DE2350098B2

DE2350098B2 - Safety device for closing and opening a drain on pressure vessels

Info

Publication number: DE2350098B2
Application number: DE19732350098
Authority: DE
Inventors: Wilhelm 5810 Witten Schelkmann
Original assignee: VAKUUM VULK HOLDINGS Ltd NASSAU BS; VAKUUM VULK HOLDINGS Ltd NASSAU
Current assignee: Bridgestone Bandag LLC
Priority date: 1973-10-05
Filing date: 1973-10-05
Publication date: 1981-05-21
Also published as: DE2350098C3; DE2350098A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zum Schließen und öffnen eines Ablasses an insbesondere mit heißer Flüssigkeit und/oder Dampt oder Luft betriebenen Druckbehältern, die durch eine Drehbewegung ihres Deckels schnell verschließbar und entriegelbar sind, bestehend aus einem Ablaß in Form eines in der Nähe des Behälterflansches befestigten Rohrstutzens, der mit dem Druckraum des Behälters in Verbindung steht und dessen freies Ende durch Zusammenwirken mit einer am Deckel angebrachten Vorrichtung am Ende der Dreh-Schließbewegung des Deckels abdichtend verschlossen und am Beginn der Dreh-Öffnungsbewegung des Deckels selbsttätig geöffnet wird.The invention relates to a safety device for closing and opening a drain in particular with hot liquid and / or steam or air operated pressure vessels, which by a rotary movement their lid can be locked and unlocked quickly, consisting of a drain in the form of an in the pipe socket attached to the vicinity of the tank flange, which is connected to the pressure chamber of the tank in Connection is and its free end by interacting with one attached to the cover Device sealingly closed at the end of the rotary-closing movement of the lid and at the beginning of the Rotary opening movement of the lid is opened automatically.

Derartige Sicherheitsvorrichtungen an Druckbehältern oder Autoklaven sind seit langem bekannt. Der Zweck dieser Vorrichtungen besteht darin, vor Inbetriebnahme des Druckbehälters eine sichere Abdichtung der späteren Belüftungsöffnungen und nach Beendigung einer Betriebsperiode vor dem öffnen einen Druckausgleich des Behälter-Innenraumes auf Umgebungsdruck zu erreichen. Dabei ist ein möglicherweise verbliebener Restdruck innerhalb des Autoklavens vor der gänzlichen Entriegelung des Deckels äußerst gefährlich, da im ungünstigen Fall der Innendruck ausreichen kann, um den dann entriegelten Deckel hochzuschleudern.Such safety devices on pressure vessels or autoclaves have long been known. Of the The purpose of these devices is to ensure a secure seal before the pressure vessel is put into operation the later ventilation openings and after the end of an operating period before opening a pressure equalization the interior of the container to reach ambient pressure. There is a possibly remaining one Residual pressure inside the autoclave before the cover is completely unlocked is extremely dangerous because im In the worst case, the internal pressure may be sufficient to throw up the then unlocked cover.

Es hat sich gezeigt, daß indirekt arbeitende Sicherheitsvorrichtungen auf die Dauer nicht genügend betriebssicher sind (DE-OS 20 55 409). Die fortwährend auf die Sicherheitsvorrichtung einwirkenden mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen können zu Schäden an den beweglichen Teilen der Ventile und ihrer Betätigungsorgane führen, so daß der Eintritt der oben genannten Gefahren mit fortlaufender Betriebsdauer wahrscheinlicher wird. Eine Früherkennung irgendwelcher Schäden ist wegen der Unzugänglichkeit der Einzelteile dieser Sicherheitsvorrichtung so gut wie ausgeschlossen. Als besonders gefährlich kann die Betätigung des Abblasventils mit Hilfe eines seinerseits gefederten Stiftes angesehen werden, da bei verklemmtem Ventilteller der Betätigungsstift gleichwohl einen Verstellweg ausführt, der jedoch ins Leere geht und nicht unbedingt das öffnen des Ventiltellers zur Folge haben muß. Für die Bedienungsperson ist dieses Versagen nicht erkenntlich, wodurch der Eindruck entstehen kann, der Autoklave sei druckausgeglichen, obwohl dieser Zustand in Wahrheit nicht erreicht isLIt has been shown that indirectly working safety devices are not sufficient in the long run are operationally safe (DE-OS 20 55 409). The mechanical, Thermal and chemical stresses can damage the moving parts of the Valves and their actuators lead so that the occurrence of the above risks with ongoing Operating time becomes more likely. Early detection of any damage is due to the inaccessibility of the individual parts of this safety device are as good as impossible. Can be particularly dangerous the actuation of the blow-off valve can be viewed with the aid of a spring-loaded pin, as at With a jammed valve disk, the actuating pin nevertheless carries out an adjustment path that, however, leads nowhere goes and does not necessarily have to result in the opening of the valve disk. For the operator is this failure is not recognizable, which can give the impression that the autoclave is pressure-balanced, although in truth this state is not reached

Es ist schon früher versucht worden, die Nachteils einer indirekten Sicherheitsvorrichtung durch eine direkte zu ersetzen (FR-PS 10 89 361). Bezüglich der Forderung, möglichst wenig bewegte Teile für die Sicherheitsvorrichtung zu verwenden, ist hierbei ein Optimum erreicht worden. Allerdings stehen dem andere, erhebliche Nachteile gegenüber, die in der Praxis dazu geführt haben, daß dieses Prinzip nicht weiterverfolgt wurde. Zur zuverlässigen AbdichtungAttempts have been made in the past to overcome the disadvantages of an indirect safety device to be replaced directly (FR-PS 10 89 361). Regarding the requirement to have as few moving parts as possible for the Using a safety device has achieved an optimum here. However, stand that compared to other, considerable disadvantages, which in practice have led to this principle not being possible was followed up. For reliable sealing

is zwischen dem Deckel und dem Behälterflansch im Bereich der Verriegelungsrampen, in denen sich behälterseitig die Abblasöffnungen befinden, müssen äußerst genaue Feriigungstoleranzen eingehalten werdea. Das betrifft nicht nur die Lage der Rampen zueinander, sondern auch die Güte der Oberflächen. Selbst wenn es gelingen sollte, diese Genauigkeitsanforderungen zu erfüllen, führt ein etwas festeres Anziehen des Deckels zu einem Aufbiegen der deckelseitigen Rampen, wodurch wieder eine Undichtigkeit entsteht.is between the lid and the container flange in the The area of the locking ramps in which the blow-off openings are located on the container side must extremely precise manufacturing tolerances are adhered to. This not only affects the position of the ramps in relation to one another, but also the quality of the surfaces. Even if these accuracy requirements should be met, tightening is a little tighter of the lid to a bending open of the lid-side ramps, which again creates a leak.

?i Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, eine Sicherheitsvorrichtung der eingangs genannten Art mit einer direkten Öffnung und Verschließung des Druckraumes bei geringem baulichen Aufwand zu schaffen, die weitgehend unabhängig von FertigungstoleranzenIt is therefore the object of the invention to provide a safety device of the type mentioned at the beginning to create a direct opening and closing of the pressure chamber with little structural effort, which are largely independent of manufacturing tolerances

ι» und unempfindlich gegenüber den Schließkräften beim Verschließen des Deckels ist.ι »and insensitive to the closing forces at Closing the lid is.

Die Erfindung besteht darin, daß der Rohrstutzen an seinem freien Ende stirnseitig einen eine Dichtung tragenden Flansch aufweist, der mit einem am DeckelThe invention consists in that the pipe socket at its free end has a seal on the front side has bearing flange, which is connected to a cover

Ji befestigten Gegenflansch zusammenwirkt.Ji attached mating flange cooperates.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Sicherheitsvorrichtung ist also der Gegenflansch fest mit dem Deckel des Druckbehälters verbunden und folglich mit diesem gemeinsam bewegbar. Die Lage des Gegenflan-In the design of the safety device according to the invention, the mating flange is fixed to the Lid of the pressure vessel connected and consequently movable together with this. The position of the counter flange

4» sches gegenüber dem Flansch auf dem Rohrstutzen ist nun so gewählt, daß beim Aufsetzen des Deckels auf den Behälter der Gegenflansch sich bereits in der Nähe der Dichtung suf dem Flansch befindet und sich während der Dreh-Schließbewegung des Deckels auf die4 »is opposite the flange on the pipe socket now chosen so that when the lid is placed on the container, the mating flange is already in the vicinity of the The seal is located on the flange and is on the lid during the rotary-closing movement of the cover

ί^γ> Dichtung zubewegt. Am Ende der Dreh-Schließbewegung des Deckels liegt der Gegenflansch satt an der Dichtung an. Dabei ist die Dichtung zweckmäßigerweise so weit elastisch, daß ein geringfügiges Überdrehen des Deckels aufgefangen wird, ohne daß sich beideί ^γ > seal moved. At the end of the rotary-closing movement of the lid, the mating flange lies snugly against the seal. The seal is expediently elastic to such an extent that a slight overturning of the cover is absorbed without both of them

w Flansche berühren. Entsprechend hebt der Gegenflansch am Beginn der Dreh-Öffnungsbewegung des Deckels wieder selbsttätig von der Dichtung ab, so daß unmittelbar zu Beginn der öffnungsbew^gung der Innenraum des Druckbehälters belüftet, daß heißt im Falle eines Dampfdruckbehälters zum Zwecke des Druckausgleichs Dampf abgeblasen wird und gleichzeitig etwa im Deckel vorhandenes Heißwasser ablaufen kann.w touch flanges. The counter flange lifts accordingly at the beginning of the rotary-opening movement of the lid again automatically from the seal, so that immediately at the beginning of the opening movement, the interior of the pressure vessel is ventilated, that is to say in the Case of a steam pressure vessel for the purpose of pressure equalization steam is blown off and at the same time Any hot water in the lid can run off.

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bereits nach einer sehr geringen Drehbewegung des Deckels zu Beginn des Öffnungsvorganges der Querschnitt des Rohrstutzens vollkommen freigegeben ist, so daß der Druckausgleich in kürzester Zeit vor sich gehen kann. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß der Druckausgleich immer dann schon vollzogen ist, wenn sich der Deckel noch teilweise in seiner Schließstellung befindet.
Die beiden Dichtpartner, also der Gegenflansch undAn essential advantage of the invention is that after a very slight rotation of the cover at the beginning of the opening process, the cross-section of the pipe socket is completely released, so that the pressure equalization can take place in a very short time. In this way it is ensured that the pressure equalization is always completed when the cover is still partially in its closed position.
The two sealing partners, i.e. the counter flange and

die Dichtung auf der Stirnseite des Flansches an dem Rohrstutzen, können jederzeit von außen auf ihren Zustand hin überprüft werden, es können also Verunreinigungen beseitigt und gegebenenfalls kann eine schadhafte und brüchige Dichtung lebht ersetzt s werden. Weitere Risikoteile beinhaltet die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sicherheitsvorrichtung nicht.the seal on the face of the flange on the pipe socket, can at any time from the outside on their Condition can be checked, so it can remove impurities and if necessary a damaged and brittle seal lives replaced p will. The design of the safety device according to the invention does not contain any further risk parts.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert In der Zeichnung zeigt ι οThe invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing explained in more detail In the drawing shows ι ο

F i g. 1 eim; Ansicht einer an einem Druckbehälter angebrachten Sicherheitsvorrichtung, in Umfangsrichtung des Druckbehälters gesehen, teilweise im Schnitt;F i g. 1 eim; View of a on a pressure vessel attached safety device, seen in the circumferential direction of the pressure vessel, partially in section;

Fig.2 eine Draufsicht auf die eine vertikale Dichtungsebene aufweisende Sicherheitsvorrichtung im \ Schnitt entlang der Linie H-Il in Fig. 1;2 is a plan view of the vertical seal layer having security device taken along line H-Il in Fig at \ average. 1;

F i g. 3 eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Sicherheitsvorrichtung, die eine horizontale Dichtungsebene aufweist;F i g. 3 is a sectional view of another embodiment a safety device having a horizontal sealing plane;

F i g. 4 eine Schnittdarstellung einer dritttn Ausführungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung mit vertikaler, jedoch im Winkel zur Kesselmittelebene verlaufender Dichtungsebene;F i g. 4 shows a sectional illustration of a third embodiment of the safety device according to the invention with a vertical, but at an angle to the boiler center plane, the sealing plane;

F i g. 5 eine Schnittdarstellung des Rohrstutzenendes einer Sicherheitsvorrichtung mit einer als O-Ring ausgebildeten Dichtung.F i g. 5 shows a sectional view of the pipe socket end of a safety device with one as an O-ring trained seal.

Im Falle des gewählten Ausführungsbeispiels weist ein Druckbehälter 1 in üblicher Weise einen Bei' ältertlansch 3 auf, der mit einem Deckelflansch 4 zum Verschließen des Behälters 1 durch Drehen des Deckels w 2 unter Verwendung eines Schnellverschlusses durch eine Lippendichtung abdichtend in Lingriff kommt. An der Außenseite der Behälterwandung 5 ist ein Rohrstutzen 6 in Form eines Krümmers befestigt, der mit dem Innenraum des Druckbehälters 1 in Verbindung r> steht. Am freien Ende des Rohrstutzens 6 ist ein als Platte 7 ausgebildeter Flansch befestigt, der an seiner freien Stirnseite einen Sitz 8 für eine Lippendichtung 9 aufweist. Der Rohrstutzen 6 und die Platte 7 sind, wie aus der Zeichnung ersichtlich, an der Behälterwand S so 4d befestigt, daß der Öffnungsquerschnitt der Lippendichtung 9 in einer Vertikalebene liegt, die etwa einer Durchmesserebene des Druckbehälters 1 entspricht.In the case of the selected exemplary embodiment, a pressure vessel 1 has, in the usual manner, an 'elder flange 3, the w. With a cover flange 4 for closing the container 1 by turning the cover 2 comes into sealing engagement with a lip seal using a quick-release fastener. At the outside of the container wall 5, a pipe socket 6 is attached in the form of a bend, the with the interior of the pressure vessel 1 in connection r> is. At the free end of the pipe socket 6 is a Plate 7 is attached to a flange which has a seat 8 for a lip seal 9 on its free end face having. The pipe socket 6 and the plate 7 are, as can be seen from the drawing, on the container wall S so 4d attached that the opening cross section of the lip seal 9 lies in a vertical plane, which is about one Diameter plane of the pressure vessel 1 corresponds.

An dem Deckel 2 ist eine starre oder bewegliche Halterung 10 befestigt, die zunächst nach außen verläuft 4> und sich daran anschließend im Abstand von den Flanschen 3, 4 nach unten erstreckt. An ihrem freien Ende ist ein als Schließplatte 11 ausgebildeter Gegenflansch befestigt, dessen Schließfläche Ha ebenfalls in einer Vertikalebene liegt. Die Lage der Halterung 10 am Deckel 2 ist derart gewählt, daß die Schließplatte 11 in der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lage des Druckbehälters und des Deckels 2 der Öffnung der Lippendichtung 9 gegenüberliegt Bei ekier Dreh-Schließbewegung des Deckels 2 kommt die Schließfläehe 11a zunächst mit der Außenfläche der Lippendichtung 9 in Eingriff und drückt bei fortgesetzter Drehbewegung des Deckels die Lippen bis zu einer völlig abdichtenden Lage nach innen.A rigid or movable holder 10 is attached to the cover 2 and initially extends outwards and then extends downward at a distance from the flanges 3, 4. At their free At the end, a counterflange designed as a closing plate 11 is attached, the closing surface Ha of which is also attached lies in a vertical plane. The position of the holder 10 on the cover 2 is chosen such that the Closing plate 11 shown in FIGS. 1 and 2 Location of the pressure vessel and the lid 2 of the opening of the lip seal 9 is opposite at ekier Rotary-closing movement of the cover 2 comes first with the outer surface of the closing surface 11a Lip seal 9 engages and presses the lips up to one with continued rotational movement of the lid completely sealing layer inside.

Die Betriebsweise der Sicherheitsvorrichtung ist wie folgt: Wenn der Deckel 2 in der in F i g. 1 dargestellten Weise auf den Behälter 1 aufgesetzt ist und zum Verschließen und Verriegeln in Richtung des Pfeils 15 (Fig.2) relativ zum Druckbehälter 1 verdreht wird, stellt die Schließplatte 11 mit der Lippendichtung 9 eine vollkommene Abdichtung des Rohrstutzens 6 her, sobald der Deckel diejenige Lage erreicht hat in der er vollständig verriegelt ist Es bedarf also keiner weiteren Maßnahme als der ohnehin notwendigen Deckeldrehung, um den Rohrstutzen 6 sicher zu verschließen. Die Schließung ist darüber hinaus zwangsläufig, da ohne eine Betätigung des Schnellverschlusses kein Druck im Behälter 1 entwickelt werden kann. Umgekehrt erfolgt unmittelbar zu Beginn der Dreh-Öffnungsbewegung des Deckels 2 (entgegen der Richtung des Pfeils 15) das Öffnen des Rohrstutzens 6, da die Schließplatte 11 sogleich außer Eingriff mit der Lippendichtung 9 gelangt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Innenraum des Druckbehälters entlüftet und der Deckel des Druckbehälters von Heißwasser befreit ist, ehe der Deckel 2 entriegelt wird.The operation of the safety device is as follows: When the cover 2 is in the position shown in FIG. 1 shown Way is placed on the container 1 and for closing and locking in the direction of arrow 15 (Fig.2) is rotated relative to the pressure vessel 1, the closing plate 11 with the lip seal 9 is a complete sealing of the pipe socket 6 as soon as the lid has reached the position in which it is is completely locked.Therefore, no further action is required than turning the lid, which is necessary anyway, to close the pipe socket 6 securely. In addition, the closure is inevitable because it is not an actuation of the quick-release fastener, no pressure can be developed in the container 1. The reverse is done immediately at the beginning of the rotary-opening movement of the lid 2 (against the direction of the arrow 15) the Opening of the pipe socket 6, since the closing plate 11 immediately disengages from the lip seal 9 got. This ensures that the interior of the pressure vessel is vented and the lid of the pressure vessel is freed from hot water before the Lid 2 is unlocked.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 die Dichtungsebene vertikal verläuft, ist sie bei Jem Ausführungsbeispiel gemäß F i g. 3 horizontal gerichtet Die Schließplatte 11 nähert sich daher der Dreh-Schließbewegung des Deckels 2 der Lippendichtung 9 seitlich und verschließt die Öffnung der Lippendichtung 9 allmählich zunehmend, bis die Schließplatte Ii in koaxialer Lage oberhalb der Platte 7 liegt. Es ist auch möglich, daß die Öffnung des Rohrstutzens 6 nach unten weist und die Schließplatte U in der Schließstellung folglich unterhalb des Rohrstutzens 6 liegt. Aus F i g. 4 geht hervor, daß die Dichtungs- und Schließebene auch unter einem Winkel zur Kesselmittelebene verlaufen kann.While in the embodiment according to FIG and FIG. 2 the sealing plane runs vertically, it is in the embodiment according to FIG. 3 horizontal directed The closing plate 11 therefore approaches the rotary-closing movement of the lid 2 of the lip seal 9 laterally and closes the opening of the lip seal 9 gradually increasing until the Closing plate Ii in a coaxial position above the plate 7 lies. It is also possible that the opening of the pipe socket 6 faces downwards and the closing plate U is consequently below the pipe socket 6 in the closed position. From Fig. 4 shows that the Sealing and closing plane can also run at an angle to the boiler center plane.

Anstelle einer Lippendichtung ist es auch möglich, einen O-Ring (Fig.5) als Dichtung zu verwenden. Natürlich sind auch andere Dichtungsformen möglich, sofern sie eine sichere Abdichtung des Rohrstutzens 6 und ein rasches Freigeben der Öffnung des Rohrstutzens 6 gewährleisten.Instead of a lip seal, it is also possible to use an O-ring (Fig. 5) as a seal. Of course, other forms of sealing are also possible, provided that they provide a secure seal for the pipe socket 6 and ensure a quick release of the opening of the pipe socket 6.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Safety device for closing and opening a drain, especially with hot liquid and / or steam or air operated pressure vessels, which by a rotary movement of their Lid can be locked and unlocked quickly, consisting of a drain in the form of one in the The pipe socket attached to the tank flange and connected to the pressure chamber of the tank in Connection is and its free end by interacting with one attached to the cover Device at the end of the rotary-Schüeßbewegung the lid sealingly closed and on Beginning of the rotary-opening movement of the lid is opened automatically, characterized in that that the pipe socket (6) at its free end has a seal (9) on the front side has supporting flange (7) which cooperates with a mating flange (11) fastened to the cover (2).