DE1217162B

DE1217162B - Emergency shut-off device for fuel lines at risk of breaking

Info

Publication number: DE1217162B
Application number: DEN23431A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Frank Arnold Nix
Original assignee: Dipl-Ing Frank Arnold Nix
Current assignee: Dipl-Ing Frank Arnold Nix
Priority date: 1963-07-08
Filing date: 1963-07-08
Publication date: 1966-05-18
Also published as: DE1550417A1

Description

Notabsperrvorrichtung für bruchgefährdete Treibstoffleitungen Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, die Rohre und andere Leitungselemente im Augenblick ihres Reißens oder Brechens absperrt.Emergency shut-off device for fuel lines at risk of rupture Invention relates to an apparatus that includes pipes and other conduit elements locked at the moment of their tearing or breaking.

In Flugzeugen sind eine Vielzahl von Kraftstoffleitungen und anderen, feuergefährliche Flüssigkeiten führenden Leitungen verlegt. Rumpftanks und Flächentanks sind nicht nur mit den Triebwerken, sondern auch untereinander verbunden, so daß bei einem Unfall, indem z. B. eine Tragfläche abreißt, mehrere Kraftstoffleitungen mitreißen und Kraftstoff ausläuft. In vielen derartigen Unfällen ist ein Brand die Folge.A wide variety of fuel lines and other Lines carrying flammable liquids have been laid. Fuselage tanks and wing tanks are not only connected to the engines, but also to each other, so that in an accident by z. B. tearing off a wing, several fuel lines carried away and fuel leaks. In many such accidents, a fire is the one Episode.

Die Absperrung brechender Leitungen wird bis heute so zu erreichen versucht, daß auftretende Differenzdrücke ein Ventil schließen. Es ist z. B. ein in die Strömung gestelltes Ventil bei normalem Betrieb geöffnet und wird, wenn die Durchflußmenge auf Grund des Rohrbruchs ansteigt, vom wachsenden Staudruck geschlossen. Es sind hierzu jeweils aber erhebliche Differenzdrücke erforderlich, so daß ein einwandfreies Arbeiten im allgemeinen nur im Hochdruckteil der Versorgungsanlage möglich ist; vor allem jedoch fließt hier - weil die Ventile nicht augenblicklich schließen - immer noch eine geriinge Kraftstoffmenge aus. Darüber hinaus bringen derartige Ventile einen erhöhten Strömungswiderstand mit sich.To this day, attempts have been made to shut off breaking lines in such a way that any differential pressures that occur close a valve. It is Z. B. a valve placed in the flow is opened during normal operation and is closed by the increasing back pressure when the flow rate increases due to the pipe rupture. In each case, however, considerable differential pressures are required for this, so that proper work is generally only possible in the high-pressure part of the supply system; but above all flows here - because the valves do not close immediately - still a geriinge fuel quantity. In addition, such valves bring with them an increased flow resistance.

Es sind weiter die sogenannten Brechkupplungen bekannt, die mechanisch beim Auseinandereißen einer Leitung in Tätigkeit treten. Die Rohrleitung weist hier eine Sollbruchstelle auf, und es sind zu beiden Seiten der Sollbruchstelle Kugelventile vorgesehen, die dadurch offengehalten werden, daß sich das eine gegen das andere abstützt. Bricht das Rohr, so entfernen sich die Bruchenden voneinander und die Ventile schließen. Auch hier läßt sich ein Flüssigkeitsverlust von wenigstens einigen Troffen nicht vermeiden; die Vorrichtung ist weiterhin aufwendig, bringt erhöhten inneren Strömungswiderstand mit sich und macht schließlich das Vorsehen einer Sollbruchstelle unumgänglich.There are also the so-called breakaway couplings known that mechanically take action when a line is torn apart. The pipeline points here a predetermined breaking point, and there are ball valves on both sides of the predetermined breaking point provided, which are kept open by the fact that one is against the other supports. If the pipe breaks, the broken ends move away from each other and the Close valves. Here, too, a loss of fluid of at least a few can be observed Do not avoid hitting; the device is still expensive, brings increased internal flow resistance with it and finally makes the provision of a predetermined breaking point inevitable.

Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, eine Absperrvorrichtung zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet und mittels der die Gefahr des Entstehens von Bränden durch aus gerissenen Niederdruckleitungen ausströmenden Kraftstoff mit einfachen Mitteln beseitigt wird.The invention has set itself the task of a shut-off device to create that avoids these disadvantages and by means of the risk of occurrence of fires caused by fuel escaping from cracked low-pressure lines is eliminated by simple means.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, den bruchgefährdeten Leitungsabschnitt oder, wenn eine Sollbruchstelle ohne Nachteile vorgesehen werden kann, die bruchgefährdete Stelle mit einer unter Spannung gehaltenen kautschukartigen Masse zu umgeben, die im Augenblick des Brechens in und vor der Bruchstelle einen verschließenden Pfropfen bildet.According to the invention it is provided that the line section at risk of breakage or, if a predetermined breaking point can be provided without disadvantages, the break-prone one Place a rubber-like mass that is held under tension around the a sealing plug at the moment of breaking in and in front of the breaking point forms.

In weiterer Ausbildung der Erfindung ist die Schicht der kautschukartigen Masse nach außen durch eine unter Spannung stehende elastische Umhüllung abgeschlossen.In a further embodiment of the invention, the layer is rubber-like The mass is closed off from the outside by an elastic envelope under tension.

Beim Brechen oder Reißen der Leitung wird sich dann die elastische Umhüllung zusammenziehen und dabei die kautschukartige Masse austreiben, die sich dichtend in und vor die Mündung des Rohres legt.If the line breaks or tears, the elastic will then become Pull the envelope together and drive out the rubber-like mass that is lays sealingly in and in front of the mouth of the pipe.

Zweckmäßig wird angestrebt, daß die elastische Umhüllung nach dem Reißen des Rohres noch ein Stück über die Bruchstelle gezogen wird, ehe auch sie reißt.The aim is expediently that the elastic envelope after Tearing of the pipe is pulled a bit over the break before it too rips.

Hierzu können z. B. die Enden der elastischen Umhüllung an Endscheiben befestigt sein, die gegen das Rohr abgedichtet sind und auf diesem bis zu einem Anschlag gleiten können. Statt dessen können auch die Enden der elastischen Umhüllung durch einen Schlauchbinder od. dgl. dichtend, aber gleitbar das Rohrumschließen und längs des Rohres bis zu einem Anschlag gleiten.For this purpose, z. B. the ends of the elastic covering on end plates be attached, which are sealed against the pipe and on this up to one Can slide stop. Instead of this, the ends of the elastic covering can also be used by a hose tie or the like. Sealing, but slidably enclosing the pipe and slide along the tube up to a stop.

Zweckmäßig können auch die Enden der elastischen Umhüllung fest angeschlossen sein, wobei diese aber von größerer Länge ist, als dem Abstand zwischen den Befestigungsstellen entspricht. Die überschüssige Länge wird dann in eine S-förmige Welle gelegt, die sich auseinander ziehen kann.The ends of the elastic sheath can also expediently be firmly connected be, but this is of greater length than the distance between the attachment points is equivalent to. The excess length is then put into an S-shaped shaft, the can pull apart.

Im folgenden werden einige beispielhafte Ausführungen vorgestellt.Some exemplary designs are presented below.

F i g. 1 zeigt einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung. Das Rohr 1 hat eine Sollbruchstelle bei 2. Um den umgebenden Rohrabschnitt ist durch die Endscheiben 3 und die elastische Umhüllung 4 eine Kammer 5 gebildet, die mit einer kautschukartigen Masse gefüllt ist.F i g. 1 shows a section through a device according to the invention. The pipe 1 has a predetermined breaking point at 2. A chamber 5 is formed around the surrounding pipe section by the end disks 3 and the elastic covering 4, which chamber is filled with a rubber-like mass.

Die Endscheiben 3 sitzen dichtend auf dem Rohr 1 auf und können auf diesem bis zu den Anschlagsringen 6, die fest mit dem Rohr verbunden sind, gleiten. Die elastische Umhüllung ist an den Endscheiben mit Spannringen 7 befestigt; sie steht unter Spannung und hat ihrerseits äuf'der Hälfte der Länge eine Sollbruchstelle.The end disks 3 sit in a sealing manner on the pipe 1 and can slide on this up to the stop rings 6, which are firmly connected to the pipe. The elastic cover is attached to the end disks with clamping rings 7 ; it is under tension and has a predetermined breaking point halfway along its length.

Im Ernstfall bricht zunächst das Rohr 1, die Bruchenden entfernen sich voneinander und die Endscheiben 3 gleiten bis zu den Anschlagringen 6. Dann reißt auch die elastische Umhüllung 4, die sich nun auf ihren spannungslosen Durchmesser zusammenzieht.In an emergency, the tube 1 breaks first, the broken ends move away from each other and the end disks 3 slide up to the stop rings 6. Then the elastic sheath 4 also tears, which now contracts to its tension-free diameter.

Fig. 2 zeigt, wie durch die Vorrichtung nach Brechen der Leitung ein Rohrende abgeschlossen ist. F i g. 3 zeigt eine einfachere Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.Fig. 2 shows how a pipe end is closed by the device after the line has broken. F i g. 3 shows a simpler embodiment of the device according to the invention.

Hier ist die elastische Umhüllung fest mit den Endscheiben 8 verbunden, die ihrerseits fest auf dem Rohr sitzen. Die Umhüllung ist zweimal in eine S-förmige Welle gelegt, die sich beim Reißen des Rohrs auseinanderzieht.Here the elastic cover is firmly connected to the end plates 8 , which in turn sit firmly on the pipe. The sheath is laid twice in an S-shaped shaft that pulls apart when the tube ruptures.

F i g. 4 a bis 4 c zeigen schließlich, wie ohne Vorsehen einer Sollbruchstelle ein ganzer gefährdeter Rohrabschnitt geschützt werden kann. Die gesamte Länge ist mit einer Umhüllung versehen; beim Brechen der Leitung an einer bestimmten Stelle wird dann die Umhüllung zwar wegen der auf der gesamten Länge wirksamen großen Reibungskraft nicht vollständig vom Rohr abgleiten, in der Nähe der Bruchstelle wird die Umhüllung aber auf Grund ihrer Elastizität etwas rutschen können, so daß eine ausreichende Länge über die Bruchstelle gezogen wird, bevor sie reißt. Diese Zwischenphase ist in F i g. 4 b dargestellt.F i g. 4 a to 4 c finally show how an entire endangered pipe section can be protected without providing a predetermined breaking point. The entire length is covered with a cover; When the line breaks at a certain point, the sheath will not slide completely off the pipe because of the large frictional force acting over its entire length, but in the vicinity of the break the sheath will be able to slip slightly due to its elasticity, so that a sufficient length pulled over the fracture point before it ruptures. This intermediate phase is shown in FIG. 4 b shown.

Wenn dennoch eine Sollbrachstelle vorgesehen werden soll, so können die auf Grund der Kerbwirkung entstehenden Spannungsspitzen dazu führen, daß die Gefahr z. B. eines Ermüdungsbruchs vergrößert wird. Deshalb kann es zweckmäßig sein, den gesamten, die Sicherheitsvorrichtung tragenden Rohrabschnitt zu verstärken, so daß an der Sollbruchstelle immer noch relative Spannungsspitzen auftreten, absolut jedoch die maximal auftretenden .Spannungen nicht höher liegen als sonst.If, however, a predetermined breaking point is to be provided, the stress peaks resulting from the notch effect can lead to the risk of z. B. a fatigue fracture is increased. It can therefore be useful to reinforce the entire pipe section carrying the safety device so that relative stress peaks still occur at the predetermined breaking point, but in absolute terms the maximum stresses occurring are not higher than usual.

Der Innendruck in der Umhüllung muß nicht sehr hoch sein, wenn die nach dem Bruch überstehende Länge ausreichend groß gewählt wird. Es ist dann aber ohne größere Schwierigkeiten möglich, die gesamte Umhüllung, beispielsweise zur Inspektion, zur Seite zu schieben.The internal pressure in the envelope need not be very high if the length protruding after the break is chosen to be sufficiently large. But then it is possible without major difficulties, the entire envelope, for example to Inspection, push aside.

Schließlich kann das Material auch durchsichtig gewählt werden, so daß die Inspektion der Leitung ohnedies möglich bleibt.Finally, the material can also be chosen to be transparent, see above that the inspection of the line remains possible anyway.

Claims

Claims: 1. Device for closing the breakstones of a pipeline in the event of a pipe rupture, characterized in that the section or point of the pipe at risk of rupture is surrounded by a rubber-like mass (5) held under tension, which when breaking in and in front of the rupture point forms a sealing plug.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rubber-like mass (5) is kept under tension by an envelope (4) surrounding it and the tube. 3. Apparatus according to claim 1 and 2, characterized in that the elastic sheath (4) holding the rubber-like mass (5) under tension is pulled a little beyond the breaking point after the tube has broken and only then tears. 4. Apparatus according to claim 3, characterized in that the length of the elastic sheath protruding after the break is placed in an S-shaped shaft (F i g. 3) . 5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the breaking point is determined by attaching a predetermined breaking point (2). References considered: British Patent Nos. 677 557, 706 674; U.S. Patent Nos. 2,048,387 , 3,012,585.