CH639468A5 - Explosionsschutz-absperrvorrichtung mit treibmittelbetaetigtem schliessorgan. - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Explosionsschutz-Ab- Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beilie-

sperrvorrichtung mit reibmittelbetätigtem Schliessorgan, wie genden Zeichnung dargestellt; darin zeigen:

sie als Sicherheitsorgan in Rohrleitungen verwendet wird, die Fig. 1 in Seitenansicht einen Explosionsschutz-Schieber ein unter bestimmten Betriebsumständen zu Explosionen nei- mit linear bewegbarer Schliessplatte in Offenlage,

gendes Medium (Gase, Flüssigkeiten, Stäube) führen. Eine 40 Fig. 2 einen Axialschnitt durch den Schieber nach Linie solche Absperrvorrichtung (Schieber oder Klappe) hat die II-II in Fig. 1, unmittelbar vor der Schliesslage, und

Aufgabe, bei Ansprechen der Schliessvorrichtung auf einen Fig. 3 in grösserem Massstab die Aufschlagpartie in An-

stromaufwärts angeordneten Flammelder innerhalb derart sieht gemäss Fig. 1, jedoch in der Schieberstellung nach kurzer Zeit zu schliessen, dass eine Fortpflanzung der Explo- Fig. 2.

sion über die Absperrvorrichtung hinaus verunmöglicht ist. 45 Der gezeichnete Schieber besitzt ein (zweiteiliges) Gehäuse Es ist bekannt, Schieber dieser Art mittels eines geeigneten 1, in welchem eine mit glatten, planparallelen Flächen und Treibmittels, z.B. Stickstoff oder Luft, zu schliessen, wobei angeschrägter, unterer Schliesskante 2a versehene Schieber-Schliesszeiten um 40 bis 50 ms erreicht wurden. Je nach Zünd- platte 2 verschiebbar ist. Die Schieberplatte 2 ist senkrecht zur freudigkeit des Mediums bzw. Fortpflanzungsgeschwindig- Durchflussrichtung des Schiebers zwischen den Gehäuseteilen keit der Explosion setzt dies aber einen relativ grossen Ab- so nach aussen geführt und über eine Mitnehmerkupplung 3 bestand des Flammelders vom Schieber voraus, d.h. es sind rela- grenzt winkelbeweglich an einer Kolbenstange 4 befestigt, tiv grosse Leitungsabschnitte ungeschützt. Eine Verbesserung Die Kolbenstange 4 trägt einen Kolben 5, der in einem Zylin-könnte nur durch kürzere Schliesszeiten erreicht werden. Da der 6 geführt ist. Der Zylinder 6 ist auf einer auf Tragsäulen 7 es sich bei solchen Absperrvorrichtungen aber meist um rela- abgestützten Stützplatte 8 montiert, welche Tragsäulen 7 ih-tiv grosse Organe handelt, mit Schieberplatten oder Klappen- 55 rerseits auf der ebenen Gehäuseoberseite abgestützt sind. Seittellern relativ grosser zu bewegender Masse, sind nicht nur lieh am Zylinder 6 ist ein Treibmittelbehälter 9 befestigt, der entsprechend hohe Treibmitteldrucke zur Erzielung der gefor- in an sich bekannter Weise über eine mittels Flammelder steu-derten kleinen Schliesszeiten erforderlich, sondern es treten erbare Zuführung mit dem Zylinder 6 verbunden ist.

beim Schliessen des Schliessorgans derart grosse Schlagkräfte Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die kreisbogenförmige auf, dass nicht nur das Schliessorgan selbst und seine Sitzflä- 60 Schliesskante 2a der Schieberplatte 2 zum Zusammenwirken chen bzw. die vorgesehenen Dichtungen leicht zerstört wer- mit einer in einer Gehäusenut liegenden Dichtung 10 be-

den, sondern dass auch das Schieber- oder Klappengehäuse stimmt, wobei die Schieberplatte 2 in ihrer Schliesslage die als Ganzes nur durch erheblichen baulichen Aufwand massiv Dichtung 10 um einen geringen Grad zusammendrücken soll,

und widerstandsfest genug ausgebildet werden kann. Es versteht sich, dass der Schliesshub des Kolbens 5 der Schie-

Die vorliegende Erfindung bezweckt deshalb die Schaf- es berplatte 2 das Erreichen dieser idealen Endlage erlauben fung einer Explosionsschutz-Absperrvorrichtung mit treib- muss. Da die Schieberplatte 2 bei ungehinderter Schliessbewe-

mittelbetätigtem Schliessorgan, die trotz minimalem bauli- gung, die, ungelöst durch das Treibmittel (zweckmässig chem Aufwand erheblich kürzere Schliesszeiten als bekannte Druckluft), mit enormer Geschwindigkeit erfolgt, beim Auf-

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schlagen auf die Dichtung 10 diese, ebeonso wie das Gehäuse bzw. sich selbst, unweigerlich zerstören würde, muss ein die Schieberplattenbewegung begrenzender Anschlag vorgesehen sein. Dabei zeigt sich, dass weder der Kolben 5 mit dem Zylinderboden als Anschlag zusammenwirken kann, noch dass irgend ein anderer die Schliesslage festlegender starrer Anschlag, z.B. am Gehäuse, vorgesehen sein kann; jedes solches plötzliches Blockieren der Plattenbewegung durch feste Anschläge würde unweigerlich zu einer Zerstörung der Anschläge bzw. des Gehäuses oder der bewegten Schieberteile führen. Eine entsprechende Verstärkung von Kolben 5, Kolbenstange 4, Kupplung 3 und Schieberplatte 2 verbietet sich schon wegen der damit verbundenen Vergrösserung der bewegten Masse, was zu noch grösseren Schlägen führt, während eine Verstärkung des Gehäuses zu unverhältnismässig voluminösen und schweren Schiebern führen müsste. Dazu kommt, dass starre Anschläge, ebenso wie elastische, zu federndem Zurückspringen der Schieberplatte und damit zur Verhinderung einwandfreien, bleibenden Schliessens führen müssten.

Um trotzdem bei einem ganz normalen, d.h. nicht speziell verstärkten, Schieber sehr kleine Schliesszeiten von z.B. 25 ms möglich zu machen, was zwangsläufig zu entsprechend grossen Aufschlagkräften führt, wird erfindungsgemäss folgendes vorgeschlagen:

Die Kupplung 3 ist beidseits der Schieberplatte 2 mit dem Gehäuse 1 zugekehrten Anschlagflächen 11 versehen. Zum Zusammenwirken mit diesen Anschlagflächen 11 sind auf der ebenen Gehäuseoberseite zwei Stossfängerblöcke 12 aus Blei montiert. Die Höhe a dieser Blöcke 12 ist etwas grösser als jener Abstand b, den die Schliesskante 2a der Schieberplatte 2 von ihrer Schliesslage einnimmt, wenn die Anschlagfläche 11 des Kupplungsgliedes 3 auf die Stossfängerblöcke 12 auftreffen (Fig. 2). Anderseits ist der Querschnitt bzw. die Masse dieser unter sich gleichen Stossfängerblöcke 12 so gewählt, dass bei Auslösung der Treibmittelzufuhr zum Zylinder 6 infolge

Ansprechens auf einen Flammelder und gegen ihre Schliesslage hin getriebener Schieberplatte 2, durch die Anschlagflächen 11 des Kupplungsgliedes 3 die Höhe der Stossfängerblöcke 12 unter plastischer Deformation der letzteren genau s um die Höhe b reduziert wird. Da die Blechblöcke 12 praktisch keinerlei Elastizität besitzen, wird die gesamte Schlagkraft durch die bleibende Deformation aufgenommen. Weder ein Zurückfedern der Schieberplatte noch eine Einleitung von zu Zerstörungen der Dichtung 10 bzw. des Gehäuses 1 füh-io renden Kräften in diese Schieberteile ist zu befürchten.

Es ist natürlich auch denkbar, dass auch gewisse Bleilegierungen oder andere unelastisch bleibend deformierbare Materialien für die Stossfängerblöcke verwendet werden können. Wesentlich ist nur, dass die Stossfängerblöcke allein durch 15 ihre plastische Deformation während eines nur wenige mm betragenden, vom Auftreffen der Anschlagflächen auf die Blöcke bis zum Erreichen der Schliesslage der Schieberplatte gerechneten Endabschnitts der Schliessbewegung der Schieberplatte die bei den erwünschten kleinen Schliesszeiten zwi-20 sehen 20 und 30 ms auftretenden Schlagenergien praktisch vollständig aufzunehmen vermögen.

Die beim gezeichneten Beispiel auf dem Gehäuse 1 festgeschraubten Tragplatten 13 für die Blöcke 12 lassen sich nach Deformation der Blöcke 12 ohne weiteres entfernen und 25 durch mit neuen Blöcken 12 bestückte Platten ersetzen.

Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass das beschriebene Aufschlagvernichtungs- und Bewegungsbegrenzungs-prinzip mittels bleibend deformierbaren Stossfangern auch bei Explosionsschutz-Klappen anwendbar ist, also überall so dort, wo das Schliessorgan schlagartig in seine korrekte Schliesslage zu bringen ist. Auch in diesem Fall wäre am Vorrichtungsgehäuse ein Stossfängerblock, z.B. aus Blei, auswechselbar vorgesehen, der vom Anschlag am Kupplungsglied zwischen Betätigungsorgan und Klappe während des 35 Endabschnitts der Drehbewegung der Klappe bleibend deformiert wird.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. 639 468 2

   PATENTANSPRÜCHE Absperrvorrichtungen dieser Art ermöglicht, und die zu kei-

   1. Explosionsschutz-Absperrvorrichtung mit treibmittel- nerlei die Absperrfunktion beeinträchtigenden Zerstörungen betätigtem Schliessorgan, dadurch gekennzeichnet, dass ein von Vorrichtungsteilen führt.

   die Schliesskraft des Treibmittels auf das Schliessorgan (2) Zu diesem Zweck ist die Absperrvorrichtung erfindungs-

   übertragendes Betätigungsglied (4) mit dem Schliessorgan 5 gemäss dadurch gekennzeichnet, dass ein die Schliesskraft des durch ein Kupplungsglied (3) gekuppelt ist, wobei das Kupp- Treibmittels auf das Schliessorgan übertragendes Betäti-

   lungsglied (3) als Anschlag ausgebildet ist, der während des gungsglied mit dem Schliessorgan durch ein Kupplungsglied

   Endabschnitts (b) der Schliessbewegung des Schliessorgans gekuppelt ist, wobei das Kupplungsglied als Anschlag ausge-

   (2) mit einem am Vorrichtungsgehäuse (1) angeordneten bildet ist, der während des Endabschnitts der Schliessbewe-

   Stossfänger (12) zusammenwirkt, der aus plastisch verform- i0 gung des Schliessorgans mit einem am Vorrichtungsgehäuse barem Material besteht, wobei dieses während des Endab- angeordneten Stossfänger zusammenwirkt, der aus plastisch schnitts (b) der Schliessbewegung unter Aufnahme der Auf- verformbarem Material besteht, wobei dieses während des schlagenergie des Schliessorgans (2) vom Anschlag bleibend Endabschnitts der Schliessbewegung unter Aufnahme der deformiert wird. Aufschlagenergie des Schliessorgans vom Anschlag bleibend
2. 2. Explosionsschutz-Absperrvorrichtung nach Anspruch 15 deformiert wird.

   1 mit senkrecht zur Durchflussrichtung bewegbarer Schieber- Als Stossfängermaterial hat sich Blei besonders vorteilplatte als Schliessorgan, dadurch gekennzeichnet, dass der haft erwiesen. Auf Grund der Grösse der Anschlagfläche, der Stossfänger aus zwei plastisch verformbaren Blöcken (12) be- mit dem Schliessorgan bewegten Masse und der Treibkraft steht, die beidseits der Schieberplatte (2) auswechselbar am lassen sich Masse und Dicke des Stossfängers (in Bewegungs-Gehäuse (1) befestigt sind, und mit entsprechenden Anschlag- 2orichtung des Schliessorgans) so festlegen, dass das Schliessor-flächen (11 ) des Kupplungsglieds (3) zusammenwirken. gan nach Auftreffen des Anschlags auf den Stossfänger unter
3. 3. Explosionsschutz-Absperrvorrichtung nach Anspruch entsprechender bleibender Deformation des letzteren, genau

   1 mit einer Klappe als Schliessorgan, welche um eine recht- in der gewünschten Schliesslage zum Stillstand kommt. Da winklig zur Durchflussrichtung stehende Achse schwenkbar die Stossfangerdeformation völlig unelastisch erfolgt, treten ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Stossfänger aus einem 25 weder am den Stossfänger abstützenden Gehäuse noch am auswechselbar am Vorrichtungsgehäuse angebrachten pia- Kupplungsglied bzw. am Schliessorgan zu zerstörerischen stisch verformbaren Block besteht, mit welchem eine am Schlägen führende Kräfte auf. Es hat sich dabei gezeigt, dass Kupplungsglied vorgesehene Anschlagfläche zusam- handelsübliche, nicht als Explosionssicherung gebaute Schie-menwirkt. ber oder Klappen allein durch Anordnung von Anschlag und
4. 4. Explosionsschutz-Absperrvorrichtung nach Anspruch 30 Stossfänger gemäss Erfindung, also ohne spezielle Verstär-

   2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die plastisch kung von Vorrichtungsteilen, zu einwandfrei arbeitenden Ex-deformierbaren Blöcke ( 12) aus Blei oder einer Bleilegierung plosionsschutz-Absperrvorrichtungen ausgebildet werden bestehen. können, die allein durch Ersatz des jeweils deformierten

   Stossfängers für vielmaligen Schliessvorgang bereitgestellt

   35 werden können.