CH632826A5

CH632826A5 - Vorrichtung zur ueberwachung von kunststoffrohrleitungen.

Info

Publication number: CH632826A5
Application number: CH1010078A
Authority: CH
Inventors: Paul Troesch
Original assignee: Fischer Ag Georg
Priority date: 1978-09-28
Filing date: 1978-09-28
Publication date: 1982-10-29
Also published as: EP0009628A1; ATE366T1; DE2961259D1; EP0009628B1

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Überwachung von Kunststoffrohrleitungen mit einer in derzu überwachenden Rohrleitung eingebauten Überwachungsarmatur.

Es ist eine Überwachungsanordnung für Kunststoffrohrlei-5 tungen bekannt geworden, bei welchem die Temperaturen in den Rohrleitungen über die Materialausdehnung überwacht wird. Bei Erreichen eines bestimmten Ausdehnungsmasses wird ein elektrischer Kontakt betätigt, durch welchen Signal- oder Abstellvorrichtungen ausgelöst werden. Der Nachteil dieses 10 Überwachungssystems besteht darin, dass nur Temperaturüber-schreitungen überwacht werden können. Bei Kunststoffrohrleitungen sind jedoch für deren Lebensdauer Druckerhöhungen bei zusätzlich überhöhter Temperatur kritisch.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Vor-15 richtung zur Überwachung von Kunststoffrohrleitungen zu schaffen, mittels welchem das Rohrleitungssystem bzw. eine Rohrleitung vor Bruch bei überhöhten Drücken bzw. Druckspitzen und bzw. oder überhöhter Temperatur des Mediums geschützt wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil 20 des Patentanspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen.

Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen.

Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen anhand von mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen Vorrichtung mit einer Überwachungsarmatur und einem Absperrventil im Längsschnitt;

Fig. 2 eine Ausführungsvariante der in Fig. 1 gezeigten Überwachungsarmatur mit dem Absperrventil im Längsschnitt; Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante von Fig. 2, und Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante der in Fig. 1 gezeigten Überwachungsarmatur im Längsschnitt.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung zur Überwachung von Kunststoffrohrleitungen besteht aus einer Überwachungsarmatur 1, welche in einer zu überwachenden Rohrleitung 2 eingebaut ist, einem Absperrventil 3 und bzw. oder einem mit der Überwachungsarmatur 1 wirkverbundenen optischen oder akustischen 40 Signalgeber 4. Die Überwachungsarmatur 1 besteht aus einem Gehäuse 5, in welchem ein Rohrstück 6 mit einer gegenüber der Rohrleitung 2 geringeren Festigkeit gegen Innendruck koaxial zu dieser angeordnet ist. Das Gehäuse 5 ist zweiteilig mit einer zur Längsachse des Rohrstückes 6 senkrecht angeordneten Trenn-45 fuge 7 ausgebildet und wird durch in Flanschen 8 angeordnete Schrauben zusammengehalten. Jede Hälfte des Gehäuses 1 weist eine Bohrung 9, welche dem Innendurchmesser der Rohrleitung 2 entspricht, einer Ausdrehung 10 für die Zentrierung des Rohrstückes 6 und eine Ausdrehung 11 auf, welche zusammen 50 mit dem Rohrstück 6 eine ringförmige Kammer 12 bildet. Das Rohrstück 6 weist den gleichen Innendurchmesser, aber in einer Teillänge, welche der Länge der Kammer 12 entspricht, eine geringere Wandstärke als die Rohrleitung 2 auf. Durch Anordnung von Dichtungen 13 in den Ausdrehungen 10 und einer 55 Dichtung 14 in einer Fläche der Trennfuge 7 ist die Kammer 12 gegenüber der Bohrung 9 bzw. dem Innendurchmesser des Rohrstückes 6 und gegen aussen abgedichtet. Die Verbindung der Überwachungsarmatur 1 mit der Rohrleitung 2 erfolgt mittels einer Klemmverbindung 15, wobei auch Schraubverbindungen 60 möglich sind.

Nachfolgend der Überwachungsarmatur 1 ist in der Rohrleitung 2 das Absperrventil 3, vorzugsweise ein Membranventil, eingebaut. Dieses Absperrventil 3 besteht aus einem Gehäuse 30, einer Membrane 31 und einem Deckel 32 mit einer Druck-65 kammer 33. Die Druckkammer 33 ist mittels einer Leitung 16 mit der Kammer 12 der Überwachungsarmatur 1 verbunden. In der Leitung 16 ist ein handbetätigtes Dreiwegventil 17 zur Absperrung dieser Leitung 16 angeordnet.

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Weiterhin ist die Kammer 12 der Überwachungsarmatur 1 mittels einer Leitung 18 mit einem Druckschalter 19 verbunden, welcher einen durch eine Membrane 20 betätigbaren elektrischen Schalter 21 aufweist. Dieser Schalter 21 ist mittels Leitungen mit dem optischen oder akustischen Signalgeber 4 wirkverbunden.

Die Arbeitsweise der hier beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt: Das als Sollbruchstelle ausgebildete Rohrstück 6 in der Überwachungsarmatur 1 ist vorteilhafterweise aus dem gleichen Material - ein Kunststoff- wie die zu überwachende Rohrleitung 2 hergestellt und weist durch die geringere Wandstärke bei der jeweiligen Temperatur des Durchflussmediums jeweils eine entsprechend niedrigere Festigkeit gegen Innendruck auf. Dadurch kann das Rohrstück 6 bei überhöhter Temperatur und bzw. oder überhöhtem Druck in der Rohrleitung 2 bersten, wodurch das Durchflussmedium in die Kammer 12 und von hier durch die Leitungen 18 und 16 zu dem Druckschalter 19 und dem Absperrventil 3 gelangt. Der Druckaufbau im Druckschalter 19 bewirkt ein Durchbiegen der Membrane 20, wodurch ein Schaltkontakt des Schalters 21 geschlossen wird. Dies löst im Signalgeber 4 ein akustisches oder optisches Signal aus. Gleichzeitig baut sich in der Druckkammer 33 des Absperrventiles 3 ein Druck auf, wodurch die Membrane 31 den Durchfluss im Gehäuse 30 schliesst und somit die zu überwachende Rohrleitung 2 absperrt. Die Steuerverhältnisse des Absperrventiles 3 müssen dabei so ausgelegt sein, dass bei gleicher Höhe von Steuer- und Betriebsdruck das Absperrventil 3 geschlossen ist.

Ist jedoch weiterhin eine Versorgung der Verbrauchsstellen mit dem Durchflussmedium vorübergehend erforderlich, kann durch Schliessen der Leitung 16 mittels des Dreiwegventils 17 das Absperrventil 3 wieder geöffnet werden. Der Signalgeber 4 bleibt dabei weiter im Betrieb. Zum Auswechseln des geborstenen Rohrstückes 6 muss die Zuleitung zur Überwachungsarmatur 1 geschlossen werden. Nach Ausbau der Überwachungsarmatur 1 kann durch Lösen der Schrauben in dem Flansch 8 das geborstene Rohrstück 6 durch ein neues ersetzt werden. Anstelle des mittels dem Durchflussmedium betätigbaren Absperrventil 3 kann auch ein elektrisch schaltbares Absperrventil eingebaut werden, welches durch Schliessen des Schalters 21 im Druckschalter 19 betätigt wird. Es kann auch ganz auf die automatische Absperrung der zu überwachenden Rohrleitung 2 verzichtet und nur der Signalgeber 4 angeordnet werden.

In der Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante der Überwachungsarmatur 1 mit einem mittels einer Klemmverbindung 15 direkt daran befestigten Absperrventiles 3 dargestellt. In einem Teil des Gehäuses 5 ist direkt das Dreiwegventil 17 angeordnet, welches mittels der Leitung 16 mit der Druckkammer 33 des Absperrventiles 3 verbunden ist.

Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante von Fig. 2, wobei die Überwachungsarmatur 1 und das Absperrventil 3 eine einheitliche Armatur bildet. In einem gemeinsamen Gehäuse 50 ist das Rohrstück 6 wie bereits zu Fig. 1 beschrieben angeordnet, wobei dieses ein Aussengewinde 60 aufweist, mit welchem es in ein Flanschteil 51 einschraubbar ist. Der Flanschteil 51 ist mit Schrauben oder einer Gewindeverbindung am Gehäuse 50 befe632 826

stigt. Dies ermöglicht ebenfalls einen leichten Ausbau des geborstenen Rohrstückes 6. Das Dreiwegventil 17 ist im Deckel 32 angeordnet, wobei die Leitung 16 durch im Gehäuse 50 und im Deckel 32 angeordnete Bohrungen bzw. Kanäle 52 gebildet wird. Selbstverständlich kann auch bei diesen beiden Ausführungsvarianten ein Signalgeber angeschlossen werden. Besonders die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsvariante einer Überwachungs- und Absperrarmatur zeichnet sich durch deren kompakte und einfache Bauweise aus, wobei beim Einbau in die zu überwachende Rohrleitung 2 Verbindungselemente eingespart werden.

In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante der inFig. 1 gezeigten Überwachungsarmatur 1 dargestellt. Das Gehäuse 5 ist hierbei T-förmig ausgebildet, wobei das Rohrstück 6 mit dessen Längsachse senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung 2 angeordnet ist. Das Rohrstück 6 bildet, wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, mit der Ausdrehung 11 des Gehäuseteiles 55 die Kammer 12. Das Rohrstück 6 ragt über das Ende des Gehäuseteils 55 hinaus und wird mittels eines abnehmbaren Deckels 56 abgedeckt. Eine Dichtung 57 gewährleistet Dichtheit gegen aussen. An dem über dem Gehäuseteil 55 hinausragenden Ende des Rohrstückes 6 sind radiale Bohrungen 61 angeordnet, welche das Herausziehen des geborstenen Rohrstückes 6 erleichtern.

Das Gehäuse 5 weist eine in das Rohrstück 6 hineinragende und in dessen Längsachse angeordnete Trennwand 58 auf, durch welche das Durchflussmedium in das Rohrstück 6 umgelenkt wird. Zur Entlüftung des zwischen dem Deckel 56 und dem Gehäuseteil 55 befindlichen Raumes ist im Gehäuseteil 55 eine Entlüftungsbohrung 59 angeordnet. Wie bereits zu Fig. 1 beschrieben, ist auch diese Überwachungsarmatur 1 mit einem Absperrventil 3 bzw. mit einem Signalgeber 4 oder mit beiden wirkverbunden. Diese zu Fig. 4 beschriebene Überwachungsarmatur bietet den Vorteil, dass das geborstene Rohrstück 6 ohne Ausbau der gesamten Armatur auswechselbar ist. Selbstverständlich sind Kombinationen mit einem Absperrventil entsprechend den Fig. 3 und 4 auch bei dieser Ausführungsvariante möglich.

Die Überwachungsarmatur mit oder ohne dem nachfolgenden Absperrventil sollte vorteilhafterweise unmittelbar nach einem Druck- bzw. Temperaturerzeuger, z.B. einem Boiler, angeordnet werden, wodurch die nachfolgenden Rohrleitungen bis zur Verbrauchsstelle überwacht und automatisch bei Bruch des als «Sollbruchstelle» ausgebildeten Rohrstückes abgesperrt werden bzw. ein Signal ausgelöst wird. Wenn die Rohrleitungen für einen bestimmten Druck und Temperatur sowie für eine Lebensdauer z. B. von 50 Jahren mit einem Sicherheitsfaktor von 1,5 berechnet wurden, so kann das Rohrstück ohne Sicherheit ausgelegt werden. Dies gewährleistet einen Schutz der Rohrleitungen vor länger andauernden Überlastungen mit einfachen Mitteln.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Überwachung von Rohrleitungen ermöglicht jetzt die Verwendung von Kunststoffrohren in Anwendungsbereichen wie z. B. bei Sanitär-Installatio-nen mit Warm- und Kaltwasserbetrieb, wo dies aus Sicherheitsgründen bis jetzt nur mit grossem Aufwand-z. B. Überdimensionierung - möglich war.

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2 Blatt Zeichnungen

Claims

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1. Vorrichtung zur Überwachung von Kunststoffrohrleitungen mit einer in der zu überwachenden Rohrleitung eingebauten Überwachungsarmatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsarmatur (1) ein in einem Gehäuse (5,50) angeordnetes Rohrstück (6) aufweist, dessen Festigkeit gegen Innendruck mindestens über eine Teillänge geringer ist als die der zu überwachenden Rohrleitung (2) und dass zwischen dem Aussen-umfang des Rohrstückes (6) und dem Gehäuse (5,50) eine dichte, ringförmige Kammer (12) angeordnet ist, welche mit einem Signalgeber (4) oder/und mit einem in der Rohrleitung (2) eingebauten Absperrventil (3) wirkverbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Innendurchmesser und der Werkstoff des Rohrstückes (6) dem der zu überwachenden Rohrleitung (2) entspricht und dessen Wandstärke geringer ist als die der Rohrleitung (2).

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (6) koaxial zur Rohrleitung (2) im Gehäuse (5, 50) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5,50) zweiteilig mit je einem senkrecht zur Längsachse des Rohrstückes (6) angeordneten Trennfuge (7) ausgebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) T-förmig ausgebildet ist und das Rohrstück (6) mit dessen Längsachse senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung (2) angeordnet ist (Fig. 4).

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine in das Rohrstück (6) hineinragende und in dessen Längsachse angeordnete Trennwand (58) aufweist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (6) mit einem Ende über das Gehäuse (5) hinausragt und mittels einem am Gehäuse (5) abnehmbar befestigten Deckel (56) dicht abgedeckt ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) mittels einer Leitung (18) mit einem durch das Durchflussmedium betätigbaren und mindestens einen elektrischen Schalter (21) aufweisenden Druckschalter (19) verbunden ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter (19) mit einem optischen oder akustischen Signalgeber (4) wirkverbunden ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter (19) mit einem in der Rohrleitung (2) angeordneten elektrisch betätigbaren Absperrventil wirkverbunden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) mittels einer Leitung (16) mit einem in der Rohrleitung (2) angeordneten und mit dem Durchflussmedium betätigbaren Absperrventil (3) verbunden ist.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (3) als Membranenventil ausgebildet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass in der Leitung (16) ein Dreiwegventil (17) angeordnet ist.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (3) in Durchflussrichtung gesehen direkt nachfolgend an der Übervvachungsarmatur (1) befestigt ist und dass das Dreiwegven-til (17) im Gehäuse (5) der Überwachungsarmatur (1) angeordnet ist (Fig. 2).

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungsarmatur ( 1 ), das Absperrventil (3) und das Dreiwegventil (17) eine ein Gehäuse (50) aufweisende Armatur bilden (Fig. 3).