NO168907B - Smeltesikring for gass-systemet i hydropneumatiske trykkakkumulatore - Google Patents

Abstract

En smeltesikkehetsinnretning for gasssystemet i hydropneumatiske trykkakkumulatorer har et sperrre-element (27) av et materiale som smelter ved en utillatelig temperaturstigning og oppviser en normalt lukket ventil (1). som kan åpnes med et innstillingselement (45) som for sin innstillingsbevegelse er forspent av en drivkraft.perre-elementet (27) danner et blokkeringselement som mekanisk sperrer innstillingsbevegelsen av innstilingselementet.

Description

Oppfinnelsen vedrører en smeltesikkerhetsinnretning som reagerer ved oppnåelsen av en forutbestemt temperatur, særlig for gasssystemet i hydropneumatiske trykkakkumulatorer, med en for en utstrømning av gassen fra systemet frigivbar utløps-kanal, som kan lukkes tett ved hjelp av et sperreelement som består av et materiale som smelter ved den forutbestemte temperatur og derved frigir utløpskanalen. Sikkerhetsinnretninger av denne art er allerede kjent fra DE-OS 2744898. Lignende innretninger som benyttes i forbindelse med gassopp-varmingsapparater og som ved oppnåelsen av en forutbestemt temperatur automatisk sperrer en gjennomgang for oppvar-mingsgassen er beskrevet i DE-OS 2704961 og US-PS 4099538.

Ved sikkerhetsinnretninger som er beregnet på å forhindre en utillatelig stigning i systemtrykket, f.eks. i branntilfelle velger man i sperre-elementet et materiale hvis smeltetemperatur ligger i området opptil ca. 220°C, eksempelvis en tinn-legering, som er i allmen handel i form av et lavt smeltende mykt loddemetall. På et punkt, som er utsatt for omgivelsestemperaturen er en åpning i utløpskanalen som gassen kan ledes ut av systemet gjennom, tett lukket av en loddeforbindelse som er fremstilt av det omtalte myke loddemetall med ønsket smeltepunkt.

Ved disse kjente løsninger er det uheldig at det, ved de høye driftsuttrykk som kommer på tale, og som ved trykkakkumulatorer f.eks. kan ligge i størrrelsesorden 500 bar eller høyere, stilles høye krav til utførelsen av loddeforbindelsen, som hele tiden er utsatt for dette driftstrykket, og som må utføres med stor omsorg og være porefri for å utelukke gradvise trykktap i systemet. Særlig beveger loddemetallet seg etter-hvert mot åpningen ved økende temperatur, fordi det stadig står under trykk, inntil det åpner utløpskanalen. Det er dessuten en ulempe at man ved arbeider på sikkerhetsinnretningen, f.eks. for å endre utløsningstemperaturen, må trykkavlaste hele systemet.

Til grunn for oppfinnelsen ligger den oppgave å skaffe en smeltesikkerhetsanordning av det nevnte slag, hvor de ovenfor omtalte ulemper er unngått.

Denne oppgave blir løst ifølge oppfinnelsen ved hjelp av en sikkerhetsinnretning av den innledningsvis nevnte type, som er kjennetegnet ved at det for frigivning og tett lukking av utløpskanalen foruten sperreelementet er anordnet en ventil som i den sperrestilling som lukker utløpet er forspent og med en innstillingsbevegelse for et kraftdrevet innstillingselement kan omstyres til den åpne stilling som frigir utløpskanalen, og at sperreelementet er utformet som blokkeringselement som rager inn i innstillingselementets bevegelsesbane og forhindrer innstillingsbevegelsen.

Ved løsningen ifølge oppfinnelsen er utløpskanalen vanligvis, dvs. hvis sikkerhetsinnretningen ikke reagerer ved oppnåelsen av en utillatelig høy temperatur og sperreelementet smelter, lukket av en ekstra ventil, idet sperreelementet virker som blokkeringselement som blokkerer innstillingsbevegelsen til et innstillingsledd som åpner denne ventil og som er forspent ved hjelp av en drivkraft. Derved oppnås at utløpskanalens lukking er uavhengig av om sperreelementet selv virker tettende eller ikke. Selve sperreelementet trenger bare mekanisk å blokkere innstillingselementets innstillingsbevegelse som åpner ventilen, så lenge den kritiske temperatur som skal frigjøre utløpskanalen ikke er nådd.

I dette tilfelle blir på grunn av smeltingen av sperre-elementet innstillingselementet frigitt, slik at det under innvirkning av drivkraften gjennomfører innstillingsbevegelsen som åpner den ekstra ventil. Da frigivningen eller lukningen av utløpskanalen ved oppfinnelsen bestemmes av den ekstra ventil kan det gjennomføres arbeide på sperreelementet og den ventil-betjeningsinnretning som samvirker med dette uten at trykk-systemet blir trykkavlastet. Uten en utstrømning av trykkgass kan det således være mulig å skifte ut sperreelementet for forandring av reaksjonstemperaturen.

Sperrelementet kan være utformet som en ringskive som virker som avstøtning for en motliggende tetningsring eller for respektive på begge sider anliggende tetningsringer i en ring-plate-ventil. Derved fremkommer en særlig enkel og kompakt oppbygning.

Ved den drifkraft som samvirker med innstillingselementet for åpningen av den ekstra ventil kan det dreie seg om en fjær-anordning.

Når den ekstra ventil f.eks. sitter i en sentral, langsgående boring i et sirkelsylinderformet ventilhus, kan det som fjærhus for fjæranordningen, som f.eks. utgjøres av en lavfjær-pakke, benyttes en kappemutter som er skrudd inn på det tilgrensende endeparti av ventilhuset, og i hvilken det er ført forskyvbart i lengderetning en av fjærpakken påvirket trykkplate som har en sentralt fremstående stift som danner innstillingselementet som virker inn på en ventilstamme for den ekstra ventil når drivkraften ikke er blokkert av sperreelementet.

Ved et slikt utførelseseleksempel kan anordningen være utformet slik at trykkplaten virker som ventilplate for ring-plate-ventilen og via en tetningsring er avstøttet på det som ringskiveutformede sperrelement i ring-plate-ventilen. Ved ikke smeltet sperrelement blokkerer dette for innstillingsbevegelsen for trykkplatens stift, som virker mot ventilstammen.

I det etterfølgende er oppfinnelsen nærmere forklart ved hjelp av et utførelseseksempel som er vist på tegningen.

Fig. 1 viser et utsnitt av et lengdesnitt gjennom

sikkerhetsinnretningen, og

fig. 2 viser et lengdesnitt i større målestokk av en første gassventil i utførelseseksempelet med tilhørende ventilhus, som er vist strekpunktert.

En gassventil som er vist i større målestokk på fig. 2, og som generelt er betegnet med 1, er anordnet i en sentral langsgående gjennomboring 3 i et rundt ventilhus 4, som ved vulkanisering er tilsluttet gassystemet av en ikke vist hydropneumatisk akkumulator av vanlig type, men som også kan anvendes for andre akkumulatorer. Ventilhusets gjennomgangs-boring 3 har en utvidelse med innvendige gjenger 5 (fig. 2) for feste av gassventilen 1 i det endeparti av ventilhuset som vender bort fra gassrommet, idet gassventilen 1 i sine utvendige gjenger 7 er skrudd inn i de innvendige gjenger. Mot innerveggen av boringen 3 er gassventilen 1 tettet ved hjelp av en pakning 9 med et kileformet tverrsnitt. Gassventilen 1 er av vanlig konstruksjon og har en i lengderetningen forskyvbart opplagret, sentral ventilstamme 11, som av en ventilfjær 12 normalt er forspent til en lukkestilling og har et ventillegeme 13 av et ettergivende pakningsmateriale som stenger det indre gjennomløp i gassventilen. Gassventilen 1 blir åpnet ved forskyvning av stammen 11 mot fjærens kraft, idet der utøves en tilsvarende innstillingskraft på den ende 15 av stammen som vender opp på figuren.

Ventilhuset 4 har på det endeparti som vender bort fra gassrommet i akkumulatoren og er tilordnet gassventilen, en redusert ytterdiameter og utvendige gjenger 17. Det parti av ventilhuset som grenser til det reduserte endeparti og selv ikke har redusert diameter har utvendige gjenger 40 som en kappemutter med innvendige gjenger 37 kan skrus inn på. En ringformet gjengehylse 19 med utvendige gjenger 38 er skrudd inn i kappemutterens innerliggende gjengeavsnitt av de innvendige gjenger 37, slik at dennes indre boring 20 av sekskantform griper om endepartiet av ventilhuset 4 med utvendige gjenger 17, når kappemutteren 35 er skrudd på ventilhuset 4. Med sin indre boring 20 danner gjengehylsen 19 et delavsnitt av den normalt avlukkede utslipps- eller utløpskanal av gassventilen 1, som strekker seg fra gassrommet via boringen 3 i ventilhuset 4, gjennom den normalt lukkede gassventils indre gjennomgang, såvel som gjennom gjengehylsens boring 20. Hylsens boring er overfor ventilhuset 4 tettet med en O-ring 21, som sitter i en hulkil 22 i overgangen mellom ventilhusets reduserte parti som bærer de yttergjenger 17, og dettes ikke reduserte parti, og samvirker med skrå tetningsfla-ter 23 (fig. 1) ved det tilhørende endeparti av gjengehylsen 19.

Den endeflate av gjengehylsen som ligger overfor tetnings-flåtene 23 er forutsatt å være en plan tetningsflate, som en tetningsring 25 ligger an mot. Denne tilhører en ring-plate-ventil som i sin helhet er betegnet med 26, og som gassen fra utslipps- eller utløpskanalen strekker seg videre gjennom. Ring-plate-ventilen 26 er altså innkoblet bak gassventilen i serie med denne. Den har en ringskive 27 som ligger an mot den side av tetningsringen 25 som vender bort fra gjengehylsen 19, og som består av et lavtsmeltende mykt loddemetall, idet det i utførelseseksempelet dreier seg om en legering med smeltetemperatur i området fra 160°Ctil 170°C.

På den side av ringskiven 27 som vender bort fra tetningsringen 25, har ventilen en ytterligere tetningsring 29, som ved hjelp av en trykkplate 31 blir trykket mot ringskiven 27. Trykkplaten sørger for at tetningsringen 29 presser mot ringskiven 27 og at ringskiven 27, tetningsringen 25 og den mot denne vendende endeflate av gjengehylsen dermed presses sammen ved fjærkraften fra en forspent pakning av bladfjærer 33, hvis spenning er innstillbar ved hjelp av en sekskantnøkkel som stikkes inn gjennom den av boringen 20 dannede innersekskant. Trykkplaten 31 er en rund skive, hvis ytterdiamter er slik tilpasset kappemutterens 35 innerdiamter at den har forskyvbar føring på kappemutterens innervegg. Fjærkraften fra bladfjærene 33 utgjør ved denne anordning ring-plate-ventilens lukkekraft, som blir overført fra bladfjærene 33 via trykkplaten 31 og tetningsringen 29 til ringskiven 27 som er av et lettsmeltende materiale. Ring-plate-ventilen 26, som sammen med kappemutteren 35 og den i denne innskrudde gjengehylse 19 danner en konstruksjonsenhet, er derfor, på samme måte som gassventilen 1, normalt lukket. Gjengeforbindelsen mellom kappemutteren 35 og gjengehylsen 19 er tyngre å dreie, f.eks. ved at et klebestoff er lagt mellom begge de to delene, enn gjengeforbindelsen mellom kappemutteren 35 og ventilhuset 4, for at man, f.eks. for utskiftning av hele sikkerhetsinnretningen med en annen smeltetemperatur, skal kunne løse kappemutteren sammen med gjengehylsen fra ventilhuset 4 uten å endre den definerte fjærspenning.

Kappemutterens sidevegg har i det område som grenser til ringskiven, gjennomboringer 41 som danner utløpsenden av gassutslippskanalen. Ved en stigning i omgivelsestemperaturen til en verdi som ringskiven 27 smelter ved, beveger kraften fra bladfjærene 33 trykkplaten 31 i retning av gjengehylsen 19 og gassventilen 1, idet den smeltede ringskive 27 ikke lenger gir motlager for bladfjærkraften. En stift 45 som er utformet i ett med trykkplaten 31 i en sentral stilling og tjener som innstillingselement, beveger seg sammen med trykkflaten 31, idet innstillingselementets innstillingsbevegelse blir overført til ventilstammens ende 15, slik at gassventilen blir åpnet mot kraften fra ventilfjæren 12. Etter at ring-plate-ventilens tetning er opphevet ved at ringskiven er smeltet bort, og gassventilen 1 er åpnet ved innstillingsbevegelsen av stiften 45, blir smeiten av ringskiven 27 blåst ut gjennom kappemutterens boringer 41 og utløpskanal for gassen blir åpnet, slik at gassen kan strømme ut gjennom ventilhusets boring 3, den åpnede gassventil 1, boring 20 i gjengehylsen 19, ring-plateventilen 26, som ved smeltet ringskive 27, dvs. ved manglende opplagring av de tetningsringer 25, 29 som danner ventilseteringen, er åpen, og ut gjennom boringene 41.

Under drift kan kappemutteren 35 fjernes ved å skrus av ventilhuset 4 uten at det lekker gass fra rommet med trykkgass, fordi gassventilen 1 lukker gassystemet tett selv om kappemutteren 35 og ring-plate-ventilen er tatt av. Uten å være forhindret av at der foreligger en sikkerhetsinnretning kan således gassventilen 1, eksempelvis tjene som fylleventil for gassrommet. Etter at kappemutteren 35 med innsatte ring-plate-ventilkomponenter og tilhørende kraftdriwerkkomponenter for betjening av gassventilen 1 på ny er påskrudd, er sikker-hetsfunksjonen igjen gjenopprettet, samtidig som utløpskanalen er tett lukket ikke bare av gassventilen 1, men i tillegg også av den normalt lukkede ring-plate-ventil 26.

Istedenfor ringskiven 27 vil også en lukket skive med en

sentral boring kunne benyttes som muliggjør en gjennomgang for stiften 45.

Alle de trekk som er nevnt i den ovenstående beskrivelse eller bare kan tas ut av tegningen er ytterligere utforminger og som sådanne en del av-oppfinnelsen, selv om de ikke er fremhevet i beskrivelsen og særlig ikke er nevnt i kravene.

Claims (4)

1. Smelte-sikkerhetsinnretning som reagerer på oppnåelsen av en forutbestemt temperatur, særlig for gassystemet i hydropneumatiske trykkakkumulatorer, med en for en utstrømning av gassen fra systemet frigivbar utløpskanal som er tett avsteng-bar ved hjelp av et sperreelement, som består av et materiale som smelter ved den forutbestemte temperatur og derved frigir utløpskanalen, karakterisert ved at det til frigivning og tett avstengning av utløpskanalen foruten sperrelementet er anordnet en ventil (1), som i sin sperrestilling som lukker utløpet er forspent og ved hjelp av en innstillingsbevegelse fra et med en drivkraft bevegbart innstillingelement (31, 45) kan omstilles til åpen stilling som frigir utløpskanalen, og at sperrelementet er utformet som inn i innstillingselementet (31, 45) bevegelsesbane ragende blokkeringselement som forhindrer innstillingsbevegelsen.

2. Sikkerhetsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at sperreelementet er utformet som ringskive (27) i en ring-plate-ventil (26) , mot hvilken det er avstøttet minst én tetningsring (29, 25) som danner ventilseteringen for ring-plate-ventilen (26) og at en med ventilseteringen samvirkende ventilplate (31) også tjener som innstillingselement (31, 45) for drivkraften og som, for å forhindre innstillingsbevegelsen er avstøttet mot drivkraftens kraft via tetningsringen (29) mot ringskiven (27) som danner sperreelementet.

3. Sikkerhetsinnretning ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilplaten (31) har en fra plateplanet fremstående, sentral betjeningsstift (45) , som går gjennom åpningen til ringskiven (27) som danner sperre-elementet og av denne holdes mot drivkraft i avstand fra en ventilstamme (15, 11) i ventilen (1) som styres av innstillingselementet, og som er forskyvbar i lengderetning ved innstillingsbevegelsen for åpning av ventilen (1).

4. Sikkerhetsinnretning ifølge krav 3, karakterisert ved at den av innstillingselementet styrte ventil (1) er holdt i den sentrale, i lengderetning forløpende, en del av utløpskanalen dannende boring (3) i et sirkelsylinderformet ventilhus (4), som er utstyrt med en ytre gjenge (40), som bærer en kappemutter (35), som tjener som fjærhus for en tallerkenfjæranordning (33) som virker som drivkraft, som på den ene side avstøtter seg på den indre bunn av kappemutteren (35) og på den annen side mot ventilplaten (31) i ring-plate-ventilen (26), er ført på innerveggen av kappemutteren forskyvbart i lengderetning og via en første tetningsring (29) i ring-plate-ventilen (26) er avstøttet på ringskiven (27) som danner sperrelementet.