DE653275C - Dichtungsvorrichtung fuer unter hohem Druck stehende Gefaessverschluesse - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Dichtungsvorrichtung für unter hohem Druck stehende Gefäßverschlüsse.

Es ist bei derartigen Dichtungsvorrichtungen bereits bekannt, daß in einer Nut des Gefäßflansches ein unter Federdruck stehender Metallring über eine keglige Druckfläche einen Dichtungsring aus plastischer Masse gegen den Deckel und eine Nu'twand preßt.

ίο In der Regel sind die hier in Betracht gezogenen Gefäße derart gelagert, daß ihre Längsachse waagerecht liegt, so daß die Dichtungsringe aus plastischer Masse in 'einer senkrechten Ebene liegen. Um eine genügende Abdichtung zu erhalten, müssen einerseits die Dichtungsringe mit einem bestimmten Mindestdruck gegen den Flansch des Gefäßdeckels und die eine Wand der Ringnut gepreßt werden. Andererseits dür-

ao fen die Dichtungsringe nur um ein möglichst geringes Maß über den Gefäßflansch hinausragen, damit sie nicht zum Herausfallen neigen und damit der Deckel möglichst leicht ein- und ausgebracht werden kann.

Diese Forderungen können bei den bekannten Vorrichtungen nur schwer miteinander in Einklang gebracht werden. Um genügend Anpreßkraft zu erhalten, müssen die Federn, die den Metallring belasten, um einen verhältnismäßig großen Weg zusammengepreßt werden. Dadurch nimmt aber bei abgehobenem Deckel der federbelastete Metallring einen großen Teil der Tiefe der Ringnut in Anspruch, so daß der Dichtungsring verhältnismäßig weit über die Fläche des Gefäßflansches hinausragt und zum Herausfallen neigt. Besonders schwierig gestaltet sich das Einlegen des Dichtungsringes aus plastischer Masse in die Ringnut, da der Metallring, der häufig mit Rücksicht auf Herstellungsschwierigkeiten. aus mehreren Teilen besteht, entgegen der Wirkung seiner Federn nur schwer einigermaßen gleichmäßig niedergedrückt werden kann. Die Schwierigkeiten werden dadurch erhöht, daß die Abmessungen derartiger Gefäße recht beträchtlich zu sein pflegen und ihr Durchmesser z. B. bis zu 4 m betragen kann. Der Weg, diese Mängel dadurch zu beseitigen, daß man verhältnismäßig starke Federn verwendet, die zur Erreichung einer bestimmten Anpreßkraft nur um einen entsprechend geringen Betrag zusammengepreßt zu werden brauchen, kann nicht beschritten werden, da der Dichtungsring aus plastischer Masse durch Abnutzung oder die Einwirkung von Druck oder Temperatur zusammenschrumpft.

Diese Zusammenschrumpfung würde aber bei einer starken Feder, die zur Erreichung der gewünschten Federkraft nur um einen geringen Betrag zusammengedrückt zu werden braucht, eine zu starke Einbuße an zur Verfügung stehender Federkraft verursachen.

Man hat diese Schwierigkeiten dadurch zu vermeiden gesucht, daß man nach dem Einbringen des federbelasteten Metallringes in die Ringnut des Gefäßflansches besondere Haltevorrichtungen anbrachte, durch die ein Herausspringen der Metallringe aus ihrer

Nut verhindert wurde. Die Haltevorrichtungen waren jedoch umständlich zu bedienen, so daß tatsächlich das Einbringen des Metall- und des Dichtungsringes nicht vereinfacht würde. Außerdem machten diese Haltevör^,, richtungen besondere Vorkehrungen an dein Gefäße selbst notwendig, was, abgesehen von' der dadurch bedingten Erhöhung der Her Stellungskosten, an und für sich unerwünscht ίο ist.

Ein weiterer Mangel der bekannten Vorrichtungen besteht darin, daß sie nur gegenüber Überdruck von innen abdichten können, wodurch ihr Verwendungsbereich beträchtlich eingeschränkt wird.

Es ist bereits bekanntgeworden, einen Dichtungsring aus plastischer Masse unter Zwischenschaltung eines sattelförmig ausgebildeten Gummiringes gegen den Deckelflansch und die beiden Ringwände der Nut in dem Gefäßflansch zu pressen. Der hierbei durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel belastete Gummiring vermag jedoch nicht völlig dicht gegen die Ringwände der Nut abzudichten, so daß das gasförmige oder flüssige Druckmittel zu dem Dichtungsring aus plastischer Masse gelangen kann, wodurch der Gummiring in dem Druckmittel zu / schwimmen beginnt und eine Abdichtung unmöglich wird. Dieser Nachteil wird in entscheidender Weise noch dadurch verstärkt, daß der sattelförmige Gummiring infolge der Einwirkung des gasförmigen oder flüssigen Druckmittels und der meist erhöhten Temperatur der Behälterwand schon nach kurzer Betriebszeit verhärtet und seine beiden Sattelteile sich nach innen krümmen.

Es ist auch bekannt, Stopfbuchsenpackungen und Kolbenabdichtungeri mit Hilfe eines keilförmigen Metallringes zu belasten, der unter Einwirkung der abzudichtenden Flüssigkeit steht. Die bei der Ausbildung von Stopfbuchsenpackungen und Kolbenabdichtungen gewonnenen Erkenntnisse können jedoch nur in beschränktem Maße auf die Abdichtung des Deckels von unter hohem Druck stehenden Gefäßen übertragen werden. Während es sich bei Stopfbuchsenpackungen und . Kolbenabdichtungen darum handelt, einen parallel zur Richtung des Anpressungsdruckes verlaufenden Spalt abzudichten, liegen bei Gefäßverschlüssen die abzudichtenden Flächen senkrecht zur Anpressungskraft. Die Anwendung eines derartigen keilförmigen Metallringes, der allein durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel belastet wird, würde bei den Gefäßverschlüssen, deren Deckelabdichtung zu verbessern die Erfindung bezweckt, nicht zu dem gewünschten Erfolge ßo führen: das gasförmige oder flüssige Druckmittel würde nicht den keilförmigen Metallring gegen den Dichtungsring aus plastischer Masse pressen, sondern an den Seiten des Metallringes herumströmen und zu den Keil- - flächen treten, so daß der Metallring in dem i Druckmittel schwämme und keinerlei Abdichtung bewirkt würde.

^v ' Erfindungsgemäß werden die beschriebenen Mängel dadurch beseitigt, daß das federnde Mittel zur Belastung des Metallringes vorgespannt ist und daß der Metallring über zwei winklig zueinander stehende Kegelflächen auf den Dichtungsring aus plastischer Masse wirkt, indem dieser sich mit den Seitenteilen einer im Querschnitt sattelförmigen Ringaussparung, auf zwei im Querschnitt einen Keil bildende Kegelflächen des Metallringes auflegt.

Infolge der Vorspannung kann sich das federnde Mittel nur um wenige Millimeter ausdehnen, so daß der Dichtungsring aus plastischer Masse nach dem Abnehmen des Deckels auch nur um wenige Millimeter über die Fläche des Gefäßflansches hinausragt. Trotzdem wird ein genügender, die Abdichtung sicherstellender Anpreßdruck erreicht. Eine Abnutzung oder Zusammenschrumpf ung des Dichtungsringes aus plastischer Masse wirkt sich nur zu einem Bruchteil auf die zur Verfügung stehende Federkraft aus. Infolge der vor dem Einbau des Metallringes vorgenommenen Vorspannung des federnden Mittels können sowohl der Dichtungsring aus plastischer Masse als auch der federbelastete Metallring ohne besondere Haltevorrichtungen in die Ringnut eingebracht werden.

Der Erfindungsgegenstand dichtet nicht nur gegen Überdruck von innen, sondern auch gegen Überdruck von außen ab, wodurch den Dichtungsvorrichtungen der gekennzeichneten Art weitere Anwendungsgebiete erschlossen werden. Als zusätzlicher Vorteil kommt hinzu, daß Fremdkörper wesentlich schwerer als bisher in den Innenraum der Vorrichtung, wo die Federn angeordnet sind, eindringen können, da der Dichtungsring aus plastischer Masse sowohl gegen die innere als auch gegen die äußere Ringwand der Nut gepreßt wird. Es hat sich gezeigt, daß Blattfedern für den Erfindungsgegenstand mit besonderem Vor- no teil zu verwenden sind. Während beispielsweise für Wendelfedern besondere Bohrungen in dem Metallring vorgesehen werden müssen, um die Tiefe der Ringnut und damit den Platzbedarf der ganzen Vorrichtung möglichst zu beschränken, können die Blattfedern, ohne den Platzbedarf unnötig zu erhöhen, zwischen der Bodenfläche der Nut und dem Metallring angeordnet werden.

Eine besonders zweckmäßige und einfache Ausbildung des Erfindungsgegenstandes ergibt sich, wenn das federnde Mittel zur Be-

lastung des Metallringes als in sich geschlossenes federndes Metallband ausgebildet ist. Die Vorspannung wird hierbei zweckmäßigerweise dadurch bewirkt, daß die Enden des Metallbandes zusammengezogen und auf irgendeine Art miteinander befestigt werden. Dadurch, daß das federnde Mittel zur Belastung des Metallringes aus einem einzigen Teil hergestellt wird, wird die Dichtungsvorrichtung beträchtlich vereinfacht und ihre Herstellungskosten herabgesetzt.

Um die Dichtung in schwierigen Fällen besonders wirksam zu machen, kann der Keilring aus Metall außer durch die Federn durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel belastet werden.

Auf der Zeichnung ist eine Ausführungs-• form der Erfindung dargestellt, und zwar zeigen

Fig. ι einen Schnitt durch die Dichtungsvorrichtung und einen Teil des abzudichtenden Gefäßes,

Fig. 2 eine Ansicht auf den in der Ringnut des Gefäßflansches liegenden Federring in verkleinertem Maßstab.

Der Metallring 1 mit den beiden keilförmig gegeneinander stehenden Kegelflächen ist in eine Ringnut 2 des Behälters 3 eingelegt. Mit 4 ist das unter Vorspannung stehende in sich geschlossene federnde Metallband bezeichnet. " Seine Enden sind im Ausführungsbeispiel fest miteinander verbunden. Die geringe Längung des federnden Metallbandes, die sich bei der mit dem Einbau des Deckels verbundenen Belastung ergibt, wird hierbei dadurch ermöglicht, daß das Metallband in der Ringnut 2 etwas nach außen ausweichen kann. Mit 5 ist der aus plastischer Masse bestehende Dichtungsring bezeichnet, dessen Seitenteile 5^a und 5'' sich auf den Keil des Metallringes legen. Der Deckel 6 des Gehäuses ist nach der bekannten Art der Schnellverschlüsse mit Knaggen versehen, die sich in der geschlossenen Stellung unter an dem Gefäßflansch vorgesehene entsprechende Knaggen legen. Auf nicht näher dargestellte Weise kann zur Unterstützung der Wirkung der vorgespannten Feder 4 ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel in den Raum zwischen dem Metallring und dem Boden der Ringnut eingeführt werden, in dem die vorgespannte Feder angeordnet ist.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Dichtungsvorrichtung für unter hohem Druck stehende Gefäßverschlüsse, bei der in einer Ringnut des Gefäßflansches ein unter Federdruck stehender Metallring über eine kegelige Druckfläche einen Dichtungsring aus plastischer Masse gegen den Deckel und eine Nutwand preßt, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel (4) zur Belastung des Metallringes (1) vorgespannt ist, und daß der Metallring über zwei winklig zueinander stehende Kegelflächen auf den Dichtungsring (5) aus plastischer Masse wirkt, indem dieser sich mit den Seitenteilen (S^a> 5^b) einer im Querschnitt sattelförmigen Ringaussparung auf zwei im Querschnitt einen Keil bildende Kegelflächen des Metallringes auflegt.

2. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das federnde Mittel als Blattfeder (n) (4) ausgebildet ist.

3. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder ein in sich geschlossenes federndes Metallband (4) bildet.

4. Dichtungsvorrichtung nach Anspruch, ι bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anpressung des Keilringes (1) gegen die Seitenteile (5^a, 5⁶) des Dichtungsringes (5) aus. plastischer Masse außer durch das federnde Mittel (4) durch ein gasförmiges oder flüssiges Druckmittel erfolgt.

Hierzu ι Blatt Zeichnungen