DE2330807A1 - Vorrichtung zum einfrieren von mediendurchstroemten leitungen - Google Patents

Description

D-4000 DÜSSELDORF 1 PATE ΗΤΑΝ WALTE

Malkastenstraße 2 DIPL.-ING. ALEX STENGER

DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE Dipl.-Ing. Heinz J. Ring

Unser Zeichen: 14 296 Datum: 14. Juni 1973

Flomatic Corp., USA - Morth Hoosick, New York

Vorrichtung zum Einfrieren von mediendurchströmten

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einfrieren einer Leitung mit einer die Leitung im Bereich der gewünschten Gefrierzone umgebenden Kammer, einer Versorgungsquelle zur Zufuhr von Prigen oder einer ähnlichen Flüssigkeit unter Druck, und einem Ventil zur Steuerung von aus der Flüssigkeit gebildetem Gas in den unteren Teil der Kammer gegen die Leitung, wobei die Kammer mit einem Gasaustritt versehen ist.

Seit langem ist bekannt, eine Wasserrohrleitung einzufrieren, um Arbeiten an der Leitung in Ströraungsrichtung unterhalb der Gefrierzone durchführen zu können, und es wurden bereits Vorrichtungen für diesen Zweck vorgeschlagen.

Es ist jedoch festzustellen, daß die bekannten Vorrichtungen nicht besonders wirkungsvoll sind. Die für das Gefriergas benutzten Umlaufsysteme haben den Wirkungsgrad der Vorrichtungen stark reduziert. Maehteiligerweise besteht außerdem die Notwendigkeit, daß relativ große Rohrlängen abgedeckt werden müssen, um die Beaufschlagung mit Gefriergas wirksam durchzuführen. Vorrichtungen dieser Art haben sich als umständlich, unwirksam und nur sehr unzureichend im Hinblick auf den angestrebten Erfolg erwiesen, den Durchfluß des flüssigen Mediums durch die Leitung selbst zu einer entfernt liegenden Anschlußstelle abzusperren. Ein Zufrieren der Leitung ist nicht oder nur unzulänglich erreicht worden. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die S-chaffung einer billigen, einfachen, leicht zu betätigenden,kleinen Einfrier-Vorrichtung, die nur eine

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sehr geringe Menge Gefriergas benötigt, das nicht wieder in den Kreislauf eingespeist, sondern in die Atmosphäre abgelassen werden kann und die sich nicht nur durch einen höheren Wirkungsgrad auszeichnet, sondern darüber hinaus wirksamer und in geringeren Abmessungen hergestellt werden kann als bekannte Vorrichtungen.

Eine Ringkammer wird um die einzufrierende Leitung herumgelegt, die aus einem einteiligen Ringteil aus Niedrigtemperaturgummi mit einer äußeren Wand und seitlichen Wandungen besteht, wobei die letzteren die Leitung eng umschließen, die durch sie hindurchgeführt ist. Diese Ringkammer ist an einer Stelle mit einem Gaseinlaß und an einer anderen Stelle mit einem Gasauslaß, einem Griff, einem im Griff befindlichen Gasrohr und einem Ventil auf dem Griff zum Verringern des Strömungsquerschnitts des Gasrohrs und damit zum Regulieren der Durchflußmenge versehen.

Die Ringkammer weist einen Lippenschlitz in radialer Ausbildung am Aussenumfang auf, der bis zu dem mit der Leitung in Berührung stehenden inneren Abschnitt der Ringkammer reicht, welcher an der jeweils gewünschten Stelle dadurch auf die Leitung aufgesetzt wird, daß die Lippen des Lippenschlitzes gegen die Leitung gelegt und eine Hin- und Herbewegung ausgeführt wird, wobei sich die Lippen durch den ausgeübten Druck öffnen, um die Leitung herumgreifen und sich schließen. Sodann wird das Ventil geöffnet und es strömt Gefriergas durch die Ringkammer und um die Leitung derart, daß das Gas die in der Leitung befindliche Flüssigkeit schnell einfriert.

Mach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Ringkammer einen unteren und einen oberen Teil auf, die an den entsprechenden Enden scharniert miteinander verbunden und an diesen Indem diametral gegenüberliegenden Enden verriegelt sind, wodurch die eigentliche Ringkammer gebildet wird. Der untere Kammerteil ist mit einem Ventil zun öffnen oder Schließen

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der Zufuhr des unter Druck stehenden Gefriergases und der obere Kammerteil zum kontinuierlichen Entweichen des Gases an der hierzu diametral entgegengesetzten Stelle mit einem Auslaß versehen. In jedem Falle kann die Leitung eingefroren und das Gas sodann sofort abgestellt bzw. die Zufuhr reduziert werden, damit die Gefrierwirkung an der Sollstelle beibehalten werden kann.

Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den ¥nteransprüchen beschrieben. Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der zugehörigen Zeichnung, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 eine Perspektivansicht einer Gefriervorrichtung,

Fig. 2 eine auf einer Leitung plazierte abgewandelte Ausführungsform einer Gefriervorrichtung als auseinandergezogene Perspektivansicht,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch die abgewandelte Ausführung und

Fig. 4 in BIi eier iehtung des Pfeils 4 in Fig. 1 gesehen eine Draufsicht der Gefriervorrichtung.

Gemäß Fig. 1 enthält ein hohler Griff 10 ein Rohr 12 und ein daumenbetätigtes Ventil 14 zum Verschluß des Rohrs 12 durch Druckbeaufschlagung in bekannter Weise. Das Rohr 12 ist mit dem die Ringkammer bildenden Teil 18 verbunden. Dieses Teil 18 hat keine Innenwand, sondern weist ein Paar seitliche Wandungen 20 mit kreisrunden öffnungen 22 auf, die um die einzufrierende Rohrleitung 24 herumpassen. Die Ringkammer wird durch eine äußere Wand 16, die seitIichei Wandungen 20 und die äußere Oberfläche der umschlossenen Rohrleitung 24 gebildet.

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Bei geöffnetem Ventil 14 umströmt das durch das Rohr 12 zugeführte Gas die Leitung vollständig. Das Gas tritt duroh einen Auslaß 26 aus der Ringkammer aus, wobei die Gaszufuhrmenge gedrosselt werden kann, um die Rohrleitung 24 gefroren zu halten, wenn der Gefrierzustand erst einmal eingetreten ist.

Das die Ringkammer bildende Teil 18 ist aus einem beliebigen elastischen, selbsttragenden Miedrigtemperaturmaterial wie beispielsweise Silikongummi hergestellt und mit Schlitzen 28 und 30 in den seitlichen Wandungen 20 und in der äußeren Wand 16 versehen, wobei der Schlitz 30 von einem Paar im Querschnitt dreieckiger Lippen 32 umgeben ist. Zum Plazieren auf der Rohrleitung 24 müssen lediglich die Lippen 52 gegen die Rohrleitung 24 gelegt und über den Griff ein Druck ausgeübt werden: die Lippen 32 öffnen sich und legen sich um die Rohrleitung 24 herum, wie aus Fig. 4 hervorgeht.

In der in Fig. 2 dargestellten abgewandelten Ausführungsform wird die Ringkammer durch eine allgemein mit der Bezugsziffer 36 bezeichnete obere Hälfte und eine untere Hälfte 38 gebildet, wobei letztere mit einem Sehraubanschluß 40 für einen Griff 42 versehen ist. Die obere Hälfte 56 ist ein halbkreisförmiges, offenes und rinnenartiges Element mit gegenüberliegenden seitlichen Wandungen 44, 46 mit einer mittleren öffnung 48 in jeder dieser seitlichen Wandungen 44, 46, welche um die Rohrleitung herumpaßt. Die untere Hälfte 58 besitzt Seitenwandungen mit zur oberen Hälfte 36 komplementären öffnungen.

Die Hälften 36, 38 sind scharnierartig miteinander verbunden und mit einer Verriegelung versehen, um die Hälften 36, 38 in ihrer die Rohrleitung umschließenden Stellung - wie in Fig. 3 dargestellt - miteinander zu verriegeln.

Der Griff 42 ist so ausgebildet, daß ein Schlauch oder Rohr mit einer Flüssiggasquelle in Verbindung gehalten wird, um

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Gas in eine Kammer 50 mit einem Ventilsitz 52 mit darin befindlicher Mittenöffnung zur Aufnahme des mit der Bezugsziffer 54 bezeichneten Ventilstößels zu führen. Der Ventilsitz 52 hat einen kegeligen Endabschnitt zur Aufnahme eines korrespondierend ausgebildeten konischen Kopfes 56 auf dem Ventilstößel.

Der Ventilstößel 54 ist bei 58 in Längsrichtung geschlitzt und wird mittels des Kopfes 56 und eines hierzu umgekehrten ähnlichen Kopfes 60 relativ zum Ventilsitz 52 gehalten,kann jedoch hierin gleiten.

Das freie Ende des Kopfes 56 stößt auf die Rohrleitung und fixiert den Ventilstößel 54 in Schließstellung, wenn der Ventilsitz 52 zwecks Absperrung der Gaszufuhr nach oben geht. Wird andererseits der Ventilsitz 52 durch entsprechende Drehung des Griffs 42 nach unten gefahren, so wird er zumindest solange in der in Fig. 3 dargestellten Position gehalten, wie die Unterkante des den Kopf 60 des Ventilstößels 54 berührenden Ventilsitzes 52 ebenfalls nach unten drückt, was jedoch für die Punktion der Vorrichtung nicht erforderlich ist.

Wie aus Pig. J5 ersichtlich ist, strömt das Gas in den unteren Teil der Ringkammer und in beiden Richtungen um die Rohrleitung herum zu einem kleinen Auslaß 62, wo es austritt. Soll die Gaszufuhr abgesperrt oder gedrosselt werden, so wird der Griff 42 so verdreht, daß der Ventilsitz 52 relativ zum Ventilstößel 54 nach oben geht und so durch allmähliche Anlage der konischen Pläche 60 am komplementären konischen Kopf 56 eine Absperrung bewirkt. Auf diese Weise wird die Gasmenge bis auf kleinste Werte geregelt.

Der zum einwandfreien Zufrieren der Rohrleitung erforderliche Gasbedarf ist nur sehr gering, wobei nach Eintreten des Ge-

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frierzustandes und Aufhören des Flüssigkeitsstromes in der Leitung die Gaszufuhr gedrosselt oder sogar abrupt unterbrochen werden kann - normalerweise wird jedoch lediglich eine Drosselung der Gaszufuhr bis auf eine geringe Gasmenge vorgenommen, welche ausreicht, den Gefrierzustand aufrechtzuhalten.

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Claims (8)

1. Ansprüche ;

   Vorrichtung zum Einfrieren einer mediendtxchströmten Rohrleitung, insbesondere Wasserleitung, gekennzeichnet durch eine Ringkammer (18) aus einer den äußeren Umfang bildenden Wand (16), seitlichen Wandungen (20) und einem offenen Innern, und eine Torrichtung zur lösbaren Befestigung der Ringkammer (18) an der zuzufrierenden Rohrleitung (24), wobei das offene Innere der Ringkammer (18) der Rohrleitung (24) am nächsten liegt und die seitlichen Wandungen (20) die Rohrleitung (24) eng umschließen, sowie durch eine gasbilctende Drttdkflüssigiceitsquelle, ein Rohr (12) zur Verbindung der Bruelcflüssigkeitsquelle mit einer Kammerwand und einen Auelafl (26) in der Ringkaaner (18) für das Gas, der vosa BaIo? (12) «ntfernt ist, so daß die gasbildende Flüssigkeit und das aus dieser entstandene Gas die zu gefrierende Rohrleitung (24) umströmt und durch den Auelaß (26) frei in die Atmosphäre entweicht.
2. 2. Vorrichtung genäS Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet« daß die äußere Wand (16) und die seitlichen Wandungen (20) einteilig und. elastisch ausgebildet sind und einen Schlitz (28) aufweisen, duroh dem die Rohrleitung (24) unter Auseinanderzwängen der Wandungen (20) in die Ringkammer (18) eingeführ^wird.
3. J5. Vorrichtung gemäß Anspruch 2, gekennzeichnet duroh geformt ausgebildete Leitungs-Paßöffnungen (22) in den seitlichen Wandungen (20).
4. 4. Vorrichtung gemäß Anspruch 3, gekennzeichnet durch nach außen vorstehende und auseinandergehende Führungslippen (32) an den Seiten der Schlitze (28) in der äußeren Wand (16).
5. 5. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, gekennzeichnet duroh einen Griff (10,42) für die Ringkammer (18) und ein Ventil (14) für das zum Griff (10,42) gehörige Rohr (12).

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6. 6. Vorrichtung gemäß Anspruch 5* gekennzeichnet durch eine Einrichtung auf dem Griff (10,42) zur Steuerung des Ventils (14).
7. 7. Vorrichtung gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,daß die Einrichtung geradlinig beweglich ist, und daß Mittel zur Bewegung durch Drehen des Griffs (42) vorgesehen sind.
8. 8. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (10,42) mit einer der Wandungen (16) der Ringkammer (18) verbunden ist und das Rohr (12) durch den Griff hindurch verläuft.

   9· Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff (10,42) länglich und hohl ist und seine Wandungen um das Rohr (12) mit Abstand angeordnet sind.