DE3217732A1

DE3217732A1 - Deckel fuer druckkessel

Info

Publication number: DE3217732A1
Application number: DE19823217732
Authority: DE
Inventors: Edward Sagar Clitheroe Lancashire Fort
Original assignee: Fort Valve Engineering Ltd
Current assignee: Fort Valve Engineering Ltd
Priority date: 1981-05-13
Filing date: 1982-05-12
Publication date: 1982-12-02
Also published as: FR2505980A1; DE3217732C2; CA1211387A; FR2505980B1; JPS57208353A; IE821104L; US4498601A; JPH0535239Y2; JPH0212565U; IE52844B1

Description

DipUng.W.Dahlke
Dipl.-lng. Η.-}. Lippert

Patentanwälte Frankenforster Straße 137 Bergbch Gtadbadi 3

"Deckel für Druckkessel"

Die Erfindung betrifft einen Deckel für Druckkessel» Druckkessel und Tanks besitzen im allgemeinen Mannlochdeckel, die normalerweise kreisförmig sind und schwenkbar an einem Hals befestigt sind, der an dem Kessel angebracht ist. An diesem Hals schwenkbar befestigte Klappschrauben wirken mit Haltenasen zusammen, die am Deckel befestigt sind, damit der Deckel dicht auf dem Hals befestigt werden kann.

Bei einem bekannten Mannlochdeckel, der serienmäßig hergestellt wird, ist ein ringförmiger Körper auf den Umfang einer kreisförmigen, gewölbten Platte aufgeschweißt« An diesen Ring werden Augen für Klappschrauben angeschweißt und eine Nut in den Ring eingearbeitet _t um die Dichtung aufzunehmen. Ein Festhalten der Dichtung in der Nut wird dadurch erreicht, daß man diese Nut an der Öffnung enger ausführt, als an ihrem Grund. Die gewölbte Platte muß notwendigerweise kräftig ausgebildet sein, um die beim Betrieb zu erwartenden Drucke auszuhalten. Die Schweißnaht, die den Ring mit dem Kessel verbindet, muß einwandfrei sein, da sie ebenfalls dem Druck im Kessel ausgesetzt ist. Ein in

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dieser Weise hergestellter Deckel ist teuer und zeitraubend in der Herstellung.

Ein anderer bekannter Mannlochdeckel wird als Gußteil hergestellt und ist ebenfalls teuer in der Herstellung.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Mannlochdeckel zu schaffen, der die vorgenannten Nachteile nicht j besitzt und folglich schnell und wirtschaftlich hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Deckel , gelöst, der eine Platte mit einer an ihrem Umfang vor- ι gesehenen, umlaufenden, eingepreßten Nut für eine ; Dichtung und ein Verstärkungsstück umfaßt, das zumindest an einem Teil der Platte anliegt.

Vorzugsweise ist der Querschnitt der Nut U-förmig und die Seitenwände konvergieren zueinander in Richtung auf die Öffnung der Nut.

Vorzugsweise ist das Verstärkungsstück in seinem Mittel-j teil konvex und insbesondere kugelkalottenförmig und ist| in seinem Umfang in einem Flansch gefaßt, der sich etwa j parallel zur Mittelachse des Deckels erstreckt. Bel die-J ser Ausführung bildet das Verstärkungsstuck also eine i konkave Außenhaut, innerhalb der die· Innenhaut liegt. ! Die Innenhaut ist zweckmäßig aus einem dünneren Blech ι als die Außenhaut hergestellt und ist ebenfalls gepreßt, j

Vorzugsweise berühren die gewölbten Mittelteile der Innenhaut und der Außenhaut einander flächig. Eine Rand-| partie des äußeren Verstärkungsstückes berührt zumindest einen Teil der Randnut der Innenhaut auf ihrer

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Außenseite.

Zwischen den beiden Wänden befindet sich, dicht radial innerhalb der Dichtungsnut, ein Hohlraum. Erfindungsgemäß wird also ein Mannlochdeckel für Druckkessel aus einer als Preßteil hergestellten und an ihrem Umfang mit einer Dichtungsnut versehenen Innenhaut und einer mit dieser zusammenhängenden Verstärkenden Außenhaut gebildet.
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Dabei ist in einer bevorzugten Ausführung die Innenhaut an ihrem Umfang mit der Außenhaut verschweißt.

Vorzugsweise sind Haltenasen zur Befestigung von Klappschrauben an den Umfang der Außenhaut angeschweißt.

Bei einer anderen Ausführungsform sind diese Haltenasen bereits einstückig zusammen mit der Außenhaut ausgebildet.

Die erfindungsgemäße Konstruktion hat den Vorteils, daß die Innenhaut aus einem einzigen Stück besteht, so daß radial innerhalb der Dichtung keine Schweißnaht auftritt. Eine sonst erforderliche sorgfältige Prüfung der Schweißnähte auf Fehlstellen wird also entbehrlich.

Die Anordnung von Schweißnähten radial innerhalb der Dichtung hat bei den bekannten Konstruktionen dieser Art auch den Nachteil, daß ein Abschleifen der Schweißnähte zu einer Verschmutzung der später eingefüllten Nutzlast führt. Die erforderliche Festigkeit des Dekkels wird dadurch erreicht, daß man die Außenhaut dicker als die Innenhaut wählt; wegen der einfachen Form kann man die Innenhaut als Preßteil herstellen. Da die Innenhaut jetzt nicht den gesamten Druck auf-

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nehmen muß, kann sie dünner ausgeführt sein, was zu einer einfachen Herstellung der Dichtungsnut, beispielsweise durch Pressen, führt.

Die erforderliche Festigkeit wird durch Kombination der Innenhaut mit dem Verstärkungsstück erreicht. Die Form der gepreßten Innenhaut in Verbindung mit dem äußeren Verstärkungsstück besitzt ein höheres Trägheitsmoment, als bekannte Deckel entsprechender Materialstärke, so daß man die gewünschte Festigkeit mit einer geringeren Werkstoffmenge erzielt.

Bei einer Ausbildung hängt die Innenhaut mit dem äußeren Verstärkungsstück nur im Bereich der Dichtungsnut zusammen, während die gewölbten Mittelteile der Innenhaut und des Verstärkungsstückes einen Abstand, voneinander haben und etwa äquidistant zueinander liegen. In den so entstandenen Hohlraum wird vorzugsweise wärmedämmender Werkstoff eingebracht.

Bei einer anderen Ausbildung ist das Verstärkungsstück ein Ring etwa L-förmigen Querschnitts, der gepreßt, ge- : rollt oder gegossen sein kann. Der L-förmige Ring wird außerhalb der Dichtnut so angeordnet, daß er den Deckel im Bereich der Dichtnut abstützt und verstärkt. Der Ring ist an seinem inneren und äußeren Rand mit der Innenhaut verschweißt. Der innere Umfang des Verstärkungsringes erstreckt sich einwärts bis über die Dichtnut hinaus und berührt den teilweise kugelkalottenförmigen Mittelteil der Innenhaut und ist dort mit dieser verschweißt. Zwischen dem Verstärkungsring und der Innenhaut bildet sich so ein Hohlraum, der dem Deckel, verglichen mit bekannten Konstruktionen, ein größeres Trägheitsmoment verleiht.

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Die Erfindung wird nachstehend in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch einen Teil eines Deckels in einer ersten Ausführungs

form;

Fig. 2 einen Schnitt durch einen vollständigen Deckel, in einer abgewandelten Ausführungs ■- · form;

Fig. 3 einen Schnitt ähnlich Fig. 2 durch eine weiterhin abgewandelte Ausführung und

Fig. 4 einen Schnitt ähnlich Fig. 1 durch einen

Deckel anderer Ausführung.

In Flg. 2 ist etwa die Hälfte eines Deckels 1 für einen Druckkessel im Schnitt dargestellt. Der Deckel besitzt eine Innenhaut 3 und eine Außenhaut 5» die beide gewölbt und teilweise kugelkalottenartig ausgebildet sind. Die Innenhaut 3 ist dünner als die Außenhaut und als Preßteil, zusammen mit einer Dichtungsnut 7 an ihrem Umfang, hergestellt. Die Dichtungsnut 7 nimmt eine ringförmige Dichtung 9 auf, die im Betrieb auf der Kante eines mit dem Kessel verbundenen Halsringes aufliegt.

Die Dichtungsnut 7 verengt sich zu ihrer Öffnung hin und hält dadurch die Dichtung fest eingeschlossen.

Die äußere Haut 5 dient als Verstärkungsstück und besitzt einen äußeren Rand oder Flansch 13» der etwa parallel zur Mittelachse des Deckels verläuft, der im

wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist. Die Außenhaut . ist ebenfalls als Preßteil hergestellt. Die Innenhaut | 3 paßt genau in die Außenhaut, so daß die äußere Ober- j fläche des gewölbten Teiles der Innenhaut 3 an der ge- ■ wölbten Innenfläche der Außenhaut 5 anliegt. Die radial außen liegende Oberfläche des nutförmigen Randteiles der Innenhaut liegt an der radial innen liegenden
Fläche des Randes 13 der Außenhaut an. Eine saubere | Schweißnaht 15 verbindet die Kante des Dichtnutteiles 7 j und des Randes 13 und legt damit die beiden Teile ge- ' geneinander fest. Aux diese Weise ist die komplizierte
Form der Innenhaut in einfacher Weise aus Blech gepreßt
worden und die erforderliche Festigkeit des Deckels wird; durch Korabination der Innenhaut und der verstärkenden J Außenhaut erreicht, die ebenfalls aus Blech gepreßt 1st.: Der Deckel des Ausführungsbeispiels ist aus rostfreiem . Stahl hergestellt. In anderen Anwendungsfällen kann man ,

selbstverständlich auch Aluminium oder einfachen Stahl ;

verwenden. i

· ;

Zwischen der Innenhaut 3 und der Außenhaut 5 verbleibt [

ein ringförmiger Hohlraum 16, der dem Deckel ein grös- ;

seres Trägheitsmoment verleiht, als ein Deckel bekann- j

ter Konstruktion und gleicher Stärke. Die erforderliche j

Festigkeit wird hier also mit einem geringeren Aufwand !

an Werkstoff erreicht. ί

Der Deckel besitzt an seinem Umfang, um diesen herum j verteilt, Haltenasen, in die Klappschrauben eingesetzt |

sind, die den Deckel in seiner geschlossenen Lage halten sollen. In der Darstellung ist nur eine solche
Haltenase 17 dargestellt, die an den Rand 13 der Außenhaut 5 angeschweißt ist. Bei einer anderen, nicht dar-

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gestellten Ausführung, sind die Haltenasen einstückig mit der Außenhaut 5 ausgebildet. Der Deckel wird so schwenkbar am Hals 11 befestigt.

In Fig. 2 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Deckels, zusammen mit dem ihn tragenden Hals 11, dargestellt. Dabei besitzt die Innenhaut 3 einen Abstand von der Außenhaut 5» so daß zwischen den beiden ein Hohlraum 19 gebildet wird, in den (nicht dargestellt) wärmedämmender Werkstoff eingebracht ist. Der Mittelteil der Innenhaut ist bei dieser Ausbildung flach. Die Innenhaut 3 berührt aber die Außenhaut 5 bei 21, wie bei der Ausbildung in Fig. T, bildet dort einen ringförmigen Hohlraum 8 radial innerhalb der Dichtnut. Der Deckel erhält dadurch auch hier ein erhöhtes Trägheitsmoment im Bereich der Dichtungsnut, wie die Ausführung nach Fig. 1.

Um die Wärmedämmung des Deckels zu verbessern, ist, wie schon ausgeführt, ein wärmedämmender Werkstoff in den Hohlraum 19 eingebracht. Dafür kann Schaumkunststoff, Glasfasern oder Asbest verwendet werden.

Fig. 3 zeigt eine Abwandlung der~ⁿFig. 2 dargestellten Konstruktion. Hier sind die Innenhaut 3 und die Außen- ι haut 5 ebenfalls in einem Abstand voneinander angeordnet! Die Innenhaut und die Außenhaut sind jedoch beide in ihrem Mittelteil gewölbt und folglich äquidistant zueinander. Bei dieser Ausbildung berührt die Innenhaut die Außenhaut lediglich im Bereich eines L-förmigen Ringes, der die Dichtnut umgibt.

Fig. 4 zeigt schließlich, in einer Darstellung ähnlich Fig. 1, eine abgewandelte Ausführungsform, bei der wie-

der eine Innenhaut 3 als Preßteil mit einer Dichtungsnut 7 und einem kugelkalottenförmigen Mittelteil 4 vorgesehen ist. Anstelle der in Fig. 1 dargestellten Außenhaut 5 ist hier jedoch das äußere Verstärkungselement ringförmig und besitzt einen etwa L-förmigen Querschnitt. Dieser L-förmige Verstärkungsring 25 liegt an einem Teil des Umfangs der Dichtungsnut 7, längs eines L-förmigen Ringbereiches, an und berUhrt die Innenhaut an der Stelle 27 radial innerhalb der Dichtungsnut und ist dort über eine saubere Schweißnaht mit der Innenhaut 3 verbunden. Eine weitere solche Schweißnaht verbindet den äußeren Rand des Dichtungsnutteiles der Innenhaut mit dem äußeren Rand des L-förmigen Verstärkungsringes 25. Zwischen der Innenhaut 3 und dem Ve.rstärkungsring 25 besteht, radial innerhalb der Dichtungsnut, ein ringförmiger Hohlraum 16, der dem Deckel die erforderlich Festigkeit gibt.

Claims

g. W. Dahlke DipUng.H.-J.Lippert' Patentanwälte ' Frankenforster Straße 137 Bergbd) GIadbadi 3 Fort Vale Engineering Ltd, Nelson, England Patentansprüche

1. Deckel für Druckkessel, gekennzeichnet durch eine Platte (3), die an ihrem Umfang eine umlaufende, eingepreßte Nut (7) für eine Dichtung aufweist, und ein Verstärkungsstück (5» 25), das zumindest an einem Teil der Platte (3) anliegt.

2. Deckel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß das Verstärkungsstück einen L-förmigen Ring (25) umfaßt,der an dem die Nut

(7) bildenden Teil der Platte über einen ringförmigen Bezirk L-förraigen Querschnitts anliegt.

3. Deckel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Ring (25) an seinem radial innen liegenden Rand (27) und an seinem radial ■■ äußeren Rand mit der Platte (3) verschweißt ist.

4. Deckel nach Anspruch 1 bis 3, dadurch ge-j kennzeichnet , daß die Platte einen kugel- ^!

kalottenförmigen Mittelteil (4) aufweist, der von der Nut (7) umgeben ist.

5. Deckel nach Anspruch 1 bis 4, gekennzeichnet durch einen von der Platte (3)

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und dem Verstarkungsstück (5, 25) gebildeten ringförmigen Hohlraum (16) radial innerhalb der Nut (7).

6. Deckel nach Anspruch 1 oder nach Anspruch 3 bis 5» soweit diese auf Anspruch 1 zurückbezogen sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verstärkungsstück (5) die Platte (3) vollständig überdeckt.

7. Deckel nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet , daß das Verstärkungsstück einen kugelkalottenförmigen Mitteilteil besitzt, der in einem Flansch (13) gefaßt ist, der sich etwa parallel zur Mittelachse des Deckels erstreckt. ■ 15

8. Deckel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Platte (3) radial außerhalb der Nut (7) mit dem Flansch (13) des Verstärkungsstückes (7) verschweißt ist.

9. Deckel nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Mittelteil des Verstärkungsstückes (5) einen Abstand von der Platte

(3) hat und somit einen Hohlraum (19) bildet.

10. Deckel nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet , daß der'Hohlraum (19) mit wärmedämmendem Werkstoff gefüllt ist.

11. Deckel nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet , daß als wärmedämmender Werkstoff Schaumkunststoff, Glasfasern, Mineralfasern oder Asbest verwendet werden.

12. Deckel nach Anspruch 1 bis 11, gekennzeichnet durch vom Umfang des Verstärkungsstückes (5, 25) vorstehende und über den Umfang verteilte Haltenasen (17).

13. Deckel nach Anspruch 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß das Verstärkungsstück (5, 25) ein Preßteil ist.

14. Deckel nach Anspruch 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Nut (7) einen etwa U-förmigen Querschnitt aufweist und daß ihre Seitenwände zur Öffnung hin etwas konvergieren, um die Dichtung festzuhalten.