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Glocke für Rektifikationsböden Die Erfindung betrifft eine Glocke
für Retifikationsböden, die zusammengesetzt ist aus einem senkrechten Glockenhals,
dessen unterer Rand umgebördelt und der bis zum Anschlag des Bördel am Retifikationsboden
durch eine Öffnung in diesen gesteckt ist, und einer darübergestülpten Glockenhaube,
die nahe ihres mit dem Retifikationsboden abschließenden unteren Randes Öffnungen
für den Austritt des Dampfes in die auf dem Retifikationsboden stehende Flüssigkeit
aufweist. Der vom darunterliegenden Boden kommende Dampf steigt durch den Glockenhals
in die Höhe, wird dort durch die Haube nach unten ungelenkt und zu einer Abwärtsbewegung
in dem Ringraum zwischen Glockenhals und Haube gezwungen. Nach dem Austritt durch
die Schlitze strömt der Dampf, in zahlreiche Blasen aufgelöst und häufig schaumbildend,
durch die auf dem Rektifikationsboden stehende Flüssigkeit wieder nach oben.
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Bei der Montage der Glocken ist man bisher so vorgegangen, daß zuerst
der Glockenhals an der Bodenöffnung befestigt, z. B. eingeschweißt oder eingelötet,
wurde und daß dann in einem weiteren Fertigungsschritt die Haube ebenfalls mit dem
Boden verbunden wurde. Glockenhals und Haube mußten also jeweils für sich in voneinander
unabhängigen Arbeitsgängen auf dem Rektifikationsboden montiert werden, wobei für
die getrennte Montage auch getrennte Befestigungsmittel am Rektifikationsboden vorzusehen
waren.
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Es ist auch bekannt (USA.-Patentschrift 2 705 136) daß man, um Glockenhals
und Haube mit dem Rektifikationsboden verbinden zu können, am oberen Rand des Glockenhalses
zwei einander gegenüberliegende, nach innen abwärts gebogene Laschen mit je einem
senkrechten Schlitz vorsieht. Zur Montage wird durch beide Schlitze ein Blechstreifen
gesteckt, an dessen Mittelteil ein Bolzen mit Gewinde befestigt ist. Die Haube besitzt
in der Mitte eine Öffnung und wird so über den Glockenhals gestülpt, daß der Bolzen
mit Gewinde durch diese Öffnung ragt. Durch Aufschrauben einer Mutter werden nunmehr
Glokkenhals und Haube am Rektifikationsboden befestigt.
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Bereits bei der Fertigung von Glockenhals und Haube müssen also, lediglich
um die für die Befestlgung nötigen Laschen und Öffnungen anzubringen, besondere
Arbeitsgänge eingeschaltet werden, und auch die Montage selbst wird durch die Vielzahl
der erforderlichen Einzelteile kompliziert. Schließlich ist es nicht möglich, mehrere
Glocken in einem einzigen Arbeitsgang zu montieren.
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Es ist auch eine Glocke bekanntgeworden (USA.-Patentschrift 2 175
360), bei der der untere Rand des Glockenhalses nicht, wie dies im eben geschilderten
Fall und auch bei der vorliegenden Erfindung zutrifft, bereits vor der Montage umgebördelt
ist, sondern bei der das Umbördeln des unteren Randes zum Flansch den letzten Arbeitsgang
der Montage darstellt. In die Mitte der Haube ist hier eine kreisförmige Erhöhung
eingearbeitet, deren seitliche Zylinderfläche mit Kröpfungen versehen ist. Entsprechende
Kröpfungen weist auch der obere Rand des Glockenhalses auf, so daß beim Ineinanderschieben
der beiden Teile die Kröpfungen einrasten und so eine kraftschlüssige Verbindung
entsteht. Bei der Montage werden dann die beiden Teile so auf die Öffnung im Rektifikationsboden
gesetzt, daß der untere Rand des Glockenhalses etwas nach unten übersteht und die
Haube auf dem Rektifikationsboden aufliegt. Erst im Anschluß daran wird aus dem
überstehenden Rand ein Flansch gebildet und dadurch die Glocke am Boden befestigt.
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Diese Art der Glockenkonstruktion besitzt die Nachteile, daß, da
der Glockenhals oben mit der Haube abschließt, in diesem besondere Dampfdurchtrittsöffnungen
vorgesehen sein müssen, daß ferner in die Haube eine besondere Erhöhung mit Kröpfungen
eingearbeitet werden muß und daß auch der obere Rand des Glockenhalses mit Kröpfungen
zu versehen ist. Trotz dieses zusätzlichen Aufwands ist mit dem Ineinanderschieben
der beiden Teile nur eine Verbindung zwischen diesen, nicht aber mit dem Rektifikationsboden
hergestellt. Diese Verbindung wird erst durch die Bildung des Flansches, also durch
einen dem Nieten ähnlichen Verformungsvorgang, geschaffen. Die Flanschbildung ist
aber an der bereits in den Rektifikationsboden eingesteckten Glocke nur unter Schwierigkeiten
durchzuführen; auch Risse bei der Flanschbildung fallen hier besonders ins Gewicht.
Außerdem folgt aus dieser Befestigungsart, daß jede Glocke einzeln montiert werden
muß.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Glocke für Rektifikationsböden
zu schaffen, für deren Fertigung und Montage nur ein Minimum an einfach und schnell
durchzuführenden Arbeitsgängen erforderlich ist.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Glockenhals
aus einem Rohr gefertigt ist, dessen Durchmesser kleiner ist als die Öffnung im
Rektifikationsboden, und daß der untere Abschnitt des Glockenhalses über eine Höhe,
die ein Mehrfaches der Dicke des Rektifikationsbodens beträgt, zylindrisch bis auf
den Durchmesser der Öffnung im Rektifikationsboden erweitert ist und daß die Glockenhaube,
deren Durchmesser etwas kleiner ist als der des zylindrisch erweiterten Abschnitts,
von der anderen Seite des Rektifikationsbodens her bis zum Anschlag an diesen über
den zylindrisch erweiterten Abschnitt geschoben und mit diesem durch Preßsitz verbunden
ist. Dabei wird die Haube etwas auseinander- und der erweiterte Abschnitt etwas
zusammengepreßt und so das Bodenblech zwischen dem umgebördelten Rand des Glockenhalses
und dem unteren Rand der Haube eingeklemmt. Es wird also lediglich durch Aufschieben
bzw. Aufpressen, d. h. in einem einzigen Arbeitsgang, dem auch mehrere Glocken gleichzeitig
unterworfen werden können, ein sicherer Zusammenhalt zwischen Rektifikationsboden,
Glockenhals und Glockenhaube erreicht.
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Um eine feste Verbindung zwischen Rektifikationsboden, Glockenhals
und Haube auch dann zu ermöglichen, wenn der Durchmesser der Öffnung im Rektifikationsboden
nicht genau mit dem Außendurchmesser des erweiterten Abschnittes des Glockenhalses
übereinstimmt, sondern etwas größer ist als dieser, wird der untere Rand der Haube
vorzugsweise als Bördel ausgebildet, so daß der Rektifikationsboden zwischen zwei
Bördeln gefaßt wird. Damit ist eine feste Verbindung zwischen Bodenblech, Haube
und Glockenhals für alle Arten von kraftschlüssigen Verbindungen sichergestellt,
ohne daß der Durchmesser der Öffnung im Bodenblech genau auf den Durchmesser des
erweiterten Glockenhalses abgestimmt sein muß.
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Eine besondere vorteilhafte Ausführungsform der Glocke gemäß der
Erfindung ergibt sich, wenn die Höhe der schlitzförmigen Öffnungen der Haube und
ihr Abstand von der Unterkante so bemessen sind, daß sich die Schlitze nach der
Montage direkt gegenüber dem konischen Abschnitt des Glockenhalses befinden.
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Die Glocke gemäß der Erfindung wird zweckmäßigerweise mit Hilfe des
im folgenden kurz charakterisierten Verfahrens montiert, welches eine Weiterbildung
des Erfindungsgedankens darstellt: Die Glockenhälse werden mit ihren nicht erweiterten
Enden von oben bis zum Anschlag an ihren Bördeln durch die Öffnungen des Rektifikationsbodens
gesteckt, diese Bördel werden durch eine aufgelegte Platte in ihrer Lage gehalten
und samt Platte und Rektifikationsboden um 1800 gedreht; nun werden die Glockenhauben
über die Glockenhälse gestülpt und mit Hilfe eines mit Vertiefungen zur Aufnahme
der Hauben ausgerüsteten Werkzeugs kraftschlüssig mit den Glockenhälsen verbunden.
Rektifikationsböden für große Säulen werden üblicherweise aus Segmenten zusammengesetzt,
wobei ein Segment beispielsweise mit 150 Glocken bestückt ist. Mit Hilfe
des vorstehend
beschriebenen Verfahrens können alle 150 Glocken zusammen in einem einzigen Arbeitsgang
auf dem Segment montiert werden.
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Die Glocke gemäß der Erfindung und das Montageverfahren werden an
Hand der in den F i g. 1 bis 4 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher
beschrieben. Hierbei zeigt F i g. 1 den Glockenhals im Schnitt, Fig.2 die Haube
teils im Schnitt und teils in Vorderansicht; in F i g. 3 sind Glockenhals und Haube
nach der Montage auf dem Rektifikationsboden im Schnitt wiedergegeben; Fig. 4 a
und 4b zeigen die Montage der Glocken auf dem Bodenblech.
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Gleiche Teile sind in sämtlichen Figuren mit gleichen Bezugsziffern
gekennzeichnet.
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Der Glockenhals 1 (Fig. 1) ist aus einem Rohrabschnitt gefertigt,
dessen eines Ende etwas aufgeweitet ist, wobei ein konischer Abschnitt 12 und ein
daran anschließender zylindrischer erweiterter Abschnitt 8 entstehen. Der Abschnitt
8 ist mit einem Bördel 2 versehen.
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Die Haube 3 (Fig.2) besteht aus einem einseitig geschlossenen Zylinder,
dessen offenes Ende zu einem Bördel 4 umgebogen ist. Kurz oberhalb des offenen Endes
sind mehrere Schlitze 5 als Dampfaustrittsöffnungen eingearbeitet. Die lichte Weite
der Haube 3 ist so bemessen, daß sie zwar größer ist als der Außendurchmesser des
schmalen Teiles des Glockenhalsesl, so daß ein genügend breiter Ringraum7 (s. F
i g. 3) frei bleibt, daß sie aber zugleich etwas kleiner ist als der Durchmesser
der Erweiterung8 des Glockenhalses 1.
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Fig. 3 zeigt die fertig auf dem Rektifikationsboden 6 montierte Glocke.
Damit bei hohem Flüssigkeitsstand eine gute Durchwirbelung auch der bodennahen Flüssigkeitsschichten
erzielt wird, sind die Schlitze 5 für den Gasdurchtritt so nahe wie möglich an den
unteren Rand der Haube zu verlegen, ohne daß sie jedoch dabei in die durch Preßsitz
beanspruchte Fläche hineinragen. Vorteilhafterweise werden die Schlitze daher so
angeordnet, daß sie sich nach der Montage gegenüber dem konischen Abschnitt 12 des
Glockenhalses 1 befinden. Auf diese Weise wird der Gasstrom dem Pfeilll entsprechend
allmählich etwas nach außen gelenkt, behält jedoch seine Strömungsrichtung von oben
nach unten im wesentlichen bei. Dadurch wird es ermöglicht, daß zumindest ein Teil
des Gasstromes auch bei hohem Flüssigkeitsstand noch auf das Bodenblech auftrifft
und so auch die untersten Flüssigkeitsschichten mit dem Gas in Kontakt gebracht
werden.
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Bei der Dimensionierung der Bauteile muß darauf geachtet werden,
daß die Höhe der Erweiterung8 des Glockenhalses 1 und dementsprechend auch der Abstand
zwischen dem unteren Rand der Schlitze 5 und dem Bördel 4 der Haube 3 so groß bemessen
ist, daß allein durch den Preßsitz ein fester Zusammenhalt gwährleistet ist.
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Bei der Montage (F i g. 4 a) werden die Glockenhälsel von oben durch
eine kreisförmige Öffnung im Rektifikationsboden 6 geschoben, bis das Bördel 2 auf
dem Boden 6 aufliegt. Dann hält man die Glockenhälsel mittels einer Platte 9 in
ihrer Lage und dreht den Rektifikationsboden 6 mit den Glockenhälsen 1 und der Platte
9 um 1800 Nun werden die Hauben 3 über die Glockenhälse gestülpt
und
mittels des Preßstempels 10 (Fig.4b) bis zum Anschlag der Bördel 4 am Bodenblech
auf die Glockenhälse aufgepreßt und auf diese Weise aus dem Bodenblech und den beiden
Bauteilen 1 und 3 in einem einzigen, in seiner Einfachheit nicht zu überbietenden
Arbeitsgang eine fest verbundene Einheit hergestellt.
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Zur Sicherung gegen gegenseitiges Verdrehen der Haube und des Glockenhalses
können nach der Montage mit dem Körner oder einem anderen Werkzeug auf dem Innenumfang
der Erweiterung 8 einige Warzen eingeschlagen werden.