DE3707601A1 - Sicherheitsverschluss bei druckrohren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Sicherheitsverschluß bei Druck­ rohren, der eine Verschlußplatte, mehrere Ringsegmente und ein Druckentlastungsventil besitzt. Entsprechend der älteren DE-P .. .. ... ist die Verschlußplatte von außen gegen eine Schulter des am Ende des Druckrohres befestigten Flanschrin­ ges anlegbar, sind die Ringsegmente so in eine in dem Flanschring vorhandene Nut teilweise einschiebbar, daß sie mit ihrem nicht in der Nut vorhandenen Bereich ein äußeres Widerlager für die Verschlußplatte bilden, sind die Ringseg­ mente erst aus der Nut herausziehbar, nachdem das Druckent­ lastungsventil geöffnet vorhanden ist, ist jedes Ringsegment in seinem ersten Teilbereich außerhalb des Nutbereichs dreh­ bar gelagert, sind alle Ringsegmente miteinander derart ver­ koppelt, daß sie nur gemeinsam mit ihrem zweiten Teilbereich in die Nut hinein - oder aus der Nut herausschwenkbar sind, und besitzt das an dem Druckentlastungsventil zum Öffnen und Schließen des Ventils angebrachte Verschlußorgan einen He­ bel.

STAND DER TECHNIK

Neben diesem nicht vorveröffentlichten Stand der Technik ist ein Sicherheitsverschluß bekannt, bei dem die zum Verkeilen der Verschlußplatte benötigten Ringsegmente keine identische Umrißfom besitzen. Die jeweiligen Enden dieser Ringsegmente sind unterschiedlich abgeschrägt, so daß dieselben nur in einer bestimmten Reihenfolge von der Verschlußplatte ent­ fernt bzw. auf dieselbe wieder aufgebracht werden können, so wie es näher in der DE-P .. .. ... ausgeführt ist.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von dem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung wie bei der nichtvorveröffentlichten DE-P .. .. ... die Aufgabe zugrunde, einen Sicherheitsver­ schluß bei Druckrohren anzugeben, der unter Berücksichtigung der erforderlichen Sicherheitsanforderungen eine einfache und sichere Handhabung ermöglicht.

Diese Erfindung ist bei dem eingangs genannten Sicherheits­ ventil gemäß der älteren Patentanmeldung P .. .. ... durch die Merkmale des Hauptanspruchs gegeben. Die Erfindung zeichnet sich dementsprechend dadurch aus, daß der Hebel in einer ersten Stellung, in der das Ventil geschlossen ist, an den drehbaren Teilen des Sicherheitsverschlusses so anliegt, daß die Ringsegmente aus der Nut nicht heraus verschwenkbar sind, und daß der Hebel in der zweiten Stellung, in der das Ventil vollständig geöffnet ist, an den drehbaren Teilen des Sicherheitsverschlusses nicht anliegt, so daß die Ringsegmen­ te frei verschwenkbar sind. Die mit der vorliegenden Erfin­ dung erzielte Verbesserung gründet sich damit auf der Er­ kenntnis, daß es für ein einwandfreies Funktionieren des Sicherheitsverschlusses nicht unbedingt erforderlich ist, den Hebel mit einem Ringsegment in Eingriff bringen zu las­ sen, sondern daß eine einwandfreie Funktion immer dann gege­ ben ist, wenn der Hebel an irgendwelchen der drehbaren Teile angelegt werden kann. Dadurch, daß die drehbaren Teile unter­ einander alle miteinander verkoppelt sind, genügt es nam­ lich, eines dieser Teile an einer Dreh- bzw. Schwenkbewegung zu hindern, um zu erreichen, daß die Ringsegmente nicht ver­ schwenkt werden können.

Ein Sicherheitsverschluß, bei dem jedes Ringsegment über ein stabförmiges Glied an einem zentrisch auf der Verschlußplat­ te angeordneten Drehkörper gelenkig so angeschlossen ist, daß durch Drehen des Drehkörpers in einem ersten Sinn um die Rohrlängsachse herum jedes Ringsegment mit seinem zweiten Teilbereich aus der Nut herausverschwenkbar und durch Drehen in dem dazu entgegengesetzten Drehsinn in die Nut hineinver­ schwenkbar ist, zeichnet sich nach einer besonders vorteil­ haften Weiterbildung dadurch aus, daß das Druckentlastungs­ ventil auf der Verschlußplatte angebracht ist und daß der an dem Druckentlastungsventil vorhandene Hebel in der ersten Stellung an dem Drehkörper so anliegt, daß der Drehkörper nicht drehbar ist. Damit wird erreicht, daß die gesamte appa­ rative Vorrichtung für den Sicherheitsverschluß im Bereich des Rohrflansches, an dem der Sicherheitsverschluß ange­ bracht ist, vorhanden ist. Die Verschlußplatte trägt damit sowohl die Ringsegmente als auch das Druckentlastungsventil. Bei einem diesbezüglichen Sicherheitsverschluß braucht somit das Druckentlastungsventil nicht beispielsweise in dem Druck­ rohr selber angebracht zu werden.

Die Arretierung des Hebels an dem Drehkörper kann auf ein­ fache Weise dadurch erfolgen, daß in dem Drehkörper ein Schlitz vorgesehen wird, in den der Hebel mit einem Teilbe­ reich in der ersten Stellung eingreift.

Zur Erhöhung der Betriebssicherheit weisen die Ringsegmente eine in Rohrlängsachse verlaufende Querschnittsschwächung auf, so daß in einer Stellung der Ringsegmente, in der diese lediglich teilweise aus der Nut heraus verschwenkt vorhanden sind, durch diese Querschnittsschwächung hindurch ein in dem Druckrohr noch vorhandener Überdruck sich abbauen kann. Um bei einem derartigen Sicherheitsverschluß sicherzustellen, daß dieses Ringsegment sich zumindest kurzzeitig in einer teilweise aus der Nut heraus verschwenkten Lage befindet, sind zwei räumlich voneinander getrennte Eingriffsstellen an dem Drehkörper zum Drehen desselben vorhanden, wobei durch Handhaben des Drehkörpers an seiner ersten Eingriffsstelle der Drehkörper aus der ersten Stellung in eine Zwischenstel­ lung, in der die Ringsegmente lediglich teilweise aus der Nut herausverschwenkt sind, und umgekehrt, drehbar ist und durch Handhaben des Drehkörpers an seiner zweiten Eingriff­ stelle der Drehkörper aus der Zwischenstellung in die zweite Stellung, und umgekehrt, drehbar ist; dabei ist der Drehkör­ per nur durch Handhaben desselben an einer der beiden Ein­ griffstellen drehbar. Das bedeutet, daß der Drehkörper durch eine Handhabung an seiner ersten Eingriffstelle aus seiner Schließstellung in die besagte Zwischenstellung hinein ge­ dreht werden kann, und daß es dann erforderlich wird, die Handhabung an der zweiten Eingriffstelle fortzusetzen, um den Drehkörper aus dieser Zwischenstellung in seine die Verschlußplatte vollständig entriegelnde Stellung weiterzu­ drehen. Der Handhabungswechsel von der ersten Eingriffs­ stelle zu der zweiten Eingriffsstelle erfolgt innerhalb eines Zeitintervalles, das - so kurz es auch sein mag - mit Sicherheit ausreicht, einen noch vorhandenen Überdruck im Druckrohr abzubauen.

Eine spezielle Ausführungsform eines derartigen Sicherheits­ verschlusses zeichnet sich dadurch aus, daß eine nicht dreh­ bare Abdeckung über den Eingriffstellen so vorhanden ist, daß in der ersten Stellung die erste Eingriffsstelle außer­ halb der Abdeckung und damit frei zugänglich und die zweite Eingriffsstelle unter diese Abdeckung und damit nicht zugäng­ lich ist, daß in der Zwischenstellung beide Eingriffsstellen außerhalb der Abdeckung vorhanden sind und daß in der zwei­ ten Stellung die erste Eingriffsstelle unterhalb der Ab­ deckung und die zweite Eingriffsstelle außerhalb der Abdek­ kung vorhanden ist. Damit ist auf technisch einfache Weise sichergestellt, daß der Drehkörper nicht aus seiner Schließ­ stellung in seine offene Stellung durch Einwirken an einer einzigen Eingriffsstelle gedreht werden kann.

Als günstig hat es sich herausgestellt, wenn die Eingriff­ stellen zwei Vertiefungen in dem Drehkörper sind. Durch Hand­ haben eines hebelartigen Gliedes, das in jeweils eine dieser Vertiefungen einsteckbar ist, kann der Drehkörper gedreht werden. In der Zwischenstellung liegt dabei das Glied bei seinem Eingriff in einer Vertiefung an der Abdeckung orts­ fest an, so daß der Drehkörper nur weiter verdreht werden kann, wenn das Glied in die jeweils andere Vertiefung umge­ steckt wird.

Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind den in den Ansprüchen weiterhin aufgeführten Merkmalen zu ent­ nehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im Folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und er­ läutert. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen­ den Merkmale können bei anderen Ausführungsformen der Erfin­ dung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombina­ tion angewendet werden. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf einen Sicherheitsverschluß bei Druckrohren, bei dem die Verschlußplatte durch die vorhandenen Ringsegmente vollständig arretiert ist,

Fig. 2 eine Darstellung entsprechend Fig. 1, bei der die Ringsegmente nur teilweise aus ihrer die Verschluß­ platte arretierenden Stellung herausbewegt sind,

Fig. 3 eine Darstellung gemäß Fig. 1, bei der die Ringseg­ mente vollständig aus ihrer die Verschlußplatte arretierenden Stellung herausbewegt sind und

Fig. 4 eine Draufsicht auf ein Ringsegment in vergrößerter Darstellung.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

An der Stirnseite eines nicht dargestellten Rohres ist mit­ tels einer umlaufenden Schweißnaht ein ringförmiger Flansch 14 befestigt. Dieser Flansch 14 und damit auch das Rohr sind mit einem Sicherheitsverschluß 16 druckfest zu verschließen.

Der Sicherheitsverschluß 16 besitzt eine Platte 18, die im verschlossenen Zustand an einer vom Flansch nach innen vor­ springenden, umlaufenden Schulter gasdicht anliegt.

In der Innenwand 22 des Flansches 14, die der Rohrachse 23 zugewandt ist, ist eine umlaufende Nut 24 vorhanden. In die­ se Nut greifen vier Segmente 26, 28, 30, 32 mit einem Teilbe­ reich 34 ein, wobei der Querschnitt des Bereichs 34 dem Quer­ schnitt der Nut 24 größenmäßig angepaßt ist. Alle in dem Aus­ führungsbeispiel verwendeten vier Segmente besitzen die glei­ che Gestalt. An ihrem jeweiligen einen Ende sind die Segmen­ te 26, 28, 30, 32 über ein Lager 36 auf der Platte 18 schwenkbar gelagert. Die unterschiedlichen Schwenkstellungen der Segmente sind in den Fig. 1, 2 und 3 dargestellt, wie noch weiter unten erläutert wird.

An ihrem jeweiligen anderen Ende besitzt jedes Segment ein Lager 40, in dem jeweils ein Stab 42, 44, 46, 48 mit seinem einen Ende schwenkbar befestigt ist. Das andere Ende dieser Stäbe 42, 44, 46, 48 ist im äußeren Umfangsbereich einer Scheibe 50 ebenfalls schwenkbar gelagert. Diese kreisförmige Scheibe 50 ist mit ihrem Mittelpunkt in der Rohrachse 23 auf der Platte 18 drehbar gelagert. Die Drehrichtung der Scheibe 50 und die Schwenkbewegungen der Stäbe 42, 44, 46, 48 sowie der Segmente 26, 28, 30, 32 erfolgen in zur Rohrachse 23 normalen, parallelen Ebenen.

Der Bereich des Lagers 36, mit dem jedes Segment auf der Platte 18 schwenkbar gelagert ist, liegt außerhalb des Be­ reichs der Nut 24.

In dem Bereich oberhalb der Platte 18, der von den Stäben 42, 44, 46, 48 beim Verschwenken derselben nicht überstri­ chen wird, ist ein Druckentlastungsventil 51.1 vorhanden, das durch die Platte 18 hindurchreicht. Das Schließorgan dieses Ventils 51.1 wird durch einen Hebel 53 betätigt, der um eine parallel zur Ebene der Platte 18 vorhandenen Achse 55 drehbar am Ventil 51.1 befestigt ist. In Abhängigkeit von der Stellung des Hebels 53 ist das Ventil 51.1 entweder of­ fen oder verschlossen.

In dem in Fig. 1 dargestellten Zustand greift der Hebel 53 mit seinem Endbereich 57 in einen in der Scheibe 50 vorhande­ nen Schlitz 59 ein. Solange der Hebel 53 in seiner in Fig. 1 dargestellten Position verbleibt, in der das Ventil 51.1 ver­ schlossen ist, kann die Scheibe 50 relativ zur Platte 18 nicht bewegt werden und folglich auch die Segmente nicht aus der Nut 24 herausverschwenkt werden.

Bei den Darstellungen gemäß Fig. 2 und 3 ist der Hebel 53 aus dem Schlitz 59 herausverschwenkt vorhanden. Bei der Schwenkbewegung des Hebels 53 ist das Schließorgan des Druck­ entlastungsventils 51.1 geöffnet worden, so daß ein im Inne­ ren des Rohres vorhandener Überdruck durch das Ventil 51.1 hindurch abgebaut werden konnte. In diesen in Fig. 2 und 3 dargestellten Positionen können die vier Segmente 42, 44, 46, 48 aus ihrer die Platte 18 arretierenden Lage in der Nut 24 herausverschwenkt werden.

Oberhalb der Scheibe 50 ist eine zweite Scheibe 78 vorhan­ den, die die erste Scheibe 50 durchdringt und ortsfest auf der Platte 18 befestigt ist. Die zweite Scheibe besitzt einen dachartigen Vorsprung 79, mit dem sie teilweise die Scheibe 50 überdeckt.

In der Scheibe 50 sind außerhalb des von der zweiten Scheibe eingenommenen Bereichs zwei Löcher 80 und 82 vorhanden. Bei der in Fig. 1 dargestellten Position befindet sich das erste Loch 80 außerhalb des dachartigen Vorsprunges 79, während das zweite Loch 82 unterhalb desselben vorhanden ist.

Beim Drehen der Scheibe 50 von der in Fig. 1 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte Position gelangt das erste Loch seitlich neben den in Fig. 2 rechten Rand 84 des dachartigen Vorsprunges 79. Gleichzeitig bewegt sich das zweite Loch 82 unter dem dachartigen Vorsprung 79 hervor, so daß es seitlich neben dem - in Fig. 2 - linken Rand 86 zu liegen kommt.

Das Drehen der Scheibe 50 erfolgt mit Hilfe eines nicht dar­ gestellten stabförmigen Gliedes, das zu diesem Zweck in jeweils eines der beiden Löcher 80 82 hineingesteckt wird. Beim Drehen der Scheibe 50 aus ihrer in Fig. 1 dargestellten Position in die in Fig. 2 dargestellte Position ist dieses Glied in dem ersten Loch 80 vorhanden.

Sobald die Scheibe 50 ihre in Fig. 2 dargestellte Position eingenommen hat, kann sie nicht mehr mit dem in dem ersten Loch 80 eingeführten Glied weitergedreht werden. Ein Weiter­ drehen ist erst möglich, wenn dieses Glied in das zweite Loch 82 eingesteckt ist. Dann kann die Scheibe 50 mit Hilfe dieses Gliedes aus ihrer in Fig. 2 dargestellten Position in ihre in Fig. 3 dargestellte Position weitergedreht werden.

Um sicherzustellen, daß beim Rückwärtsdrehen der Scheibe 50 aus ihrer in Fig. 3 dargestellten Position in die in Fig. 2 bzw. Fig. 1 dargestellte Position auch dieses Umsetzen des Gliedes von dem einen in das andere Loch erfolgt, ist bei der in Fig. 3 dargestellten Position auch nur ein Loch und zwar jetzt das zweite Loch 82 außerhalb des dachartigen Vor­ sprunges 79 vorhanden; das erste Loch 80 ist beim Verschwen­ ken von der in Fig. 2 dargestellten Position in die in Fig. 3 dargestellte Position unter den Vorsprung 79 gewandert.

In der in Fig. 2 dargestellten Position, in der jeweils ein Umsetzen des zum Verdrehen der Scheibe 50 erforderlichen Gliedes aus einem der beiden Löcher 80, 82 in das jeweils an­ dere Loch erforderlich wird, sind die vier Segmente 26, 28, 30, 32 mit einem Teilbereich 66 in der Nut 24 vorhanden. In der dies zeigenden Fig. 4 ist ein zugehöriges Segment 26 in seiner Stellung 26.1, die der Darstellung in Fig. 2 ent­ spricht, gestrichelt dargestellt. Dies Segment befindet sich in der durchgezogenen Stellung 26 vollständig in der Nut 24, so wie in Fig. 1 dargestellt. In der strichpunktierten Stel­ lung 26.2 ist das Segment wie in Fig. 3 dargestellt, nicht mehr innerhalb der Nut 24 vorhanden.

Dieser Bereich 66 ist in Rohrachse 23 betrachtet dünner als der übrige Bereich des Segments, so wie es auch in der DE-P .. .. ... näher beschrieben ist. Aufgrund dieses ge­ schwächten Bereiches wird bei einem noch im Rohr herrschen­ den Überdruck die Platte 18 mit den vier Segmenten zum freien Ende des Flansches 14 hin soweit verschoben, bis die Aussenseite des geschwächten Bereiches an der Nutwand zur Anlage gekommen ist. Dadurch ist auch bei einem mangelhaft geöffneten Ventil 51.1 - sei es, weil es defekt ist oder sei es, weil es nur unvollständig geöffnet ist - die Möglichkeit eines zusätzlichen Druckausgleichs gegeben, und zwar über die nicht mehr gasdicht abgedichtete Stirnseite der Platte 18 und die Segmente hinweg.

Die vorstehend erwähnten Druckrohre können auch Rohrstutzen von Druckbehältern darstellen. Der Ausdruck "Druck" ist fer­ ner nicht nur als Überdruck sondern auch als Unterdruck zu verstehen.

Claims (6)

1. Sicherheitsverschluß (16) bei Druckrohren, mit

• - einer Verschlußplatte (18),
• - mehreren Ringsegmenten (26, 28, 30, 32),
• - einem Druckentlastungsventil (51.1), wobei
• - die Verschlußplatte (18) von außen gegen eine Schulter des am Ende des Druckrohres befestigten Flanschringes (14) an­ legbar ist,
• - die Ringsegmente (26, 28, 30, 32) so in eine in dem Flanschring (14) vorhandene Nut (24) teilweise einschiebbar sind, daß sie mit ihrem nicht in der Nut vorhandenen Bereich ein äußeres Widerlager für die Verschlußplatte (18) bilden,
• - die Ringsegmente (26, 28, 30, 32) erst aus der Nut (24) herausziehbar sind, nachdem das Druckentlastungsventil (51.1) geöffnet vorhanden ist,
• -jedes Ringsegment mit seinem ersten Teilbereich außerhalb des Nutbereichs drehbar (36) gelagert ist,
• - alle Ringsegmente miteinander derart verkoppelt sind, daß sie nur gemeinsam mit ihrem zweiten Teilbereich in die Nut hinein- oder aus der Nut herausschwenkbar sind,
• - das an dem Druckentlastungsventil (51.1) zum Öffnen und Schließen des Ventils angebrachte Verschlußorgan einen Hebel (53) besitzt, nach P .. .. ....., dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (53)
• - in einer ersten Stellung, in der das Ventil geschlossen ist, an den drehbaren Teilen (50) des Sicherheitsverschlus­ ses (16) so anliegt, daß die Ringsegmente (26, 28, 30, 32) aus der Nut (24) nicht herausverschwenkbar sind, und
• - in einer zweiten, in der das Ventil (51.1) vollständig geöffnet ist, an den drehbaren Teilen (50) des Sicherheits­ verschlusses (16) nicht anliegt, so daß die Ringsegmente (26, 28, 30, 32) frei verschwenkbar sind.

2. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1, bei dem jedes Ringsegment (26, 28, 30, 32) über ein stab­ förmiges Glied (42, 44, 46, 48) an einem zentrisch auf der Verschlußplatte (18) angeordneten Drehkörper (50) gelenkig so angeschlossen sind, daß durch Drehen des Drehkörpers in einem ersten Drehsinn um die Rohrlängsachse herum jedes Ringsegment mit seinem zweiten Teilbereich aus der Nut (24) herausverschwenkbar und durch Drehen in dem dazu entgegenge­ setzten Drehsinn in die Nut (24) hineinverschwenkbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - das Druckentlastungsventil (51.1) auf der Verschlußplatte (18) angebracht ist und
• - der an dem Druckentlastungsventil (51.1) vorhandene Hebel (53) in der ersten Stellung an dem Drehkörper (50) so an­ liegt, daß der Drehkörper nicht drehbar ist.

3. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Drehkörper ein Schlitz (59) vorhanden ist, in den der Hebel (53) mit einem Teilbereich (57) in der ersten Stellung eingreift.

4. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 1, bei dem in einer Stellung der Ringsegmente (26, 28, 30, 32), in der diese lediglich teilweise aus der Nut (24) herausver­ schwenkt vorhanden sind, der noch innerhalb der Nut (24) vor­ handene Teil jedes Ringsegments eine in Rohrlängsachse (23) verlaufende Querschnittsschwächung (66) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

• - zwei räumlich voneinander getrennte Eingriffsstellen (80, 82) an dem Drehkörper (50) zum Drehen desselben vorhanden sind,
• - durch Handhaben des Drehkörpers an seiner ersten Eingriffs­ stelle (80) der Drehkörper (50) aus der ersten Stellung in eine Zwischenstellung, in der die Ringsegmente lediglich teilweise aus der Nut herausverschwenkt sind, und umgekehrt, drehbar ist und
• - durch Handhaben des Drehkörpers an seiner zweiten Eingriff­ stelle (82) der Drehkörper (50) aus der Zwischenstellung in die zweite Stellung, und umgekehrt, drehbar ist,
• - der Drehkörper (50) nur durch Handhaben desselben an einer der beiden Eingriffstellen (80, 82) drehbar ist.

5. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß

• - eine nicht drehbare Abdeckung (78, 79) über den Eingriff­ stellen (80, 82) vorhanden ist,
• - in der ersten Stellung die erste Eingriffstelle (80) außer­ halb der Abdeckung (79) und damit frei zugänglich und die zweite Eingriffstelle (82) unter der Abdeckung (79) und damit nicht zugänglich vorhanden ist,
• - in der Zwischenstellung beide Eingriffstellen (80, 82) außerhalb der Abdeckung (79) vorhanden sind,
• - in der zweiten Stellung die erste Eingriffstelle (80) unterhalb der Abdeckung (79) und die zweite Eingriffstelle (82) außerhalb der Abdeckung (79) vorhanden ist.

6. Sicherheitsverschluß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingriffstellen zwei Vertiefungen (80, 82) in dem Dreh­ körper (50) sind, in die ein hebelartiges Glied einsteckbar und durch Handhaben dieses Gliedes der Drehkörper (50) dreh­ bar ist, wobei in der Zwischenstellung das Glied bei seinem Eingriff in der ersten Vertiefung (80) an der Abdeckung (79) ortsfest anliegt und der Drehkörper dadurch nicht weiter verdrehbar ist.