2 gemäß Fig. 4 eine Auffangeinheit 50, die direkt an der Verankerungseinheit 16 befestigt ist. Die Auffangeinheit 50 besteht aus einer stabilen Kreisplatte 52, die den Blinddeckel 14 vollständig überdeckt und ist über jeweils in Umfangrichtung um 90° versetzt vorhandene Stegelemente 54 mit der Verankerungseinheit 16 verbunden. Durch die beabstandet angeordnete Kreisplatte 52 entsteht zwischen derselben und dem Blinddeckel 14 ein Luftspalt 56, durch den hindurch die abgeblasene Luft im Überdruckfall problemlos entweichen kann.

An der Verankerungseinheit 16 ist innenseitig eine erste Nuteinheit vorhanden, der eine entsprechende an der Außenseite der Ringschultereinheit 20 des Blinddeckels 14 zweite Nuteinheit gegenüberliegt. Zwischen beide Nuteinheiten ist eine Sprengringeinheit 60 anordenbar, die eine drehbare Lagerung des Blinddeckels 14 innerhalb der Verankerungseinheit 16 gewährleistet und gleichzeitig verhindert, daß sich bei nicht aufgeschraubtem Blinddeckel die Ringschultereinheit von der Verankerungseinheit löst.

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-1-ANSPRÜCHE

01) Sicherheitsverschluß (10) für Druckbehälter mit

- einem am Behälter angebrachten Verschlußstutzen (12) , - einem auf den Stutzen (12) aufsetzbaren Blinddeckel (14), wobei

- der Verschlußstutzen (12) als Festkupplung (15) ausgebildet ist, die zum Anschluß einer Förderleitung dient,

- der Blinddeckel (14) eine Deckeleinheit (18) mit Ringschultereinheit (20) und eine relativ zur Deckeleinheit

(18) mit Ringschultereinheit (20) drehbare Verankerungseinheit (16) besitzt und

- die Festkupplung (15) und die Verankerungseinheit (16) mit parallel zu ihrer Achse verlaufenden starren Haltepratzen (22; 24) versehen sind, die in koaxiale Ringnuten {26; 28) eingreifen,

dadurch gekennzeichnet, daß die Deckeleinheit (18) als kreisscheibenförmige Überdrucksicherungseinheit ausgebildet ist, die bei auftretendem Überdruck nachgibt oder sich öffnet.

02) Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steifigkeit der Deckeleinheit (18) so bemessen ist, daß ein Überdruck durch Formänderung der Deckeleinheit (18) abgebaut wird.

03) Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagerung der Deckeleinheit (18) so ausgebildet ist, daß sie bei auftretendem Überdruck nachgibt oder die Deckeleinheit (18) freigibt.

04) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüehe 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, daß

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die Deckeleinheit (18) auf der der Festkupplung (15) zugewandten Seite der Ringschultereinheit an einer Anschlageinheit (20) gelagert ist.

05) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Deckeleinheit als Berstscheibe (30) ausgebildet ist.

06) Sicherheitsverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Berstscheibe (30) radial verlaufende Querschnittsschwächungen (32) besitzt.

07) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Deckeleinheit als Tellerfedereinheit ausgebildet ist.

08) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Länge (L) der Lagerfläche der Deckeleinheit (18) in radialer Richtung an der Ringschultereinheit (20) so gewählt ist, daß die Querschnittsverkürzung der Deckeleinheit (18) infolge Wölbung bei auftretendem Überdruck ein Lösen der Deckeleinheit (18) von der Ringschultereinheit (20) bzw. Anschlageinheit bewirkt und damit einen Druckausgleich ermöglicht und eine Abfangeinheit (40) vorhanden ist, die die im Überdruckfall gelöste Deckeleinheit (18) abfängt.

09) Sicherheitsverschluß nach Anspruch 6 und/oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Deckeleinheit (18) vornehmlich zu Dichtungszwecken mit der Ringschultereinheit (20) verklebt ist.

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10) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß eine Abdeckeinheit (40) an dem Blinddeckel (14) vorhanden ist, die die Deckeleinheit (18) gegen Beschädigung von außen schützt und ein Entweichen des Mediums des gefüllten Behälters bei auftretendem Überdruck erlaubt.

11) Sicherheitsverschluß nach Anspruch 8, 9 oder 10,

dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckeinheit (42) bzw. Auffangeinheit (40) zumindest eine Ausnehmung oder eine Gitterstruktur, insbesondere zum Ermöglichen einer optischen Kontrolle des Zustandes der Deckeleinheit (18), aufweist.

12) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß die Deckeleinheit (18) aus Aluminium besteht. 20

13) Sicherheitsverschluß nach einem oder mehreren der vorstehenden Ansprüche,

dadurch gekennzeichnet, daß an der Verankerungseinheit (16) eine erste Nuteinheit und an der Ringschultereinheit (20) gegenüberliegend eine zweite Nuteinheit vorhanden ist und in die beiden Nuteinheiten ein Sprengring oder ein oder mehrere Sprengringsegmente (60) angeordnet sind.