EP2140187A1 - Valve system for interrupting a fluid flow - Google Patents

Valve system for interrupting a fluid flow

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Publication number
EP2140187A1
EP2140187A1 EP06805475A EP06805475A EP2140187A1 EP 2140187 A1 EP2140187 A1 EP 2140187A1 EP 06805475 A EP06805475 A EP 06805475A EP 06805475 A EP06805475 A EP 06805475A EP 2140187 A1 EP2140187 A1 EP 2140187A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
valve
fluid
lever
valve system
actuating arm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP06805475A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Ilja Dzampajev
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
DZAMPAJEV, ILJA
Original Assignee
DZAMPAEVA TATJANA
DZAMPAEVA TATJANA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DZAMPAEVA TATJANA, DZAMPAEVA TATJANA filed Critical DZAMPAEVA TATJANA
Publication of EP2140187A1 publication Critical patent/EP2140187A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/18—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid actuated by a float
    • F16K31/32—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid actuated by a float actuating a tap or cock
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17—STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17D—PIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00—Protection or supervision of installations
    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss

Definitions

  • the invention relates to a valve system for interrupting a fluid flow in a fluid system.
  • fluid systems such as water filtration systems, heaters, cooling systems, and the like leak or leak, which can result in fluid leakage from the fluid system.
  • this not only leads to a reduction in the efficiency of the fluid system but can also lead to flooding of the surrounding area and resulting damage to the device in the vicinity of the fluid system.
  • toxic substances are used in the fluid system, the environment and persons in the surrounding area of the system are also at risk.
  • One way to detect leaks is to compare the inflow of a fluid into the fluid system with the total outflow of the fluid from the fluid system, and to interrupt a fluid flow in the presence of a difference between inflow and outflow.
  • a fluid flowing from the fluid system is used directly as an indicator of the presence of a leak.
  • the water flowing from a filter system due to leakage is collected and collected in a container located below the filter system. At a certain height above the bottom of the container, a strip of water-soluble material is arranged.
  • the strip is connected via a clamp to one end of an actuating arm of a valve, which is located in a water inlet pipe of the filter system and can interrupt the water inlet into the filter system.
  • the actuating arm of the valve is held so that the valve is open.
  • a tension spring Also connected to the end of the actuating arm is one end of a tension spring, the other end of which is connected to a metal plate stationed on the valve and keeps the spring taut.
  • the Aqua-Stop system After the leakage has been corrected, the Aqua-Stop system must be reset to allow free flow of water through the valve and to prepare the Aqua-Stop system for interrupting the flow of water in later leaks.
  • the actuating arm of the valve must be returned to its original position and the spring connected to the end of the actuating arm to be re-tensioned, but the now partially resolved, serving as a holding device for the actuating arm strip must be replaced.
  • This is a significant disadvantage of this aqua-stop system since its operation requires a supply of strips for the holding device which is dependent on the reliability of the filter system against possible leakages.
  • the dissolved in the water accumulation material of the holding device could contain pollutants, which then have to be separated from the water accumulation and disposed of separately.
  • the object of the invention is therefore to provide a valve system for interrupting a fluid flow, which is low maintenance and can be easily set back in an initial state.
  • a valve system for interrupting fluid flow in a fluid system in response to leakage in the fluid system, the valve system comprising an inflow, an outflow, a valve disposed between the inflow and outflow, and a buoyant body disposed in a collection container is arranged and actuates the closure mechanism when the buoyancy undergo a buoyancy due to a fluid accumulation formed as a result of the leakage in the collecting container.
  • the invention has the advantage that the valve system can be easily returned to the initial state by disposing the Fluidan- collection, the locking mechanism is reset and the buoyancy body is set to its original position. Further, the fluid accumulation may be re-provided as fluid to the fluid system or, if the fluid is environmentally friendly, readily disposed of without first having to separate out of it an additionally dissolved material. Finally, the selection of a suitable material which dissolves in the fluid used does not apply to a strip holding the actuating arm. The only prerequisite for the selection of the buoyant body is that it buoys through the fluid accumulation.
  • a further advantage of the valve system is that the possibility of a possible "false alarm" is almost ruled out, as it inevitably requires a fluid accumulation to trigger the valve system.
  • the closure mechanism for closing the valve comprises an actuating arm, which is formed from a starting position in sequence the buoyancy of the buoyant body to be transferred to an end position.
  • an actuating arm which is formed from a starting position in sequence the buoyancy of the buoyant body to be transferred to an end position.
  • the center of gravity of the actuator arm may be displaced to its free end to provide greater leverage.
  • the conditions can additionally be significantly favored by the valve is lubricated with eg sufficient grease or oil to reduce friction.
  • the closure mechanism comprises a lever element with a first lever arm connected to the buoyant body, a second lever arm for holding the actuating arm in its initial position and a lever holder arranged between the first lever arm and the second lever arm of the lever, by means of which the lever is rotatably mounted is.
  • a clamping element is provided, which is biased so that it can transfer the actuating arm from the starting position to the final position. This is a very depending on the choice of the clamping element Quick closing of the valve possible, thus reducing the reaction time of the valve system when leakage occurs.
  • the invention comprises a holding means, to which the valve, the clamping element and / or the locking mechanism is / are attached. This makes it possible to produce the valve system in a compact form. Furthermore, the arrangement of the individual components of the valve system by simply attaching the holding means, for example on a portion of the fluid system is possible.
  • the clamping element comprises a torsion spring, a compression spring and / or a tension spring.
  • a torsion spring offers certain advantages.
  • the tension spring allows easy handling
  • a compact design of the valve system is possible by means of a torsion spring.
  • the use of a combination of different spring elements can combine different advantages.
  • a weight can be used as a clamping element. In this case, the bias would be guaranteed solely by gravity.
  • the valve comprises a ball valve or a rotary valve.
  • a water-floatable material may include, for example, cork, wood, polystyrene and similar cellulosic materials and / or artificial materials.
  • FIG. 1 shows a valve system with an inlet, an outlet, a valve, a closure mechanism for closing the valve and a buoyant body and shows
  • Fig. 2 and Fig. 3 serve to illustrate the alternative embodiments.
  • the valve system 1 comprises an inlet 2 and an outlet 6.
  • the valve system 1 can be installed in a fluid system by, for example, separating a tube in which fluid flow is to be interrupted in the presence of a leak in the fluid system. Subsequently, the inflow 2 and the outflow 6 of the valve system 1 are connected to the exposed by the separation pipe ends, that the fluid flow through the pipe must now flow over a valve disposed between the inlet 2 and the drain 6 of the valve system 1 valve 3.
  • the closure mechanism of the valve system 1 shown in the figure comprises an actuating arm 5, which is connected to the valve 3, and this can open and close by mechanical actuation.
  • the actuating arm 5 is rotatably mounted on the valve 3, so that changing an angle in which the actuating arm 5 is mounted, the valve 3 is transferred from an open to a fully closed state.
  • the angle change required to close the valve 3 is less than 180 °, about 90 °.
  • the valve may comprise a rotary valve, a ball valve or similar valves.
  • the actuating arm 5 can be shaped differently depending on the position and design of the valve system 1. In contrast to Fig. 1, that in the figures. 2 and 3 shown executed so that it in its horizontal, parallel to the fluid flow direction position, the valve 3 closes. Thus, the valve 3 remains open in the vertical position of the actuating arm 5. In this construction of the actuating arm, it is in its vertical position in the starting position and in its horizontal position in the end position.
  • the valve system 1 also comprises a clamping element 4, which is designed in this embodiment as a torsion spring.
  • the tensioning element 4 is arranged in the valve system 1 in this way. net, that it exerts a force on the actuating arm 5, which is able to displace the actuating arm 5 in an end position in which the valve 3 is closed.
  • any other suitable spring element or a combination of spring elements may be used in addition to the torsion spring.
  • Other spring elements in addition to the torsion spring are a compression spring and a tension spring.
  • the use of a torsion spring as a clamping element 4 has the advantage that the valve system 1 can be formed in a very compact form.
  • a weight (not shown) may be used as a biasing element for biasing the actuator arm to bring it to the end position.
  • a second lever arm 7 of a lever is provided in the illustrated embodiment.
  • This second lever arm 7 is in the starting position, in normal operation of the fluid system, in operative connection with the free end of the actuating arm 5 and holds the actuating arm 5 thereof off, displaced by the clamping force, or gravity of the clamping element 4 in an end position 15 to become.
  • the first lever arm 13 of the lever is connected to a buoyancy body 10.
  • the buoyant body 10 must be formed so that it buoys upon formation of a fluid accumulation 9.
  • the buoyant body 10 may be formed of a material capable of floating on the fluid.
  • wood When water is used as the fluid of the fluid system, wood may be used as the material, for example.
  • the buoyant body 10 may comprise, for example, a cavity.
  • the lever in the illustrated embodiment is rotatably supported by means of a lever holder 8 arranged between the first lifting arm 13 and the second lever arm 7, a movement of the buoyant body 10 upward (see arrow I) due to the buoyancy in the fluid accumulation 9 by means of rotatable mounting in a movement of the actuating arm 5 holding the end of the second lever arm 7 to the right, away from the actuating arm 5, translated (see arrow II). Then the corresponding end of the actuating arm 5 exposed and the actuating arm 5 can be displaced by means of the force exerted by the clamping element 4 on the actuating arm 5 in the end position 15 (see arrow III). In this end position 15, the valve 3 is closed and the fluid flow from the inlet 2 to the drain 6 is thus interrupted.
  • a collecting container 12 is further shown, which can absorb fluid emerging from the fluid system.
  • the fluid can form a fluid collection 9 in the collecting container 12, which causes buoyancy of the buoyant body 10.
  • the collecting container 12 is arranged below the valve system 1. However, this is not mandatory in other embodiments. However, the sump 12 must be positioned opposite the fluid system so that it can collect fluids leaking from the fluid system due to any leakage.
  • a holding means 11 is shown, on which the valve 3 and the lever holder 8 are fixed. Further, the holding means 11 is connected to the collecting container 12. However, the valve 3 and / or the lever holder 8 can also be connected directly to the collecting container 12. Suitable holding means 11 are agents of any shape and material composition which allow a stable holding of the individual components of the valve system 1. For example, the holding means 11 may be made of metal or plastic.
  • the closure mechanism used in the described embodiment of the valve system 1 is exclusively of a mechanical nature. However, in other embodiments it may also comprise other elements and components of the control technology. For example, electronic and / or pneumatic components may be provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

The invention relates to a valve system (1) for interrupting a fluid flow in a fluid system as a reaction to a leak in the fluid system, having an inflow (2), an outflow (6), a valve (3) which is arranged between the inflow (2) and the outflow (6), a closure mechanism for closing the valve and a float element (10) which is arranged in a collecting container (12) and actuates the closure mechanism when the float element (10) experiences an upward floating movement on account of a fluid accumulation (9) which is formed in the collecting container (12) as a consequence of the leak.

Description

Ventilsvstem zum Unterbrechen eines Fluidflusses Valve system for interrupting a fluid flow
Die Erfindung betrifft ein Ventilsystem zum Unterbrechen eines Fluidflusses in einem Fluid- system.The invention relates to a valve system for interrupting a fluid flow in a fluid system.
Stand der TechnikState of the art
In der Praxis treten bei Fluidsystemen, wie beispielsweise Wasserfilteranlagen, Heizungsvorrichtungen, Kühlsystemen und ähnlichen, Leckagen oder Undichtheiten auf, welche zu einem Austreten von Fluiden aus dem Fluidsystem führen können. Dies führt in der Regel nicht nur zu einer Verminderung des Wirkungsgrades des Fluidsystems, sondern kann auch zu Überschwemmungen des Umgebungsbereichs und zu daraus resultierenden Schädigungen an Vor- richtung in der Umgebung des Fluidsystems führen. Bei Verwendung giftiger Stoffe im Fluidsystem sind außerdem die Umwelt und sich in Umgebungsbereich des Systems aufhaltende Personen gefährdet.In practice, fluid systems such as water filtration systems, heaters, cooling systems, and the like leak or leak, which can result in fluid leakage from the fluid system. As a rule, this not only leads to a reduction in the efficiency of the fluid system but can also lead to flooding of the surrounding area and resulting damage to the device in the vicinity of the fluid system. When toxic substances are used in the fluid system, the environment and persons in the surrounding area of the system are also at risk.
Um ein Austreten größere Fluidmengen aufgrund der Leckage im Fluidsystem zu vermeiden und um eine gefahrlose Reparatur des Fluidsystems zu erlauben, ist es notwendig, möglichst frühzeitig eine Leckage festzustellen und den Zufluss des Fluids in das System oder in ein Teilbereich des Systems, welches verdächtig wird, die Leckage aufzuweisen, zu unterbrechen. Ein System, welches eine Leckage in einem von Wasser durchflossenen Fluidsystem erkennt, und daraufhin einen Wasserzufluss stoppt, wird im Allgemeinen als Aqua-Stop-System bezeichnet.In order to prevent leakage of large quantities of fluid due to the leakage in the fluid system and to allow a safe repair of the fluid system, it is necessary to detect a leak as early as possible and the inflow of the fluid into the system or in a portion of the system, which is suspicious, to show the leakage, to interrupt. A system that detects leakage in a fluid-carrying fluid system and then stops water flow is commonly referred to as an aqua-stop system.
Eine Möglichkeit zur Ermittlung von Leckagen besteht darin, den Zufluss eines Fluids in das Fluidsystem mit dem gesamten Abfluss des Fluids aus dem Fluidsystem zu vergleichen und bei Vorhandensein eines Unterschieds zwischen Zufluss und Abfluss einen Fluidfiuss zu unterbrechen. Bei einer anderen Herangehensweise an das Problem des Ermitteins einer Leckage wird direkt ein aus dem Fluidsystem fließendes Fluid als Indikator für das Vorhandensein einer Leckage verwendet. Bei einer zum Stand der Technik gehörenden Umsetzung des zuletzt genannten Verfahrens wird das aufgrund einer Leckage aus einem Filtersystem fließende Wasser in einem unter dem Filtersystem angeordneten Behälter aufgefangen und gesammelt. Auf einer bestimmten Höhe über den Grund des Behälters ist ein Streifen aus einem wasserlöslichen Material ange- ordnet. Der Streifen ist über eine Klammer mit einem Ende eines Betätigungsarms eines Ventils verbunden, welches sich in einem Wasserzulaufrohr des Filtersystems befindet und den Wasserzulauf in das Filtersystem unterbrechen kann. Mittels des Streifens wird der Betätigungsarm des Ventils so gehalten, dass das Ventil geöffnet ist. Mit dem Ende des Betätigungsarms ist ebenfalls ein Ende einer Zugfeder verbunden, deren anderes Ende mit einer zum Ventil stationierenden Metallplatte verbunden ist und die Feder gespannt hält. Wenn die Höhe der Wasseransammlung im Behälter den Streifen erreicht, so löst sich dieser im Wasser auf und der nunmehr nicht gehaltene Betätigungsarm des Ventils wird aufgrund der Spannung in der Feder in eine Position bewegt, welche das Ventil schließt. Somit wird der Wasserzu- fluss in das Filtersystem unterbrochen.One way to detect leaks is to compare the inflow of a fluid into the fluid system with the total outflow of the fluid from the fluid system, and to interrupt a fluid flow in the presence of a difference between inflow and outflow. In another approach to the problem of leakage, a fluid flowing from the fluid system is used directly as an indicator of the presence of a leak. In a prior art implementation of the latter method, the water flowing from a filter system due to leakage is collected and collected in a container located below the filter system. At a certain height above the bottom of the container, a strip of water-soluble material is arranged. The strip is connected via a clamp to one end of an actuating arm of a valve, which is located in a water inlet pipe of the filter system and can interrupt the water inlet into the filter system. By means of the strip, the actuating arm of the valve is held so that the valve is open. Also connected to the end of the actuating arm is one end of a tension spring, the other end of which is connected to a metal plate stationed on the valve and keeps the spring taut. When the height of the water accumulation in the container reaches the strip, it dissolves in the water and the now not held actuating arm of the valve is moved due to the tension in the spring in a position which closes the valve. Thus, the water flow into the filter system is interrupted.
Nachdem die Leckage behoben wurde, muss das Aqua-Stop-System zurückgesetzt werden, um einen freien Wasserfluss durch das Ventil zu erlauben und um das Aqua-Stop-System für ein Unterbrechen des Wasserzuflusses bei späteren Leckagen vorzubereiten. Hierzu muss nicht nur der Betätigungsarm des Ventils in seine Ausgangsposition zurückgeführt und die mit dem Ende des Betätigungsarms verbundene Feder erneut gespannt werden, sondern der nun teilweise aufgelöste, als Haltevorrichtung für den Betätigungsarm dienende Streifen muss ersetzt werden. Dies ist ein erheblicher Nachteil dieses Aqua-Stop-Systems, da zu seinem Betrieb ein von der Zuverlässigkeit des Filtersystems gegen mögliche Leckagen abhängiger Vorrat an Streifen für die Haltevorrichtung bereitgestellt werden muss. Außerdem könnte das in der Wasseransammlung aufgelöste Material der Haltevorrichtung Schadstoffe enthalten, welche dann von der Wasseransammlung getrennt und gesondert entsorgt werden müssten.After the leakage has been corrected, the Aqua-Stop system must be reset to allow free flow of water through the valve and to prepare the Aqua-Stop system for interrupting the flow of water in later leaks. For this purpose, not only the actuating arm of the valve must be returned to its original position and the spring connected to the end of the actuating arm to be re-tensioned, but the now partially resolved, serving as a holding device for the actuating arm strip must be replaced. This is a significant disadvantage of this aqua-stop system, since its operation requires a supply of strips for the holding device which is dependent on the reliability of the filter system against possible leakages. In addition, the dissolved in the water accumulation material of the holding device could contain pollutants, which then have to be separated from the water accumulation and disposed of separately.
Ein weiterer wesentlicher Nachteil des Aqua-Stop-Systems besteht darin, dass bei einer erhöhten Luftfeuchtigkeit oder Ansammlung von Kondenswasser, beispielsweise unter der Spüle, sich der Streifen ganz oder teilweise auflösen könnte, was das Aqua-Stop-System auslösen und somit zu einem „Fehlalarm" führen würde. Die ErfindungAnother major disadvantage of the Aqua-Stop system is that at an increased humidity or accumulation of condensation, for example under the sink, the strip could dissolve completely or partially, causing the Aqua Stop system and thus to a " False alarm "would result. The invention
Aufgabe der Erfindung ist daher das Bereitstellen eines Ventilsystems zum Unterbrechen eines Fluidflusses, das wartungsarm ist und auf einfache Weise in einem Ausgangszustand zurückversetzt werden kann.The object of the invention is therefore to provide a valve system for interrupting a fluid flow, which is low maintenance and can be easily set back in an initial state.
Die Aufgabe wird erfmdungsgemäß durch ein Ventilsystem nach dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst.The object is achieved according to the invention by a valve system according to the independent claim 1.
Erfindungsgemäß ist ein Ventilsystem zum Unterbrechen eines Fluidflusses in einem Fluid- system als Reaktion auf eine Leckage in dem Fluidsystem vorgesehen, wobei das Ventilsystem einen Zufluss, einen Abfluss, einen zwischen dem Zufluss und dem Abfluss angeordneten Ventil sowie einen Auftriebskörper umfasst, welcher in einem Auffangbehälter angeordnet ist und den Verschlussmechanismus betätigt, wenn der Auftriebskörper aufgrund einer als Folge der Leckage im Auffangbehälter gebildeten Fluidansammlung einen Auftrieb erfahrt.According to the invention, a valve system is provided for interrupting fluid flow in a fluid system in response to leakage in the fluid system, the valve system comprising an inflow, an outflow, a valve disposed between the inflow and outflow, and a buoyant body disposed in a collection container is arranged and actuates the closure mechanism when the buoyancy undergo a buoyancy due to a fluid accumulation formed as a result of the leakage in the collecting container.
Gegenüber dem Stand der Technik hat die Erfindung den Vorteil, dass das Ventilsystem auf einfache Weise in den Ausgangszustand zurückversetzt werden kann, indem die Fluidan- Sammlung entsorgt, der Verschlussmechanismus zurückgesetzt und der Auftriebskörper in seine ursprüngliche Lage versetzt wird. Ferner kann die Fluidansammlung wieder als Fluid dem Fluidsystem zur Verfügung gestellt oder, sofern der Fluid umweltverträglich ist, leicht entsorgt werden, ohne vorher einen zusätzlich darin aufgelösten Stoff aus ihm heraustrennen zu müssen. Schließlich entfallt die Auswahl eines geeigneten Materials, welches sich im ver- wendeten Fluid auflöst, für einen den Betätigungsarm haltenden Streifen. Einzige Voraussetzung für die Auswahl des Auftriebskörpers ist, dass er durch die Fluidansammlung einen Auftrieb erfährt. Ein weiterer Vorteil des Ventilsystems ist, dass hier die Möglichkeit eines eventuellen „Fehlalarms" nahezu ausgeschlossen wird, da es zum Auslösen des Ventilsystems zwangsläufig einer Fluidansammlung bedarf.Compared to the prior art, the invention has the advantage that the valve system can be easily returned to the initial state by disposing the Fluidan- collection, the locking mechanism is reset and the buoyancy body is set to its original position. Further, the fluid accumulation may be re-provided as fluid to the fluid system or, if the fluid is environmentally friendly, readily disposed of without first having to separate out of it an additionally dissolved material. Finally, the selection of a suitable material which dissolves in the fluid used does not apply to a strip holding the actuating arm. The only prerequisite for the selection of the buoyant body is that it buoys through the fluid accumulation. A further advantage of the valve system is that the possibility of a possible "false alarm" is almost ruled out, as it inevitably requires a fluid accumulation to trigger the valve system.
In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Verschlussmechanismus zum Schließen des Ventils ein Betätigungsarm, welcher ausgebildet ist, von einer Ausgangsposition in Folge des Auftriebs des Auftriebskörpers in eine Endposition überführt zu werden. Dies ermöglicht ein einfaches Betätigen des Ventils mittels mechanischer Einwirkungen auf den Betätigungsarm. Vorteilhaft ist, dass der Betätigungsarm nur in seiner Ausgangsposition mit dem Hebelelement in Wirkverbindung steht, wodurch er nach dem Auslösen des Ventilsystems frei schwenkbar ist und somit ungehindert, leichter und rascher in die Endposition überfuhrt werden kann. Wenn der Betätigungsarm selbst über ein ausreichendes Eigengewicht verfügt, kann er sich auch eigenständig, allein durch die Erdanziehungskraft, von der Ausgangs- in die Endposition überfuhren. Hierbei kann der Betätigungsarm aus einem massiven, schweren Material, bspw. Metal hergestellt werden. Hilfsweise kann der Schwerpunkt des Betäti- gungsarms zu seinem freien Ende verlagert werden, um eine größere Hebelwirkung zu erzeugen. Damit der Betätigungsarm keiner so großen Kraft bedarf, das Ventil zu schließen, können die Verhältnisse zusätzlich wesentlich begünstigt werden, indem das Ventil zur Reibungsminderung mit z.B. ausreichend Schmierfett oder Öl geschmiert wird.In a preferred embodiment, the closure mechanism for closing the valve comprises an actuating arm, which is formed from a starting position in sequence the buoyancy of the buoyant body to be transferred to an end position. This allows a simple operation of the valve by means of mechanical effects on the actuating arm. It is advantageous that the actuating arm is in operative connection only in its initial position with the lever element, whereby it is freely pivotable after the triggering of the valve system and thus unhindered, easier and faster überfuhrt in the final position. If the actuating arm itself has a sufficient weight, it can also independently, solely by the force of gravity, from the starting to the final position überfuhren. Here, the actuating arm of a solid, heavy material, for example. Metal can be produced. Alternatively, the center of gravity of the actuator arm may be displaced to its free end to provide greater leverage. In order that the actuating arm does not require so much force to close the valve, the conditions can additionally be significantly favored by the valve is lubricated with eg sufficient grease or oil to reduce friction.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Verschlussmechanismus ein Hebelelement mit einem mit dem Auftriebskörper verbundenen ersten Hebelarm, einem zweiten Hebelarm zum Halten des Betätigungsarms in seiner Ausgangsposition und einer zwischen dem ersten Hebelarm und zweiten Hebelarm des Hebels angeordneten Hebelhalterung, mittels welcher der Hebel drehbar gelagert ist. Hierdurch kann ein Auftrieb des Auftriebskörpers mechanisch auf den Betätigungsarm wirken, da mittels des Hebels eine mechanische Kopplung zwischen dem Auftriebskörper und dem Betätigungsarm vorhanden ist. Gegenüber anderen Arten der Kopplung hat die mechanische Kopplung den Vorteil einer geringeren Fehleranfälligkeit. Aufgrund der drehbaren Lagerung des Hebels ist es außerdem möglich, bei der Herstellung des Hebels einen Winkel zwischen dem ersten und dem zweiten Hebelarm vorzusehen, um das Ventilsystem kompakter auszugestalten. Schließlich ist es möglich, ein Über- tragungsverhältnis einer Kraftübertragung vom Auftriebskörper zu dem Betätigungsarm mittels entsprechender Wahl der Längenverhältnisse zwischen dem ersten und dem zweiten Hebelarm zu bestimmen.In an advantageous embodiment of the invention, the closure mechanism comprises a lever element with a first lever arm connected to the buoyant body, a second lever arm for holding the actuating arm in its initial position and a lever holder arranged between the first lever arm and the second lever arm of the lever, by means of which the lever is rotatably mounted is. As a result, a buoyancy of the buoyant body mechanically act on the actuating arm, as by means of the lever, a mechanical coupling between the buoyancy body and the actuating arm is present. Compared with other types of coupling, the mechanical coupling has the advantage of a lower susceptibility to errors. Due to the rotatable mounting of the lever, it is also possible to provide an angle between the first and the second lever arm in the manufacture of the lever in order to make the valve system more compact. Finally, it is possible to determine a transmission ratio of a force transmission from the buoyant body to the actuating arm by means of an appropriate choice of the length ratios between the first and the second lever arm.
In einer zweckmäßigen Weiterfuhrung der Erfindung ist ein Spannelement vorgesehen, welches so vorgespannt ist, dass es den Betätigungsarm von der Ausgangsposition in die Endpo- sition überführen kann. Hiermit ist in Abhängigkeit von der Wahl des Spannelements ein sehr schnelles Schließen des Ventils möglich, um somit die Reaktionszeit des Ventilsystems beim Auftreten der Leckage zu vermindern.In an expedient continuation of the invention, a clamping element is provided, which is biased so that it can transfer the actuating arm from the starting position to the final position. This is a very depending on the choice of the clamping element Quick closing of the valve possible, thus reducing the reaction time of the valve system when leakage occurs.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung umfasst die Erfindung ein Haltemittel, an welchem das Ventil, das Spannelement und / oder der Verschlussmechanismus befestigt sind / ist. Hiermit ist es möglich, das Ventilsystem in einer kompakten Form herzustellen. Ferner ist das Anordnen der einzelnen Komponenten des Ventilsystems durch einfaches Befestigen des Haltemittels, beispielsweise an einem Abschnitt des Fluidsystems, möglich.In an expedient embodiment, the invention comprises a holding means, to which the valve, the clamping element and / or the locking mechanism is / are attached. This makes it possible to produce the valve system in a compact form. Furthermore, the arrangement of the individual components of the valve system by simply attaching the holding means, for example on a portion of the fluid system is possible.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung umfasst das Spannelement eine Drehfeder, eine Druckfeder und / oder eine Zugfeder. Jedes dieser Federelemente bietet bestimmte Vorteile. Während beispielsweise die Zugfeder eine einfache Handhabung erlaubt, ist mittels einer Drehfeder eine kompakte Bauweise des Ventilsystems möglich. Die Verwendung einer Kombination verschiedener Federelemente kann unterschiedliche Vorteile vereinen. Alternativ kann für eine Vorspannung des Betätigungsarmes, zur Überführung von der Ausgangsposition in die Endposition, ein Gewicht als Spannelement verwendet werden. In diesem Fall wäre die Vorspannung allein durch die Erdanziehungskraft gewährleistet.In an advantageous embodiment of the invention, the clamping element comprises a torsion spring, a compression spring and / or a tension spring. Each of these spring elements offers certain advantages. For example, while the tension spring allows easy handling, a compact design of the valve system is possible by means of a torsion spring. The use of a combination of different spring elements can combine different advantages. Alternatively, for a bias of the actuating arm, for transfer from the starting position to the end position, a weight can be used as a clamping element. In this case, the bias would be guaranteed solely by gravity.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung umfasst das Ventil einen Kugelhahn oder ein Drehventil.In an advantageous embodiment of the invention, the valve comprises a ball valve or a rotary valve.
Vorteilhaft ist eine Ausführungsform der Erfindung, bei der der Auftriebskörper ein auf Wasser schwimmendes Material und / oder eine Aushöhlung umfasst. Diese Ausführungsform ist vorteilhaft, wenn als Fluid im Fluidsystem Wasser verwendet wird. Ein auf Wasser schwimmfähiges Material kann beispielsweise Kork, Holz, Styropor und ähnliche Zellulosestoffe und / oder künstliche Stoffe umfassen.An embodiment of the invention is advantageous, in which the buoyant body comprises a material floating on water and / or a cavity. This embodiment is advantageous when water is used as the fluid in the fluid system. A water-floatable material may include, for example, cork, wood, polystyrene and similar cellulosic materials and / or artificial materials.
Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDescription of preferred embodiments
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf Zeichnungen näher erläutert, in denen Fig. 1 ein Ventilsystem mit einem Zufluss, einem Abfluss, einem Ventil, einem Verschlussmechanismus zum Schließen des Ventils sowie einem Auftriebskörper zeigt undThe invention will be explained in more detail below with reference to embodiments with reference to drawings, in which Fig. 1 shows a valve system with an inlet, an outlet, a valve, a closure mechanism for closing the valve and a buoyant body and shows
Fig. 2 und Fig. 3 der Darstellung der alternativen Ausführungsformen dienen.Fig. 2 and Fig. 3 serve to illustrate the alternative embodiments.
Gemäß der Fig. 1 umfasst das Ventilsystem 1 einen Zufluss 2 und einen Abfluss 6. Das Ventilsystem 1 kann in einem Fluidsystem eingebaut werden, indem beispielsweise ein Rohr in welchem bei Vorhandensein einer Leckage in dem Fluidsystem ein Fluidfluss unterbrochen werden soll, aufgetrennt wird. Anschließend werden der Zufluss 2 und der Abfluss 6 des Ventilsystems 1 so mit den durch das Auftrennen freigelegten Rohrenden verbunden, dass der Fluidfluss durch das Rohr nunmehr über einen zwischen dem Zufluss 2 und dem Abfluss 6 des Ventilsystems 1 angeordneten Ventil 3 fließen muss.1, the valve system 1 comprises an inlet 2 and an outlet 6. The valve system 1 can be installed in a fluid system by, for example, separating a tube in which fluid flow is to be interrupted in the presence of a leak in the fluid system. Subsequently, the inflow 2 and the outflow 6 of the valve system 1 are connected to the exposed by the separation pipe ends, that the fluid flow through the pipe must now flow over a valve disposed between the inlet 2 and the drain 6 of the valve system 1 valve 3.
Der Verschlussmechanismus des in der Figur dargestellten Ventilsystems 1 umfasst einen Betätigungsarm 5, welcher mit dem Ventil 3 verbunden ist, und diesen durch mechanisches Betätigen öffnen und schließen kann. Vorzugsweise ist der Betätigungsarm 5 am Ventil 3 drehbar gelagert, so dass ein Ändern eines Winkels, in welchem der Betätigungsarm 5 gelagert ist, das Ventil 3 von einem offenen in einen vollständig geschlossenen Zustand überführt. Vorzugsweise ist die zum Schließen des Ventils 3 benötigte Winkeländerung kleiner als 180°, etwa 90°. Hierbei kann das Ventil einen Drehventil, einen Kugelhahn oder ähnliche Ventile umfassen.The closure mechanism of the valve system 1 shown in the figure comprises an actuating arm 5, which is connected to the valve 3, and this can open and close by mechanical actuation. Preferably, the actuating arm 5 is rotatably mounted on the valve 3, so that changing an angle in which the actuating arm 5 is mounted, the valve 3 is transferred from an open to a fully closed state. Preferably, the angle change required to close the valve 3 is less than 180 °, about 90 °. In this case, the valve may comprise a rotary valve, a ball valve or similar valves.
Der Betätigungsarm 5 kann abhängig von der Lage und Ausführung des Ventilsystems 1 unterschiedlich geformt werden. Im Gegensatz zu Fig. 1, ist der in den Figuren. 2 und 3 abgebildete Betätigungsarm 5 so ausgeführt, dass er in seiner horizontalen, zur Fluidflussrichtung parallelen Lage, das Ventil 3 schließt. Somit bleibt das Ventil 3 in der vertikalen Lage des Betätigungsarms 5 geöffnet. Bei dieser Bauweise des Betätigungsarms befindet er sich in sei- ner vertikalen Lage in der Ausgangsposition und in seiner horizontalen Lage in der Endposition.The actuating arm 5 can be shaped differently depending on the position and design of the valve system 1. In contrast to Fig. 1, that in the figures. 2 and 3 shown executed so that it in its horizontal, parallel to the fluid flow direction position, the valve 3 closes. Thus, the valve 3 remains open in the vertical position of the actuating arm 5. In this construction of the actuating arm, it is in its vertical position in the starting position and in its horizontal position in the end position.
Das Ventilsystem 1 umfasst außerdem ein Spannelement 4, welches in dieser Ausführungsform als Drehfeder ausgeführt ist. Das Spannelement 4 ist in dem Ventilsystem 1 so angeord- net, dass es eine Kraft auf den Betätigungsarm 5 ausübt, die in der Lage ist, den Betätigungsarm 5 in einen Endposition zu verlagern, bei welcher das Ventil 3 geschlossen ist. Außer der Drehfeder kann jedoch jedes andere geeignete Federelement oder eine Kombination von Federelementen verwendet werden. Andere Federelemente neben der Drehfeder sind eine Druckfeder und eine Zugfeder. Die Benutzung einer Drehfeder als Spannelement 4 hat jedoch den Vorteil, dass das Ventilsystem 1 in einer sehr kompakten Form gebildet werden kann. Ferner kann ein Gewicht (nicht abgebildet) als Spannelement zur Vorspannung des Betätigungsarms benutzt werden, welches ihn in die Endposition bringen soll.The valve system 1 also comprises a clamping element 4, which is designed in this embodiment as a torsion spring. The tensioning element 4 is arranged in the valve system 1 in this way. net, that it exerts a force on the actuating arm 5, which is able to displace the actuating arm 5 in an end position in which the valve 3 is closed. However, any other suitable spring element or a combination of spring elements may be used in addition to the torsion spring. Other spring elements in addition to the torsion spring are a compression spring and a tension spring. However, the use of a torsion spring as a clamping element 4 has the advantage that the valve system 1 can be formed in a very compact form. Further, a weight (not shown) may be used as a biasing element for biasing the actuator arm to bring it to the end position.
Um den Betätigungsarm 5 bei normalem Betrieb des Fluidsystems, d. h. bei nicht Vorhanden- sein einer Leckage, in einer Ausgangsposition zu halten, damit das Ventil 3 offen bleibt, ist in der dargestellten Ausführungsform ein zweiter Hebelarm 7 eines Hebels vorgesehen. Dieser zweite Hebelarm 7 steht in der Ausgangsposition, bei normalem Betrieb des Fluidsystems, in einer Wirkverbindung mit dem freien Ende des Betätigungsarms 5 und hält den Betätigungsarm 5 davon ab, durch die Spannkraft, bzw. Schwerkraft des Spannelements 4 in eine Endpo- sition 15 verlagert zu werden. Der erste Hebelarm 13 des Hebels ist mit einem Auftriebskörper 10 verbunden.In order to keep the operating arm 5 in normal operation of the fluid system, i. H. in the absence of a leakage, to keep in an initial position so that the valve 3 remains open, a second lever arm 7 of a lever is provided in the illustrated embodiment. This second lever arm 7 is in the starting position, in normal operation of the fluid system, in operative connection with the free end of the actuating arm 5 and holds the actuating arm 5 thereof off, displaced by the clamping force, or gravity of the clamping element 4 in an end position 15 to become. The first lever arm 13 of the lever is connected to a buoyancy body 10.
Der Auftriebskörper 10 muss so gebildet sein, dass er bei Bildung einer Fluidansammlung 9 einen Auftrieb erfährt. Beispielsweise kann der Auftriebskörper 10 aus einem Material gebildet sein, welches in der Lage ist, auf dem Fluid zu schwimmen. Wenn als das Fluid des Fluid- Systems Wasser verwendet wird, so kommt hier als Material beispielsweise Holz in Frage. Es kann jedoch auch ein anderes Element als Auftriebskörper 10 verwendet werden, das eine geringere Dichte als das Fluid der Fluidansammlung 9 aufweist. Hierzu kann der Auftriebskörper 10 beispielsweise eine Aushöhlung umfassen.The buoyant body 10 must be formed so that it buoys upon formation of a fluid accumulation 9. For example, the buoyant body 10 may be formed of a material capable of floating on the fluid. When water is used as the fluid of the fluid system, wood may be used as the material, for example. However, it is also possible to use another element than buoyancy body 10, which has a lower density than the fluid of fluid accumulation 9. For this purpose, the buoyant body 10 may comprise, for example, a cavity.
Weil der Hebel in der dargestellten Ausführungsform mittels einer zwischen dem ersten He- beiarm 13 und dem zweiten Hebelarm 7 angeordneten Hebelhalterung 8 drehbar gelagert ist, wird eine Bewegung des Auftriebskörpers 10 nach oben (siehe Pfeil I) aufgrund des Auftriebs in der Fluidansammlung 9 mittels der drehbaren Lagerung in eine Bewegung des den Betätigungsarm 5 haltenden Endes des zweiten Hebelarms 7 nach rechts, weg vom Betätigungsarm 5, übersetzt (siehe Pfeil II). Daraufhin wird das entsprechende Ende des Betätigungsarms 5 freigelegt und der Betätigungsarm 5 kann mittels der vom Spannelement 4 auf den Betätigungsarm 5 ausgeübten Kraft in die Endposition 15 verlagert werden (siehe Pfeil III). In dieser Endposition 15 ist das Ventil 3 geschlossen und der Fluidfluss vom Zufluss 2 zum Abfluss 6 somit unterbrochen.Because the lever in the illustrated embodiment is rotatably supported by means of a lever holder 8 arranged between the first lifting arm 13 and the second lever arm 7, a movement of the buoyant body 10 upward (see arrow I) due to the buoyancy in the fluid accumulation 9 by means of rotatable mounting in a movement of the actuating arm 5 holding the end of the second lever arm 7 to the right, away from the actuating arm 5, translated (see arrow II). Then the corresponding end of the actuating arm 5 exposed and the actuating arm 5 can be displaced by means of the force exerted by the clamping element 4 on the actuating arm 5 in the end position 15 (see arrow III). In this end position 15, the valve 3 is closed and the fluid flow from the inlet 2 to the drain 6 is thus interrupted.
In der Fig. 1 ist ferner ein Auffangbehälter 12 dargestellt, welcher aus dem Fluidsystem austretendes Fluid auffangen kann. Das Fluid kann in dem Auffangbehälter 12 eine Fluidan- sammlung 9 bilden, welche einen Auftrieb des Auftriebskörpers 10 verursacht. In der dargestellten Ausfuhrungsform ist der Auffangbehälter 12 unterhalb des Ventilsystems 1 angeordnet. Dies ist jedoch in anderen Ausfuhrungsformen nicht zwingend. Der Auffangbehälter 12 muss jedoch gegenüber dem Fluidsystem so angeordnet sein, dass es aufgrund eventueller Leckagen aus dem Fluidsystem austretende Fluide sammeln kann.In Fig. 1, a collecting container 12 is further shown, which can absorb fluid emerging from the fluid system. The fluid can form a fluid collection 9 in the collecting container 12, which causes buoyancy of the buoyant body 10. In the illustrated embodiment, the collecting container 12 is arranged below the valve system 1. However, this is not mandatory in other embodiments. However, the sump 12 must be positioned opposite the fluid system so that it can collect fluids leaking from the fluid system due to any leakage.
Schließlich ist in der Fig. 1 ein Haltemittel 11 dargestellt, auf welchem das Ventil 3 und die Hebelhalterung 8 befestigt sind. Ferner ist das Haltemittel 11 mit dem Auffangbehälter 12 verbunden. Das Ventil 3 und / oder die Hebelhalterung 8 können jedoch auch direkt mit dem Auffangbehälter 12 verbunden sein. Als Haltemittel 11 eignen sich Mittel jeder Form und Materialzusammensetzung, welche ein stabiles Halten der einzelnen Komponenten des Ventilsystems 1 erlauben. Beispielsweise kann das Haltemittel 11 aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.Finally, in Fig. 1, a holding means 11 is shown, on which the valve 3 and the lever holder 8 are fixed. Further, the holding means 11 is connected to the collecting container 12. However, the valve 3 and / or the lever holder 8 can also be connected directly to the collecting container 12. Suitable holding means 11 are agents of any shape and material composition which allow a stable holding of the individual components of the valve system 1. For example, the holding means 11 may be made of metal or plastic.
Der in der beschriebenen Ausführungsform des Ventilsystems 1 verwendete Verschlussme- chanismus ist ausschließlich mechanischer Art. Er kann jedoch in anderen Ausführungsformen auch andere Elemente und Komponenten aus der Steuerungs- und Regelungstechnik umfassen. Beispielweise können elektronische und / oder pneumatische Komponenten vorgesehen sein.The closure mechanism used in the described embodiment of the valve system 1 is exclusively of a mechanical nature. However, in other embodiments it may also comprise other elements and components of the control technology. For example, electronic and / or pneumatic components may be provided.
Die in der vorstehenden Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnungen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen von Bedeutung sein. The features of the invention disclosed in the foregoing description, claims and drawings may be significant to the realization of the invention in its various embodiments both individually and in any combination thereof.

Claims

Patentansprüche claims
1. Ventilsystem (1) zum Unterbrechen eines Fluidflusses in einem Fluidsystem als Reaktion auf eine Leckage in dem Fluidsystem, mit einem Zufiuss (2), einem Abfluss (6), einem zwischen dem Zufiuss (2) und dem Abfluss (6) angeordneten Ventil (3) und einem Verschlussmechanismus zum Schließen des Ventils, gekennzeichnet durch einen in einem Auffangbehälter (12) angeordneten Auftriebskörper (10), welcher den Verschlussmechanismus betätigt, wenn der Auftriebskörper (10) aufgrund einer als Folge der Leckage im Auffangbehälter (12) gebildeten Fluidansammlung (9) einen Auftrieb erfährt.A valve system (1) for interrupting fluid flow in a fluid system in response to a leak in the fluid system, comprising a feed (2), a drain (6), a valve disposed between the feed (2) and the drain (6) (3) and a closing mechanism for closing the valve, characterized by a buoyant body (10) arranged in a collecting container (12) which actuates the closing mechanism when the buoyant body (10) due to a fluid accumulation formed as a result of the leakage in the collecting container (12) (9) experiences a buoyancy.
2. Ventilsystem ( 1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennze ichnet, dass der Verschlussmechanismus einen Betätigungsarm (5) zum Schließen des Ventils (3) umfasst, wobei der Betätigungsarm (5) ausgebildet ist, von einer Ausgangsposition infolge des Auftriebs des Auftriebskörpers (10) in eine Endposition (15) überführt zu werden.2. Valve system (1) according to claim 1, characterized in that the closure mechanism comprises an actuating arm (5) for closing the valve (3), wherein the actuating arm (5) is formed from a starting position due to the buoyancy of the buoyant body (10 ) to be transferred to an end position (15).
3. Ventilsystem ( 1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzei chnet, dass der Verschluss- mechanismus ein Hebelelement mit einem mit dem Auftriebskörper (10) verbundenen ersten Hebelarm (13), einem zweiten Hebelarm (7) zum Halten des Betätigungsarms (5) in seiner Ausgangsposition und einer zwischen dem ersten Hebelarm (13) und dem zweiten Hebelarm (7) des Hebels angeordneten Hebelhalterung (8) umfasst, mittels welcher der Hebel drehbar gelagert ist.3. Valve system (1) according to claim 2, characterized gekennzei chnet, that the closure mechanism is a lever element with a with the buoyancy body (10) connected first lever arm (13), a second lever arm (7) for holding the actuating arm (5) its initial position and a between the first lever arm (13) and the second lever arm (7) of the lever arranged lever holder (8), by means of which the lever is rotatably mounted.
4. Ventilsystem (1) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennz eichnet, dass der Verschlussmechanismus ein Spannelement (4) umfasst, welches so vorgespannt ist, dass es den Betätigungsarm (5) von der Ausgangsposition in die Endposition (15) überführen kann.4. Valve system (1) according to claim 2 or 3, characterized in that the locking mechanism comprises a clamping element (4) which is biased so that it can transfer the actuating arm (5) from the starting position to the end position (15).
5. Ventilsystem ( 1 ) nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennze ichnet durch ein Haltemittel (11), an welchem das Ventil (3), das Spannelement (4) und / oder der5. Valve system (1) according to one of the preceding claims, characterized ichnet by a holding means (11) on which the valve (3), the clamping element (4) and / or the
Verschlussmechanismus befestigt sind / ist. Locking mechanism are attached / is.
6. Ventilsystem (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannelement (4) eine Drehfeder, eine Druckfeder, eine Zugfeder und / oder ein Gewicht umfasst.6. Valve system (1) according to one of claims 4 to 5, characterized in that the clamping element (4) comprises a torsion spring, a compression spring, a tension spring and / or a weight.
7. Ventilsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn- ze ichnet, dass das Ventil einen Kugelhahn oder einen Drehventil umfasst.7. Valve system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the valve comprises a ball valve or a rotary valve.
8. Ventilsystem (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennze ichnet, dass das Auftriebselement (10) ein auf Wasser schwimmfähiges Material und / oder eine Aushöhlung umfasst. Valve system (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the buoyancy element (10) comprises a material capable of flooding on water and / or a cavity.
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