DE102008046836A1

DE102008046836A1 - Speichertanksystem mit Absperrvorrichtung

Info

Publication number: DE102008046836A1
Application number: DE102008046836A
Authority: DE
Inventors: Hans-Joachim Beckmann; Marcus Meyer
Original assignee: IMI Norgren Buschjost GmbH and Co KG
Current assignee: IMI Norgren Buschjost GmbH and Co KG
Priority date: 2008-09-11
Filing date: 2008-09-11
Publication date: 2010-03-25
Anticipated expiration: 2028-09-12
Also published as: WO2010028813A1; DE102008046836B4

Abstract

Die Absperrvorichtung für einen Speichertank (1), insbesondere einen Drucklufttank, weist ein Einsatzrohr (6), einen Rohrhalter (7), einen Membransitz (13), eine Ventilmembran (15) und einen Membrandeckel (16) auf und ist als Stecksystem zur einsteckbaren Befestigung an dem Speichertank (1) ausgebildet. Diese Absperrvorrichtung kann bei Speichertanksystemen eingesetzt werden und erleichtert deren Montage und verbessert deren Funktionalität (Fig. 1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Absperrvorrichtung für einen Speichertank, insbesondere einen Drucklufttank nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Speichertanksystem mit mehreren derartigen Absperrvorrichtungen, die an einem Speichertank festgelegt sind und diesen zumindest teilweise durchsetzen.
Derartige Systeme mit einem Drucklufttank sind beispielsweise aus der DE 1 407 922 A1 bekannt und dienen dabei der pneumatischen Abreinigung der Filter von Luftfilteranlagen mittels von der Reinigungskammer aus in zeitlichen Abständen axial gegen die Mündung der Filterorgane gerichteter Druckluftstöße. Diese werden turnusmäßig von Schaltaggregaten ausgelöst, die mit Membrandeckeln der Absperrvorrichtungen verbunden sind und aus dem Drucklufttank bei Betätigung Druckluftstöße durch Einsatzrohre zu angeschlossenen Blasdüsen hin lenken. Bei dem in der DE 1 407 922 gezeigten System gehen die Einsatzrohre in die Blasdüsen über und erstrecken sind aus der Unterseite des Drucklufttanks hinaus. Zur Funktionsfähigkeit des Systems müssen sie an der Unterseite mit dem Drucklufttank beispielsweise verschweißt sein.
In der Praxis sind andere Systeme bekannt, bei denen sich das Einsatzrohr ebenfalls untenseitig aus dem Drucklufttank heraus erstreckt und ein Außengewinde aufweist, das mit einem ein Innengewinde aufweisenden Anschlußstück unterhalb des Drucklufttanks befestigend verschraubt ist. An der Oberseite wird die Verbindung über einen Rohrhalter hergestellt, der durch die untenseitige Verschraubung an die Außenseite des Drucklufttanks angepreßt wird. Die Montage derartiger Systeme ist aufwendig.
Zunächst darf die Verschraubung nicht zu stark angezogen werden, da sonst die Verrippung am Rohrhalter reißt. Bei Druckluftstößen kommt es jedoch zu einer schwellenden Beanspruchung des Tanks, bei der sich dessen Ober- und Unterseite zueinander bewegen. Dabei können dann Leckagen entstehen, durch die Luft unkontrolliert entweichen kann. Das Anziehen der Schraubverbindungen ist daher meist ein iterativer Prozess, und es bleibt schwierig, das Optimum zwischen zu starker und zu lockerer Verschraubung zu erreichen.
Der Erfindung liegt insoweit die Aufgabe zugrunde, Absperrvorrichtungen bzw. entsprechende Tanksysteme zu schaffen, deren Montage vereinfacht und deren Funktionalität verbessert ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Absperrvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. durch ein Tanksystem mit den Merkmalen des Anspruchs 9 gelöst.
Die erfindungsgemäße Ausbildung der Absperrvorrichtung als Stecksystem, wobei die Absperrvorrichtung in den Drucklufttank lediglich von oben, d. h., steuerseitig eingesteckt werden muß und dort formschlüssig gehalten wird, erübrigt aufwendige Schweißverbindungen oder Schraublösungen, für die auch meist die Rückseite des Drucklufttanks zugänglich sein muß. Bevorzugt ist dazu der Rohrhalter mit dem Speichertank werkzeuglos, jedoch druckfest verbindbar ausgestaltet. Dies kann beispielsweise durch eine Rastverbindung zwischen Rohrhalter und Speichertank erreicht werden. Es ist jedoch auch zum Beispiel eine Bajonettverbindung möglich, die evtl. noch zusätzlich von Rastelementen und/oder federvorgespannte Lagerpositionen einnehmenden Verbindungsteilen unterstützt werden kann.
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus den Unteransprüchen und einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das im folgenden beschrieben wird; es zeigen:
1 perspektivisch im Teilschnitt ein bereichsweise montiertes Tanksystem,
2 eine Schnittansicht aus Richtung II in 1,
3 eine Vergrößerung des Details III in 2,
4 einen vollständigen Drucklufttank mit Absperrvorrichtungen im Schnitt und
5 eine Ansicht aus Richtung V auf den Gegenstand aus 4.
Das dargestellte Tanksystem hat einen Drucklufttank 1, der bevorzugt aus einem gezogenen Aluminiumprofil 2, das die umfangseitigen Wandungen ausbildet, sowie beidseitigen Abschlußelementen 3 besteht, die den Drucklufttank 1 stirnseitig verschließen. Die Oberseite des Drucklufttanks 1 weist in definierten Abständen Durchführöffnungen 4 auf, durch die die erfindungsgemäßen Absperrvorrichtungen eingesteckt werden können, wie nachfolgend beschrieben.
Die einzelnen Absperrvorrichtungen bestehen jeweils aus einem Einsatzrohr 6, das bevorzugt aus Aluminium oder Edelstahl gefertigt ist, da die mit ihm aus dem Inneren 1' des Drucklufttanks 1 in Kontakt tretenden Elemente neben Luft auch Kontaminationsanteile wie Staub und teilweise aggressive Anteile wie Schwefel, Säurebildner und Ölbestandteile eines Kompressors etc. enthalten können. Das Einsatzrohr 6 ist von einem Rohrhalter 7 gehalten. Bei der dargestellten Ausführungsform erfolgt die Abdichtung der beiden Bauteile 6, 7 gegeneinander über eine Dichtung (O-Ring 8), die genug Selbsthemmung aufbringt, daß die beiden Bauteile 6, 7 bei der Montage nicht auseinanderrutschen können. Das Einsatzrohr 6 und der Rohrhalter 7 müssen jedoch nicht zwingend zwei separate Bauelemente sein, sondern können auch einstückig ausgebildet sein. Bei der abgebildeten Ausführungsform hingegen wird der Rohrhalter 7 bevorzugt aus Kunststoff gefertigt, so daß Rohrhalter 7 und Einsatzrohr 6 aus verschiedenen Materialien bestehen, die jeweils optimiert bedarfsgerechte Eigenschaften aufweisen können.
Der Rohrhalter 7 ist wie dargestellt so ausgebildet, daß er mit dem Speichertank 1 werkzeuglos verbindbar ist, nämlich durch reines Einstecken von der Oberseite des Speichertanks 1 aus durch die Durchführöffnung 4. Dabei taucht das untere Ende des Einsatzrohres 6, das mit einer weiteren Abdichtung (O-Ring 9) versehen ist, in eine Einstecköffnung 10 des Speichertanks 1 ein, die sich nach innen verjüngt und damit ein Widerlager 11 für das dem Rohrhalter 7 gegenüberliegende Ende des Einsatzrohrs 6 bildet. Unterhalb der Verjüngung mit dem Widerlager 11 schließt sich ein Anschlußbereich 12 an, über den individuell angepaßte Anschlüsse für die Funktion des Tanksystems erfolgen können, beispielsweise Düsen zur Abreinigung von Luftfiltern. Die Einstecköffnung 10 ist bevorzugt wie dargestellt so tief auszubilden, dass auch bei schwellender Beanspruchung des Speichertanks 1 und/oder einer leichten Verschiebung des Einsatzrohres 6 in Längsrichtung eine Abdichtung gewährleistet bleibt.
Zur Verbindung von Einsatzrohr 6 und Rohrhalter 7 mit dem Drucklufttank 1 hat der Rohrhalter 7 bei der dargestellten Ausführungsform Befestigungselemente, die beim Rohrhalter als federnde Rastarme 17 ausgebildet sind und im Einbauzustand als Gegenbefestigungsmittel einen ein Widerlager bildenden Vorsprung 14 der Durchführöffnung 4 in der Wandung des Speichertanks 1 rastend hintergreifen. In 2 ist die Befestigung des Einsatzrohres 6 mit Rohrhalter 7 im rechten Teil der Abbildung verdeutlicht, wo die beiden Elemente von oben durch die Durchführöffnung 4 hindurchgesteckt werden. Dabei geben die Rastarme 17, die im unbelasteten Zustand eine sich entgegen der Befestigungsrichtung B von unten nach oben erweiternde Kontur ausbilden, elastisch federnd nach und legen sich an den oberen Bereich des Rohrhalters 7 an. Ist der Rohrhalter 7 mit seinem unteren Ende schließlich vollständig in die Einstecköffnung 10 hineingesteckt, federn die oberen Enden der Rastarme 17 mit ihrem maximalen Federweg nach außen zurück und rasten hinter dem Vorsprung 14 der Durchführöffnung 4 in eine entsprechende umlaufende Ausnehmung ein, wie in den 1 und 3 an der jeweils linken Absperrvorrichtung dargestellt. Anschließend wird auf dem Rohrhalter 7, der in seinem oberen Bereich gleichzeitig einen umlaufenden Membransitz 13 ausbildet, eine Ventilmembran 15 aufgelegt, die abschließend mit einem Membrandeckel 16 fixiert wird. Der Ventilsitz kann auch (hier nicht dargestellt) in einem separaten Bauteil ausgebildet sein.
Im Funktionszustand der Absperrvorrichtung wird in die vorgesehenen Halterungen des Membrandeckels 16 ein Steuerelement, beispielsweise eine Magnetankersteuerung eingesetzt, über die die nach unten vorgespannte Ventilmembran 15 angehoben werden kann. Dabei hebt sich die Ventilmembran 15 vom Membransitz 13 ab, und aus dem Inneren 1' des Drucklufttanks 1 strömt Druckluft zwischen den Rastarmen 17 und dem Membransitz 13 sowie der Ventilmembran 15 entlang durch das Innere des Einsatzrohres 6 und die Einstecköffnung 10 nach außen aus dem Drucklufttank 1 hinaus.
Die dargestellte Ausführungsform, bei der Einsatzrohr 6 und Rohrhalter 7 lediglich von oben in den Drucklufttank eingesteckt und an dessen Wandungen verrastet bzw. eingeklipst werden müssen, um einen sicheren Halt zu erhalten, ist für eine einfache Montage von besonderem Vorteil. Dabei müssen die Befestigungs- bzw. Rastelemente jedoch nicht zwingend am Rohrhalter 7 vorgesehen sein, sondern können auch umgekehrt im/am Drucklufttank ausgebildet sein, und mit Ausnehmungen des Rohrhalters 7 bzw. des Einsatzrohres 6 verrasten. Die abgebildete Ausführungsform wird jedoch bevorzugt, da sowohl die Montage als auch eine eventuelle Demontage, z. B. zum Austausch eines korrodierten Einsatzrohres 6, bei der dargestellten Ausführungsform einfacher zu verwirklichen ist. Anstelle einer rastenden bzw. einklipsenden Steckmontage können auch Bajonettverbindungen, ggf. mit fakultativ zusätzlicher Verrastung, vorgesehen sein. Auch ist ein reines Einschrauben von Einsatzrohr 6 und/oder Rohrhalter 7, ggf. mit selbsthemmender Gewindesteigung, vorstellbar.
Da es bei dem erfindungsgemäßen Tanksystem zur Montage lediglich des Einsteckens der Absperrvorrichtungen von oben bedarf, ohne daß diese an der Unterseite des Drucklufttanks 1 herausragend gegenfixiert werden müssen oder dergleichen, wird die minimale Abstandbreite zwischen zwei Absperrvorrichtungen auch lediglich durch deren obere Abmessungen bestimmt. Um noch möglichst kleine Abstandmaße zweier Absperrvorrichtungen voneinander verwirklichen zu können, ist es daher von Vorteil, jeweils benachbarte Membrandeckel 16 gegeneinander verdreht am Speichertank 1 zu befestigen, wie es in den 1 und 5 erkennbar ist. Besonders bevorzugt hat dabei jeder Membrandeckel 16 eine ungerade Anzahl von Verbindungslöchern 19, insbesondere wie dargestellt genau drei Stück, und benachbarte Membrandeckel 16 sind jeweils um 180° um die Längsachse der Absperrvorrichtung verdreht gegeneinander am Speichertank 1 festgelegt. Dies ermöglicht sehr kleine Bauformen bei gleichzeitig solider Befestigung.
Die erfindungsgemäße Absperrvorrichtung und das entsprechende Tanksystem zeichnen sich durch eine stark vereinfachte Montage bei gegenüber herkömmlichen Systemen mindestens gleichwertiger Funktionalität aus, so daß das Gesamtsystem auch geringere Kosten verursacht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 1407922 A1 [0002]
- DE 1407922 [0002]

Claims

Absperrvorrichtung für einen Speichertank (1), insbesondere einen Drucklufttank, mit einem Einsatzrohr 6), einem Rohrhalter (7), einem Membransitz (13), einer Ventilmembran (15) und einem Membrandeckel 16), dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtung als Stecksystem zur einsteckbaren Befestigung an dem Speichertank (1) ausgebildet ist.
Absperrvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhalter (7) mit dem Speichertank (1) werkzeuglos verbindbar ausgestaltet ist.
Absperrvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrhalter (7) zumindest ein Befestigungselement (17) aufweist, das derart ausgebildet ist, um eine Wandung des Speichertanks (1) rastend zu hintergreifen.
Absperrvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement federnd ausgebildete Rastarme (17) aufweist.
Absperrvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastarme (17) in unbelastetem Zustand eine sich entgegen der Befestigungsrichtung (B) am Speichertank (1) erweiternde Kontur ausbilden und an ihren abstehenden Enden den maximalen Federweg aufweisen.
Absperrvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Befestigungselement mit dem Speichertank (1) als Bajonettverbindung ausgebildet ist.
Absperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrhalter (7) und Einsatzrohr (6) einstückig ausgebildet sind.
Absperrvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Rohrhalter (7) und Membransitz (13) einstückig ausgebildet sind.
Tanksystem mit mehreren Absperrvorrichtungen, die an einem Speichertank (1) festgelegt sind und diesen zumindest teilweise durchsetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Absperrvorrichtungen entsprechend einem der Ansprüche 1 bis 8 ausgebildet sind.
Tanksystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Wandung des Speichertanks (1) und die Rohrhalter (7) der Absperrvorrichtungen korrespondierende Befestigungsmittel (17, 14) aufweisen.
Tanksystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel als elastische Rastelemente (17) und korrespondierende Widerlager (14) ausgebildet sind.
Tanksystem nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Speichertank (1) für jede Absperrvorrichtung eine Durchführöffnung (4) und in der gegenüberliegenden Wandung eine Einstecköffnung (10) aufweist, die ein Widerlager (11) für das dem Rohrhalter (7) gegenüberliegende Ende des Einsatzrohres (6) aufweist.
Tanksystem nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Membrandeckel (16) gegeneinander verdreht am Speichertank (1) befestigt sind.
Tanksystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Membrandeckel (16) eine über den Umfang des Membrandeckels (16) gleichmäßig verteilte, ungerade Anzahl von Verbindungslöchern (19) aufweist und benachbarte Membrandeckel (16) jeweils um 180° um die Absperrvorrichtungslängsachse gegeneinander verdreht am Speichertank (1) festgelegt sind.