JP4572203B2 - 蓋固定用係止装置 - Google Patents

Description

本発明は、開口の軸に対して直交する移動可能な少なくとも２つの係止区間を備える、圧力容器の開口上に蓋を固定するための係止装置に関し、その区間は、その周囲に沿って突起及び溝状の凹部を有し、係止位置で、開口の縁に沿った凹部及び突起と協働し、区間の移動アクチュエータが、区間と、蓋上又は蓋に結合された部材上の少なくとも１つの作用点とに連結される。

圧力容器、及び具体的には管状圧力容器はとりわけ、化学工業で使用される。特に、大直径の蓋、及び従って高い圧力において、そのような蓋にかかる力は、非常に高くなり、精密且つフェイルセーフの係止装置が必要とされる。様々なクイックロック機構が知られており、知られている係止装置は、容器の軸に対してほぼ平行な軸の周りで枢動して蓋を解放することができる、比較的重いブラケット形成部品からなる。大きい容器の場合、これは過度に重く比較的大きい装置部品をもたらす。その他の知られたクイックロック機構は、容器の周囲に沿った容器の軸に対して径方向の複数の穿孔を含むので、そのような係止機構もまた、同様の大きい力において、容器の縁及び係止ボルトの両方のより巨大な設計を必要とする。そのような設計の容器の蓋も、容器の縁部上の穿孔と位置合せしなければならない、容器の軸に対して径方向の複数の穿孔を含み、位置合せされた穿孔内に、係止ボルトが挿入される。この場合、すべての力がボルトによって受けられ、従ってボルトは、重負荷に耐えることができるように大きくしなければならない。

そのような係止部が、作用する力が大きいにもかかわらず、対応するより小さくより軽量で、作動がより安全な装置部品をラッチするために、ＡＴ３９７４２０では、一区間の係止部を共に形成する多部品リングの形で形成される、多部品係止部材を配置することが提案された。個々の係止区間は、容器開口の縁の内部上にある円周溝の内部へと動かされ、その位置で締結される。

蓋のサイズの増大、及び圧力の上昇に伴い、受け入れられなければならない力が上述したように過度に大きくなり、従って、そのような区間を含む係止部は、開口の軸方向にそれぞれ互いに重ねて配置された複数の円周溝又は突起を備える、そのような溝及び突起全体によって対応する圧力を受け入れるより大きい装置部品を必要とする。このようにして、区間の設置サイズの増大によって、それに対応する区間の重量が増大され、アクチュエータを歪ませる危険性を伴わず、又は蓋を係止するために区間を非係合位置から係合位置へと案内せずに安全な駆動を保証するための、特別な手段が必要とされる。

本発明は、比較的大きく重く構築された係止区間を、小さい力で非係合位置から係合位置へと安全に移動させることができ、大規模な区間を用いても係止の安全性が保護される、文頭で述べたタイプの係止装置を提供することを目的とする。この課題を解決するために、以前に提供された係止装置の本発明の実施例は、概して、蓋の円周方向に配置された区間が、移動アクチュエータとは別個のスイベル・アームを間置した状態で、蓋の上で枢動可能に支持されるものである。こうして、そのような間置されたスイベル・アームにより蓋の上で枢動可能に支持される区間によって、現在まで使用されていたような直線案内部過度に歪ませる危険性を回避することができ、アクチュエータを過度に歪ませずに、閉位置での区間の最適な調整を保証することができる。全体的により小さいアクチュエータを使用することができる。正しい移動通路又は係止区間の移動アクチュエータにそれぞれに悪影響を及ぼす、正確に定義されない摩擦力が生じることがある知られている実施例に比べて、ここでは、偏心負荷の下でも大きく重い区間を安全に係止位置へと動かすことができるように、区間の径方向への直線案内部ではなくリンク機構のみが実施される。区間の部品を破断又は損傷することなく、偏心負荷を受け入れることができる。従って、スイベル・アームを、移動アクチュエータから分離させることは必須である。従ってスイベル・アームは、係止区間を駆動するための作動チェーンの一部ではない。そうではなく、スイベル・アームは、規定された運動の自由を有する特定の区間を案内しそれを既定の弾性度で支持する機能を有し、それによってスイベル・アームは、容器の内圧から生じるいかなる力も吸収しない。

その結果小さく構築された、区間をその係止位置へと移動又は転移させるためのアクチュエータは、本明細書では特に、区間の移動アクチュエータがそれぞれ、一区間につき少なくとも１つの直線アクチュエータによって製作され、その直線アクチュエータが、区間、及び、蓋又は蓋に結合された部材の少なくとも１つの作用点に連結されることによって実現することができる。そのような直線アクチュエータは、本明細書では特に、油圧及び／又は空気圧シリンダ・ピストン集合体、並びに、電気機械又は電気油圧式の直線アクチュエータを意味する。大きい係止区間には特に、一区間につきより多くの直線アクチュエータを使用することができ、調整範囲全体にわたる区間の対応する枢動可能性が保護され、それによって、偏位負荷を生じずに、対応する係止溝内へと区間を安全に押し込むことが保証される。係止位置内の区間は、特に一区間につきより多くの直線アクチュエータが配置されている場合、既に短い調整範囲の後に、その円周全体にわたり開口の縁における溝及び突起とそれぞれ協働することができ、それによって、小さい作動力及び対応する小さく構築された直線アクチュエータ、及び特に油圧及び空気圧シリンダ・ピストン集合体を、ここで使用することができる。区間上、及び／又は蓋若しくは蓋に結合された部材上の偏位アクチュエータの作用点が、少なくとも１つの軸の周りで枢動可能である軸受ピンを備えるヒンジ軸受として設計される点で、偏位負荷の更なる減少、及び従って安全性の更なる向上を達成することができる。

一般に、区間の蓋との連結機構又は柔軟な接合部のための、本発明のスイベル・アームによって、必要な移動力の低減に関する更なる多くの改善が可能になる。特にそのようなスイベル・アームによって、区間を蓋の中で、摩擦力がそこでなくなる浮動又はぶら下がり位置に支持することが可能になる。このために、好ましい実施例は、蓋の上の区間の枢動可能な支持部が、区間の移動運動に対して直角に延びる少なくとも１つの枢動可能軸又は枢動回転軸を備えており、枢動軸の軸方向で高さ方向に調整可能となるように区間が蓋に結合されている場合、蓋の表面における係止要素の摺動又は摩擦接触を低減又は防止することができるように設計される。

原則として、そのようなスイベル・アームは、スイベル・アームと蓋を柔軟に接合する直線アクチュエータによってそれ自体を枢動させることができ、好ましい実施例は、スイベル・アームが、回転又はスイベル駆動装置によってそれぞれ蓋に結合されるものである。

係止区間の作動のための調整力が必然的にわずかしか必要とされない区間の片持懸架のために、この片持位置が、調整通路全体並びに蓋の表面の製造公差内で維持されることを保護するために、スイベル・アームの枢動可能性、及び従って区間の軸高さ調整可能性の対応する精密な調節を可能にすることが賢明である。この目的のために、本実施例は、有利には、回転軸又はスイベル軸が、それぞれ蓋の上で、スイベル軸に対して直角に運動可能でありこの調整位置に固定可能な少なくとも１つの軸受において支持されるように考案され、そのような実施例もまた、異なる区間重量におけるねじり応力を受け入れる。特に単純な方法で、高さ調整可能な区間支持部が考案される。その方法では、回転軸又はスイベル軸が軸と平行なブシュを有し、その中で区間が枢動可能となり、軸方向で高さ可能に固定可能となり、それによって、支持部は有利には、作動ばねが軸方向に間置された状態で、区間がブシュ上で柔軟に支持され高さ調節可能となるように実施される。

全体的に、案内部に瞬間応力が作用しないため、各区間の相互的且つ自立的な作動によって、一方的な摩擦抵抗がある場合でも区間の挿入が保護される。区間はそれぞれ、案内又は調整手段なしで、所望の方法で外形に適合することができ、それによって、直線的に案内されたものではなく、蓋に対する枢動可能接合部、即ち中央連結機構によって、内圧による変形の影響を構造が受けなくなり、残存する摩擦力に応じて、より滑らかなランニング側に区間をまず挿入することができるようになり、それによって、反対側での挿入が容易になる。対応する係止区間の中央連結機構によって、係止ボルトの挿入による最終的な係止に最も重要である区間位置の調整は、非常に問題が少なく、わずかなものになる。区間の片持案内部によって、スイベル軸による対応する支持部、及びこの軸と平行なブシュが生じるので、通常傾斜の危険性が高い、高く幅が狭い区間を使用することが可能になる。係止装置の適用範囲はこうして、より高い圧力にだけでなく、より大きい係止直径までも、かなり広がり、摺動面に沿った磨耗をなくすことができ、また、摺動面の精密な潤滑が不必要になる。特に、食品産業部門では、潤滑されるそのような摺動面には、衛生上の問題が生じる。区間のアクチュエータは、より弱く設計することができ、こうすると、摩擦力が全体的になくなるので、問題がある場合には、区間は手動で動かすことができる。連結機構自体は、規定のねじり挙動用に設計することができ、連結機構は、割り当てられた区間を担持するだけでなく、区間が、連結機構の軸受を破壊せずに、蓋にかかる内圧による係止システムの弾性変形に従うことを可能にする。

前記ばね要素の使用によって、所望の間隙の正確に設定し、このやり方で、区間の縁部を蓋の上に案内することが可能になり、これによってばね要素は、特に係止位置内へのブレーシング内で、軸受を過度に歪ませることなく、高さ位置を一致して修正することを容易にする。

スイベル軸の２軸の調整可能性によって、互いに直交する２つの水平軸の周りでの傾斜が生じ、こうして、区間が下側支持面に正確に平行に調整される。変形により生じるすべての予定位置、軸受間隙、及び製造上の不正確性は、こうして補正される。

既に述べたように、係止位置のこの正確な実現によって、係止区間を容易に挿入することが可能になる。本実施例は、好ましくは、係止部材又は係止ピンを受けるための少なくとも２つの凹部又は軸受アイを、区間が備えるように設計される。

原則として、本発明の係止装置は、垂直に構成された管状圧力容器、並びに、水平オートクレーブ又は圧力容器のために使用することができる。水平に係止するために、蓋及び係止装置を枢動可能にするための対応する追加構造を形成しなければならない。こうした場合、本実施例は、有利には、蓋及び蓋に連結された区間が、開口の軸と交差する又は交わる軸の周りで枢動可能となるように支持部に取り付けられ、支持部が、開口の外側へと延びる軸の周りで蓋と共に枢動可能であり、開口の軸に対して垂直となるようにして設計される。そのような支持部によって、対応する、締結点、調整点、力の放出点を提供\することが可能になり、蓋の係止運動において封止要素を過度に歪ませることを回避する目的で、本実施例は、好ましくは、調整可能位置を有し蓋と支持部の間で偏心して配置されるばねロッドによって、蓋が支持部に結合されるように考案される。ばねによる蓋の懸架は、ここで、蓋の正しい水平角度位置を強制し、径方向の運動によって生じる封止の磨耗が低減される。ばねは同時に、製造公差によるものである通常は調整されない不正確さを、同様に補正する。

所望の係止位置が実際に達成されることを保証するために、対応する制御装置が提案される。本明細書における特に好ましい実施例は、位置スイッチの作動部材が提供され、その作動部材が、開口の縁に対して直角に環状溝内に埋め込まれるというものである。

本発明を以下で、例示的な実施例の概略的な図面によってより詳細に説明する。

図１は、環状封止要素２の頂部に隙間なく載る、蓋１を示す。蓋１は、中央作動ロッド３によって上下され、この中央作動ロッド３は同時に、係止区間５のアクチュエータ用の油圧シリンダ・ピストン集合体４のための片方の軸受を形成する。図１の図面の左側にある係止区間５は、係止位置にあり、その周囲リブ６が、容器の縁８上の対応する溝７と係合しており、位置スイッチ用の作動ロッド９が概略的に指示されている。図１の図面の右側では、区間５は依然、容器の縁８上の円周溝７と係合していない。

シリンダ・ピストン集合体４は、ヒンジ軸受１０によって、蓋１に結合されている装置部品、即ち作動ロッド３と柔軟に結合される。シリンダ・ピストン集合体４は更に、枢動軸受１１によって、区間５に係合する。

図２の図から分かるように、各区間５に２つの油圧シリンダ・ピストン集合体４が設けられる。区間５はまた、枢動軸受１１を備え、更に、接合部１２によって蓋１に結合される。この接合部１２は、図３及び図４に更に詳しく図示され、蓋の表面に対してほぼ垂直に延びるスイベル軸を有する。図２による実施例では、耳１３を更に見ることができ、その中に、区間５の係止後に係止位置を更に機械的に係止するために、対応する安全ピンを導入することができる。図３による実施例に、スイベル・アーム１６のあり得るスイベル駆動装置を３３で示す。

図４及び図５による実施例では、区間５が、蓋１上で枢動可能に支持されることが明らかになる。この手段のために、スイベル軸１４を形成する回転軸１５が設けられ、この回転軸１５は、ブシュ１７を担持するスイベル・アーム１６に結合される。ボルト１９が、このブシュ１７内の軸１８の周りで枢動可能に支持され、ブシュは、スイベル・アーム１６の旋回半径で、軸１４の周りを回転可能であり、ボルト１９は、カップ・スプリングが間置された状態でブシュ１７上で支持され、それ自体は区間５に結合される。こうして、区間５は、区間５の下方縁部と隣接する蓋１が、蓋１上のすり合わせ摩擦を可能な限り小さくして当接するように、ブシュ１７内の軸１８の周りで回転することができ、間置されたカップ・スプリング２０によって高さ方向に支持され、特に、蓋１の向かいに片持ちされて係留される。ねじり応力を補償するため、且つ移動及びスイベル経路全体に沿って片持懸架を保証するために、スイベル軸１４を精密に調整することが可能である。スイベル軸１４を含む回転軸１５は、この手段のために、まず蓋１上の軸受２１内で支持され、軸受ブロック２２内で、特に図４に見ることができる枢動点から背くその端部にて、対応して調整することができる。ここで、軸１４を両方向矢印２４の方向に枢動させるために、調整ねじ２３によって軸受ブロック２２全体をシフトさせることが可能になり、図４で明らかな更なる調整ねじ２５によって、図面の平面の内外での枢動が可能になる。従って、区間のそのような片持位置を完全に実現することができ、これによって、重く大きい係止区間５が使用される場合でも、区間を係止位置へと移動させるために必要とされる運動力が必要最小限となる。

図６の図から分かるように、溝７内に差し込まれている作動部材９によって作動されることができる位置スイッチ２６を、圧力容器の縁８の外側に配置することが可能である。これらの作動部材９を使用することで、区間５の径方向枢動又は移動によって、正確な位置及び従って正確な係止位置をそれぞれ走査することができる。

図７の図では、ほぼ水平な圧力容器が考案され、その蓋１は、蓋に結合された部品３によって担持体２８に固定される。担持体２８は、外側軸２９の周りで、蓋１及び蓋１の作動部材３と共に枢動可能であり、それによって、容器開口の縁にある封止要素３２が、過度に歪み破壊されることを防ぐために、軸３０に対する蓋１の正確な角度位置が、公差所定境界により、間置されたばねロッド３１によって保持される。区間５は、図７に示さないアクチュエータによって、径方向外側に動かすことができ、このアクチュエータもまた、中央部品３上に枢動可能に取り付けられ、一般に、図１及び図２による実施例と一致する。

蓋を概略的に示す断面図である。 係止要素のアクチュエータの詳細を含む、図１による実施例上の上面図である。 図２の詳細図である。 蓋の上にある区間の連結機構の詳細を示す、より大きい縮尺の上面図である。 図４の矢印Ｖ方向の図である。 正しい係止位置を指示するための端部位置検出器を示す詳細図である。 ほぼ水平な圧力容器用の蓋を作動させるための修正実施例である。

Claims (13)

1. 圧力容器の開口（８）上に蓋（１）を固定するための係止装置であって、前記開口（８）の軸に対して直角に移動可能な少なくとも２つの係止区間（５）を備え、前記区間（５）は、係止位置で前記開口（８）の縁に沿った凹部（７）及び突起と協働する、その円周に沿った突起（６）及び溝状の凹部を有し、前記区間（５）の前記移動アクチュエータ（４）が、前記区間（５）と、前記蓋（１）上又は前記蓋（１）に結合された部材（３）上の少なくとも１つの作用点とに連結され、前記蓋（１）の円周方向に配置される前記区間（５）が、前記移動アクチュエータ（４）と別個の間置されたスイベル・アーム（１６）によって、前記蓋（１）上で枢動可能に支持され、前記スイベル・アーム（１６）が、前記区間（５）に枢動可能に結合されることを特徴とする係止装置。
2. 前記区間（５）の前記移動アクチュエータがそれぞれ、区間（５）当り少なくとも１つの直線アクチュエータ（４）で製作されることを特徴とする、請求項１に記載の係止装置。
3. 前記移動アクチュエータ（４）の前記作用点が、少なくとも１つの軸の周りで枢動可能な軸受ピンを備えるヒンジ軸受（１０、１１）として設計されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の係止装置。
4. 前記スイベル・アーム（１６）が、回転又はスイベル駆動装置（３３）によって前記蓋（１）に結合されることを特徴とする、請求項１、２又は３に記載の係止装置。
5. 前記蓋（１）上の前記区間（５）の前記枢動可能な支持部が、前記区間（５）の移動運動に対して直角に延びる少なくとも１つの枢動可能な軸（１５）又は枢動回転軸（１４）を含むことを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項に記載の係止装置。
6. 前記区間（５）が、前記枢動軸（１４）の軸方向で高さ方向に調整可能となるように前記蓋（１）に結合されることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項に記載の係止装置。
7. 前記回転軸（１５）又はスイベル軸（１４）が、前記スイベル軸（１４）に対して直角に移動可能であり、この調整された位置に固定可能である少なくとも１つの軸受（２２）上で、前記蓋（１）上に支持されることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項に記載の係止装置。
8. 前記回転軸（１５）又はスイベル軸（１４）は、前記軸に対して平行なブシュ（１７）を担持し、前記ブシュ内で、前記区間（５）が枢動可能であり前記軸の高さ方向で調整可能に固定可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか１項に記載の係止装置。
9. 前記区間（５）は、軸方向に動作ばね（２０）が間置された状態で、前記ブシュ（１７）上で枢動可能に支持され、高さ調整可能であることを特徴とする、請求項８に記載の係止装置。
10. 前記区間（５）が、係止部材又は係止ピンを受けるための少なくとも２つの凹部又は軸受アイを備えることを特徴とする、請求項１から９までのいずれか１項に記載の係止装置。
11. 前記蓋（１）及び前記蓋（１）に連結された前記区間（５）が、前記開口（８）の前記軸（３０）と交差する又は交わる軸の周りで枢動可能となるように支持部（２８）に取り付けられ、前記支持部（２８）が、前記開口の外側に延び前記開口の前記軸（３０）と直交する軸（２９）の周りで前記蓋（１）と共に枢動可能であることを特徴とする、請求項１から１０までのいずれか１項に記載の係止装置。
12. 前記蓋（１）が、位置が調整可能であり前記蓋（１）と前記支持部（２８）との間に偏心配置されるばねロッド（３１）によって、前記支持部（２８）に結合されることを特徴とする、請求項１１に記載の係止装置。
13. 移動スイッチ（２６）の作動部材（９）が設けられ、前記作動部材（９）が、前記開口（８）の前記縁に対して直角な環状溝（７）内に埋め込まれることを特徴とする、請求項１から１２までのいずれか１項に記載の係止装置。

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