CN102036717B - 温度敏感部件的热防护装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种温度敏感部件的热防护装置，具有包围部件膨胀材料的包覆层(7)。包覆层(7)被由板材制成的护套(8)包围，该护套在其圆周上具有多个在热作用下排出膨胀材料的贯通孔(8a)。在膨胀材料排出时，该材料向外穿过贯通孔(8a)并环绕所要保护的部件形成绝热的包层。

Description

温度敏感部件的热防护装置
技术领域
本发明涉及温度敏感部件，特别是管接头的热防护装置，具有一个或者多个橡胶弹性的密封件，具有包围部件的包覆层，该包覆层由膨胀材料制成。这种部件特别是指管接头。但本发明并不局限于管接头，而是包括任何类型的温度敏感的部件，也就是例如也包括电气或者电子部件。
背景技术
还发挥安全技术功能的部件在例如燃烧情况下更高的温度作用于它们时，也必须能够圆满完成其任务。为此目的，公知这种部件外部通过绝缘材料覆盖或者将这种绝缘材料整合到部件本身。
例如EP 900346B1公开了具有交错套嵌两部分外壳的管接头。两个外壳部分之间设置例如玻璃棉或者石棉的绝热保护衬层。
本申请人申请了的EP 1278982B1此外公开的管接头由此增强防火性能，即它们在表面上采用膨胀材料，也就是在热作用下非常强地膨胀或起泡的材料涂层。这些例如用于消防或者燃料管线的防火接头原则上证明是有效的。但膨胀并不理想。例如，如果出现逐点发热(例如由于无意之中利用喷灯、焊枪或者这类器具接近)，那么在热源与接头的这种点状接触部位上涂层的起泡局部进行。但这一点从总能量的角度观察尚无必要，并因此没有使这种接头的热或防火特性得到改善。
还有其他类型的防火，例如像本申请人的“Flamstop-FS”，其中，接头采用隔热垫包裹和隔热垫通过封闭的盖板保持在位置上。
US专利4,879,320介绍了另一种方式的膨胀涂层，其中膨胀层附加掺入氧化铝-二氧化硅或者其他氧化金属或者其他纤维状的氧化金属。通过氧化物纤维的这种混合，改善膨胀涂层的热防护。此外它们产生反射作用。
发明内容
本发明的目的因此在于，对通过膨胀层保护的部件进行如下改进，使意外的、较小的、局部产生热作用不会导致膨胀层局部起泡。同时在对部件形成更强危险的热作用时进行得到控制的大面积起泡并因此构成附加的热防护。
依据本发明该目的由此得以实现，即包覆层由板材制成的护套包围，该护套在其圆周上具有多个用于在热作用下排出膨胀材料的贯通孔。依据本发明的构思的主要组成部分是，部件表面上的膨胀层采用保护外套覆盖，保护外套具有在其表面上分布的穿孔。
这种覆盖层下面也称为“孔板”。穿孔在此方面可以具有任意的形状。关键是穿孔截面与未穿孔材料的比例，该比例根据需要和所使用的膨胀层不同情况可以有所不同。膨胀层与孔板覆盖层依据本发明的组合在防火作用方面产生出乎意料的效果，其中，这些效果显而易见通过以下现象实现：
a.孔板提供某种附加的机械保护，防止膨胀涂层在安装所要保护的部件或者这类部件时受到损坏。
b.孔板起到附加的热防护作用。为此目的，孔板例如可以由传导良好的材料例如像铜或者铜合金制造。
c.通过孔板的保留的连接片，将热从局部范围分布到更大的扩散范围，从而在总体上小能量的局部作用时，避免膨胀层在该局部范围内起泡。孔板内的热分布减少对膨胀层的局部热作用并由此避免局部起泡。
d.通过在孔板连接片上的热分布，在强烈热作用时在相比于没有按照本发明的孔板明显更大的区域中实现得到控制的膨胀。由此优化大面积得到控制的膨胀和完全的热防护。
迄今为止没有解决的另一个问题是至今用于管接头的公知的膨胀材料的水溶性。这样通过喷射水会完全或者部分损坏的涂层并因此不能使用。本发明的特殊设计与此相反有所帮助，其中膨胀材料的主要成分例如膨胀石墨与聚合物基质相结合。孔板与这种膨胀材料的组合因此最佳，因为这种组合在与良好的防火性结合下解决可以设想的所有问题。这种专用膨胀材料的一个例子叫做FireblockTM并由Mobil Werk AG制造。这种材料除了理想的疏水和耐燃料的特性外，例如还可以通过压力铸造进行良好处理并这样压制成特别适用于可以各自使用情况的形状。
贯通孔最好按照几何图案设置。图案在圆周上可以有规则地反复不变或者改变。
贯通孔的形状对膨胀材料的膨胀性能同样具有一定的影响。事实证明特别优选的是，贯通孔被设计为基本上圆形的孔构成。圆形的孔可以使膨胀材料较好地以开始时的蘑菇形通过，该材料因此良好并在径向扩散以后构成附加的保护。
另一种有针对性的设计在于，贯通孔被设计为长孔。长孔的长度和宽度可以这样进行优化，使护套的机械强度不会大幅度降低。
优选的是，贯通孔也可以基本上以正方形构成。这种正方形的形状也形成有益的冲压工具和工具的高使用寿命。
因为护套不是在任何情况下均完全包围所要保护的部件，有利的是，护套与所要保护的部件机械，但以降低的热传递连接。这一点例如可以通过螺栓件或者所谓的“Pop铆钉”实现。
如上所述，所要保护的部件可以是任意的部件。特别优选的是，当作为管接头的部件具有一个或者多个橡胶弹性的密封件时本发明的应用领域。这种管接头例如也大量安装在船舶上，它们对船舶的安全性具有重要意义。
这种公知的管接头有利地具有用于夹紧管接头的压紧装置，其中，压紧装置最好具有螺栓和横向穿过该螺栓的夹紧螺钉。
热作用经常不仅在部件的圆周上进行，而且也来自其侧面。出于这一原因优选的是，包覆层轴向超出所要保护的部件并覆盖部件的侧面。通过加强材料投入，例如通过边缘区域的隆起状构成，在膨胀情况下该区域也可以受到良好保护，因为起泡的材料然后直至管包围接头的轴向端面。
如上所述，护套例如可以由铜或者铜合金制造。但这种材料的机械强度有限。因此有利的是，包覆层由不锈钢制造。最好使用不生锈的弹簧带钢(特别是依据DIN 1.4310或者1.4401)。通过使用不生锈的弹簧带钢，一方面提高机械强度和机械保护，另一方面由于不锈钢的导热性低而也可以产生一定的热防护。
膨胀材料的包覆层例如可以喷镀或者作为垫安装在所要保护的部件表面上。但特别优选的是，膨胀材料作为由对水和燃料敏感的网状连接材料制成的预制的、软管状的包覆层安装在部件上。
附图说明
下面借助举例反映本发明的附图对本发明进行详细说明。
附图标记是本公开文本的组成部分。
下面对附图相互关联以及整体地进行说明。相同的附图标记表示相同的部件，具有不同下标的附图标记表示功能相同或者相似的部件。其中：
图1示出依据本发明保护的管接头的端面视图；
图2示出图1管接头的俯视图；
图3示出从右侧部分剖面的图1的管接头侧视图；
图4示出从左侧部分剖面的图1的管接头侧视图；
图5示出图4沿线段V-V管接头的截面；
图6示出图1至图5所示管接头的透视图；
图7示出图1至图6所示管接头的护套的展开图；
图8示出图7展开图的一种变型；
图9示出图7或者8展开图的一种变型；
图10示出图7至图9展开图的一种变型；
图11至图14示出贯通孔的结构和形状的不同几何形状图案；以及
图15示出具有以字母构成的贯通孔护套的展开图。
具体实施方式
从图1至图6所看到的防止热作用所要保护的管接头具有外壳1，该外壳包括弯曲纵向缝隙的末端的连接片1a。连接片内装入由夹紧螺钉3横向穿过的螺栓2。螺母4用于夹紧外壳1。用于轴向抗拉连接平直管的固定环5支承在外壳1的角点上。截面上大致C形的密封垫6用于密封连接部位。
外壳的壳面上涂覆膨胀材料制成的包覆层7，也就是在热作用下强力膨胀的材料的包覆层7。包覆层外面由金属护套8包围。护套8具有用于包覆层7的膨胀材料的贯通孔8a。护套8借助例如被设计为所谓的“Pop铆钉”的固定件9穿过包覆层与外壳1连接。
图10至图15示出具有不同孔型的护套的展开图。贯通孔的形状和结构可以在确定的极限内进行选择。
如从图18所看到的那样，贯通孔例如也可以字母或者其他字符的方式构成。
附图标记
1    外壳
1a   连接片
2    螺栓
3    夹紧螺钉
4    螺母
5    固定环
6    密封垫
7    包覆层
8    护套
8a   贯通孔
9    固定件
10   护套
10a  贯通孔
11   护套
11a  贯通孔
12   护套
12a  贯通孔
13   护套
13a  贯通孔
14   护套
14a  贯通孔
15   护套
15a  贯通孔
16   护套
16a  贯通孔
17   护套
17a  贯通孔
18   护套
18a  贯通孔

Claims (22)

1.一种用于温度敏感部件的热防护装置，具有包围部件的、由膨胀材料制成的包覆层(7)，其特征在于，包覆层(7)由保护外套覆盖，其中，保护外套由板材制成的护套(8、10-18)形成，所述护套在其圆周上具有多个用于排出在热作用下涌出的膨胀材料的贯通孔(8a)。
2.如权利要求1所述的热防护装置，其特征在于，贯通孔(8a)按照几何图案设置。
3.如权利要求1或2所述的热防护装置，其特征在于，贯通孔(8a)以圆形的孔构成。
4.如权利要求1或2所述的热防护装置，其特征在于，贯通孔(10a、11a、13a)以长孔构成。
5.如权利要求1或2所述的热防护装置，其特征在于，贯通孔(12a)以正方形构成。
6.如权利要求1或2所述的热防护装置，其特征在于，护套(8)与所要保护的部件以降低的热传递机械连接。
7.如权利要求1或2所述的热防护装置，其特征在于，包覆层(7)轴向超出所要保护的部件，并至少部分地覆盖部件的侧面。
8.如权利要求7所述的热防护装置，其特征在于，包覆层(7)以隆起状覆盖部件的侧面。
9.如权利要求1或2所述的热防护装置，其特征在于，护套(8、10-18)由不锈钢制造。
10.一种用于涂覆如权利要求1-9中任一项所述的热防护装置的方法，其特征在于，膨胀材料作为已聚合的、预加工的、弹性的带制造，并随后如包覆层那样涂覆在所要保护的部件上。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，包覆层型面配合地涂覆在所要保护的部件上。
12.一种管接头，具有一个或者多个橡胶弹性的密封件(6)，具有包围管接头的由膨胀材料制成的包覆层(7)，作为热防护装置，管接头具有用于夹紧管接头的压紧装置，其特征在于，包覆层(7)被保护外套覆盖，其中，保护外套由板材制成的护套(8、10-18)形成，所述护套在其圆周上具有多个用于排出在热作用下涌出的膨胀材料的贯通孔(8a)。
13.如权利要求12所述的管接头，其特征在于，贯通孔(8a)按照几何图案设置。
14.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，贯通孔(8a)以圆形的孔构成。
15.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，贯通孔(10a、11a、13a)以长孔构成。
16.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，贯通孔(12a)以正方形构成。
17.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，护套(8)与所要保护的部件以降低的热传递机械连接。
18.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，包覆层(7)轴向超出管接头，并至少部分地覆盖管接头的侧面。
19.如权利要求18所述的管接头，其特征在于，包覆层(7)以隆起状覆盖管接头的侧面。
20.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，护套(8、10-18)由不锈钢制造。
21.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，包覆层也覆盖管接头的压紧装置。
22.如权利要求12或13所述的管接头，其特征在于，护套(8、10-18)也覆盖管接头的压紧装置。
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