DE2135744B2

DE2135744B2 - Vorrichtung zum Verschluß von Rohrleitungen bei Explosionen

Info

Publication number: DE2135744B2
Application number: DE19712135744
Authority: DE
Inventors: Rolf Ing.(Grad.) Hasselmann; Paul Dr.Habil. Hoelemann
Original assignee: Linde GmbH
Current assignee: Linde GmbH
Priority date: 1971-07-16
Filing date: 1971-07-16
Publication date: 1978-05-03
Also published as: AT324520B; IT962845B; CH555507A; FR2146787A5; GB1360331A; DE2135744A1; DE2135744C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschluß von Rohrleitungen für explosive Gase bei Explosionen, mit einem in einem rohrförmigen Gehäuse zentrisch sitzenden, auf der Seite des heranströmenden Gases durch einen Boden verschlossenen und axial beweglichen Zylinder, dessen offenes Ende in eine ringförmige Nut hineinragt, die dadurch gebildet ist, daß ein in das offene Ende des Zylinders hineinreichendes Einsatzrohr an seinem dem Boden des Zylinders abgewandten Ende mit dem Gehäuse fest verbunden ist, wobei die Abstände zwischen Innenseite des Gehäuses und Außenseite des Zylinders sowie zwischen Innenseite des Zylinders und Außenseite des Einsatzrohres im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses klein und die Tiefe der Nut im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses groß bemessen sind, und ist ein Zusatz zur Patentanmeldung P 20 01 954.9.

In einer derartigen Vorrichtung, bei der die Längsachse des Gehäuses auch Längsachse des Zylinders und des Einsatzrohres ist, trifft eine Explosionswelle frontal auf den Boden des Zylinders auf und preßt den Zylinder mit seinem offenen Ende sehr schnell auf eine in der Nut liegende Dichtung, wodurch die Rohrleitung verschlossen wird. Außerdem muß die Explosionswelle durch die verhältnismäßig engen Zwischenräume zwischen der Wand des Gehäuses, der Wand des Zylinders und der Wand des Einsatzrohres hindurchlaufen, wodurch sie schon sehr geschwächt wird, bevor sie den abzusperrenden Teil der Rohrleitung ■> erreicht hat Zusätzlich bewirkt diese Vorrichtung eine Löschung einer von der Explosion herrührenden Flamme.

Es hat sich gezeigt, daß die Vorrichtung nicht bei allen in Betracht kommenden Drücken und Abmessungen des

κι beweglichen Zylinders sowie des Einsatzrohres einen gleichermaßen zuverlässigen Verschluß der Rohrleitungen bei Explosionen sichert

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung so zu verbessern, daß sie zum Verschluß von Rohrleitungen bei Explosionen universell und zuverlässig anwendbar ist

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß das Einsatzrohr mindestens teilweise als Kegelstumpf ausgebildet ist und daß der mit dem kegelstumpfförmi-

-'» gen Teil des Einsatzrohres zusammenwirkende Abschnitt der Innenmantelfläche des Zylinders den gleichen Neigungswinkel gegen die Längsachse des Gehäuses wie die Außenseite des Einsatzrohres in ihrem kegelstumpfförmigen Teil aufweist

2^r> Somii ist der kleinste Querschnitt des Kegelstumpfes des Einsatzrohres dem Boden des Zylinders zugewandt, und die Innenmantelfläche des Zylinders ist entsprechend dem Kegelstumpf des Einsatziohres konisch ausgebildet Überraschenderweise wird durch die

^Jl) Ausbildung des Einsatzrohres als Kegelstumpf und die entsprechende konische Ausbildung des Zylinders gegenüber einer Vorrichtung nach der Hauptpatentanmeldung eine wesentliche Verbesserung der Abdichtung nach dem Auftreten einer Explosionswelle auf den

^r> Boden des Zylinders erzielt Die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung ist insbesondere in Rohrleitungen großen Durchmessers und mit hohen Gasdrükken verwendbar. Auch bei schwachen Explosionen sitzt der Zylinder fest auf dem Kegelstumpf auf, so daß die Vorrichtung einen sicheren Verschluß bildet Da der Kegelstumpf als Dichtung dient, ist eine besondere Dichtung am Fuß der Nut nicht mehr erforderlich.

Gemäß einer erfinderischen Weiterbildung ist der als Kegelstumpf ausgebildete Teil des Einsatzrohres mit Nuten versehen, die sich in etwa senkrecht zur Längsachse des Einsatzrohres orientierten Ebenen um diese herum erstrecken. Dadurch ergeben sich mehrere Dichtflächen zwischen den Nuten. Es hat sich gezeigt, daß diese Art der Weiterbildung eine besonders zuverlässige Schließwirkung bei verschiedensten Explosionsdrücken ergibt.

Es ist vorteilhaft, wenn der Neigungswinkel der Außenseite des Einsatzrohres gegen die Längsachse des Gehäuses höchstens 10°, vorzugsweise 5°, beträgt.

Somit ergibt sich eine günstige Führung und feste Haftung des Zylinders im Falle einer Explosion. Auch aus konstruktiven Gründen ist die Einhaltung dieses Winkelbereiches vorteilhaft.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat sich zum

^6U Verschluß von Rohrleitungen für Acetylen mittleren Druckes, bis etwa 1,5 atü, als besonders geeignet erwiesen.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand des in der Figur schematisch dargestellten Ausführungs-

^h'> beispieles beschrieben. Die Figur zeigt eine Vorrichtung in einem Querschnitt parallel zur Längsachse des Gehäuses.
In der Figur ist ein rohrförmiges Gehäuse 1 der

Vorrichtung dargestellt, das beispielsweise durch Schraubverbindungen an beiden Enden in eine Rohrleitung eingesetzt wird. In dem Gehäuse 1 sitzt zentrisch ein axial beweglicher, hohler Zylinder 2, der auf der Seite des heranströmenden Gases durch einen Boden 3 verschlossen ist Das offene Ende des Zylinders 2 ragt in eine ringförmige Nut 10. Die Nut 10 ist dadurch gebildet, daß ein in das offene Ende des Zylinders 2 hineinragendes Einsatzrohr 4 an seinem dem Boden 3 des Zylinders 2 abgewandten Ende mit dem Gehäuse 1 fest verbunden ist

Das Einsatzrohr 4 ist als Kegelstumpf 1J ausgebildet, dessen kleinster Querschnitt dem Boden 3 des Zylinders 2 zugewandt ist. Die Innenseite des Zylinders 2 ist ebenfalls als Kegelstumpf ausgebildet, wobei der mittlere Innendurchmesser des Zylinders und der mittlere Außendurchmesser des Einsatzrohres 4 etwa gleich groß bemessen sind. Da die Neigungswinkel der Außenseite des Einsatzrohres 4 und der Innenseite des Zylinders 2 gegen die Längsseite des Gehäuses 1 etwa gleich groß sind, ist der Zylinder 2 auf das Einsatzrohr 4 aufschiebbar. Die Neigungswinkel betragen etwa 5° gegen die Längsachse des Gehäuses 1, die auch Längsachse des Zylinders 2 und des Einsatzrohres 4 ist.

Der als Kegelstumpf 11 ausgebildete Teil der Wand des Einsatzrohres 4 ist außen mit Nuten 12 versehen. Die Nuten 12 erstrecken sich in senkrecht zur Längsachse des Einsatzrohres 4 orientierten Ebenen um das Einsatzrohr 4 herum und weisen einen etwa rechteckigen Querschnitt auf.

Die Zwischenräume zwischen der Innenseite des Gehäuses 1 und der Außenseite des Zylinders 2 sowie zwischen der Innenseite des Zylinders 2 und der Außenseite des Einsatzrohres 4 sind im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses 1 klein bemessen. Das Gas strömt in Pfeilrichtung von links in die Vorrichtung durch die genannten Zwischenräume, sodann durch der. Kanal 9 des Einsatzrohres 4 und eine dahinter angeordnete Flammensperre 6 nach rechts auf der Vorrichtung heraus. Die Flammensperre 6 kann z. B. aus einem Stahlwollepfropfen oder einem Sinterkörper

ίο bestehen.

Im Falle einer Explosion wird der Zylinder 2 fest auf das Einsatzrohr 4 gepreßt, wodurch, insbesondere wegen der Nuten 12, ein wirksamer und sicherer Verschluß der mit der Vorrichtung versehenen Rohrleitungen gegeben ist

Auf dem Boden 3 des Zylinders 2 ist außen eine Nocke 8 aufgesetzt Die Nocke 8 ist mit einer Bohrung versehen, durch welche ein federnder Stahldraht 7 geführt ist Die beiden Enden des Stahldrahtes 7 sitzen in diametral gegenüberliegenden Bohrungen des Gehäuses 1. Somit ist der Zylinder 2 in dem Gehäuse 1 fixiert, dabei aber in axialer Richtung beweglich. Der Zylinder 2 kann noch zusätzlich durch zwischen der Wand des Zylinders 2 und der Wand des Gehäuses 1 angebrachte Nocken geführt werden.

Der Boden 3 und die Wand des Zylinders 2 bestehen bei diesem speziellen Ausführungsbeispiel aus Aluminium. Die Tiefe der durch die Verbindung des Einsatzrohres 4 mit dem Gehäuse 1 gebildeten Nut 10

i» ist im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses 1 groß bemessen, so daß der Explosionsdruck in ausreichendem Maße gedämpft wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Verschluß von Rohrleitungen für explosive Gase bei Explosionen, mit einem in einem rohrförmigen Gehäuse zentrisch sitzenden, auf der Seite des heranströmenden Gases durch einen Boden verschlossenen und axial beweglichen Zylinder, dessen offenes Ende in eine ringförmige Nut hineinragt, die dadurch gebildet ist, daß ein in das offene Ende des Zylinders hineinreichendes Einsatzrohr an seinem dem Boden des Zylinders abgewandten Ende mit dem Gehäuse fest verbunden ist, wobei die Abstände zwischen Innenseite des Gehäuses und der Außenseite des Zylinders sowie zwischen Innenseite des Zylinders und Außenseite des Einsatzrohres im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses klein und die Tiefe der Nut im Verhältnis zum Innendurchmesser des Gehäuses groß bemessen sind, nach Patentanmeldung P 2001954.9, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzrohr (4) mindestens teilweise als Kegelstumpf (11) ausgebildet ist und daß der mit dem kegelstumpfförmigen Teil des Einsatzrohres (4) zusammenwirkende Abschnitt der Innenmantelfläche des Zylinders (2) den gleichen Neigungswinkel gegen die Längsachse des Gehäuses (1) wie die Außenseite des Einsatzrohres (4) in ihrem kegelstumpfförmigen Teil aufweist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Kegelstumpf (11) ausgebildete Teil des Einsatzrohres (4) außen mit Nuten (12) versehen ist, die sich in etwa senkrecht zur Längsachse des Einsatzrohres (4) orientierten Ebenen um dieses herum erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Neigungswinkel der Außenseite des Einsatzrohres (4) gegen die Längsachse des Gehäuses (I) höchstens 10°, vorzugsweise 50°, beträgt.