-
Die Erfindung betrifft eine Sicherungsanordnung für ein Fluidleitungssystem mit einer dem Leitungssystem zugeordneten Rückschlagklappe, die eine Strömung eines Mediums in der Leitung in einer Durchlaßrichtung von einem Anströmbereich in einen Abströmbereich ermöglicht und einer Strömung in einer der Durchlaßrichtung entgegengesetzten Sperrrichtung in einer Sperrstellung durch Anlage an eine Dichtfläche des Leitungssystems entgegenwirkt.
-
Sicherungsanordnungen dieser Art werden bspw. in Filtervorrichtungen für staubbeladene Gase benötigt, bei denen im Verlauf der Gasreinigung verhindert werden muß, daß das staubbeladene Gas von dem Abströmbereich in den Anströmbereich zurückströmt.
-
Bei herkömmlichen Rückschlagklappen kommt es in einigen Fällen zu einem unerwünschten Rückfluß des Fluids aus dem Abströmbereich in den Anströmbereich, wenn ein explosionsartiger Druckanstieg im Abströmbereich auftritt.
-
Zur Lösung dieses Problems wird in der
DE 20 2009 011 668.9 eine Sicherungsanordnung der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, bei der der Rückschlagklappe eine Arretierungseinrichtung zugeordnet ist, mit der sie bei Überschreiten einer darauf in der Sperrrichtung einwirkenden Sperrkraft in einer Sperrstellung arretiert wird, in der sie eine Strömung durch die Leitung auch in der Durchlaßrichtung blockiert.
-
Der Offenbarungsgehalt der genannten Schrift wird hiermit durch ausdrückliche Inbezugnahme hinsichtlich des Aufbaus und der Funktion der Arretierungseinrichtung in diese Beschreibung aufgenommen.
-
Beim Betrieb der in der genannten Schrift beschriebenen Sicherungsanordnungen hat es sich allerdings gezeigt, daß es im strömungsfreien Betrieb bei einem explosionsartigen Druckanstieg im Abströmbereich des Leitungssystems zu einem unerwünschten Rückfluß von Fluiden kommen kann.
-
Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Sicherungsanordnung bereitzustellen, welche auch im strömungsfreien Betrieb zuverlässig einen Fluidrückfluß bei explosionsartigem Druckanstieg im Abströmbereich eines Leitungssystems verhindern kann.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbildung der bekannten Sicherungsanordnungen gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Rückschlagklappe in der ohne Strömung in dem Leitungssystem vorliegenden Ruhestellung von der Dichtfläche beabstandet ist und ausgehend von der Ruhestellung erst unter dem Einfluß einer Strömung in der Sperrrichtung in Anlage an die Dichtfläche gelangt.
-
Diese Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß die im Stand der Technik auftretenden Probleme in erster Linie darauf zurückzuführen sind, daß auch ein explosionsartiger Druckanstieg im Abströmbereich eines Leitungssystems im strömungsfreien Zustand nicht ausreicht, um die zum Erreichen der Sperrstellung erforderliche Sperrkraft einer Arretierungseinrichtung zu überwinden, da die Rückschlagklappe im strömungsfreien Zustand bereits an der Dichtfläche anliegt, so daß es an einer die Überwindung der Sperrkraft begünstigenden Beschleunigung der Rückschlagklappe in Richtung auf die Sperrstellung fehlt.
-
Bei erfindungsgemäßen Sicherungsanordnungen ist die Rückschlagklappe in der Ruhestellung bewegbar. Sie liegt nicht an der Dichtfläche an. Erst durch einen Druckanstieg im Abströmbereich wird sie in Richtung auf die Dichtfläche beschleunigt. Durch diese Beschleunigungswirkung wird das Überwinden der Sperrkraft begünstigt, so daß die Arretierungsstellung zuverlässig erreicht werden kann. Dabei wird im Rahmen der Erfindung erkannt, daß es ohne Einfluß auf die Betriebssicherheit von Leitungssystemen ist, wenn die Sicherungsanordnung in der Ruhestellung keinen dichten Abschluß im Bereich der Dichtfläche bewirkt, weil in der Ruhestellung ohnehin keine Fluidströmung im Leitungssystem vorliegt.
-
Ebenso wie bei den aus der
DE 20 2009 011 668.9 bekannten Sicherungsanordnungen kann die Rückschlagklappe erfindungsgemäßer Sicherungsanordnungen um eine bezüglich des Leitungssystems feststehende und vorzugsweise oberhalb eines Sicherungsbereichs des Leitungssystems angeordnete, insbes. etwa in horizontaler Richtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbar sein und sich zumindest in der Ruhestellung ausgehend von der Schwenkachse etwa in einer Vertikalebene nach unten erstrecken.
-
Während des Normalbetriebs des Fluidleitungssystems wird die Rückschlagklappe aus der Vertikalebene in Richtung auf den Abströmbereich der Sicherungsanordnung verschwenkt und läßt so die Fluidströmung ohne nennenswerten Strömungswiderstand passieren. Bei einer Strömung in der Sperrrichtung gelangt sie an die Dichtfläche. Dabei kann die Dichtfläche ebenso wie bei den bekannten Leitungsanordnungen von einer Stirnfläche eines Leitungselements, wie etwa eines Rohrs oder Schlauchs des Leitungssystems, gebildet sein. Die vorzugsweise starre Rückschlagklappe ist in diesem Fall zweckmäßigerweise etwa komplementär zu der die Dichtfläche bildenden Stirnfläche ausgeführt, wobei die Stirnfläche in der Sperrstellung vorzugsweise vollständig von der Rückschlagklappe abgedeckt wird und die Rückschlagklappe in der Ruhestellung mit Abstand von der Dichtfläche angeordnet ist, wobei sie zweckmäßigerweise durch Verschwenken um die Schwenkachse in Anlage an die Dichtfläche gelangt.
-
Konstruktiv hat es sich als besonders einfach erwiesen, wenn die Dichtfläche vollständig in einer einen spitzen Winkel von vorzugsweise etwa 3 bis 30° mit einer Vertikalebene einschließenden Ebene angeordnet ist. Eine ebene Anordnung der Dichtfläche kann durch einfaches Anschneiden von Rohren oder Schläuchen erreicht werden. Bei diesem ebenen Verlauf der Dichtfläche kann die Rückschlagklappe ebenfalls einen ebenen Verlauf aufweisen. Durch Anstellung der Dichtfläche um einen Winkel von 3 bis 30° bezüglich einer Vertikalebene wird eine entsprechende Beschleunigung der Rückschlagklappe aus der Ruhestellung in Richtung auf die Anlagefläche ermöglicht, wenn ein Druckanstieg im Abströmbereich des Leitungssystems auftritt, wodurch das Überwinden einer Sperrkraft eines Arretierungssystems begünstigt wird. Dazu weist die erfindungsgemäße Sicherungsanordnung zweckmäßigerweise eine der Rückschlagklappe zugeordnete Arretierungseinrichtung auf, mit der sie nach Überwinden einer vorgegebenen Sperrkraft in der Sperrstellung arretierbar ist, so daß die Strömung in der Leitung auch in der Durchlaßrichtung blockiert wird.
-
Die Arretierungseinrichtung kann ebenso wie die in der
DE 20 2009 011 668.9 beschriebene Arretierungseinrichtung mit einem sich außerhalb des Sicherungsbereichs in einer quer, insbes. etwa senkrecht zur Schwenkachse erstreckenden, zusammen mit der Rückschlagklappe bezüglich der Schwenkachse verschwenkbaren und in einer Arretierungsstellung mit einem bezüglich der Leitung feststehenden Arretierungselement zusammenwirken, vorzugsweise einen stangenförmigen Arretierungsausleger aufweisen, der bei einer Schwenkbewegung in Richtung auf die Arretierungsstellung entgegen einer etwa parallel zur Schwenkachse wirkenden Vorspannkraft vorgespannt wird, wobei das Arretierungselement eine Vorspannfläche aufweist, längs der der Arretierungsausleger bei der Schwenkbewegung in Richtung auf die Arretierungsstellung in schleifende Anlage gleitet und entgegen einer seiner elastischen Verformung entgegenwirkenden Vorspannkraft in einer etwa parallel zur Schwenkachse verlaufenden Richtung ausgelenkt wird. Nach Passieren der Vorspannfläche im Verlauf der Schwenkbewegung kann der Arretierungsausleger einen Führungsbereich, insbes. eine Führungsfläche, des Arretierungselements erreichen, längs dem der Arretierungsausleger unter der Wirkung der im Vorspannbereich aufgenommenen Vorspannkraft in Richtung auf die Arretierungsstellung geführt wird, wobei es sich als besonders zweckmäßig erwiesen hat, wenn eine Verlängerung der Vorspannfläche in Richtung auf die Führungsfläche auf der der Arretierungsstellung abgewandten Seite einer Flächennormalen auf die Führungsfläche im Schnittpunkt der Verlängerung der Vorspannfläche mit der Führungsfläche angeordnet ist.
-
Weitere Details zur baulichen Anordnung des Arretierungselements und des Arretierungsauslegers sind in der
DE 20 2009 011 668.9 beschrieben, auf die Bezug genommen wird.
-
Wenn der Sicherungsbereich des Leitungssystems von einem Gehäuse begrenzt ist, kann das Arretierungselement an einer äußeren Begrenzungsfläche des Gehäuses befestigt sein. Eine erfindungsgemäße Filteranordnung mit einer erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung weist zweckmäßigerweise ein Leitungssystem auf, welches ein in einem Gehäuse angeordnetes Rohr umfaßt, dem eine Rückschlagklappe zugeordnet ist, wobei ein drehfest mit der Rückschlagklappe verbundener Arretierungsausleger außerhalb des Gehäuses angeordnet sein kann.
-
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzelheiten ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeichnung zeigt:
-
1 eine teilweise durchbrochene perspektivische Darstellung einer erfindungsgemäßen Sicherungsanordnung,
-
2 eine Seitenansicht der Sicherungsanordnung gemäß 1 in der Ruhestellung,
-
3 eine Seitenansicht der Sicherungsanordnung gemäß 1 in der Sperrstellung und
-
4 eine Seitenansicht der Sicherungsanordnung gemäß 1 in einer eine Strömung in der Durchlaßrichtung erlaubenden Freigabestellung.
-
In
1 sind zwei Rohre
10,
20 eines Leitungssystems dargestellt, welche in ein einen Sicherungsbereich begrenzendes Gehäuse
30 münden. In dem Sicherungsbereich
30 sind die einander zugewandten Stirnflächen der Rohre
10,
20 in einem solchen Abstand voneinander angeordnet, daß eine Rückschlagklappe
32 zwischen den Rohrenden verschwenkbar ist. Die Rückschlagklappe
32 ist bezüglich einer Schwenkachse
34 verschwenkbar in dem Gehäuse
30 gelagert. Sie erstreckt sich ausgehend von der Schwenkachse
34 in der strömungsfreien Ruhestellung in einer Vertikalebene nach unten, wie besonders deutlich in
2 erkennbar ist, und kann unter dem Einfluß einer Strömung in einer gewünschten Strömungsrichtung aus dieser Ruhestellung in die in den
1 und
4 dargestellte Freigabestellung verschwenkt werden. Bei Auftreten eines Gegendrucks in der der Durchlaßrichtung entgegengesetzten Sperrrichtung von dem durch das Rohr
20 bestimmten Abströmbereich in Richtung auf den durch das Rohr
10 bestimmten Anströmbereich wird die Rückschlagklappe
32 in die in
3 erkennbare Sperrstellung gedrängt und dort arretiert. Dazu ist ein Arretierungsausleger
36 außerhalb des Gehäuses
30 vorgesehen, welcher drehfest mit der Rückschlagklappe
32 verbunden ist und zusammen mit dieser um die Schwenkachse
34 verschwenkt wird, sobald ein Druckanstieg eine Verschwenkung der Rückschlagklappe
32 bewirkt. Der Arretierungsausleger
36 wirkt in der Arretierungsstellung mit einem Arretierungselement
40 zusammen, welches an der äußeren Begrenzungsfläche des Gehäuses
30 befestigt ist. Die Konstruktion von Arretierungsausleger
36 und Arretierungselement
40 ist im einzelnen in der
DE 20 2009 011 668.9 erläutert, auf die Bezug genommen wird.
-
Wie besonders deutlich in 2 erkennbar ist, ist die Stirnfläche 12 des Rohrs 10 in einer einen spitzen Winkel mit einer Vertikalebene einschließenden Ebene angeordnet, wobei dieser spitze Winkel etwa 10° beträgt. Dadurch wird erreicht, daß die senkrecht nach unten hängende Rückschlagklappe 32 in der in 2 dargestellten Ruhestellung mit Abstand von der Stirnfläche 12 angeordnet ist und erst durch Druckanstieg in dem durch das Rohr 20 gebildeten Abströmbereich in Richtung auf die Stirnfläche 12 beschleunigt wird, wobei die Stirnfläche 12 eine Dichtfläche für die Rückschlagklappe 32 bildet, so daß in der in 3 dargestellten Sperrstellung, in der die Rückschlagklappe 32 an der die Dichtfläche bildenden Stirnfläche 12 des Rohrs 10 anliegt, eine Strömung von dem durch das Rohr 20 gebildeten Abströmbereich in Richtung auf den Anströmbereich nicht mehr möglich ist.
-
In der Sperrstellung gemäß 3 ist der drehfest mit der Rückschlagklappe 32 verbundene Arretierungshebel 36 so in dem Arretierungselement 40 aufgenommen, daß auch eine Strömung in der Durchlaßrichtung blockiert ist.
-
Die Erfindung ist nicht auf das anhand der Zeichnung erläuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist auch an den Einsatz von Sicherungsanordnungen mit gewölbten Rückschlagklappen gedacht, wenn die Stirnfläche des Rohrs entsprechend komplementär dazu ausgeführt ist.
-
Auch ist an erfindungsgemäße Sicherungsanordnungen gedacht, bei denen die Rückschlagklappe innerhalb der Rohrquerschnitte aufgenommen ist, so daß auf die Bereitstellung eines separaten Gehäuses verzichtet werden kann.
-
Wesentlich ist im Rahmen der Erfindung, daß die Rückschlagklappe in der strömungsfreien Ruhestellung von der Dichtfläche beabstandet ist, so daß diese hohe Druckbeaufschlagung sowohl in der Durchlaßrichtung als auch in der Sperrrichtung unter der Druckwirkung eine beschleunigte Bewegung erfahren kann.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10, 20
- Leitungselemente/Rohre
- 12
- Stirnfläche/Dichtfläche
- 30
- Sicherungsbereich/Gehäuse
- 32
- Rückschlagklappe
- 34
- Schwenkachse
- 36
- Arretierungsausleger/Arretierungshebel
- 40
- Arretierungselement
-
- (36, 40 Arretierungseinrichtung)
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 202009011668 [0004, 0011, 0014, 0015, 0022]
