CZ46394A3

CZ46394A3 - Method of checking a gas escaping through a leaky gas holder or a gas reservoir for liquid gas and apparatus for making the same

Info

Publication number: CZ46394A3
Application number: CZ94463A
Authority: CZ
Inventors: Uwe Brede; Josef Kraft
Original assignee: Dynamit Nobel Ag
Priority date: 1993-03-09
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1997-07-16
Also published as: EP0615120A3; BR9400841A; KR940021980A; CN1099478A; DE4307378A1; JPH06300658A; EP0615120A2; US5495748A

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu kontroly plynu unikajícího netěsností plynojemu nebo nádrže na zkapalněný plyn, jakož i zařízení pro provádění tohoto způsobu.

Bosavádní stav techniky

Plynojemy nebo nádrže na zkapalněný plyn se používají v mnoha oblastech soukromého a průmyslového života.

Z dosud nezveřejněné německé patentové přihlášky P 41 35 547 je znám plynový generátor pro nafouknutelný ochranný vak pro ochranu posádky motorového vozidla před zraněním při nárazu / airbag/,přičemž materiál vyvíjející plyn pro výrobu stlačeného plynu,kterým se vak proti nárazu nafukuje, je zkapalněný plyn. Plynové generátory nebo generátory na zkapalněný plyn mají ten zásadní nedostatek,že při netěsnostech popřípadě prasklinách nádrže a zejména míst sváru na nádrži může plyn uniknout. Za takových okolností již neexistuje funkční pohotovost plynových generátorů.

Všeobecně je známo, že se pro přezkoušení tlaku v plynové nádrži používají například tlakové manometry. To ale není u nádrží na zkapalněný plyn možné, nebot za přítomnosti netěsnosti zůstává tlak v plynné fázi , to znamená nad zkapalněným plynem ,téměř konstantní.

Vynález si proto klade za základní úlohu,uvést způsob a zařízení,pomocí něhož popřípadě pomocí nichž

-2by se umožnila jednoduchá a bezpečná kontrola ply nu unikajícího netěsností u plynojemu nebo nádrže na zkapalněný plyn.

Podstata vynálezu

Podle vynálezu je způsob kontroly plynu unikajícího netěsností založen na tom, že se místa nádrže ohrožená netěsností spojí s alespoň čá stečně evakuovaným měřícím prostorem a změna tlaku v měřícím prostoru se položí za rovnu míře těs nosti nádrže.

Měřící prostor slouží tedy jako tak zvaný gradient plynu, to znamená, že již nepatrné netěsnosti by měly značně zvýšit tlak v měřícím prostoru. Jestliže měřící prostor je vůči atmosféře sám netěsný a tím zvýšení tlaku v měřícím prostoru nemůže pocházet z netěshosti nádrže,tak ví uživatel plynojemu popřípadě nádrže na zka palněný plyn při nejmenším, že je radno mít se na pozoru.

S výhodou se kontrola plynu unikajícího netěsností používá pro kontrolu plynojemů a nádrží na zkapalněný plyn plynových generátorů pro nafouknut elné ochranné vaky / airbagy/. U těchto plynových generátorů se musí zaručit funkční pohotovost ještě i po době více roků.

S výhodou X/ se kontrola plynu unikajícího netěsností integruje do kontrolního systému zapalovacího okruhu plynového generátoru, To se může provést například tak, že se při zvýšení tlaku v měřícím prostoru ozve varovný signál.

-3Zařízení pro provádění způsobu, u něhož nádrž vykazuje uzavíratelný plnící otvor, se podle vynálezu vyznačuje tím, že měřící prostor je spirálová trubka / spirálový barometr /, jehož jeden konec je spojen přímo nebo přes nátrubek s plnícím otvorem , a jehož druhý konec je uzavřený a je spojen s ovládacími členy tak, že se při zvýšení tlaku v měřícím prostoru uvedou ovládací členy automaticky do činnosti.

£ Spirálová trubka, popřípadě spirálový barometr mají tu výhodu, že jejich vnější obvod závisí na tlakovém rozdílu mezi atmosferickým tlakem a tlakem v trubce.

Když spirálová trubka není spojena přímo ; ' ' s plnícím otvorem, nýbrž je s ním spojena přes nátrubek,obklopuje s výhodou nátrubek plnící otvor se všech stran jako hrnec a je připevněn těsně na nádrži, přičemž vnitřní prostor nátrubku je spojen s vnitřním prostorem spirálové trubky.

Alternativní zařízení pro provádění způsobu , u něhož nádrž vykazuj fovněž uzavíratelný plnící otvor, se vyznačuje tím, že měřící prostor je vnitřní prostor nátrubku obklopujícího plnící otvor a vnitřní prostor vykazuje vůči atmosféře pohyblivou stěnu, přičemž poloha stěny závisí na rozdílu tlakumezi tlakem ve vnitřním prostoru nátrubku a tlakem atmosféry.

U tohoto zařízení vyvolává zvýšení tlaku v měřícím prostoru přímo posunutí stěny, které se pokládá za míru těsnosti nádrže.

-4S výhodou jsou na stěně směrem ven vyčnívající ovládací členy.

S výhodou je pohyblivá stěna membrána nfebo píst

Aby již malé netěsnosti způsobily zřetelné posu nutí stěny, je výhodné opatřit pohyblivou stěnu ve smru ,který je protilehlý směru síly atmosferického tlaku pružnou silou, tak, aby se již při nepatrném zvýšení tlaku stěna pohybovala protilehle Ke směru síly atmosferického tlaku, popřípadě aby se vy klenula.

Ovládací členy jsou s výhodou regulační orgány, spínače, kontrolní zařízení nebo měřící zařízení.

Přehled obrázků na výkrese

Dále Je vynález blíže vysvětlen pomocí výkresů. Jednotlivé obr. ukazujís obr. 1 kontrolu plynu unikajícího netěsností se spirálovou trubkou,která je přímo spojena s plnícím otvorem nádrže >

obr. 2 kontrolu plynu unikajícího netěsností podle obr. 1, ,»de spirálová trubka je spojena přes nátrubek s plnícím otvorem j obr. 3 schéma kontrolního zařízení plynového generátoru s integrovanou kontrolou plynu unikajícího netěsností podle vynálezu ;

obr. 4 kontrola plynu unikajícího netěsností s membránou zatíženou pružinou ;

obr. 5 kontrola plynu unikajícího netěsností s membránouⁿ§atíženou pružinou ;

-5ebr. 6 kontrola plynu unikajícího netěsností s vlnovcem a obr. 7 kontrola plynu unikajícího netěsností s pístem zatíženým pružinou.

Příklady provedení vynálezu

Obr. 1 ukazuje nádrž na zkapalněný plyn nebo tlakový plyn. Nádrž 1 je jednodílná a nemá žádný svárový šev. Na čelní straně nádrže 1 se krk nádrže 1 zužuje na plnící otvor 4. Po naplnění nádrže 1 se plnící otvor smáčkne / viz zářez 11 / takže se plnící otvor 4 může bez problémů uzavřít bodovým svárem 12. Bodový svár 12 je na obr. 1 znázorněn v průřezu.

K plnícímu otvoru 4 je připevněna spirálová trubka £ tak, aby se při eventuální netěsnosti bodového sváru 12 dostal unikající plyn do spirálové trubky Spirálová trubka £ může být za tím účelem na svém konci přivráceném k plnícímu otvoru 4 rozšířena a nastrčena přes plnící otvor 4 a potom přivařena. Svařování je naznačeno vztahovou značkou 13. Druhý konec spirálové trubky £ uzavřený.Před uzavřením se ale ve spirálové trubce £ vetvoří vakuum , nebo při nejmenším částečné vakuum. Konec spirálové trubky £ odvrácený od plnícího otvoru 4 je poněkud ohnut a tvoří s odpovídajícím protikusem spínač 14.

Po vytvoření vakua popřípadě částečného vakua ve spirálové trubce £ / měřící prostor 2/ se spínač 14 nastaví tak, aby normální kolísání tlaku vzduchu nevyvolalo uzavření spínače 14. Spínač 14 je ale

-6při uvolnění vakua popřípadě částečného vakua v mě řícím prostoru 2 uzavřen. K tomu je nutné vědět , že spirálová trubka £ vykazuje v evakuováném stavu menší obvod než v zavzdušněném stavu·

Jestliže se během doby změní podtlak ve spirálové trubce £ , zvětší se obvod spirálového vinutí spirálové trubky , až se při vzniku určitého tlaku spínač 14 uzavře·

Zmenšení podtlaku ve spirálové trubce £ mů že mít dva důvody . První příčinou je netěsnost svarového bodu 12 a druhou příčinou je netěsnost spirálové trubky vůči atmosféře· V obou případech působí podtlak jako určitý druh pohlcovače plynu , to znamená, že indikuje i netěsnosti vůči atmosféře jako chybu, a působí proto jako samočinná kontrola. Přesnost je kromě jiného závislá na objemu měřícího prostoru 2, to znamená na objemu vnitřního prostoru spirálové trubky 2 ·

Čím je objem menší, tím dříve povolí při netěsnosti podtlak, čímž se uzavře spínač 14 ·

Zejména dobře se popsaná kontrolanatěsnosti hodí pro plynojemy a nádrže zkapalněného plynu plynových generátorů pro nafouknutelné ochranné vaky proti nárazu, tak zvané airbagy.

Na obr; 3 je znázorněno elektrické schéma kontrolního zařízení s popsanou kontrolou netěsnosti plynu. Vztahovou značkou 15 je označena baterie a vztahovou značkou 16 logické zapojení. Jestliže je spínač 14 otevřený, to znamená ,když neexistuje žádná netěsnost,tak předá například logické zapojení 16 zapalovacímu okruhu pohotovostní signál. Když je spínač 14 zavřený, to znamená při přítomnosti netěsnosti,pak logické zapojení 16 vydá varovný signál.

Obr. 2 ukazuje podobné uspořádání jako obr. 1 pouze je zde spisálová trubka 2 spojena s plnícím otvorem 4 přes nátrubek 6 · Nátrubek 6 při tom obklopuje se všech stran jkko hrnec plnící otvor 4 a je těsně našroubován na nádrži 1 .K tomu je krk nádrže 1 opatřen závitem 17 · Utěsnění se provádí pomocí prsténcového těsnění 18. které je přitlačeno nátrubkem 6 na krk náírže 1. Na čelní stra ně protilehlé závitu 17 je v nátrubku 6 vývrt ,do něhož je zavařen jeden konec trubky Způsob funk ce je i u této formy provedení podobný provedení podle obr.l ,pouze je zde měřící prostor 2 o něco větší.

Obr. 4 až 7 ukazují formy provedení, u nichž nátrubek 7., jak to ukezuje obr. 2, obklopuje plnící otvor 4 se všech stran na způsob hrnce a závitem 17 a prsténcovým těsněním 18 je stabilizován na nádrži 1. Na čelní straně protilehlé plnícímu otvoru 4 je v nátrubku 7 vytvořen vývrt 19»

U formy provedení podle obr. 4 je atmosféra 20 spojena přes vývrt 19 s dutinou 21 ve vnitřním prostoru nátrubku 7. Membrána 8 při tom tvoří pohyblivou stěnu měřícího prostoru 2, to znamená, tnitřníko prostoru nátrubku 7. Membrána 8 ja

-8při tom spojena s vnitřní stěnou nátrubku 7. ,například pájením, tak, že měřící prostor 2. nemá žádný kontakt s atmosférou. Na membráně 3. je upevněn kolík 22, který zasahuje do vývrtu 19. Jestliže v měřícím prostoru 2 panuje podtlak, potom nevyčnívá kolík 22 z vývrtu 19 ven, Teprve když podtlak v měřícím prostoru 2 povolí a membrána 8 se pohybuje směrem ven v opačném směru než je směr 23 síly atmo sférického tlaku,vyčnívá kolík 22 z vývru 19 ven.

To má tu velkou přednost, že obchodník může čistě mechanicky nebo opticky provést kontrolu netěsnosti plynu u nádrže, tím že jednoduše cítí nebo vidí, zda kolík 22 vyčnívá z vývrtu 19 nebo ne.Tím že již také při nepatrné netěsnosti, to znamená při malém zmenšení podtlaku v měřícím prostoru 2,kolík 22 vyčnívá z vývrtu 19 , je membrána 8 zatížena silou ,působící proti směru 23 síly atmosféry, která je vyvozována pružinou 10. Pružina 10 se při tom opírá jednak o krk nádrže 1 a jednak o membránu 8,.

K tomu je na krku nádrže 1 podpěra 28 .do které pružina 10 při podepření vniká.

Na obr. 5 je stejná forma provedení jako na obr. 4, pouze zde membrána 8 není zatížena silou vyvolanou pružinou · Se kolíku 22 mohou být připojeny i jiné ovládací členy jako stavěči zařízení, spínače, kontrolní zařízení nebo měřící zařízení.

Cbr. 6 ukazuje alternativní formu provedení sjé vlnovcem 24. který vyčnívá do vývrtu 19. Ylnoveo 24 utěsňuje měřící prostor 2 proti atmosféře

-9a nahrazuje membránu 8 s kolíkem 22 na obr. 4 a

5. Způsob funkce je ale identický.

Na obr. 7 je znázorněna forma provedení,u kte ré tvoří píst 2 pohyblivou stěnu měřícího prostoru 2 . Válcový vnitřní prostor nátrubku 7. vykazuje kromě toho na svém konci protilehlém plnícímu otvoru 4 radiální rozšíření obvodu,do něhož je zaváděn píst 2· Pro utěsnění je mezi pístem % a vnitřní stěnou nátrubku 7_ uspořádáno prsténcové těsnění 25. Čelní strana nátrubku 7 odvrácená od plnícího otvoru 4 je tvořena přírubou 26 tvaru hrnce,která je upevněna na nátrubek 7 pomocí závitu 27 . V přírubě 26 je uspořádán centricky vývrt 19. do něhož zasahuje čípkové rozšíření pístu 2· Dále je, podobně jako na obr. 4, píst 2 zatížen silou vyvolávanou pružinou 10. Pružina 10 se při tom opírá jednak o píst 2 ^a jednak o nátrubek 7.

í—·—
		Ό				o
-o	r—	73		o
2^X ř”'	> to —í	O 2 -<	o Ti	*	) σ , o	rc	o<
	Z	co r~	>		czx	rc
	O —4	o m>	σ	co	r“ O
	<			X*		oo
	—c	o

PATENTOVÍ S Á Ε O Κ Ϊ

Claims

PATENTOVÍ S Á Ε O Κ Ϊ

1. Způsob kontroly plynu unikajícího netěsností plynojemu nebo nádrže na zkapalněný plyn, vyznačující se tím, že místa nádrže /1/ ohrožená netěsností jsou spojena s alespoň částečně evakuovaným měřícím prostorem /2/ a změna tlaku v měřícím prostoru /2/ se pokládá za míru těsnosti nádrže /1/.
2· Způsob podle nároku 1,vyznačuj ící se tím , že kontrola plynu unikajícího netěsností se používá pro kontrolu plynojemů nebo nádrží na zkapalněný plyn plynových generátorů pro nafouknutelné ochranné vaku proti nárazu / airbagy/.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2 , v y z n ačující se tím , že se kontrola plynu unikajícího netěsností integruje do kontrolního systému zapalovacího okruhu plynového ge nerátoru.
4. Zařízení pro provádění způsobu podle jednoho z nároků 1 až 3, kčle nádrž /1/ vykazuje uzavíratelný plnící otvor /4/ , vyznačující se tím, že měřící prostor /2/ je spirálová trubka /5/ spirálový barometr/, jejíž jeden konec je spojen s plnící^ otvorem /4/ přímo nebo přes nátrubek /4/ a jejíž druhý konec je uzavřený a je spojen s ovládacími členy tak,

-líže se při zvýšení tlaku v měřícím prostoru /2/ ovlá dací členy uvedou automaticky do činnosti.
5. Zařízení podle nároku 4,vyznaču jící se tím , že nátrubek /8/ obklopuje plnící otvor /4/ se všech stran na způsob hrnce a je upevněn těsna na nádrži /1/ a vnitřní proster nátrubku /6/ je spojen s vnitřním prostorem spirálové trubky /5/.
6. Zařízení pro provádění způsobu podle jednoho z nároků 1 až 3 , kde nádrž /1/ vykazuje uzavíratelný plnící otvor /4/ ,vyznačující se tím , že měřící prostor /2/ je vnitřní prostor nátrubku /7/ obklopujícího plnící otvor /4/ a vnitřní prostor vykazuje stěnu /3,9/ pohyblivou vůči atmosféře, přičemž poloha stěny závisí na rozdílu tlaku mezi tlakem ve vnitřním pro storu nátrubku /7/ a tlaku atmosféry.
7. Zařízení podle nároku 6 ,vyznačující se tím, že na stěně /3,9/ jsou uspořádány směrem ven vyčnívající ovládací členy.
8. Zařízení podle nároku 6 nebo 7 , v y z n ačující se tím , že pohyblivá stěna je membrána /8/ nebo píst /9/.
9. Zařízení podle jednoho z nároků 6 až 8 , vyznačující se tím, že pohyblivá stěna /8,9/ je zatěžována silou pružiny /10/ , která má opačný směr síly než je tlak atmosféry, tak, že se již při malém zvýšení tlaku ve vnitřním proetoru stěna / .8,9/ pohybuje v opačném smě-12ru ke směru, síly atmosferického tlaku popřípadě se vyklene·
10. Zařízení podle jednoho z nároků 4 až 9 » vyznačující se tím , že ovladači členy jsou stavěči zařízení, spínače, kontrolní za řízení nebo měřící zařízení.