DE4301294A1

DE4301294A1 - Kombiniertes Absperrventil für Rohrleitungen mit Rohrkupplung

Info

Publication number: DE4301294A1
Application number: DE19934301294
Authority: DE
Inventors: Bodo Klinger
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-15
Filing date: 1993-01-15
Publication date: 1994-07-21

Description

Bekannt sind selbsttätige Absperrventile für Rohr leitungen bei Gefahren im Brandfall. Solche Ventile funktionieren über vergleichsweise komplizierte Mecha nismen, die bei Erreichen bestimmter Umgebungstempera turen über ein Schmelzlot oder einen Dehnstoff aktiviert werden. Über eine sich entspannende Feder wird letztlich ein Schieber betätigt, der zum Rohrverschluß führt. Neben der in Ausgangslage gespannten Feder sind konven tionelle Dichtungen Bestandteile solcher Ventile.

Gespannte Feder sowie Dichtungen bergen allgemein bekannte Gefahren für die Funktionstüchtigkeit der Ven tile, wird ihr Einsatz nach vielen Jahren nötig (gespannte Federn verlieren ihre Kraft, Dichtungen verkleben mit dem Schieber). Daher ist eine Funktionsüberprüfung und gege benenfalls Auswechslung solcher Ventile nach einer Reihe von Jahren erforderlich. Außerdem können bei Bränden in Häusern z. B. sehr rasch Temperaturen um 1000 Grad C auf treten, die zur Funktionsuntüchtigkeit der Ventile führen (marktgängige Fabrikate haben Temperaturgrenzen von 650 bzw. 925 Grad C).

Der Austritt von Transportmedien, soweit er nicht mit einem Brandfall einhergeht, läßt sich bisher nicht automatisch stoppen, zumindest nicht auf einfache und kostengünstige Weise: auf dem Markt vorhandene "Gaswarner mit Magnetventil" kosten rund 1000,- DM.

Rohrverbindungen (auch Verbindungen von Rohren mit Formstücken) mit Hilfe von Überwurfmuttern setzen bis dato voraus, daß sich die Muttern vom hinteren Teil eines der zu verbindenden Teile aufstecken lassen; dies deshalb, weil der Bund am vorderen Teil, an dem die Schraubverbin dung hergestellt wird, in seinem Außendurchmesser den lichten Durchmesser der Mutter übersteigen muß, da sonst die notwendige Blockade der Mutter durch den Bund bei der Verschraubung nicht erfolgt. Das macht diese Art der Rohrverbindung für fast alle Armaturen, Formstücke oder Reduzierstücke wegen deren Geometrie unbrauchbar.

Ziel dieser Patentanmeldung ist es demnach, ein Ventil zu entwickeln, welches sich sowohl im Brandfall als auch bei Rohrbruch aktiviert, Wartungsfreiheit und Zuverlässigkeit für die gesamte Einbauzeit gewährt, Temperaturen standhält, bei denen bisherige Ventile ver sagen, unkompliziert sowohl in Ausführung als auch Mon tage und damit äußerst kostengünstig ist.

Erreicht wurde das Ziel im wesentlichen über eine neue Art der Schieberlagerung sowie Ausnutzung der Gravitationskraft im Fall der Ventilkomponente Feuer sicherung und über die Nutzung von Strömungskräften der Durchflußmedien bei der Ventilkomponente Rohrbruchsiche rung, sowie die Integration von Blockierhalbringen in die Rohrverbindung.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungs beispiel erläutert (Bezugszahlen verweisen auf beilie gende Zeichnung).

Ein Formstück (1), welches an beiden Enden mit der zu sichernden Rohrleitung verschraubbar ist, enthält beide der o.g. Ventile.

Ventil I (Feuersicherung)

Das Formstück (1) enthält einen vertikalen, zum unteren Ende konischen Schacht (2), durch den das Durch flußmedium geleitet wird. Über dem Schacht (2) ist das Formstück (1) mit einer Ausbauchung (3) versehen. Diese Ausbauchung (3) ist mit einer Masse (4) ausge gossen, zusätzlich befindet sich eine Kugel (5) in der Ausbauchung (3), die vollständig von der Gußmasse (4) umgeben und so bis zu einer erforderlichen Aktivierung im Brandfall sicher fixiert ist.

Bei Erreichen einer bestimmten, von der Wahl der Vergußmasse (4) abhängigen Temperatur setzt ein Schmelz vorgang die fixierte Kugel (5) frei, die in den koni schen Schacht (2) fällt und den gewünschten Rohrver schluß herbeiführt. Die aus der Ausbauchung (3) nach fließende Vergußmasse (4) dient als Zusatzdichtung zwischen Kugel (5) und Schachtwand. Die Vergußmasse (4) kann auf ihre Dichtungsfunktion abgestellt werden.

Ventil II (Rohrbruchsicherung)

Im Formstück (1) ist zusätzlich, an anderer Stelle, ein kurzes Rundrohr (6) eingebracht, welches mit seiner Außenseite umlaufend an die Innenwand des zylindrischen Formstücks (1) anschließt. Zum hinteren Ende - in Medienflußrichtung gesehen - verengt sich das Rundrohr (6) und ist umlaufend mit einer Dichtung (7) versehen. Über eine Halterung (8) ist eine Gleitbuchse (9) - ebenfalls in Medienflußrichtung gesehen - hinter dem Rundrohr (6) in zentrischer Lage installiert. Die Gleitbuchse (9) dient als Lagerung und Führung für eine Schubstange (10), an deren Anfang vor dem Rundrohr (6) - in Medienflußrichtung gesehen - ein Kolbenschieber (11) angebracht ist. Die Schubstange (10) ist zwischen Kolben schieber (11) und Gleitbuchse (9) mit einer Schrauben feder (12) versehen, die in ungespanntem Zustand den Kolbenschieber (11) in seiner Ausgangsposition hält, die den normalen Mediendurchfluß ermöglicht.

Ein Rohrbruch setzt den Schiebermechanismus in Gang: jetzt drückt die verstärkte Strömungskraft des Durchflußmediums, verursacht durch den verstärkten Medienfluß, den Kolbenschieber (11) bei Überwindung der entgegengerichteten Kraft der Schraubenfeder (12) in das Rundrohr (6) und schließlich gegen die Dichtung (7), die sich an der Verengung am Ende des Rundrohres (6) befin det. Die Rohrleitung ist nun dicht. Bei diesem Vorgang gleitet die Schubstange (10) durch die Gleitbuchse (9) nach hinten; an ihrem Endpunkt hängt sie sich, zeitgleich mit dem Schließen des Rohres durch den Kolbenschieber (11), in eine Verschlußsicherung (13) ein, die als Fort satz an der Gleitbuchse (9) existiert. Die Schubstange (10) ist mit einem entsprechenden Haken (14) versehen. Das Rohr bleibt dicht!

Selbstverständlich sind sich verändernde Strömungs kräfte, Schraubenfederkraft, strömungsdynamische Form und Gewicht des Kolbenschiebers (11) aufeinander abzu stimmen.

Rohrkupplung

Zur schnellen und problemlosen Montage des Form stücks (1) dient für beide Anschlußseiten eine Überwurf mutter (15), die aber, der Geometrie des Formstücks (1) wegen, nicht auf die übliche Weise, also von hinten, aufsteckbar ist. Deshalb wurde ein Weg gefunden, sie von vorne aufsteckbar zu machen: der lichte Durchmesser der Überwurfmutter ist zu diesem Zweck etwas größer als der Außendurchmesser des Bundes (16) am Anschlußteil des Formstücks (1).

Um nun aber trotzdem den Effekt der Blockade der Mutter (15) durch den Bund (16) zu erreichen, werden zwei, der Rundung des Formstücks (1) hinterm Bund ent sprechende, den Bundaußendurchmesser überragende und vierkantige Halbringe (17) als Blockierteile hinter den Bund (16) gesteckt. Die beiden Halbringe (17) sind so dimensioniert, daß sie das Abgleiten der Überwurfmutter (15) beim Verschrauben der Verbindung verhindern.

Die wesentlichen Vorteile dieses Absperrventils sind folgende:

Durch eine einfache Konstruktion läßt sich den beiden großen Gefahren für Rohrleitungen, Rohrbruch und Un dichtheiten infolge von Feuer (vor allem an Armaturen), vorbeugen.

Die Ventile sind so konstruiert, daß sie äußerste Zuver lässigkeit gewährleisten:

- keine gespannte Feder während der Inaktion
- kein Verkleben von Schieber und Dichtung, da Kontakt erst bei Ventilverschluß
- bisher nicht erreichte Temperaturbeständigkeit der Feuersicherung.

Weitere Vorteile sind:

- einfache Montage durch neues Verbindungssystem (auch nachträglich montierbar)
- enorme Kostenvorteile gegenüber anderen Systemen.

Bezugszeichenliste

1 Formstück
2 Konischer Schacht
3 Ausbauchung
4 Vergußmasse
5 Kugel
6 Rundrohr
7 Dichtung
8 Halterung
9 Gleitbuchse
10 Schubstange
11 Kolbenschieber
12 Schraubenfeder
13 Verschlußsicherung
14 Haken
15 Überwurfmutter
16 Bund
17 vierkantige Halbringe

Claims

1. Automatisches Absperrventil für Rohrleitungen, dadurch gekennzeichnet, daß es sich sowohl im Brandfall als auch bei Rohrbruch aktiviert.

2. Automatisches Absperrventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Funktion im Brandfall über eine Schmelz masse ausgelöst wird, die einen Rohrverschlußkörper fixiert und bei Erreichen einer bestimmten Temperatur freigibt, woraufhin dieser Rohrverschlußkörper unter Nutzung der Gravitationskraft den Rohrverschluß her beiführt.

3. Automatisches Absperrventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Patentanspruch 2 erwähnte Schmelzmasse unter Nutzung der Gravitationskraft zusätzlich zum Rohrverschlußkörper aus Patentanspruch 2 als Dicht material dient.

4. Automatisches Absperrventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß seine Funktion bei Rohrbruch über die ansteigen den Strömungskräfte ausgelöst wird.

5. Verbindungsmechanismus für Rohre - bzw. für die Ver bindung von Rohren mit Ventilen, Formstücken und Ähn lichem - mittels Überwurfmutter, dadurch gekennzeichnet, daß Blockierhalbringe oder andere Sperrteile hinter den Sperrbund für die Überwurfmutter gesteckt werden, nachdem die Überwurfmutter, mit einem lichten Durch messer, größer als der Außendurchmesser ihres Sperr bundes versehen, von der Seite, an der die Verbindung hergestellt wird, übergesteckt wurde und nun mittels der Sperrteile blockiert ist und wie üblich ver schraubt werden kann.