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Die Erfindung betrifft ein gasdichtes Medienverbindungssystem zur Kopplung von in segmentierten Mastkonstruktionen gehalterten Medienleitungen.
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Die Segmentierung von Mastkonstruktionen mit unterschiedlichster Bestückung ist beispielsweise dann erforderlich, wenn aus fertigungstechnischen und montagetechnischen Gründen sowie aus Gründen der Transportmöglichkeit und der damit erforderlichen Verkehrssicherheit einteilige Mastkonstruktionen nicht in Frage kommen.
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Exemplarisch ist hierbei eine Mastkonstruktion zu nennen, welche als mobile Fackel mit einer Bauhöhe von etwa 20 m eingesetzt wird und mit einem Gas als Verbrennungsmedium betrieben wird. Aus eingangs genannten Gründen ist die Mastkonstruktion zu segmentieren in Gestalt von zwei in Richtung ihrer Axialerstreckung miteinander gekoppelter Mastsegmente mit jeweils 10 m Baulänge. Damit einher geht der Umstand, dass die beiden Enden ein und derselben, sich vom Fußpunkt bis zum Fackelkopf sich erstreckenden Medienleitung im Koppelbereich bzw. Knickpunkt beider Mastsegmente gasdicht miteinander verbunden werden müssen.
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Dem Fachmann stehen zur temporären Kopplung von örtlich variablen Schlauch-, Rohr- oder Leitungsenden dazu bislang folgende Möglichkeiten zur Verfügung:
Eine erste Möglichkeit zur Verbindung, Verlängerung und Abzweigung von Medien führenden Schläuchen besteht darin, Schlauchverbinder einzusetzen, welche beispielsweise aus einem kurzen Rohrstück aufgebaut sind, in welche die Endbereiche der zu verbindenden Schläuche gesteckt und mittels Schlauchbindern fixiert werden. Im Gegensatz zu den an späterer Stelle beschriebenen Schlauchkupplungen ist eine Verbindung mittels Schlauchverbinder nicht beweglich und kann nicht leicht gelöst werden. Sie wird daher üblicherweise an den Stellen einer Schlauchleitung verwendet, wo eine dauerhafte und fixe Verbindung benötigt wird.
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Des Weiteren ist aus der
DE 3800427 A1 ein Gerät zum genauen Ermitteln des Abstandes eines auf einer Prüffläche liegenden Prüfpunktes von einer Referenzfläche vorbekannt. Zur Kalibrierung von Maschinen am Einsatzort wird durch den Taster eine Messkugel angetastet, deren absolute Stellung im Raum bekannt ist. Auf diese Weise gewinnt man Informationen über die Ausgangsstellung des Abtastkopfes. In der Praxis nutzt man dieses Gerät, um Oberflächen eines Prüflings auch auf sehr kleinen Oberflächenkonturen hochgenau auszumessen. Diese Erfindung, insbesondere die Messkugel, ist jedoch für das mobile Laserscanning ungeeignet.
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Eine weitere Möglichkeit, Medien führende Schläuche miteinander zu verbinden, besteht – auch aus Gründen der Flexibilität und wirtschaftlichen Nutzung – darin, als Schnellkupplungen ausgebildete Schlauchkupplungen einzusetzen. Sie ermöglichen ein rationelles und zuverlässiges Anschließen und Auswechseln von Systemen, Aggregaten, Geräten etc.
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Für die eingangs beschriebene segmentierte Mastkonstruktion in Gestalt einer mobilen Fackel sind Schlauchsysteme in jeglicher Ausprägung auf Grund des nur beschränkten Platzangebots innerhalb der Mastkonstruktion ungeeignet. In diesem Zusammenhang ist auch die Problematik der mechanischen Beanspruchung zugehöriger Schlauchverbindungen zu nennen.
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Außerdem besteht die Möglichkeit, gasdichte Rohrdrehgelenke einzusetzen. Als Rohrdrehgelenke werden bewegliche Rohrleitungskomponenten bezeichnet, die in den unterschiedlichsten Industriebereichen überall dort eingesetzt werden, wo für den Transport von Gasen und Flüssigkeiten schwenkbare Rohrleitungen benötigt werden, Gase und Flüssigkeiten in rotierende Anlagenteile eingeleitet werden oder aber Schlauchverbindungen aufgrund von Biege- und/oder Torsionsbelastungen durch Rohrdrehgelenke entlastet oder durch Rohrdrehgelenkscheren ersetzt werden müssen. Diese Rohrdrehgelenke bieten den Vorteil, den Transport von flüssigen oder gasförmigen Medien zwischen zwei sich relativ zueinander bewegenden Punkten, respektive Dreh- und Schwenkbewegungen bis zu 360° in einer oder mehreren Bewegungsebenen, zu ermöglichen. Diese Rohrdrehgelenke eignen sich jedoch aus Gründen des hohen Gewichts und Gründen des nur begrenzten Bauraums ebenso wenig für den gewünschten Anwendungszweck zur gasdichten Kopplung von in segmentierten Mastkonstruktionen montierten Medienleitungen. Dagegen sprechen oft auch statische Gründe, insbesondere bei dem Erfordernis eines symmetrischen Aufbaus der Mastkonstruktion gegen den Einsatz von Rohrdrehgelenken.
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Aus der
EP 0 277 475 A2 ist eine gasdichte Rohrverbindung für Futter- und/oder Steigrohre innerhalb eines Bohrlochs vorbekannt, bestehend aus mit einem Außengewinde versehenen Zapfenteil und einem dazu passendem Innengewinde versehenen Muffenteil, wobei im Gewindebereich des Muffen- und/oder Zapfenteiles eine Nut zur Aufnahme eines verformbaren Dichtungsrings existiert, der bei verschraubter Rohrverbindung durch das Nutgrundprofil des Muffen- und/oder Zapfenteiles und das Gewindeprofil des jeweils anderen Teiles begrenzt und geformt wird. Kennzeichnend für diese Erfindung ist, dass die nach dem Verschrauben von Muffenteil und Zapfenteil existierende, vom Nutgrundprofil des Muffen- und/oder Zapfenteiles und Gewindeprofil des jeweils anderen Teiles umschlossene Querschnittsfläche über den Nutverlauf konstant und gleich oder größer ist als die Querschnittsfläche des verformbaren Dichtungsringes vor der Verschraubung.
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Die
AT 506 876 A1 (
US 20110156385 A1 ,
WO 2009146475A1 ) offenbart eine Rohrverbindung, insbesondere eine gasdichte Rohr-Schraubverbindung, bei welcher die Teile im Verbindungsbereich mittels Fügens gemäß
DIN 8593 durch Anpressen und Einpressen verbunden sind, bestehend aus einem Innenrohrteil und einem Außenrohrteil oder zwei Innenrohrteilen mit einer Außenmuffe. Kennzeichnend für diese Erfindung ist, dass die Verbindung mit drei Bereichen erstellt ist, wobei die Verbindungsbereiche Presssitz und Anschlag der Rohrteile oder der Rohrteile und Muffe kooperierende, in Endenrichtung vom Innenrohrteil zur Rohrachse hin geneigte kegelstumpfförmige Presssitzflächen und stirnseitig zu diesen Presssitzflächen gegengerichtete kegelstumpfförmige Anschlagsflächen aufweisen und ein Übergang von Presssitz und Anschlag der in Verbindung stehenden Teile für diese berührungsfrei mit einem koaxialen Zwischenraum bzw. Hohlraum gebildet ist.
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Beiden letztgenannten Lösungen haftet jeweils der Nachteil an, dass Gewindeverbindungen zum Einsatz kommen, welche zwar jeweils eine gasdichte Verbindung sichern, jedoch für eine mobile Mastkonstruktion ohne zulässige Leitersysteme völlig ungeeignet sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht nunmehr darin, ein gasdichtes Medienverbindungssystem vorzuschlagen, welches für mobile, segmentierte Mastkonstruktionen mit Medien führenden Leitungen hohen Drucks geeignet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein gasdichtes Medienverbindungssystem zur Kopplung von in segmentierten Mastkonstruktionen gehalterten Medienleitungen mit den Merkmalen des Hauptanspruches gelöst. Die Ansprüche 2 bis 9 beschreiben vorteilhafte Weiterbildungen des gasdichten Medienverbindungssystems.
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Erfindungsgemäß ist dazu ein gasdichtes Medienverbindungssystem zur Kopplung von in Mastkonstruktionen gehalterten Medienleitungen vorgesehen, wobei die Mastkonstruktion zumindest zwei in Richtung ihrer Axialerstreckung miteinander gekoppelte Mastsegmente aufweist, zumindest bestehend aus einem fest an einem ersten Mastsegment angeordneten ersten Flanschsystem mit zumindest einem mit einer Medienleitung gekoppelten Flansch mit einer darin ausgebildeten Konusschale und einem ringartig um die Konusschale sich erstreckenden Bund sowie einem mittels eines Schlittens verschiebbar in einem zweiten Mastsegment platzierten zweiten komplementären Flanschsystem mit zumindest einem mit einer Medienleitung gekoppelten Flansch, welcher einen ausgebildeten Konus und einen ringartig um den Konus sich erstreckenden Bund umfasst, und der Konus als auch der Bund jeweils zumindest ein Dichtelement aufweisen, wobei der mit dem zweiten Flanschsystem in Wirkverbindung stehende Schlitten unter der Wirkung einer Druckkraft gegen das erste komplementäre Flanschsystem verschiebbar ist, so dass der Konus des Flansches des zweiten Flanschsystems in die Konusschale des Flansches des ersten Flanschsystems formschlüssig eingreift und dort zentriert ist, die beiden Bunde des ersten und zweiten Flansches aufeinanderliegen und die zumindest zwei im Bund und Konus platzierten Dichtelemente die Gasdichtheit der zu koppelnden Medienleitung im Montageendzustand sichern.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das fest an dem ersten Mastsegment angeordnete erste Flanschsystem drei mit jeweils einer Medienleitung gekoppelte, in einer gemeinsamen Ebene linear angeordnete Flansche auf, und das mittels eines Schlittens verschiebbar in dem zweiten Mastsegment platzierte zweite komplementäre Flanschsystem umfasst ebenso drei mit jeweils einer Medienleitung gekoppelte, in einer gemeinsamen Ebene linear angeordnete Flansche, wobei die Konusse und die Konusschalen der entsprechenden Flansche jeweils identisch mit den zugehörigen Dichtelementen ausgebildet und bestückt sind.
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Für spezielle Anwendungsfälle des gasdichten Medienverbindungssystems ist es notwendig, verschiedene Gasleitungen innerhalb der segmentierten Mastkonstruktion zu befestigen und miteinander zu verbinden. Für die bereits erwähnte mobile Fackelanlage werden beispielsweise drei Gasleitungen benötigt, nämlich eine für das Hauptgas Methan mit einer Nennweite von DN 200, für das Zündgas bzw. Pilotgas Methan oder Propan mit einer Nennweite von DN 50 und schließlich für das Entspannungsgas über eine ausgasende Flüssigkeit (Flashgas) mit einer Nennweite von DN 50. Das heißt, dass zumindest zwei der Flansche der beiden komplementären Flanschsysteme eine voneinander verschiedene Größe aufweisen und unterschiedliche Medien führen.
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Ein Kerngedanke der vorliegenden Erfindung besteht in der Ausbildung der gasdichten Dichtung zwischen den Flanschen des ersten und des zweiten komplimentären Flanschsystems, welche mindestens drei Dichtbarrieren umfasst. Zumindest ein Dichtelement jedes einzelnen Konus ist dazu als O-Ring ausgebildet und jeder zugehörige Bund dieses Flansches umfasst zwei voneinander beabstandete, in Richtung Leitungsinneres sich öffnende u-förmige Axialdichtungen als Dichtelemente. Letztere legen sich im Leckagefall jeweils an den zumindest einen Flansch des ersten Flanschsystems des ersten Mastsegments an und dichten dort weiter ab. Bei Einsatz von mehreren Flanschen weist jeder einzelne Flansch die erwähnten Dichtelemente auf. Im Leckageströmungsweg, welcher sich ausgehend vom Leitungsinneren entlang des Koppelbereichs – also im Bereich zwischen Konus und Konusschale sowie der sich gegenüberliegenden Bunde – bis hin zur Außenseite der Flanschsysteme erstreckt, sind alle Dichtbarrieren in Form von zumindest einem O-Ring und mindestens zwei hintereinander platzierten Axialdichtungen angeordnet. Bei Verwendung von drei Flanschen pro Flanschsystem gelangen demnach drei O-Ringe und sechs Axialdichtungen zum Einsatz.
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Der im zweiten Mastsegment gleitende Schlitten wird erfindungsgemäß gebildet durch zwei mit dem zweiten Flanschsystem verbundene Quertraversen, die in u-profilartigen Schienen, die sich parallel zur Längsachse des zweiten Mastsegments erstrecken, unter der Wirkung der Druckkraft gleiten. Die u-profilartigen Schienen sind dazu vorzugsweise aus Rolladen-U-Stahl gefertigt. Zur Verbesserung der Gleiteigenschaften ist zusätzlich zwischen den aus Rechteckrohr gefertigten Quertraversen und den Schienen eine Graphitschicht platziert.
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Zur Erzeugung der Druckkraft bzw. Verschiebekraft des Schlittens ist eine Hydraulik vorgesehen, welche zumindest einen Hydraulikhubzylinder, ein Hydraulikausdehnungsgefäß zum Ausgleich von Temperaturschwankungen und zur Realisierung eines zeitstabilen Anpressregimes, ein Überströmventil zur Druckbegrenzung und damit zur Vermeidung mechanischer Zerstörungen während des Hubprozesses, eine Pumpe zum Druckaufbau sowie und eine entsprechende Regelung umfasst. Ob der Hydraulikhubzylinder dabei axial, also in Richtung der Längsachse der Mastkonstruktion, oder seitlich am Schlitten angreift, ist von den vor Montageart zur Verfügung stehenden Platzverhältnissen abhängig. Beim Verschieben des Schlittens wird das zweite Flanschsystem unter der Wirkung der Druckkraft gegen das erste komplementäre Flanschsystem gedrückt.
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Vorzugsweise umfasst das gasdichte Medienverbindungssystem eine Dichtheitsprüfungsanlage, welche zumindest den abzudichtenden Koppelbereich der beiden Flanschsysteme überwachend ausgebildet ist. Die Dichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird dabei unmittelbar nach jeder Montage, respektive vor der Inbetriebnahme, mit einem Inertgas durchgeführt.
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Der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die beiden in Richtung ihrer Axialerstreckung gekoppelten Mastsegmente mittels eines Gelenks oder eines Scharniers miteinander verbunden sind. Es versteht sich für den Fachmann, dass mehrere zur Überbrückung größerer Bauhöhen eingesetzte Mastsegmente jeweils stirnseitig unter Verwendung des Gelenks bzw. Scharniers miteinander verbunden sind.
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Die signifikanten Vorteile und Merkmale der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind im Wesentlichen:
- • Unterschiedliche Rohrleitungen können mittels zwei zueinander komplementärer Flanschsysteme an einer gemeinsamen Systemgrenze gasdicht miteinander gekoppelt werden.
- • Jedes der beiden Flanschsysteme umfasst mehrere komplementäre Flansche, die jeweils mit einem Ende einer passfähigen Rohrleitung gekoppelt sind.
- • Jeder einzelne Flansch des ersten Flanschsystems weist eine Konusschale und einen ringartig um die Konusschale sich erstreckenden Bund auf und jeder komplementäre Flansch des mittels eines Schlittens in einem zweiten Mastsegment verschiebbaren Flanschsystems umfasst jeweils einen Konus und einen ringartig um den Konus sich erstreckenden Bund, wobei der Konus als auch der Bund jeweils zumindest ein Dichtelement aufweisen, respektive kommen drei Dichtbarrieren zum Einsatz.
- • Das Koppeln beider Flanschsysteme erfolgt unter Druckkraftbeaufschlagung des Schlittens.
- • Die Druckkraft wird durch eine Hydraulikanlage erzeugt, wobei der entsprechende Hydraulikzylinder seitlich oder stirnseitig am (Verschiebe)-Schlitten angreift.
- • Das gasdichte Medienverbindungssystem umfasst ferner eine Nachjustiereinheit, um eine passgenaue Einrichtung bzw. Zentrierung der Konusse und der zugehörigen Konusschalen sicherzustellen.
- • Durch Vorsehen einer Dichtheitsprüfungsanlage, welche zumindest den abzudichtenden Koppelbereich der beiden Flanschsysteme überwachend ausgebildet ist, können Fehlstellungen der zu koppelnden Flanschsysteme und die damit einhergehenden Leckagen frühzeitig erkannt und behoben werden.
- • Einsatz des gasdichten Medienverbindungssystems vorzugsweise für mobile, leiterlose Mastkonstruktionen ohne aufwändige Montagearbeiten.
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Die zuvor erläuterten Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sind nach sorgfältigem Studium der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung der hier bevorzugten, nicht einschränkenden Beispielausgestaltungen der Erfindung mit den zugehörigen Zeichnungen besser zu verstehen und zu bewerten. Die Zeichnungen zeigen in
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1: eine Schnittdarstellung der beiden komplementären, in gasdichter Wirkverbindung miteinander stehenden Flanschsysteme, in
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2: eine Draufsicht auf das erste Flanschsystem, in
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3: eine Schnittdarstellung des ungekoppelten Zustandes der beiden miteinander zu koppelnden Mastsegmente, in
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4: eine Draufsicht auf die Befestigungsplatte des zweiten Flanschsystems, in
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5: eine Schnittdarstellung der Gleitbahn des unteren Mastsegmentes, in
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6: eine Draufsicht auf den Koppelbereich der beiden, an ihren zugehörigen Mastsegmenten platzierten Flanschsysteme, in
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7: eine Detaildarstellung des Koppelbereichs der beiden Flanschsysteme mit ihren Dichtelementen, in
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8: eine Detaildarstellung des zweiten Flanschsystems im Zusammenwirken mit dem Schlitten und
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9: eine schematische Darstellung der hydraulischen Hubeinheit.
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Die 1 zeigt eine Schnittdarstellung der beiden in gasdichter Wirkverbindung miteinander stehenden Flanschsysteme 3, 6. Das erste Flanschsystem 3 ist dabei fest an einem nicht dargestellten ersten Mastsegment 1.1 angeordnet und das zweite Flanschsystem 6 ist mittels eines Schlittens 5, siehe 6, verschiebbar in einem nicht gezeigten zweiten Mastsegment 1.2 angeordnet, wobei der Schlitten 5 in seiner Position relativ zum zweiten Mastsegment 1.2 in einem definierten Längenfenster positionierbar ist. Wie ersichtlich, ist das zweite Flanschsystem 6 sowohl konstruktiv als auch funktionell komplementär zum ersten Flanschsystem 3 ausgebildet. Das erste Flanschsystem 3 weist drei voneinander beabstandete Flansche 4 auf, die jeweils mit einer nicht dargestellten Medienleitung 2 gekoppelt sind. Jeder dieser Flansche 4 ist ausgebildet mit einer Konusschale 4.1 und einem ringartig um die Konusschale 4.1 sich erstreckenden Bund 4.2. Das zweite Flanschsystem 6 weist ebenso drei voneinander beabstandete Flansche 7 auf, die jeweils mit einer nur andeutungsweise dargestellten Medienleitung 2 gekoppelt sind. Jeder dieser Flansche 7 umfasst einen ausgebildeten Konus 7.1 und einen ringartig um den Konus 7.1 sich erstreckenden Bund 7.2, wobei der Konus 7.1 ein als O-Ring 8.1 ausgebildetes Dichtelement 8 und der Bund 7.2 zwei als Axialdichtungen 8.2 ausgebildete Dichtelemente 8 aufweisen. Die mit den Bezugszeichen 8 bzw. 8.1. und 8.2 gekennzeichneten Dichtelemente, welche in der 7 detailliert beschrieben werden, ergänzen sich gemeinsam zu drei Dichtbarrieren und sichern somit die Gasdichtheit der beiden komplementären, miteinander gekoppelten Flanschsysteme 3, 6 im Koppelbereich.
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Die 2 und 4 zeigen zum einen eine Draufsicht auf das erste Flanschsystem 3 und zum anderen eine Draufsicht auf das zweite komplementäre Flanschsystem 6. Beide Flanschsysteme 3, 6 sind im Wesentlichen rechteckig ausgebildet und umfassen jeweils drei mit einer Medienleitung gekoppelte Flansche 4, 7, welche in einer gemeinsamen Ebene liegen und linear auf einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Die beiden kleineren äußeren Flansche 4, 7 sind aus statischen Gründen dabei gleich weit von dem mittleren Flansch 4, 7 entfernt platziert.
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3 zeigt eine Schnittdarstellung des Koppelzustands der beiden miteinander gekoppelten Mastsegmente 1.1, 1.2. Die beiden zugehörigen Flanschsysteme 3, 6 stehen noch nicht miteinander in Eingriff bzw. in Wirkverbindung. Der Abstand zwischen beiden Flanschsystemen 3, 6 beträgt im dargestellten Beispiel etwa 40 mm. Dieser Abstand entspricht exakt der Hubhöhe des zweiten Flanschsystems 6 des zweiten Mastsegments 1.2, welches mittels des in den 2 und 9 gezeigten und durch die Hydraulik 12 angetriebenen Schlittens 5 in Richtung des ersten Flanschsystems 3 verfahren wird. Beide Flanschsysteme 3, 6 dichten im Montageendzustand dabei form- und kraftschlüssig miteinander.
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Die 5 zeigt eine Schnittdarstellung des Verschiebeschlittens des unteren Mastsegmentes 1.2, welcher sich im Montageendzustand mit Mastsegment 1.1 zu einer segmentierten Mastkonstruktion 1 ergänzt. Die beiden in Richtung ihrer Axialerstreckung gekoppelten Mastsegmente 1.1, 1.2 sind mittels eines Gelenks 1.3 oder eines Scharniers 1.3 miteinander verbunden. Dem Erfindungsgedanken steht auch nicht im Weg, wenn zur Überbrückung größerer horizontaler oder vertikaler Distanzen mehr als zwei Mastsegmente 1.1, 1.2 miteinander gekoppelt werden. In diesem Fall umfasst jedes dieser Mastsegmente 1.1, 1.2 ein starres Flanschsystem 3 und ein mittels Schlitten 5 verschiebbares Flanschsystem 6, wobei während des Koppelvorgangs die Mastsegmente 1.1, 1.2 nacheinander verbunden werden. Bei der Annahme, dass vier Mastsegmente 1.1 bis 1.4 miteinander gekoppelt werden müssen, erfolgt zunächst der Anschluss des zweiten Mastsegments 1.2 mit dem ersten Mastsegment 1.1, nachfolgend der Anschluss des dritten Mastsegments 1.3 mit dem zweiten Mastsegment 1.2 und abschließend der Anschluss des vierten Mastsegments 1.4 mit dem dritten Mastsegment 1.3, da jeweils die entsprechenden Schlitten 5 in axialer Richtung zeitlich nacheinander verfahren werden müssen.
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Eine Draufsicht auf den Koppelbereich 13 der beiden, an ihren zugehörigen Mastsegmenten 1.1, 1.2 platzierten Flanschsysteme ist in der 6 gezeigt. Beide Mastsegmente 1.1, 1.2 sind mittels eines nur angedeuteten Gelenks 1.3 miteinander verbunden und können zum Zwecke ihres Transports übereinander oder nebeneinander auf einer Zugmaschine platziert werden. Die Drehachse bzw. Schwenkachse befindet sich dabei im Bereich einer Außenkante der Mastkonstruktion 1. Die Abstände der Drehachse bzw. Schwenkachse zu den beiden Flanschsystemen 3, 6 entsprechen dabei einander, wobei die Drehachse bzw. Schwenkachse bezüglich der Lage der einzelnen Flansche 4, 7 der beiden Flanschsysteme 3, 6 als Symmetrieachse zu verstehen ist. Die 6 offenbart ferner, dass in einer ersten Medienleitung mit dem Nennmaß DN 50 Pilotgas, in einer zweiten Medienleitung mit dem Nennmaß DN 200 das eigentliche Hauptgas als Verbrennungsgas und in einer dritten Medienleitung mit dem Nennmaß DN 50 Flashgas geführt wird.
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Eine Detaildarstellung des Koppelbereichs 13 der beiden Flanschsysteme 4, 7 mit ihren Dichtelementen 8 ist der 7 zu entnehmen. Im Koppelzustand der beiden Mastsegmente 1.1, 1.2 gemäß der 1 stehen sich die beiden komplementären Flanschsysteme 4, 7 unmittelbar gegenüber, nachdem das zweite Flanschsystem 7 des zweiten Mastsegments 1.2 mittels seines Schlittens 5 gegen das fest stehende erste Flanschsystem 4 des ersten Mastsegments 1.1 unter Verwendung der in 9 gezeigten hydraulischen Hubeinheit verfahren bzw. gedrückt worden ist. In diesem Koppelzustand sind die beiden Flanschsysteme 3, 6 derart gegeneinander ausgerichtet, dass die drei Flansche 4 des ersten Flanschsystems 3 und die drei Flansche 7 des zweiten Flanschsystems 6 im Bereich der Konusschalen 4.1 und der Konusse 7.1 formschlüssig ineinander greifen, wobei die ringartig um die Konusschalen 4.1 sich erstreckenden Bunde 4.2 und die ringartig um die Konusse 7.1 sich erstreckenden Bunde 7.2 aufeinander liegen. Wie bereits zu den Beschreibungen der 1 und 2 erwähnt, ist das Dichtelement 8 jedes einzelnen Konus 7.1 als O-Ring 8.1 ausgebildet und jeder zugehörige Bund 7.2 des entsprechenden Flansches 7 weist zwei voneinander beabstandete, in Richtung Leitungsinneres 2.1 sich öffnende u-förmige Axialdichtungen 8.2 auf. Die Axialdichtungen 8.2 legen sich im Leckagefall jeweils an den entsprechenden Flansch 4 des ersten Flanschsystems 3 des ersten Mastsegments 1.1 an und übernehmen so eine Dichtfunktion. Mit dem Bezugszeichen 14 ist der Leckageströmungsweg des Gases gekennzeichnet, der sich vom Inneren 2.1 der entsprechenden Medienleitung entlang des Koppelbereichs 13 bis hin zur Außenseite der Flansche 4, 7 erstreckt.
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Die 8 zeigt eine Detaildarstellung des zweiten Flanschsystems 6 im Zusammenwirken mit dem Schlitten 5. Der im zweiten Mastsegment 1.2, siehe 5 und 6, gleitende Schlitten 5 wird gebildet durch zwei mit dem zweiten Flanschsystem 6 verbundene Quertraversen 9, die in u-profilartigen Schienen 10, die sich parallel zur Längsachse des zweiten Mastsegments 1.2 erstrecken, unter der Wirkung der Druckkraft der hydraulischen Hubeinheit gemäß 9 gleiten. Die u-profilartigen Schienen 10 sind vorzugsweise aus Rolladen-U-Stahl gefertigt, wobei zur Verbesserung der Gleiteigenschaften zwischen den aus Rechteckrohr gefertigten Quertraversen 9 und den Schienen 10 eine Graphitschicht 11 platziert ist.
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Die 9 illustriert eine schematische Darstellung der hydraulischen Hubeinheit. Die hydraulische Hubeinheit bzw. die Hydraulik 12 wird verwendet, um eine Druckkraft bzw. Verschiebekraft zu generieren, welche den in 6 gezeigten Schlitten 5 und das mit diesem Schlitten 5 gekoppelte Flanschsystem 6 des zweiten Mastsegments 1.2 gegen das Flanschsystem 3 des ersten Mastsegments 1.2 verfährt bzw. drückt und damit die gasdichte Abdichtung beider Flanschsysteme 3, 6 erwirkt. Die Hydraulik 12 umfasst zumindest einen Hydraulikhubzylinder 12.1, ein Hydraulikausdehnungsgefäß 12.2, ein Überströmventil 12.3, eine Pumpe 12.4 und eine entsprechende Regelung 12.5. Es versteht sich für den Fachmann, dass neben diesen erwähnten Komponenten noch diverse Sensoren, Druckanzeigevorrichtungen und weitere sicherheitsrelevante Komponenten in der hydraulischen Hubeinheit bzw. Hydraulik 12 eingesetzt werden. Letztlich soll nicht unerwähnt bleiben, dass das erfindungsgemäße Medienverbindungssystem auch eine Dichtheitsprüfungsanlage umfasst, welche zumindest den abzudichtenden Koppelbereich 13 der beiden komplementären Flanschsysteme 3, 6 der beiden Mastsegmente 1.1, 1.2 überwachend ausgebildet ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Mastkonstruktion
- 1.1
- erstes Mastsegment
- 1.2
- zweites Mastsegment
- 1.3
- Gelenk bzw. Scharnier
- 2
- Medienleitung
- 2.1
- Leitungsinneres
- 3
- erstes Flanschsystem
- 4
- Flansch
- 4.1
- Konusschale
- 4.2
- Bund
- 5
- Schlitten
- 6
- zweites Flanschsystem
- 7
- Flansch
- 7.1
- Konus
- 7.2
- Bund
- 5
- Randbereich
- 6
- Innenseite
- 7
- Gewindestutzen
- 8
- Dichtelement
- 8.1
- O-Ring
- 8.2
- Axialdichtung
- 9
- Quertraverse
- 10
- Schiene
- 11
- Graphitschicht
- 12
- Hydraulik
- 12.1
- Hydraulikhubzylinder
- 12.2
- Hydraulikausdehnungsgefäß
- 12.3
- Überströmventil
- 12.4
- Pumpe
- 12.5
- Regelung
- 13
- Koppelbereich
- 14
- Leckageströmungsweg
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 3800427 A1 [0005]
- EP 0277475 A2 [0009]
- AT 506876 A1 [0010]
- US 20110156385 A1 [0010]
- WO 2009146475 A1 [0010]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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