DE2350098C3

DE2350098C3 - Safety device for closing and opening a drain on pressure vessels

Info

Publication number: DE2350098C3
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: 1982-01-21
Also published as: DE2350098B2; DE2350098A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung /um Schließen und Öffnen eines Ablasses an insbesondere mit heißer Flüssigkeit und/oder Dampf 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 Rohrstut-/ens. tier mit dem Druckrauni 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 tier Dreh-Ölfnimgsbewegung 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 pipe nozzles attached near the tank flange. tier with the pressure chamber of the container 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 animal at the beginning Rotary oil catching movement of the cover opens automatically will.

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 filler Betriebsperiode vor dem Öffnen einen Druckausgleich des Behälter-1niienraumes auf Umgebungsdruck zu erreichen. Dabei ist ein möglicherweise verbliebener Restdruck innerhalb des Atitoklavens vor der giin/lichen Entriegelung des Deckels äußerst gefährlich, du im ungünstigen Fall der Innendruck ausreichen kann, um den dann entriegelten Deckel hoch/.uschleudern.Such safety devices on pressure vessels or autoclaves have long been known. The purpose of these devices is prior to commissioning of the pressure vessel a secure seal of the later ventilation openings and after completion filler operating period before opening a pressure equalization of the container 1niienraumes to ambient pressure to reach. There is a possibly remaining one Residual pressure inside the atitoclave before the final Unlocking the lid is extremely dangerous, in the worst case the internal pressure can be sufficient then fling the unlocked cover up /.

F. s hat sich gezeigt, daß indirekt arbeitende Sicherheitsvorrichtungen auf die Dauer nicht genügend betriebssicher sind (DE-OS 20 T> 404). Die fortwährend auf die .Sicherheitsvorrichtung einwirkenden mechanischen, thermischen und chemischen Beanspruchungen können zu Schäden an den beweglichen feilen :1er Ventile und ihrer Betäligiingsorgane führen, so dall ;ler Fintritt der oben genanmcn Gefahren mit fortlaufen.lcr Betriebsdauer wahrscheinlicher wird. Eine l'rühcrkciinimg irgendwelcher Schäden ist wegen der Uii/ugäiig lichkeit der Einzelteile dieser Sicherheitsvorrichtuni! so j!iii wie ausgeschlossen. Als besonders gefährlich kann ilk· Betätigung des Abblasveiilils mit Hilfe dies seinerseits gelederten Stiftes angesehen werden, da bei verklemmtem Ventilteller der IteUitiguiigsstih gleich· vmiIiI einen Verstellweg ausführt, der jedoch ins l.eore gehl und nicht unbedingt das Öffnen des VenF. s has been shown to work indirectly Safety devices are not sufficiently reliable in the long run (DE-OS 20 T> 404). The mechanical, Thermal and chemical stresses can damage the moving files: 1 Valves and their participation organs lead, so dall; ler The above-mentioned dangers will continue to occur Operating time becomes more likely. An early warning any damage is due to the Uii / ugäiig the individual parts of this safety device! so j! iii like excluded. Can be particularly dangerous ilk · actuation of the blow-off valve with the help of this leather-covered pin, because if the valve disk is jammed, the IteUitiguiigsstih is the same vmiIiI carries out an adjustment path, which, however, goes into the l.eore gehl and not necessarily the opening of the ven

zur Folge haben muß. Für die Bedienungsperson ist dieses Versagen nicht erkenntlich, wodurch der Eindruck entstehen kann, der Autckla ve sei ('ruckausgeglichen, obwohl dieser Zustand in Wahrheit nicht . erreicht ist.must result. This failure is not noticeable to the operator, whereby the The impression can arise that the autckla ve is ('back-balanced, although this state is not in truth . is reached.

Es ist schon früher versucht worden, die Nachteile 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 wciterverfolgt wurde. Zur zuverlässigen Abdichtung zwischen dem Deckel und dem Behälterflansch im Bereich der Verriegelungsrampen, in denen sich behälterseitig die Abblasöffnungen befinden, müssen äußerst genaue Fe^rtigungstoleranzen eingehalten werden. 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.Attempts have already been made to replace the disadvantages of an indirect safety device with a direct one (FR-PS 10 89 361). With regard to the requirement to use as few moving parts as possible for the safety device, an optimum has been achieved here. On the other hand, there are other, considerable disadvantages which, in practice, have led to this principle not being pursued any further. For reliable seal between the lid and the vessel flange in the locking ramps, in which the container side are the blow-off, accurate Fe must be adhered to production tolerances ^r extremely. 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 are to be met, tightening the cover a little tighter will cause the cover-side ramps to bend open, which will again result in a leak.

Ils 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 Fertigungstoleranzen und unempfindlich gegenüber den Schließkräften beim Verschließen des Deckels ist.Accordingly, it is 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 is largely independent of manufacturing tolerances and insensitive to the closing forces Closing the lid is.

Die Erfindung besieht darin, daß der Rohrstutzen an seinem freien Ende stirnseitig einen eine Dichtung tragenden Flansch aufweist, der mit einem am Deckel befestigten Gegenflansch zusammenwirkt.The invention consists in the fact that the pipe socket at its free end has a seal on the end face has supporting flange which cooperates with a counter flange attached to the cover.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung der Sicherheitsvorrichtung ist also der Gegenflansch fest mit dem Deckel des Druckbehälter verbunden und folglich mit diesem gemeinsam bewegbar. Die Lage des Gcgenflansches gegenüber dem Flansch auf dem Rohrstutzen ist nun so gewählt, daß beim Aufsetzen des Deckels auf ilen Behälter tier Gegenflansch sich bereits in der Nähe der Dichtung auf dem Flansch befindet und sich während tier Dreh-Schließbewegung des Deckels auf die Dichtung zubewegt. Am Ende der Dreh-Schließbewegung des Deckels liegt der Gegenflansch satt an der Dichtung an. Dabei ist die Dichtung zweckmäßigerw eise so weit elastisch, daß ein geringfügiges Überdrehen ties Deckels aufgefangen wird, ohne daß sich beide Flansche berühren. Entsprechend hebt der Gegen-Hansch am Beginn der DrehÖffniingsbewegung des Deckels wietler selbsttätig von der Dichtung ab, so tlaß unmittelbar /w Beginn der Öffnungsbewegung tier Millennium des Druckbehälters belüftet, tlaß heißt im Falle eines Dampfdruckbehälters zum Zwecke ties Druckausgleichs Dampf abgeblasen wird und gleichzeitig etwa im Deckel vorhandenes Heißwasser ablaufen kann.In the design of the safety device according to the invention, the mating flange is firmly connected to the cover of the pressure vessel and consequently can be moved together with it. The position of the Gcgenflansches opposite the flange on the pipe socket is now chosen so that when the lid is placed on the container, the counter flange is already in the vicinity of the seal on the flange and moves towards the seal during the rotary-closing movement of the lid. 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 the two flanges touching each other. Correspondingly, at the beginning of the rotary opening movement of the lid, the counter-handle lifts automatically from the seal, so that the pressure vessel is ventilated immediately / at the beginning of the opening movement, in the case of a pressure vessel, steam is blown off for the purpose of pressure equalization and at the same time approximately in Hot water present in the lid can drain off.

Ein wesentlicher Vorteil tier Erfindung besteht darin, tlaß bereits nach einer sehr geringen Drehbewegung ties Deckels zu Beginn des Ölfnungsvoiganges tier Querschnitt ties RoIu-slutzens vollkommen freigegeben ist, so dall tier Druikaiisglcich in kürzester Zeit vorsieh gehen kann. Auf diese Weise isl gewährleistet, daß tier Druckausgleich immer dann schon vollzogen ist, wenn sich tier Detkel noch teilweise in seiner Schließstellung befi inlet.A major advantage of the invention is that Already after a very slight turning movement of the lid at the beginning of the oil opening process the cross-section ties RoIu-slutzens is completely released, so if you plan to do this in the shortest possible time can. In this way it is ensured that the pressure equalization is always carried out when Tier Detkel is still partially in its closed position.

Die beiden Dichtparttier, also tier Gegenl'lansch undThe two sealing partners, that is, the Gegenl'lansch 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 leicht ersetzt -, werden. Weitere Risikoteile beinhaltet die erfindungsgemäße Ausgestaltung der Sicherheitsvorrichtung nicht.the seal on the end face of the flange on the pipe socket may at any time be checked from the outside on their state back, it can therefore eliminate impurities, and optionally, a defective seal and brittle easily replaced - be. 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 naher erläutert. In der Zeichnung zeigt mThe invention is explained below on the basis of exemplary embodiments with reference to the drawing explained in more detail. In the drawing, m

Fig. 1 eine Ansicht einer an einem Druckbehälter angebrachten Sicherheitsvorrichtung, in Unifangsriehtungdes Druckbehälters gesehen, teilweise im Schnitt;Fig. 1 is a view of a safety device attached to a pressure vessel, in the direction of the uni Pressure vessel seen, partly in section;

Fig. 2 eine Draufsicht auf die eine vertikale Dichtungsebene aufweisende Sicherheitsvorrichtung im ι ■-, Schnitt entlang der Linie H-Il in Fig. 1;Fig. 2 is a plan view of the safety device having a vertical sealing plane in the ι ■ -, Section along the line II-II in Fig. 1;

Fig. i eine Schnittdarstellung eines anderen Ausführungsbeispiels einer Sicherheitsvorrichtung, die eine horizontale Dichtungsebene aufweist;Fig. I a sectional view of another embodiment of a safety device, which has a horizontal sealing plane;

F i g. 4 eine Schnittdarstelliing einer dritten Ausfüh- jo rungsform der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung mit vertikaler, jedoch im Winkel zur Kesselmittelebene verlaufender Dichtungsebene;F i g. 4 is a sectional view of a third embodiment Approximate form of the safety device according to the invention with a vertical, but at an angle to the boiler center plane, the sealing plane;

F-"ig. 5 eine Schnitidarstellung des Rohrstutzenendes einer Sicherheitsvorrichtung mit einer als O-Ring _>> ausgebildeten Dichtung.Fig. 5 shows a sectional view of the pipe socket end a safety device with a seal designed as an O-ring _ >>.

Im Falle des gewählten Ausführungsbeispiels weist ein Druckbehälter I in üblicher Weise einen Behälterflansch J auf, der mit einem Deckelflansch 4 zum Verschließen des Behälters I durch Drehen des Deckels μ 2 unter Verwendung eines Schnellverschlusses durch eine Lippendichtung abdichtend in Eingriff kommt. An der Außenseile der Behälterwandung 5 ist ein Rohrstutzen 6 in Form eines Krümmers befestigt, der mit dem Innenraum des Druckbehälter 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 5 so tu befestigt, daß der Öffmingsquerschnitt der Lippendichtung 9 in einer Vertikalebene liegt, die etwa einer Durehmesserebene des Druckbehälters 1 entspricht.In the case of the selected embodiment, has a pressure vessel I in the usual way on a container flange J, which is connected to a cover flange 4 for Close the container I by turning the lid μ 2 using a quick-release fastener a lip seal sealingly engages. On the outer ropes of the container wall 5 is a Fastened pipe socket 6 in the form of a bend, which r> with the interior of the pressure vessel 1 in connection stands. At the free end of the pipe socket 6 designed as a plate 7 flange is attached to his has a seat 8 for a lip seal 9 on the free end face. The pipe socket 6 and the plate 7 are how can be seen from the drawing, attached to the container wall 5 so that the opening cross section of the lip seal 9 lies in a vertical plane which corresponds approximately to a diameter plane of the pressure vessel 1.

An dem Deckel 2 ist eine starre oder bewegliche I !aliening IO befestigt, die zunächst nach außen verläuft ι > und sich daran anschließend im Abstand von ilen Flanschen 5, 4 nach unten erstreckt. An ihrem freien Fnde ist ein als Schließplatte 11 ausgebildeter Ciegenllansch befestigt, dessen Schlicßfläche II;) ebenfalls in einer Vertikalebene liegt. Die Lage der ίο 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 einer Dreh-Schließbewegung des Deckels 2 kommt die Schiießfläche Hj 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 aliening IO is attached to the cover 2 and initially extends outwards and then extends downwards at a distance from ilen flanges 5, 4. At their free Fnde is designed as a closing plate 11 Ciegenllansch attached, its closing surface II;) also lies in a vertical plane. The location of the holder 10 on the cover 2 is chosen so that the Closing plate 11 in the position of the pressure vessel and the cover 2 of the opening shown in FIGS. 1 and 2 the lip seal 9 is opposite. When the lid 2 rotates and closes, the Shooting surface Hj initially with the outer surface of the 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 Fig. 1 dargestellten Weise auf den Behälter 1 aufgesetzt ist und zum Verschließen und Verriegeln in Richtung des Pfeils 15 (Fig. 2) relativ zum Druckbehälter I 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 Deckeldiehung. 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) d;is Öffnen des Rohrstutzens h, da die Schließplatte 11 sogleich außer Eingriff mit der Lippendichtung 9 gelangt. Dadurch ist gewährleistet, daß der Innenraum des Druckbehälter.-) 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 one shown in FIG 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 I, the closing plate 11 with the lip seal 9 is a complete sealing of the pipe socket 6 as soon as the cover has reached the position in which it is is completely locked. So there is no need for any further measure than the cover seal, 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 cover 2 (against the direction of the arrow 15) d; is Opening the pipe socket h, since the closing plate 11 immediately disengaged from the lip seal 9. This ensures that the interior of the pressure vessel.-) and the lid of the pressure vessel has been freed from hot water. before the Lid 2 is unlocked.

Während bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 die Dichtungsebene vertikal verläiilt. ist sie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. ! horizontal gerichtet. Die Schlieliplatte Il nähert sich daher der Dreh-Schließbewegung des Deckels 2 der Lippendichtung 9 seitlich und verschließt die Öffnung der Lippendichtung 9 allmählich zunehmend, bis die Schließpluttc 11 in koaxialer Lage oberhalb der Plane 7 liegt. Es ist auch möglich, daß die Öffnung des Rohrstutzens 6 nach unten weist und die Schließplattc Il in der Schließstellung folglich unterhalb des Rohrstutzens 6 liegt. Aus Fig.4 geht hervor, daß die Dichlirigs- und Schließebene auch unter einem Winkel zur Kesselmittelebene verlaufen kann.While in the embodiment according to FIG and 2 the sealing plane runs vertically. is she at the embodiment according to FIG. horizontal directed. The closing plate II therefore approaches the Rotary-closing movement of the lid 2 of the lip seal 9 laterally and closes the opening of the The lip seal 9 gradually increases until the locking plate 11 is in a coaxial position above the tarpaulin 7 lies. It is also possible that the opening of the pipe socket 6 points downwards and the closing plate II is consequently below the pipe socket 6 in the closed position. From Figure 4 it can be seen that the Dichlirigs- and closing plane also at an angle can run to the boiler center plane.

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

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Security lock for closing and opening an outlet operated in particular with hot liquid and / or steam or air Pressure vessels that can be quickly closed and unlocked by rotating their lid, consisting of a drain in the form of a pipe socket attached near the container flange, which is in communication with the pressure chamber of the container and its free end through Cooperation with a device attached to the lid at the end of the rotary-closing movement of the lid sealed and at the beginning of the rotary-opening movement of the lid opens 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).