用于高压室的容器密封装置的制造方法
【专利说明】用于高压室的容器密封装置
[0001]本发明涉及一种用于高压室的容器密封的装置，所述高压室用于例如包装产品的高压处理，其中在高压室中，产品经受高压介质的作用，并承受高达1000bar或IGPa的压力。
[0002]对于高压处理，使用了由下述组件构成的机械组合体:
[0003].可闭合的高压室，
[0004].保持框架，高压室在施加高压期间被保持在其中，
[0005].枢转装置，通过该枢转装置高压室可以横向枢转出保持框架，
[0006].用于高压室的至少一个端部密封盖，
[0007].传送装置，高压介质通过该传送装置被输送到高压室中，并且在处理工艺之后再次被输送出去，以及
[0008].可能的传送装置，待处理的产品通过该传送装置被输送到高压室中，并且在处理工艺之后再次被输送出去，其中初始动作既可以是自动进行的，也可以是手动操作的。
[0009]由于高压处理期间的高压，已证明高压室被设计成圆柱体的形式是有利的。高压室在一端通常是在两端均具有一个容器密封盖。为了将待处理的产品引入高压室中，高压室在打开状态下被横向移动或枢转出设施。在高压室的打开状态下，高压室的容器密封盖通常利用设施的保持装置而被锚定在框架上，并且未被锚定在高压室自身之上，也就是说没有共同枢转。
[0010]另一装置负责控制容器密封盖。当物品已被馈送到高压室中时，高压室被枢转或移动进入保持框架中。在该位置，高压室借助密封装置例如液压缸通过容器密封盖或两个容器密封盖而被闭合，并且随后被锁定。容器密封盖之一通常具有用于流体的进料设备以及用于流动气体(displaced air)的排出装置，流动气体在流体进入期间必须从高压容器中排出。此外，容器密封盖之一或高压室自身具有用于高压流体进入和排出的装置。
[0011]DE102009042088A1公开了一种用于高压处理产品特别是包装食品的装置与方法。为此，高压室被填充并且以阶梯方式被施加压力，其中特别关注受控加压以及压力释放工艺。该文件已知的高压保存方法包括:
[0012].向高压容器填充产品，
[0013].在高压容器两个端部处闭合密封盖，使得流体可被引入并且流动气体可被排出，
[0014].之后完全闭合所述密封盖和流体进料口和空气出口，
[0015].然而建立预定义的第一压力，
[0016].然后经由高压进料线路进一步将流体引入高压容器，直到获得了期望的最终压力，
[0017].将所述压力维持特定时间例如2至4分钟，
[0018].然后有管制地排出流体，使得压力再次对应于第一压力，
[0019].然后通过排出流体进一步降低压力，并且完全排除流体，
[0020].之后打开容器密封盖并且移除保存的产品。
[0021]这里，产生的技术问题是应当如何设计高压容器的保持装置以及用于加压的装置。这里一个具体问题是，为了保存的目的，6000至1000bar即600至100hpa的压力是需要的。即使是对于非常大质量设计的承载部件的情形，保持框架、高压容器、密封盖、液压装置、环形开口和密封件将无法避免地经受三轴形变。这里可能发生塑性形变和渗漏，而这是需要必须避免的。这里目的是整个装置能在没有损坏的情况下运行15至10 6个产品周期。
[0022]保持高压室的保持框架和高压室两者在操作期间均吸收由操作压力施加的极高压力，二者是通过自增强、收缩或缠绕在压力预载荷下制造的，从而可以施加可容许的非常高的操作压力。相应地要考虑与材料的屈服应力有关的相应适当安全边际。通过所述预载荷，可以获得最佳的材料利用率，并且因而使得经受高压应力的设施耐用。W02005/079966A1例如描述一种用于缠绕高压室的方法。
[0023]W02005/079966A1描述了一种高压室，其中压力室包括两个圆筒部分，它们通过紧固元件彼此轴向连接，并且在高压处理期间待处理的产品连同压力介质被密封其中。压力室还具有用钢带缠绕的预应力罩。压力室的每个塞子均由一个缠绕框架保持，其中框架仅能垂直于压力室的轴移动。由于该构造，可以预见下述风险，即在各段的分隔接头中的紧固元件被快速磨损。
[0024]DE102005014835A1描述了一种具有布置在压力框架中的多段压力容器的等静压机，其中压力容器包括多个压力容器段，其以轴向形式匹配的方式组装，并且具有密封盖。
[0025]W02011/091860A1涉及一种包括可移动筐装置的高压室，其中待处理的产品在高压室内的筐中经受高压处理。借助元件，筐被固定锚定在高压室中，从而筐连同其中的物品在操作期间不会翻掉。此外，该文件还公开了高压室的容器密封盖由平行于框架支架且横向布置的装置所推动。
[0026]另一技术问题与支持装置有关，在施加高压期间产生的力通过支持装置在高压容器密封盖和保持装置之间传递。支持装置如果只使用了一个的话，通常是拆分设计，因为在中央必须保留用于闭合容器密封盖的液压缸所需的凹部。支持装置借助枢转装置垂直于高压容器轴而被移动到其位置。并且，当施加6000至1000bar的压力时，支持装置变形。支持装置抵靠保持装置，其间传递非常大的力。在6000至1000bar下，在每平方米的高压容器横截面上需要传递600丽(兆牛顿)至1GN(千兆牛顿)的力；对于高压容器的典型管内直径为0.3m的情形，这对应于54至90丽。
[0027]对于从拆分支持装置引入到保持装置的力，其中支持装置具有用于液压缸的柱形凹部，这里产生的技术问题是，在加压下产生的横向应力引起柱形凹部变形成椭圆形状。这导致了泄露并且进而导致明显的操作问题，如果在高压下发生的弹性形变导致永久的塑性形变的话。
[0028]因此，本发明的目的在于提供一种结构简单的用于施加高压的设施以及经济可行的用于施加高压的方法，其中高压下的弹性或塑性形变不会导致运行问题。
[0029]上述目的是通过下述装置实现的，该装置包括:
[0030].保持框架，在施加高压期间高压室被保持在保持框架中，
[0031].退出装置，高压室通过退出装置可以从保持框架横向退出，
[0032].用于高压室带有密封塞的至少一个端部密封盖，
[0033].至少一个液压驱动装置，用于将端部密封塞移动到压力容器中，
[0034].具有端口的线路系统，高压介质通过线路系统可以被输送到高压室中，并且在处理工艺之后被再次输送出来，
[0035].支持装置，支持装置以可移动的方式被布置在高压室端部和保持框架之间，并且在施加高压期间，其在容器密封盖和保持框架之间传递力，
[0036]其中
[0037].由处理压力施加到密封盖机构的轴向力通过半圆盘形式的力传递装置而被吸收，
[0038].圆端侧远离高压室，
[0039].力传递装置在其面向高压室一侧，在高压容器的轴之上以及之下均具有一个垂直支持表面，
[0040].力传递装置在其面向高压室一侧并且与高压容器的轴对齐，具有用于液压缸的接收部，其具有用于利用液压流体加压的侧口，以及
[0041].半圆盘形成了承受液压的液压缸外壳的一部分。
[0042]半圆形具有以下优点，在圆形侧其匹配保持框架的轭架，如果后者如传统那样被缠绕的话；在本例中缠绕在吸收力的方面具有很大优势，因为在缠绕带或线期间，可以施加预载荷。
[0043]在本发明的优选实施例中，半圆盘具有下切状凹部；优选地，下切状凹部具有这样的轮廓使得在用于液压缸的凹部区域中半圆盘上的峰值载荷被降低。该凹部具有以下作用，在从支持装置到半圆盘的过渡区域处的缺口应力被减小。由于缺口应力的减小，因此该区域内的形变以及进而液压缸形变的趋势被降低。
[0044]在