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Verschluß von dickwandigen technischen Behältern für hohes Vakuum
Die Erfindung bezieht sich auf das Verschließen von Vakuumkesseln, insbesondere
auf solche zur Behandlung von ölen und Fetten für Nahrungs-und Industriezwecke.
Solche Kessel werden vorzugsweise aus korrosionsfesten und verhältnismäßig teurem
Material, wie z. B. nicht rostendem Stahl, hergestellt, um den Angriff der in den
genannten Materialien enthaltenen oder bei der Behandlung frei werdenden Fettsäuren
herabzusetzen.
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Es ist üblich, solche Kessel in Form eines Tanks oder Mantels mit
abnehmbarem Deckel herzustellen, wobei der Mantel Kühl- oder Heizschlangen enthalten
kann. Obgleich es mit Rücksicht auf die Anwendung von nicht korrodierendem Material
für die Kesselkonstruktion nur selten nötig ist, solche Kessel zwecks Kontrolle
oder Reparatur zu öffnen, muß trotzdem ein abhebbarer Deckel vorgesehen sein, um
die Öffnung des Kessels bei solchen Gelegenheiten zu erleichtern.
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Bisher war es allgemein üblich, an den oberen Rand des Kesselmantels
und an den Rand des Deckels einander .entsprechende Flansche anzuschweißen, die
unter Zwischenlage eines Dichtungsringes durch Bolzen miteinanderverbundenwurden.
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Die Bearbeitung dieser Flansche zwecks Erzielung der notwendigen planen
Flächen und das Bohren der üblichen zahlreichen Bolzenlöcher, die notwendig sind,
um eine gleichmäßige Verteilung des Druckes auf den Umfang des Dichtungsringes und
damit einen vakuumdichten Abschluß zu erreichen, ist ein teurer Arbeitsvorgang.
Außerdem ist große Sorgfalt beim Schweißen o. dgl. anzuwenden, damit die Flanschflächen
genau zur Anlage an den Dichtungsring kommen, also in genauen
Querebenen
zur Kesselachse liegen und ihr Verziehen unmöglich ist.
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Der Zweck der vorliegenden Erfindung ist es, diese teuren Verschlußverfahren
dadurch zu vermeiden, daß zwischen den beiden Mantelbeilen eines Kessels für .hohen
inneren Unterdruck eine leicht lösbare Dichtung geschaffen wird, die, falls erforderlich,
ohne Beschädigung der Kesselteile beseitigt und wiederhergestellt werden kann.
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Der Gegenstand der Erfindung besteht in einem Verschluß eines Vakuumkessels,
bei dem zwei Teile des Kesselmantels an ihren Rändern einen äußeren Ringkanal bilden,
der mit Lötzinn, Rohzinn oder anderen schmelzbaren Stoffen gefüllt wird, um eine
vakuumdichte feste Abdichtung zu schaffen: Insbesondere betrifft, die Erfindung
Verschlußmittel, bestehend in einer Ringschulter; die an dem eitlen Kesselmantelteil
gebildet wird und ihrWiderlager durch den Rand des anderen Kesselmantelteiles findet
(die zwei Teile sind hierunter ganz allgemein mit Mantel und Deckel bezeichnet),
einen im wesentlichen gleichachsigen Vorsprung an der genannten Schulter, so daß
er einen Ringkanal bildet, der mit Lötzinn, Rohzinn oder ähnlichem schmelzbaren
Material gefüllt wird. Vorzugsweise wird die Ringschulter an oder durch den oberen
Rand des tankartigen Mantelteiles gebildet, derart, (laß sie mit dem Rande des Deckelteiles
zusammen-,greifen kann. Mit Rücksicht auf die Konstruktion und um (lern hohen inneren
Unterdruck zu widerstehen, werden diese Teile in üblicher Weise ringförmig gestaltet.
Einzelheiten der Erfindung werden hierunter an einem Ausführungsbeispiel, mit Bezug
auf die Zeichnung beschrieben. In dieser, zeigt die Fig. i bis 5 Ausschnitte der
Verschlußmittel aus einem zylindrischen Kessel.
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Gemäß Fig. i hat der Mantel i eines stehenden und im wesentlichen
zylindrischen Kessels eine innere Ringschulter 2, die auf der Innenseite der :Mantelwand
durch Schweißen befestigt ist, und zwar dicht unter dem oberen Rand des Mantels,
die aus einem Ring vom gleichen Material wie der Mantel, z. B. nicht rostendem Stahl,
besteht, und die so sorgfältig mit der Mantelwand verschweißt ist, daß sie gleichmäßig
und vakuumdicht an dessen Fläche anschließt. Dieser Schulterring bildet das Widerlager
für die nach abwärts gerichtete Kante 4 eines glockenförmigen Deckels 5. Der obere
Rand der Mantelwand formt den obengenannten gleichachsigen Vorsprung, der den Rand
4 umgibt und in einem solchen Abstand von diesem liegt, daß ein Ringkanal 6 für
die Füllung 7 des schmelzbaren :Materials gebildet wird.
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Wie Fig. 2 zeigt, ,kann eine Ringschulter 8 außerhalb des oberen Randes
3 des Mantels i gebildet werden, und ihr äußerer Rand 9 ist so nach oben gebogen,
daß, wenn .der Rand 4 des Deckels 5 auf die genannte Schulter aufgesetzt wird, sich
ein ringförmiger Kanal 6 für das schmelzbare Material 7 bildet.
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Der Ring oder L-förmige Teil, den die Schulter 8 mit ihrem aufwärtsgerichteten
Rand 9 bildet, kann an den Rand 3 des Mantels angeschweißt sein und selber auch
durch Schweißen der beiden Teile 8 und .9 an ihrer Berührungsstelle gebildet sein.
Er kann aber auch aus einem gewalzten, im Querschnitt L-förmigen Material bestehen.
Es ist aber auch möglich, diesen Teil 8, 9 durch Hämmernoder Treiben oder Walzen
am Mantel i selber zu bilden.
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Fig. 3 zeigt eine Abänderung, in der der Ring 8, 9 von L-förmigem
Querschnitt bei io auf die Außenseite des Mantels i unterhalb des Randes 3 des Mantels
an diesen angeschweißt ist. Die äußere Fläche des Randes ,4 des Deckels 5 und die
innere Fläche des genannten aufwärts gerichteten Teiles 9 bilden dann den Kanal
6.
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Bei- der Abänderung nach Fig. 4 bilden der Rand 3 des Mantels i und
die Kante 4 des Deckels Ringränder mit nach außen winklig umgebogenen Schultern
ii und 12, zwischen denen ein gleichachsig ,zur :Mantelachse liegender Ring 13 angeordnet
ist. In diesem Fall bilden die Schultern an dem Mantel und dem Deckel die untere
und obere Begrenzungsfläche und der Zwischenring 13 die innere Begrenzungsfläche
der Ringnut 14, die im wesentlichen rechteckigen Querschnitt besitzt und an ihrer
Außenseite offen ist. Die drei Teile i, und 13 können während der Füllung des Kanals
14 mit schmelzbarem Material 15 vorübergehend zusammengeklemmt oder auf andere Weise
miteinander verbunden werden. Der Zwischenring 13
kann unter Umständen mit
einem der Teile i oder 5 verschweißt sein.
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Bei der Abänderung nach Fig. 5 können die umgebogenen Ringschultern
16 und 17 des Mantels i und Deckels 5 so geformt sein, daß sie schräg auseinanderlaufen,wenn
ihre inneren Flächen 3 und 4 aufeinanderliegen, so daß eine V-förmige Winkelnut
18 entsteht, die an ihrem äußeren Rande offen ist und von da mit schmelzbarem
Material angefüllt werden kann.
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Die Ausführungen nach den Fig. 4 und 5 werden vorzugsweise für Kessel
angewendet mit waagerecht liegender Achse. oder für umlegbare aufrechtstehende Kessel,
die beim Eingießen oder Entfernen des schmelzbaren Materials in oder aus den Ringkanal
gerollt werden können.
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Bei allen oben beschriebenenAusführungsformen sind die Teile des Kessels
leicht lösbar vereinigt, wenn das Silberlöt; Hartlot oder andere sChriielzbare Material
durch Kühlung erhärtet, nachdem es in den Ringkanal im geschmolzenen Zustand eingefüllt
ist. Ein solcher Verschluß ist absolut dicht und erhält einen hohen Grad von Unterdruck
im Kessel aufrecht. Um den Kessel zu öffnen, ist es notwendig, das 'schmelzbare
Material zu erhitzen und zu entfernen bzw. ihm die Möglichkeit zu geben, aus dem
Ringkanal oder der Nut auszufließen, wenn die Teile der Kessel unbeschädigt auseinandergenommen
werden und für das Wiederzusammensetzen bereit sein sollen. Nach dem Zusammensetzen
bilden die Teile erneut den Ringkanal oder die Nut, so daß frisches schmelzbares
Material eingefüllt und der Kessel wieder geschlossen werden kann. Falls erforderlich,
kann eine Anzahl kleiner Bohrungen i9, wie Fig. i andeutet,
in der
äußeren Wand des Kanals, nahe dessen Boden, angeordnet sein, oder es können solche
Bohrungen i9, wie Fig. 2 zeigt, im Boden des Kanals vorgesehen sein, um das Ausfließen
des schmelzbaren Materials in dessen geschmolzenem Zustand zu erleichtern. Diese
Bohrungen können, falls erforderlich, mit entfernbaren Pfropfen verschlossen werden.
die das Einfüllen des geschmolzenen Materials beim Schließen des Kanals erlauben.
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Es ist bekannt, daß in der britischen Patentschrift 158 i.4o eine
Dichtung für die Saugkammer einer Dampfturbine und die Dampfeinlaßöffnung eines
Kondensators vorgeschlagen ist, bei der die Einlaßöfftiting eine Nut zum Einsetzen
des Endes des Sauggehäuses besitzt, wobei der Spalt zwischen diesem Gehäuse und
dem Einlaß auf der Atmosphärenseite der Nut mit einer viskosen Flüssigkeit gefüllt
wird, um einen wirkungsvollen Verschluß und zu gleicher Zeit die Möglichkeit von
12elati\@1>ewegungen der Teile während der Expansion zu schaffen. Trotzdem ist in
Apparaten dieser Art mit vergleichsweise niedrigem innerem Unterdruck Undichtigkeit
beobachtet worden, und man hat daher besondere Vorkehrungen vorgeschlagen, um dieser
Undichtigkeit zu begegnen. Infolge des hohen Unterdrucks der in Kesseln gemäß der
vorliegenden Erfindung angewendet wird, nämlich einem Unterdruck von ungefähr 15
mm Hg bis Herab an <las mögliche Vakuum von etwa i bis 3 mm Hg, ist die Anwendung
einer plastischen oder viskosen Füllung in den Kanal zwischen den Teilen des Kessels
nicht möglich, und es ist wesentlich, ein Material anzuwenden, das bei der Arbeitstemperatur
des Kessels fest bleibt und dessen Schmelzpunkt etwa bei Zoo bis 275° liegt.