Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses

Abstract

 Ein zylindrischer Behälter (1) mit einem Durchmesser von z.B. mehr als 2,6 Metern ist stirnseitig durch einen Behälter-Deckel (2) verschlossen. Um diesen Behälter (1) leicht öffnen zu können, ist der Deckel (2) zu beiden Seiten schwenkbar auf Gelenkböcken (4) gelagert. Diese beiden Gelenkböcke (4) können mit Hilfe von zwei Spindeln (5) gehoben und gesenkt werden. Um den Deckel (2) beim Öffnen, d.h. Anheben, zugleich schwenken zu können, ist mindestens ein Schwenkarm (20) einerseits schwenkbar am Deckel (2) und anderseits verschiebbar und schwenkbar am Behälter (1) angelenkt, derart, dass beim Anheben des Deckels (2) dieser gleichzeitig nach hinten zurückgeschwenkt wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses, insbesondere eines Behälter-Deckels oder einer Behälter-Türe zum Öffnen eines Behälters, mit einer Verriegelungsvorrichtung, die sowohl bei Druck als auch bei Vakuum im Behälter abdichtet.

[0002] Für Behälter, insbesondere Druck- oder Vakuum-Behälter, wie sie vom Anmelder hergestellt werden, ist ein Türöffnungs- und Verschliessmechanismus bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung wird der Verschluss um eine ortsfeste Achse geschwenkt, die parallel zur Behälterachse angeordnet ist. Diese Vorrichtung hat sich in der Praxis für kleine Behälter bis zu zwei Meter Durchmesser mit entsprechend kleinen Deckeln bewährt. Bei grösserem Behälterdurchmesser ist jedoch der Platzbedarf, speziell z.B. in der Höhe, gross. Zudem ergeben sich erhebliche Drehmoment-Kräfte auf den Behälter, die zum Verzug des Behälters führen können. Bei grossen Deckeln mit einem Gewicht von 2 bis 3 Tonnen sind Gewichte und Reibungskräfte so gross, dass sie ein ruckartiges Öffnen des Deckels verursachen können.

[0003] Solche Vorrichtungen zum Verschieben und Verschwenken sind z.B. bei Garagetoren bekannt, welche sich beim Öffnen der Garage nicht nur wie eine Türe verschwenken lassen, sondern zugleich auch verschoben werden, so dass sie bei geöffneter Garage oben an der Garagen-Decke anliegen.

[0004] Die Aufgabe, welche mit der vorliegenden Erfindung gelöst werden soll, besteht in der Schaffung einer Vorrichtung, welche es ermöglicht, den Deckel platzsparend zu verschieben und zu schwenken, ohne dass grosse Kräfte auftreten, welche ein ruckartiges Öffnen des Deckels verursachen.

[0005] Die Erfindung, mit der diese Aufgabe gelöst wird, ist gekennzeichnet durch mindestens eine Verschiebevorrichtung zum Verschieben und Entriegeln des Behälter-Verschlusses, nachdem der Druck oder das Vakuum im Behälter abgebaut wurde, und durch mindestens einen ausziehbaren Schwenkarm zum Schwenken des entriegelten Behälter-Verschlusses.

[0006] Die Ausführung gemäss Anspruch 2 hat den Vorteil, dass die grossen Kräfte, die zum Öffnen und Schliessen des Behälter-Verschlusses notwendig sind, sich auf zwei Spindeln und zwei Schwenkarme verteilen.

[0007] Die Ausführung gemäss Anspruch 3 hat den Vorteil, dass nur ein einziger Motor erforderlich ist, der beide Spindeln zuverlässig synchron antreibt.

[0008] Die Ausführung gemäss Anspruch 4 hat den Vorteil, dass ein relativ teureres Winkelgetriebe eingespart wird.

[0009] Anspruch 5 zeigt eine weitere Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes. Durch diese Bauart können zwei Spindeln, die Winkelgetriebe und ein Elektromotor eingespart werden. Beide Hubzylinder lassen sich relativ einfach durch einen gemeinsamen Hydraulikmotor betätigen.

[0010] Vorzugsweise weist der Schwenkarm gemäss Anspruch 6 eine Gleitrolle auf, welche sich über einen Teilbereich der Schwenkbewegung des Schwenkarmes auf einem Gleitsegment abstützt. Dadurch ist gewährleistet, dass der geöffnete Behälter-Verschluss zuverlässig gehalten ist.

[0011] Die Ausführung gemäss Anspruch 7 hat den Vorteil, dass der geöffnete Behälter-Verschluss gegen jede unerwünschte Bewegung gesichert ist.

[0012] Gemäss Anspruch 8 kann diese Vorrichtung auch für einen Behälter verwendet werden, der nur für Überdruck ausgebildet ist und nicht für Vakuum.

[0013] Durch die Ausbildung des Deckels gemäss Anspruch 9 wird erreicht, dass sowohl bei Druck als auch bei Vakuum ein absolut dichter Verschluss des Behälters durch den Deckel gewährleistet ist.

[0014] Ausführungsbeispiele der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Heben und Schwenken eines Verschlusses sind im folgenden anhand der beigefügten Zeichnung ausführlich beschrieben.

[0015] Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Heben eines Behälter-Deckels,

Fig. 2 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung zum Schwenken eines Behälter-Deckels,

Fig. 4 eine Einzelheit der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung in Seitenansicht,

Fig. 5 die in Fig. 4 gezeigte Einzelheit im Grundriss,

Fig. 6 eine Einzelheit der in Fig. 3 gezeigten Vorrichtung zum Schwenken des Behälter-Deckels gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel,

Fig. 7 einen Schnitt durch den Deckel mit der Verriegelungsvorrichtung,

Fig. 8 einen Schnitt durch den Behälter mit der Verriegelungsvorrichtung,

Fig. 9 die Verriegelungsvorrichtung, wenn Druck im Behälter herrscht,

Fig. 10 die Verriegelungsvorrichtung, wenn Vakuum im Behälter herrscht,

Fig. 11 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel und

Fig. 12 eine Vorderansicht der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung gemäss einem vierten Ausführungsbeispiel.

[0016] Gemäss Fig. 1 und Fig. 2 ist ein Behälter 1 durch einen Deckel 2 verschlossen. Dieser Deckel ist gemäss Fig. 2 um zwei Achsen 3 auf zwei Gelenkböcken 4 schwenkbar gelagert. Die beiden Gelenkböcke 4 können mit Hilfe zweier Gewindespindeln 5 gehoben und gesenkt werden. Die beiden Gewindespindeln 5 sind in je einer Gewindebohrung 6 des Gelenkbockes 4 eingeschraubt. Durch Drehen der beiden Gewindespindeln 5 in der einen oder anderen Drehrichtung können somit die beiden Gewindeböcke 4 gehoben und gesenkt werden, wobei über die Achsen 3 auch der Deckel 2 des Behälters 1 gehoben oder gesenkt wird. Zum Drehen der beiden Gewindespindeln 5 sind an ihren unteren Enden je ein Winkelgetriebe 7 befestigt, welche über ein zweites Winkelgetriebe 8 von einem Elektromotor 9 angetrieben werden. Die beiden Winkelgetriebe 7 sind über je eine Welle 10 mit dem zweiten Winkelgetriebe 8 verbunden. Das Winkelgetriebe 7 weist zwei Kegelräder 11 und 12 auf, von denen das eine 11 an der Gewindespindel 5 und das andere an der Welle 10 befestigt ist. - Das Winkelgetriebe 8 weist drei Kegelräder 13, 14 und 15 auf. Die beiden Kegelräder 13 und 15 sind an der Welle 10 befestigt, das dritte Kegelrad 14 wird vom Elektromotor 9 angetrieben.

[0017] Gemäss Fig. 1 ist jeder Gelenkbock 4 in zwei Führungsstangen 16 und 17 verschiebbar gelagert, wie auch aus Fig. 4 und Fig 5 ersichtlich ist. Gemäss Fig. 5 ist die Achse 3 starr am Deckel 2 befestigt und über einen Stift 18 schwenkbar im Gelenkbock 4 gelagert.

[0018] Gemäss Fig. 3 ist am Deckel 2 über ein Gelenk 19 ein Schwenkarm 20 schwenkbar angelenkt. Dieser Schwenkarm 20 ist ferner in einem zweiten Gelenk 21 verschiebbar am Behälter 1 angelenkt. Der Schwenkarm 20 lässt sich in Richtung des Pfeils A im Gelenk 21 verschieben und kann zugleich wie durch Pfeil B angedeutet um eine Achse 22 schwenken. Durch einen Anschlag 23 ist die Verschiebung des Schwenkarmes 20 im Gelenk 21 begrenzt. Am rechten Ende des Schwenkarmes 20 ist eine Rolle 24. Diese Rolle 24 kann sich auf einem bogenförmigen Gleitsegment 25 abstützen, wenn sich der Schwenkarm 20 in der vertikalen, gestrichelt angedeuteten Stellung befindet, in welcher der ebenfalls gestrichelt angedeutete Behälter-Deckel 2 offen ist.

[0019] Gemäss Fig. 6 kann die Rolle 24 des Schwenkarmes 20 in einer Führungskulisse 26 geführt sein, um den Behälter-Deckel 2 in seiner offenen Stellung gegen jede unerwünschte Verschwenkung zu sichern.

[0020] Gemäss Fig. 7 und Fig. 8 ist am Behälter 1 der Behälter-Deckel 2 in Richtung eines Pfeils C einsetzbar. Am Behälter 1 ist ein Umfangsflansch 27 befestigt. Dieser Flansch 27 erstreckt sich über den ganzen Umfang des Behälters und weist einen rechteckigen querschnitt auf. Am Deckel 2 ist ebenfalls ein über den ganzen Deckelumfang sich erstreckender Umfangflansch 28 befestigt. Diese beiden Flansche weisen den gleichen querschnitt auf.

[0021] Die Verriegelung der Vorrichtung wird anhand Fig. 7 und Fig. 8 näher erläutert. Diese Verriegelung ist ausführlich in der CH -A5- 420 893 beschrieben. Gemäss Fig. 7 und Fig. 8 ist der Deckel 2 durch zwei die beiden Umfangflanschen 27 und 28 übergreifenden Schliessringe 29 und 30 am Behälter 1 befestigt. Diese Schliessringe 29 und 30 bilden zwei Teilringe, die sich zusammen zum gesamten Umfang ergänzen. Jeder Schliessring 29 und 30 erstreckt sich somit über einen Umfangswinkel von 180°. Der Schliessring 29 ist über seine ganze Länge, z.B. mittels einer Schweissnaht, am Flansch 27 des Behälters 1 befestigt und der Schliessring 30 ist über seine ganze Länge mittels einer Schweissnaht am Flansch 28 des Deckels 2 befestigt. Die beiden Schliessringe 29 und 30 weisen einen U-förmigen querschnitt auf und sind gleich ausgebildet. Beim Einsetzen des Deckels 2 liegen die Stirnflächen 31 des einen Schliessringes 29 an den Stirnflächen 32 des anderen Schliessringes 30 an. Ein Unterschied zwischen den Flanschen 27 und 28 besteht darin, dass sich im Gegensatz zum Flansch 28 im Flansch 27 ein Dichtungsring 33 befindet. Dieser Dichtungsring 33 ist in der die Trennebene zwischen Deckel 2 und Behälter 1 bildenden Stirnseite des Flanches 27 eingesetzt. Der Dichtungsring 33 erstreckt sich über den ganzen Umfang des Flansches 27. Fig. 9 und Fig. 10 zeigen detailliert diese Verriegelungsvorrichtung. Zwischen dem Dichtungsring 33 und dem Flansch 27 ist ein Druckluftraum 34 vorhanden.

[0022] Dieser Druckluftraum 34 entsteht durch Einstechen einer Nut für den Dichtungsring 33, die tiefer ist als der eingesetzte Teil des Dichtungsringes 33. Der Dichtungsring 33 ist bei angelegtem Deckel 2 mittels Druckluft in Längsrichtung des Behälters 1 verschiebbar geführt und tritt dann etwas aus der Stirnfläche des Flansches 27.

[0023] Die Druckluft kann gemäss Fig. 10 durch einen Druckwächter 35 und durch ein Magnetventil 36 gesteuert werden. Das Magnetventil 36 befindet sich in einer Druckluftleitung 37, welche zur Umfangsnut 34 des Flansches 27 führt.

[0024] Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 11 ist der Deckel 2 ebenfalls um zwei Achsen 3 auf zwei Gelenkböcken 4 schwenkbar gelagert. Die beiden Gelenkböcke 4 können mit Hilfe zweier Hubzylinder 40 und 41 angehoben und gesenkt werden. Die beiden Hubzylinder 40 und 41 sind ortsfest und enthalten je einen Kolben 42 und 43. Diese beiden Kolben 42 und 43 sind über je eine Kolbenstange 44 und 45 mit den Gelenkböcken 4 verbunden. Jeder Hubzylinder 40 und 41 ist über eine hydraulische Leitung 46 an einer Hydraulikpumpe 47 angeschlossen, damit beim Einschalten dieser Hydraulikpumpe 47 Druckflüssigkeit in die Kammern 48 der Hydraulikzylinder 40 und 41 unterhalb den Kolben 42 und 43 zugeführt werden kann. Dadurch werden die Kolben 42 und 43 angehoben und über die Kolbenstange 44 und 45 werden die Gelenkböcke 4 und somit auch der Behälter-Deckel 2 angehoben.

[0025] Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 12 ist der Deckel 2 wiederum um zwei Achsen 3 auf zwei Gelenkböcken 4 schwenkbar gelagert. Die beiden Gelenkböcke 4 können mit Hilfe zweier Gewindespindeln 5 gehoben und gesenkt werden. Die beiden Gewindespindeln 5 sind in je einer Gewindebohrung 6 des Gelenkbockes 4 eingeschraubt. Durch Drehen der beiden Gewindespindeln 5 in der einen oder anderen Drehrichtung können somit die beiden Gewindeböcke 4 gehoben und gesenkt werden, wobei über die Achsen 3 auch der Deckel 2 des Behälters 1 gehoben oder gesenkt wird. Zum Drehen der beiden Gewindespindeln 5 sind an ihren unteren Enden je ein Elektromotor 49 angeordnet, mit deren Hilfe die beiden Gewindespindeln in beiden Drehrichtungen angetrieben werden können. Eine an sich bekannte Schaltvorrichtung 50 gewährleistet, dass die beiden Elektromotoren 49 synchron angetrieben werden. Im übrigen funktioniert diese Ausführungsform genau gleich wie die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform.

[0026] Das Öffnen und Schliessen des Behälters 1 durch den Deckel 2 geht folgendermassen vor sich: Bevor der Deckel 2 zum Öffnen des Behälters 1 verschoben werden kann, muss zuerst der im Behälter 1 herrschende Druck oder das im Behälter 1 vorhandene Vakuum vollständig abgebaut werden. Anschliessend muss auch der Druck im Druckluftraum 34 hinter dem Dichtungsring 33 abgebaut werden, damit der Dichtungsring 33 nicht mehr gegen den Umfangflansch 28 angepresst wird. Der Deckel 2 lässt sich beim Öffnen des Behälters 1 erst verschieben, wenn der Druckwächter 35 anzeigt, dass durch das Magnetventil 36 die Leitung 37 und somit der Druckluftraum 34 vollständig entlüftet sind.

[0027] Beim Verschieben des Deckels 2 zum Öffnen des Behälters 1 wird der Motor 9 eingeschaltet und der Deckel 2 beginnt sich in Richtung des Pfeils C (Fig. 7) zu verschieben. Bei dieser Verschiebung wird der halbe, ohne Schliessring versehene Umfang des Flansches 28 aus dem Schliessring 29 des Behälters 1 herausgezogen, ebenfalls wird der andere halbe ohne Schliessring 29 versehene Umfang des Flansches 27 aus dem Schliessring 30 des Deckels 2 herausgeschoben.

[0028] Wenn der Behälter 1 durch den Deckel 2 geschlossen ist, kann ein Druck im Behälter 1 aufgebaut werden, dann berühren sich die Flansche 27 und 28 nicht, wie aus Fig. 9 ersichtlich ist.

[0029] Wenn der Behälter 1 durch den Deckel 2 geschlossen ist, kann aber auch ein Vakuum im Behälter 1 erzeugt werden, dann werden die Flansche 27 und 28 aneinander gepresst, wie aus Fig. 10 ersichtlich ist. In beiden Fällen wird im Druckluftraum 34 ein Druck erzeugt und der Dichtring 33 wird gegen den Flansch 28 gepresst, wodurch gewährleistet ist, dass der Deckel 2 dicht am Behälter 1 anliegt.

[0030] Statt durch einen einzigen Motor 9 können die beiden Spindeln 5 durch je einen separaten Motor synchron angetrieben werden. Statt der Spindeln 5 können die Gelenkböcke 4 mit dem Deckel 2 durch zwei hydraulische oder pneumatische Zylinder mit je einem Kolben gehoben werden oder mit Hilfe von Zahnstangen.

[0031] Der Behälter 1 hat beispielsweise einen Durchmesser von 2,7 Metern und ist so stark, dass er mindestens Drücke von +4 bar und ein entsprechendes Vakuum von -1 bar ohne Deformation aushält. Die Länge des Behälters beträgt beispielsweise 2-10 Meter. Aus Festigkeitsgründen ist der Deckel 2 nicht flach sondern kalottenförmig. Für den Dichtring 33 zwischen Behälter 1 und Deckel 2, d.h. zwischen dem Umfangsflansch 27 am Behälter 1 und dem Umfangsflansch 28 am Deckel 2, wird vorzugsweise ein sogenannter O-Ring aus Gummi oder ein geeigneten Kunststoff, z.B. syntetischer Gummi, verwendet. Zum Verschieben und Verschwenken des Behälter-Deckels 2 eignen sich Elektromotren oder Hydromotoren, deren Grösse vom Gewicht des Deckels 2 abhängig ist. Im Druckluftraum 34 hinter dem Dichtungsring 33 herrscht beispielweise ein Druck von 4 bis 8 bar.

Ansprüche

1. Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses, insbesondere eines Behälter-Deckels (2) oder einer Behälter-Türe zum Öffnen eines Behälters (1), mit einer Verriegelungsvorrichtung (29,30), die sowohl bei Druck als auch bei Vakuum im Behälter (1) abdichtet, gekennzeichnet durch mindestens eine Verschiebevorrichtung (4,5) zum Verschieben und Entriegeln des Behälter-Verschlusses (2), nachdem der Druck oder das Vakuum im Behälter (1) abgebaut wurde, und durch mindestens einen ausziehbaren Schwenkarm (20) zum Schwenken des entriegelten Behälter-Verschlusses (2).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Behälter-Verschlusses (2) je eine Spindel (5) zum Verschieben des Behälter-Verschlusses (2) angeordnet ist, welche synchron angetrieben werden, und dass zu beiden Seiten des Behälter-Verschlusses (2) je ein Schwenkarm (20) angeordnet ist, der einerseits am Behälter-Verschluss (2) drehbar angelenkt ist und der andererseits am Behälter (1) sowohl drehbar als auch verschiebbar angelenkt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Spindeln (5) von einem gemeinsamen Motor (9) über ein Winkelgetriebe (7,8) synchron angetrieben werden.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass jede Spindel (5) durch einen eigenen Motor (49) angetrieben ist und dass die beiden Motoren (49) synchron drehen.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zu beiden Seiten des Behälter-Verschlusses (2) je ein hydraulischer Hubzylinder angeordnet ist mit einem Kolben zum Verschieben des Behälter-Verschlusses.

6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm eine Gleitrolle (24) aufweist, welche sich über einen Teilbereich der Schwenkbewegung des Schwenkarmes (20) auf einem Gleitsegment (25) abstützt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkarm eine Gleitrolle (24) aufweist, welche sich über einen Teilbereich der Schwenkbewegung des Schwenkarmes auf einer Führungskulisse (26) abstützt.

8. Vorrichtung zum Verschieben und Schwenken eines Behälter-Verschlusses insbesondere eines Behälter-Deckels (2) oder einer Behälter-Türe zum Öffnen eines Behälters (1) mit einer Verriegelungsvorrichtung (29,30), die bei Druck im Behälter (1) abdichtet, gekennzeichnet durch mindestens eine Verschiebevorrichtung (4,5) zum Verschieben und Entriegeln des Behälter-Verschlusses (2) und durch mindestens einen ausziehbaren Schwenkarm (20) zum Schwenken des entriegelten Behälter-Verschlusses (2).

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit je einem Umfangsflansch (27,28) am Deckel (2) und am Behälter (1) und mit einem die beiden Umfangsflansche übergreifenden Schliessring (29,30) zum Zusammenhalten von Behälter (1) und Deckel (2), dadurch gekennzeichnet, dass der Schliessring aus zwei sich zum Umfang ergänzenden Schliessringe (29,30) besteht und dass der eine Schliessring (30) am Deckel (2) und der andere Schliessring (29) am Behälter (1) befestigt ist zum hakenartigen Untergreifen der Umfangsflanschen (27,28) an den Schliessringen (29,30) beim Verschieben des Deckels (2) quer zum Behälter (1).

Zeichnung