WO2009147539A1 - Vorrichtung zum peripheren einfrieren des inhalts von flüssigkeitsführenden rohrleitungen - Google Patents

Vorrichtung zum peripheren einfrieren des inhalts von flüssigkeitsführenden rohrleitungen Download PDF

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WO2009147539A1
WO2009147539A1 PCT/IB2009/006695 IB2009006695W WO2009147539A1 WO 2009147539 A1 WO2009147539 A1 WO 2009147539A1 IB 2009006695 W IB2009006695 W IB 2009006695W WO 2009147539 A1 WO2009147539 A1 WO 2009147539A1
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shells
plastic
freezing
refrigerant
aluminum
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PCT/IB2009/006695
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Inventor
John Van Der Sanden
Original Assignee
John Van Der Sanden
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    • 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
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00—Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems
    • F16L55/10—Means for stopping flow from or in pipes or hoses
    • F16L55/103—Means for stopping flow from or in pipes or hoses by temporarily freezing liquid sections in the pipe

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus for peripherally freezing the contents of liquid-carrying pipes of different diameters using a refrigerant by means of a thermally insulated plastic sleeve, which is formed from two half-shells completely enclosing a pipe section, wherein at least one cavity for receiving the plastic sleeve the refrigerant is provided.
  • such devices allow automatically controlled freezing of the liquid in a pipeline without the need to drain the pipeline before repair, which can be done quickly repairs and installation work in critical areas.
  • these systems can be set up, repaired or replaced, and the piping returned to normal operation in a fraction of the time required to completely empty a system.
  • the fluid-carrying pipeline is completely or partially enclosed at a certain section near the repair site using a refrigerant by means of a sleeve and peripherally frozen.
  • the refrigerant eg liquid carbonic acid, liquid nitrogen, liquid carbon dioxide
  • the refrigerant is injected as a heat transfer medium via a refrigerant inlet on one side of the housing into the interior of the cuff and causes a freeze phase a phase shift from the liquid to gaseous state, so that the refrigerant over an exit port on the other side of the cuff exits back to the atmosphere.
  • the disadvantage of these embodiments is that they achieve only a low efficiency despite a relatively high use of refrigerants.
  • Another disadvantage relates to the high weight of the liquefied gas cylinders and also the fact that liquid gas could run out unexpectedly during work.
  • the second variant relates to the possibility of freezing pipelines by means of the use of a refrigeration unit which operates in a closed refrigerant circuit with an equilateral application of an aluminum freezing head (see DE19617619C2; DE 19960126Al).
  • These freezing heads are generally provided diametrically with corresponding recesses, which correspond to half the circumference of the usual pipe diameter.
  • Inside the freezing head there is a cavity in which refrigerant evaporates and subcooled the freezing head accordingly.
  • the cavity in the freezing head is connected via a refrigerant hose (with capillary tube) directly to an electrically operated (220V) refrigeration unit, in which case no gases escape Freezing technique is that in the case of Much heat is lost to the environment because the pipes are enclosed by only one half of the pipe.
  • the freezing times are relatively high, especially for larger pipe diameters.
  • the area of the tube circumference, which is not enclosed by the freezing head, is frozen only by the convection transfer of the heat generated by the freezing head and causes a correspondingly higher time and energy expenditure than a theoretically complete tube enclosure according to the above statements. A large part of the energy used is therefore not freezing, but is released to the environment.
  • the present invention has for its object to provide a device for freezing pipelines, which eliminates the above-mentioned disadvantages.
  • the object of the invention is to substantially optimize and / or improve the overall freezing process with regard to the time required for freezing and the consumption of energy by forwarding almost 100% of the resulting cold development in the freezing head to the pipeline surface.
  • a device of the type mentioned above is characterized in that the half shells inside have on both sides of aluminum heat sink, which consist of semicircular sections and are formed so that they enclose both pipe section and the at least one cavity almost completely. Furthermore, the half-shells should be made of plastic and have a high thermal insulation property and a high resistance to low temperature generated. When using this newly developed plastic sleeve half shells have the same function as a cold bridge.
  • the essential and decisive advantage of the proposed device is thus that the two aluminum heatsink and the freezing head are integrated in an externally all-encompassing plastic sleeve and thus almost completely isolated from the outside air inside the heat-insulating plastic layer of the two half-shells. Due to the high thermal insulation properties of the plastic surrounding the tube and the freezing head, the proposed integration in the heat transfer in the freezing head minimizes excessive heat loss to the outside. The freezing process is thereby significantly accelerated despite lower energy consumption.
  • Fig.l the fiction, contemporary device for peripherally freezing the contents of liquid-carrying pipes 2 in a preferred embodiment, partially broken, wherein in Fig.l (section A / section B) shown aluminum heat sink 20a and 20b for illustration have two different pipe sizes,
  • the plastic sleeve 1 as (clamping) pliers.
  • the plastic sleeve 1 consists of two identical plastic half-shells 10a and 10b, in the inside on both sides of the aluminum heat sink 20a and 20b and a freezing head 30 are integrated in the cavity 30.
  • the plastic half-shells 10a and 10b are firmly connected to one another on one side of the plastic sleeve 1 by means of the hinge construction 40.
  • the hinge structure 40 preferably consists of two parts, the trades 41, which are permanently connected to a pin 42.
  • stainless steel or preferably brass can be used.
  • a plurality of cavities 31 and freezing heads 30 within the aluminum heat sink 20 a and 20 b may be arranged side by side or one above the other.
  • the aluminum heatsinks 20a and 20b instead of two, have three or more semicircular recesses 21a and 21b.
  • the plastic half-shells 10a and 10b are clamped by means of a reversible connecting element 50.
  • a connecting element 50 are any types of non-positive (screws, terminals) or positive (eg snap) connections into consideration, provided that they are detachable and have a certain strength, which is suitable, the plastic half-shells 10 a and 10 b with the integ- rationed aluminum heat sinks 20a and 20b in the region of the recesses 21a and 21b on the pipe section to hold holding.
  • the aluminum heat sinks 20a and 20b are advantageously irreversibly embedded in size and shape during the injection molding process in accordance with the pipe dimensions listed in Table 1. Due to the fixed integration of the aluminum heat sink 20a and 20b in the heat-insulated plastic Half shells can be ensured a high heat / cold insulation to the outside. In addition, the solid embedding of the aluminum heatsinks 20a and 20b facilitates easier handling and high overall cuff stability.
  • the corresponding recesses 22a and 22b of the aluminum heat sink 20a and 20b are provided for receiving the freezing head 30.
  • the aluminum heatsink 20a and 20b should have a wall thickness at the indicated different widths in any case, which ensures that the heat transfer over the entire periphery of the tube during the freezing process is evenly distributed quickly.
  • the apertures 60a and 60b are provided on the plastic boot 1 to also wet the space during freezing with the water-like fluid, thereby optimizing the flow of cold between the aluminum heatsink 20a and 20b and the pipeline to be frozen, with respect to Energy expenditure and freezing time of the pipe section an optimization of the freezing is achieved.
  • the plastic sleeve is installed as follows: First, the freezing head 30, which is preferably to be arranged reversibly, is inserted into the recesses 21a and 21b of the aluminum heat sink 20a and 20b. In the further course, the plastic sleeve 1 or the plastic sleeves 1 are laid around the tube 2 to be frozen in sections and clamped around the tube by means of the reversible connecting element 50.
  • the connecting element 50 is designed as a screw connection to optimal Umklemmung around the tube with a high surface tension between the tube surface 2 and the two aluminum heat sinks 20 a and 20 b with the Recesses 21a and 21b and to achieve optimum heat transfer.
  • the material of the freezing head 30 should in a preferred embodiment have the same thermal conductivity properties as the aluminum heat sinks 20a and 20b.
  • freezer head 30 is preferably round or oval. However, other shapes of the freezer head 30 are four-, six-, or octagonal
  • Shape with or without rounded corners is conceivable, as long as they guarantee an optimal transmission.
  • a cavity 31 is provided, which accounts for about 80% of the total volume of the freezing head 30.
  • This cavity 31 ensures during the refrigerant expan- on by the introduced refrigerant for the heat transfer in the direction of the aluminum heat sink 20a and 20b and then to the pipe section 2.
  • the cavity 31 is locked on one side by the lid 33 and then sealed by means of an aluminum welding process (aluminum weld (36 )).
  • This cover 33 has approximately the same wall thickness and has the same material as the freezing head 30 and aluminum heatsink 20a and 20b.
  • a connection 35 is made, with a special thread, which is commonly used in refrigeration and for the connection 35 of the refrigerant tubes 32 is used (see Figure 2).
  • a capillary-like tube 35 is inserted into the cavity 31 at a certain depth, so that the high-pressure refrigerant can expand in the cavity 31.
  • the subsequent evaporation of the refrigerant on the entire inner surface of the cavity 31 in the freezing head 30 generates optimal heat exchange in the direction of the aluminum heat sink 20a and 20b due to the high thermal conductivity of the aluminum and is then continued in the direction of the pipe section 2 to be frozen, the fluid in the pipe freezes and blocks the entire pipeline.
  • the resulting refrigerant vapors in the cavity 31 are again dissipated by the suction pressure of the compressor to the capillary-like tube 34 around. Subsequently, the refrigerant vapors in the closed refrigerant circuit in turn reach the compressor in the refrigeration unit, where they are compressed and the circuit closes and then repeats.
  • the refrigerant hose 32 should be designed sufficiently flexible to simplify the work for the skilled person in the handling.
  • the inner diameter of the tube 32 should be so be measured that both the capillary-like tube 34 is received as well as also sufficient space is created to the refrigerant vapors outside the capillary-like tube 34 turn back in the direction of the connected compressor in the refrigeration unit can.
  • the plastic sleeve 1 is designed in a particularly advantageous embodiment as (clamping) pliers.
  • the plastic half-shells 10a and 10b form a two-legged gripping tool.
  • the handles 60 are arranged so that in the sense of the lever principle, the two two-sided lever (plastic half shells 10a and 10b and handles 60) are connected to each other by the joint 40.
  • the handles 60 are preferably designed such that they form the longer lever arms, and the shorter lever arms (plastic half shells 10a and 10b) form the pliers head, which grips around the pipe piece 2. The longer the grips 60 are configured, the less force the user has to spend to open the pliers for thePolumklemmung by hand.
  • the Umklemmung the pipe section 2 can be done in different ways.
  • a spring 43 is provided on the joint 40, by means of which the plastic half-shells 10a and 10b are compressed.
  • the spring 43 in the joint 40 with what pressure the tube is enclosed, whereby the installation of the plastic sleeve 1 is greatly facilitated.
  • a spring 43 may also be similar to the principle of a gripping pliers find a clamping mechanism application, with which the plastic sleeve is clamped in a certain position on the pipe. Due to the toggle mechanism, very high forces could be applied with this type of pliers. By the clamping effect To a certain extent, it is not necessary to press down the pliers, but only to carry out the desired movement, which makes the installation considerably easier. The pliers can be loosened by pushing back an intended lever, which in turn overcomes the dead center and releases the piece of pipe.
  • the device according to the invention is not limited in its execution to the above-mentioned preferred embodiments. On the contrary, a large number of design variations are conceivable, which make use of the illustrated solution even with a fundamentally different type of design.

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum peripheren Einfrieren des Inhalts von flüssigkeitsführenden Rohrleitungen unter¬ schiedlichen Durchmessers unter Verwendung eines Kältemittels mit¬ tels einer Kunststoffmanschette (1), die aus zwei einen Rohrleitungs- abschnitt (2) gänzlich umschließenden Halbschalen (10a; 10b) ausge¬ bildet ist, wobei an der Kunststoffmanschette 1 mindestens ein kreis¬ förmiger Hohlraum (31) zur Aufnahme des Kältemittels vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (10a; 10b) innen beidseitig Kühlkörper (20a; 20b) aus Aluminium oder Kupfer aufwei- sen, die aus halbkreisförmigen Abschnitten (20a,- 20b) bestehen und so ausgebildet sind, dass sie sowohl Rohrleitungsabschnitt (2) als auch Hohlraum 31 nahezu umfassend umschließen.

Description

BESCHREIBUNG
Vorrichtung zum peripheren Einfrieren des Inhalts von flüssigkeitsführenden Rohrleitungen
[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum peripheren Einfrieren des Inhalts von flüssigkeitsführenden Rohrleitungen unterschiedlichen Durchmessers unter Verwendung eines Kältemittels mittels einer wärmeisolierten Kunststoffmanschette, die aus zwei ei- nen Rohrleitungsabschnitt gänzlich umschließenden Halbschalen ausgebildet ist, wobei an der Kunststoffmanschette mindestens ein Hohlraum zur Aufnahme des Kältemittels vorgesehen ist.
[0002] Zur Reparatur und Installationsarbeiten von/an Rohrleitungen erlauben derartige Vorrichtungen das automatisch kontrollierte Einfrieren der in einer Rohrleitung befindlichen Flüssigkeit ohne die Notwendigkeit, die Rohrleitung vor der Reparatur zu entleeren, wodurch sich Reparaturen und Installationsarbeiten in kritischen Bereichen schnell durchführen lassen. Wo der Dauerbetrieb von Wasser- oder anderen Flüssigkeitssystemen nicht unterbrochen werden darf, können diese Systems aufgebaut, die Reparatur oder der Austausch durchgeführt und die Rohrleitung - in einem Bruchteil der zum kompletten Entleeren eines Systems benötigten Zeit - wieder in Normalbetrieb genommen werden. Hierzu wird die flüssigkeitsführende Rohr- leitung an einem bestimmten Abschnitt nahe der Reparaturstelle unter Verwendung eines Kältemittels mittels einer Manschette ganz o- der teilweise umschlossen und peripher eingefroren.
[0003] Aus dem Stand der Technik sind Vorrichtungen zum Einfrie- ren von Rohrleitungen bzw. Rohrleitungsabschnitten in zahlreichen Ausführungen bekannt, wovon letztlich zwei wesentliche Modelle voneinander zu unterscheiden sind: [0004] Gemäß der ersten Ausführung sind solche Vorrichtungen bekannt, die die Rohrleitungen nahezu komplett umschließen. FR94489E, DE4227874C1 und DEOS3905029 beschreiben Manschetten, die aus halbschalenförmigen Gehäuseteilen bestehen. Wegen der relativ hohen Elastizität dieser Manschetten hat man die Möglichkeit, diese in einem Bereich von bis zu 360° um die Rohrleitung zu spannen. Das Kältemittel (z.B. flüssige Kohlensäure, flüssiger Stickstoff, flüssiges Kohlendioxid) wird als Wärmeträger über einen Kältemitteleingang auf der einen Seite des Gehäuses in das innere der Man- schette eingespritzt und bewirkt beim Einfrieren eine Phasenverschiebung vom flüssigen in gasförmigen Zustand, so dass das Kältemittel über eine Austrittsöffnung auf der anderen Seite der Manschette wieder an die Atmosphäre austritt. Neben den umwelttechnischen Aspekten (CO2-Ausstoß etc.) besteht der Nachteil dieser Ausführun- gen darin, dass sie trotz eines relativ hohen Einsatzes von Kältemitteln nur einen geringen Wirkungsgrad erzielen. Einen weiteren Nachteil betrifft das hohe Tragegewicht der Flüssiggas-Flaschen und ferner der Umstand, dass während der Arbeit Flüssiggas unerwartet ausgehen könnte.
[0005] Die zweite Variante betrifft die Möglichkeit, Rohrleitungen mittels des Einsatzes eines Kältemittelaggregats einzufrieren, welches in einem geschlossenen Kältemittelkreislauf bei gleichseitiger Anwendung eines Aluminium Gefrierkopfes arbeitet (siehe DE19617619C2; DE 19960126Al). Diese Gefrierköpfe sind in der Regel diametral mit entsprechenden Vertiefungen versehen, die dem halben Umfang der üblichen Rohrdurchmesser entsprechen. Im Inneren des Gefrierkopfes befindet sich ein Hohlraum, in dem Kältemittel verdampft und den Gefrierkopf entsprechend unterkühlt. Zum Einfrieren hat man hier den Gefrierkopf „nackt" auf die Rohrhälfte geklemmt. Der Hohlraum im Gefrierkopf wird über einen Kältemittelschlauch (mit Kapillarrohr) direkt mit einem elektrisch (220V) betriebenen Kältemittelaggregat verbunden. In dieser Anwendung treten keine Gase nach draußen. Der Nachteil dieser Einfriertechnik besteht darin, dass bei dem War- meaustausch viel Wärme an die Umgebung verloren geht, da die Rohrleitungen nur um eine Rohrhälfte umschlossen sind. In Folge dessen sind die Einfrierzeiten verhältnismäßig hoch, vor allem bei größeren Rohrdurchmessern. Der Bereichs des Rohrumfangs, der nicht um- schlössen ist durch den Gefrierkopf, wird lediglich durch die Konvek- tionsübertragung der entstandenen Wärme vom Gefrierkopf eingefroren und bewirkt einen entsprechend höheren Zeit- und Energieaufwand als eine theoretisch komplette Rohrumschließung nach den obigen Ausführungen. Ein großer Teil der eingesetzten Energie kommt daher nicht dem Einfrieren zu Gute, sondern wird an die Umgebung abgegeben.
[0006] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zum Einfrieren von Rohrleitungen zu schaffen, die die oben genannten Nachteile beseitigt. Die Erfindung bezweckt den gesamten Einfriervorgang wesentlich zu optimieren und/oder zu verbessern in Hinblick auf den Zeitaufwand des Einfrierens und den Verbrauch an Energie, indem die entstehende Kälteentwicklung im Gefrierkopf zu nahezu 100% an die Rohrleitungsoberfläche weiterge- leitet wird.
[0007] Erfindungsgemäß wird die voranstehende Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0008] Danach ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen innen beidseitig Kühlkörper aus Aluminium aufweisen, die aus halbkreisförmigen Abschnitten bestehen und so ausgebildet sind, dass sie sowohl Rohrleitungsabschnitt als auch den mindestens einen Hohlraum nahezu umfassend umschließen. Ferner sollten die Halbschalen aus Kunststoff gefertigt sein und eine hohe Wärmedämmungseigenschaft sowie eine hohe Widerstandfähigkeit im Hinblick auf die erzeugte Niedrigtemperatur aufweisen. [0009] Beim Einsatz dieser neu entwickelten Kunststoffmanschette haben die Halbschalen gleichseitig die Funktion, als Kältebrücke zu fungieren. Der wesentliche und entscheidende Vorteil der vorgeschlagenen Vorrichtung besteht somit darin, dass die beiden Aluminium- Kühlkörper sowie der Gefrierkopf in einer äußerlich alles umfassenden Kunststoffmanschette integriert und somit nahezu vollständig von der Außenluft isoliert innerhalb der wärmeisolierenden Kunststoffschicht der beiden Halbschalen angeordnet sind. Durch die hohe Wärmedämmungseigenschaft des sowohl Rohr und Gefrierkopf umge- benden Kunststoffes wird mittels der vorgeschlagenen Integration bei der Wärmeübertragung im Gefrierkopf ein übermäßiger Wärmeverlust nach draußen minimalisiert. Der Einfriervorgang wird hierdurch trotz geringeren Energieeinsatzes deutlich beschleunigt.
[0010] Weitere Ziele, Merkmale, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten Vorrichtung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unab- hängig von der Zusammenfassung in einzelnen Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.
[0011] In den Zeichnungen zeigen
[0012] Fig.l die erfindungs gemäße Vorrichtung zum peripheren Einfrieren des Inhalts von flüssigkeitsführenden Rohrleitungen 2 in einer bevorzugten Ausführung, teilweise aufgebrochen, wobei die in der Fig.l (Schnitt A / Schnitt B) dargestellten Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b zur Veranschaulichung zwei unterschiedliche Rohrgrößen aufweisen,
[0013] Fig.2 die Vorrichtung wie in Fig.l in der Seitenansicht,
[0014] Fig.3 die Kunststoffmanschette 1 als (Festklemm-) Zange. [0015] Wie aus Fig.l ersichtlich, besteht die Kunststoffmanschette 1 aus zwei gleichen Kunststoffhalbschalen 10a und 10b, in die innen beidseitig die Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b sowie ein Gefrierkopf 30 im Hohlraum 30 integriert sind. Die Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b werden an einer Seite der Kunststoffmanschette 1 mittels der Scharnierkonstruktion 40 fest miteinander verbunden. Die Scharnierkonstruktion 40 besteht vorzugsweise aus zwei Teilen, den Gewerben 41, die unlösbar mit einem Stift 42 verbunden sind. Als Material für die Gewerbe 41 und den Stift 42 kann Stahl, Edelstahl oder vorzugsweise Messing verwendet werden.
[0016] Abweichend dieser Ausführung können auch mehrere Hohlräume 31 bzw. Gefrierköpfe 30 innerhalb der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b nebeneinander oder übereinander angeordnet sein. In diesem Fall weisen die Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b statt zwei drei oder mehr halbkreisförmige Vertiefungen 21a und 21b auf.
[0017] Auf der gegenüberliegenden Seite des Gelenks 40 werden die Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b mittels eines reversiblen Verbin- dungselements 50 verspannt. Als Verbindungselement 50 kommen jegliche Arten von kraftschlüssigen (Schrauben, Klemmen) oder formschlüssigen (z.B. Schnapp-) Verbindungen in Betracht, sofern diese lösbar ausgestaltet sind und eine gewisse Festigkeit aufweisen, die geeignet ist, die Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b mit den integ- rierten Aluminium-Kühlkörpern 20a und 20b im Bereich der Vertiefungen 21a und 21b auf dem Rohrleitungsabschnitt haltend zu fixieren.
[0018] In die entsprechenden Vertiefungen IIa und I Ib der Kunst- stoff-Halbschalen 10a und 10b werden die Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b in vorteilhafter Ausführung während des Spritzgussverfahrens in Größe und Form entsprechend der in Tabelle 1 aufgeführten Rohrmaße irreversibel eingebettet. Durch die feste Einbindung der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b in die wärmeisolierten Kunststoff- Halbschalen kann eine hohe Wärme- / Kälteisolierung nach außen gewährleistet werden. Außerdem erleichtert die feste Einbettung der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b eine einfachere Handhabung und hohe Stabilität der Gesamtmanschette.
[0019] Die entsprechenden Vertiefungen 22a und 22b der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b sind vorgesehen für die Aufnahme des Gefrierkopfes 30. Durch die Einbindung und erfindungsgemäße Anordnung des Gefrierkopfes 30 innerhalb der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b, die diesen nahezu komplett umgeben, wird gewährleistet, dass während des gesamten Einfriervorgangs nahezu der gesamte Kältefluss im Gefrierkopf auf die Rohrleitungsoberfläche 2 weitergeleitet wird.
[0020] Es sind gemäß der folgenden Übersicht (Tabelle 1) insgesamt 10x2 Größen von Kunststoffmanschetten 1 vorgesehen. Hierbei sind die Halbschalenmaße ausschlaggebend für die Anfertigung der Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b bzw. dessen Vertiefungen I Ia und I Ib sowie der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b und dessen Vertiefun- gen 21a und 21b, da je nach Ausmaß der Radien der Vertiefungen 21a und 21b auch die Größe der Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b und dessen Vertiefungen I Ia und IIb sowie auch der Aluminium- Kühlkörper 20a und 20b variiert.
Tabelle 1
Kühlkörper Rohrmaße
Nr. (Innendurchmesser) (Außendurchmesser)
IJS
Fe Cu
Zoll mm mm Zoll mm
10 60,3 60.3 60
9 54 54
Figure imgf000009_0001
7 1 1A" 42,4 1 1A" 42,4 42
6 1" 35 1" 35 33,7
5 3A 28 IJS 3A 28 28
4 V2" 22 W 22 21,3
3 3/8" 18 3/8" 18 17,2
2 1A" 15 1A" 15 13,5
1 1/8" 12 1/8" 12 10,2
[0021] Um auch die übrigen Rohrdurchmesser einfrieren zu können, ist weiterhin vorgesehen, dass die Unterschiede von Rohrmaß und gegebenen Halbschalenmaß der Vertiefungen 21a und 21b in dem Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b mittels Eingabe einem diesen Zwischenraum füllenden wasserähnlichen Fluid beim Einfrieren ausgeglichen werden. Ferner wird hierdurch der Kältefluss zwischen A- luminium-Kühlkörper 20a und 20b und einzufrierender Rohrleitung zusätzlich optimiert. So kann bspw. bei einer Rohrgröße 7 sowohl das Zollmaß 1 1A" = 42,4 mm als auch das Kupferrohrmaß von 42 mm eingefroren werden.
[0022] Die Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b sollten bei den angegebenen unterschiedlichen Weiten in jedem Fall eine Wandstärke aufweisen, die gewährleistet, dass der Wärmetransport über die ganze Peripherie des Rohres beim Einfrierprozess gleichmäßig schnell verteilt wird. [0023] Vorzugsweise sind an der Kunststoffmanschette 1 die Öffnungen 60a und 60b vorgesehen, um ebenfalls während des Einfrierens mit dem wasserähnlichen Fluid den Zwischenraum zu benetzen, wodurch der Kältefluss zwischen Aluminium Kühlkörper 20a und 20b und einzufrierender Rohrleitung zusätzlich optimiert wird, wobei im Hinblick auf Energieaufwand und Einfrierzeit des Rohrleitungsabschnitts eine Optimierung des Einfrierens erzielt wird.
[0024] Erfindungsgemäß erfolgt die Installation der Kunststoffman- schette wie folgt: Zunächst wird in die Vertiefungen 21a und 21b der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b der vorzugsweise reversibel anzuordnende Gefrierkopf 30 eingelegt. Im weiteren Verlauf wird die Kunststoffmanschette 1 bzw. werden die Kunststoffmanschetten 1 um das abschnittsweise einzufrierende Rohr 2 verlegt und mittels des re- versiblen Verbindungselements 50 um das Rohr verklemmt. Dass Kältemittelaggregat ist mit je einem Gefrierkopf 30 fest verbunden mittels flexibler Kältemittelschläuche 32. Vorzugsweise ist das Verbindungselement 50 als Schraubverbindung ausgestaltet, um eine optimale Umklemmung um das Rohr mit einer hohe Oberflächenspannung zwischen der Rohroberfläche 2 und den beiden Aluminium- Kühlkörpern 20a und 20b mit den Vertiefungen 21a und 21b sowie eine optimale Wärmübertragung zu erzielen.
[0025] Das Material des Gefrierkopfes 30 sollte in bevorzugter Aus- führung dieselben Wärmeleitfähigkeitseigenschaften aufweisen wie die Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b. Die Form des Gefrierkopfes
30 ist vorzugsweise rund oder oval ausgebildet. Es sind jedoch auch andere Formen des Gefrierkopfes 30 in vier-, sechs- oder achteckiger
Form mit oder ohne abgerundete Ecken denkbar, sofern sie eine op- timale Übertragung gewährleisten.
[0026] Im Zentrum des Gefrierkopfes 30 ist ein Hohlraum 31 vorgesehen, der ungefähr 80% des Gesamtvolumens des Gefrierkopfes 30 ausmacht. Dieser Hohlraum 31 sorgt während der Kältemittelexpansi- on durch das eingebrachte Kältemittel für den Wärmetransport in Richtung der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b und anschließend zum Rohrleitungsabschnitt 2. Der Hohlraum 31 wird an einer Seite verriegelt durch den Deckel 33 und anschließend verschlossen mittels eines Aluminium-Schweiß Verfahrens (Aluminium-Schweißnaht (36)). Dieser Deckel 33 hat in etwa die gleiche Wandstärke und weist das gleiche Material auf wie Gefrierkopf 30 und Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b. Auf der gegenüberliegenden Seite vom Gefrierkopf 30 wird ein Anschluss 35 hergestellt, mit einem Spezialgewinde, welcher üblicherweise in der Kältetechnik verwendet wird und für den Anschluss 35 der Kältemittelschläuche 32 dient (siehe Fig.2).
[0027] An der Anschlussstelle des Schlauches 32 ist ein kapillarartiges Rohr 35 in einer bestimmten Tiefe in den Hohlraum 31 eingeführt, so dass das unter hohem Druck stehende Kältemittel im Hohlraum 31 expandieren kann. Die anschließende Verdampfung des Kältemittels auf der ganzen Innenoberfläche des Hohlraums 31 im Gefrierkopf 30 erzeugt durch die hohe Wärmeleitfähigkeit des Aluminiums einen optimalen Wärmeaustausch in Richtung der Aluminium-Kühlkörper 20a und 20b und wird anschließend weitergeführt in Richtung des einzufrierenden Rohrleitungsabschnitts 2, wobei das Fluid im Rohr einfriert und die komplette Rohrleitung blockiert.
[0028] Im weiteren Kältemittelverlauf werden die entstehenden Kühlmitteldämpfe im Hohlraum 31 wiederum durch den Saugdruck des Kompressors um das kapillarartige Rohr 34 herum abgeführt. Anschließend erreichen die Kühlmitteldämpfe in dem geschlossenen Kältemittelkreis wiederum den Kompressor im Kältemittelaggregat, wo diese verdichtet werden und der Kreislauf sich schließt und anschlie- ßend wiederholt.
[0029] Der Kältemittelschlauch 32 sollte ausreichend flexibel ausgestaltet sein, um die Arbeit für den Fachmann in der Handhabung zu vereinfachen. Der Innendurchmesser des Schlauches 32 sollte so be- messen sein, dass sowohl das kapillarartige Rohr 34 aufgenommen als auch ferner genügend Rauminhalt geschaffen wird, um die Kühlmitteldämpfe außerhalb des kapillarartige Rohrs 34 wiederum in Richtung des angeschlossenen Kompressors im Kälteaggregat zurückfüh- ren zu können.
[0030] Wie Fig.3 zeigt, ist die Kunststoffmanschette 1 in einer besonders vorteilhaften Ausführung als (Festklemm-) Zange ausgestaltet. Hierbei bilden die Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b ein zwei- schenkliges Greifwerkzeug. Unterhalb der Scharnierkonstruktion 40, welche als Gelenk 40 ausgestaltet ist, sind die Griffe 60 angeordnet, so dass im Sinne des Hebelprinzips die zwei zweiseitigen Hebel (Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b und Griffe 60) miteinander durch das Gelenk 40 verbunden sind. Die Griffe 60 sind dabei vor- zugsweise so ausgestaltet, dass diese die längeren Hebelarme, und die kürzeren Hebelarme (Kunststoff-Halbschalen 10a und 10b) den Zangenkopf bilden, der das Rohrleitungsstück 2 umklammert. Je länger die Griffe 60 ausgestaltet sind, je weniger Kraft muss der Anwender zum Öffnen der Zange für die Gesamtumklemmung mit der Hand aufwenden.
[0031] Die Umklemmung des Rohrleitungsabschnitts 2 kann dabei auf unterschiedliche Weise erfolgen. In einer vorteilhaften Ausführung ist am Gelenk 40 eine Feder 43 vorgesehen, mittels der die Kunststoff- Halbschalen 10a und 10b zusammengedrückt werden. Hier gibt allein die Feder 43 im Gelenk 40 vor, mit welchem Druck das Rohr umschlossen wird, wodurch die Installation der Kunststoffmanschette 1 erheblich erleichtert wird.
[0032] Statt einer Feder 43 kann auch ähnlich dem Prinzip einer Gripzange ein Klemmmechanismus Anwendung finden, mit dem die Kunststoffmanschette in einer bestimmten Position am Rohr festgeklemmt wird. Aufgrund der Kniehebel-Mechanik ließen sich mit diesem Zangentyp sehr hohe Kräfte aufbringen. Durch den Klemmeffekt braucht man bis zu einem gewissen Grad die Zange nicht zuzudrücken, sondern nur die gewünschte Bewegung auszuführen, was die Installation erheblich erleichtert. Gelöst werden kann die Zange, indem man einen vorgesehenen Hebel zurückdrückt, welcher wiederum den Totpunkt überwindet und das Rohrleitungsstück freigibt.
[0033] Die erfindungsgemäße Vorrichtung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen bevorzugten Ausführungsformen. Vielmehr sind eine Vielzahl von Ausgestaltungsvaria- tionen denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung Gebrauch machen.
Liste der Bezugsziffern:
A Längsschnitt
B Längsschnitt (Rohrmaß kleiner als in A)
A - A Querschnitt A
B - B Querschnitt B
1 Kunststoffmanschette
2 Rohrleitungsabschnitt 10a Kunststoff-Halbschale
10b Kunststoff-Halbschale
I Ia Vertiefung in 10a
I Ib Vertiefung in 1 Ob
20a Aluminium-Kühlkörper 20b Aluminium-Kühlkörper (Rohrmaß kleiner als 20a)
21a Vertiefung in 20a
21b Vertiefung in 20b
22a Vertiefungen in 20a für 30
22b Vertiefungen in 20b für 30 30 Gefrierkopf
31 Hohlraum
32 flexibler Kältemittelschlauch
33 Deckel
34 kapillarartiges Rohr
35 Anschluss
36 Aluminium- Schweißnaht
40 Scharnierkonstruktion / Gelenk
41 Gewerben
42 Stift
43 Feder
50 reversibles Verbindungselement
60 Griffe
60a ,
60b Öffnungen

Claims

ANSPRÜCHEVorrichtung zum peripheren Einfrieren des Inhalts von flüssigkeitsführenden Rohrleitungen
1. Vorrichtung zum peripheren Einfrieren des Inhalts von flüssigkeitsführenden Rohrleitungen unterschiedlichen Durchmessers unter Verwendung eines Kältemittels mittels einer Kunststoffmanschette (1), die aus zwei einen Rohrleitungsabschnitt (2) gänzlich umschließenden Halbschalen (10a; 10b) ausgebildet ist, wobei an der Kunststoffmanschette 1 mindestens ein Hohlraum (31) zur Aufnahme des Kältemittels vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbschalen (10a; 10b) innen beidseitig Kühlkörper (20a,- 20b) aus Aluminium aufweisen, die aus halbkreisförmigen Abschnitten (20a; 20b) bestehen und so ausgebildet sind, dass sie sowohl Rohrleitungsabschnitt (2) als auch den mindestens einen Hohlraum (31) nahezu umfassend umschließen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Halbschalen (10a; 10b) aus einem Material mit einer hohen Wärmedämmung gefertigt sind.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Halbschalen (10a; 10b) aus einem Material gefertigt sind, das eine hohe Widerstandfähigkeit im Hinblick auf die erzeugte Niedrigtemperatur aufweist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Halbschalen (10a; 10b) an einer Seite der Kunststoffmanschette (1) mittels einer Scharnierkonstruktion (40) fest miteinander verbunden sind.
5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Scharnierkonstruktion (40) aus zwei Teilen besteht, den
Gewerben (41), die unlösbar mit einem Stift (42) verbunden sind.
6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Halbschalen (10a; 10b) auf der gegenüberliegenden Seite des Gelenks (40) mittels eines reversiblen Verbindungselements 50 verspannt werden.
7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die entsprechenden Vertiefungen (I Ia; I Ib) der Kunststoff- Halbschalen (10a; 10b) die Aluminium-Kühlkörper (20a; 20b) irre- versibel eingebettet sind.
8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Unterschiede von Rohrmaß und gegebenen Halbschalenmaß der Vertiefungen (21a; 21b) in den Aluminium-Kühlkörpern (20a; 20b) mittels Eingabe eines diesen Zwischenraum füllenden Wassers ausgeglichen werden.
9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Kunststoffmanschette (1) Öffnungen (60a; 60b) vorge- sehen sind, um während des Einfrierens mit dem Wasser den Zwischenraum zu benetzen.
I O.Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoffmanschette (1) als (Festklemm-) Zange ausgestaltet ist.
I 1.Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kunststoff-Halbschalen (10a,- 10b) ein zweischenkliges Greifwerkzeug bilden und unterhalb der Scharnierkonstruktion (40), welche als Gelenk ausgestaltet ist, Griffe (60) angeordnet sind, so dass im Sinne des Hebelprinzips die zwei zweiseitigen He- bei (Kunststoff-Halbschalen (10a,- 10b) und Griffe (60)) miteinander durch das Gelenk (40) verbunden sind.
12.Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Griffe (60) so ausgestaltet sind, dass diese die längeren
Hebelarme, und die kürzeren Hebelarme (Kunststoff-Halbschalen (10a; 1Ob)) den Zangenkopf bilden, der das Rohrleitungsstück (2) umklammert.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass am Gelenk (40) eine Feder (43) vorgesehen ist, mittels der die Kunststoff-Halbschalen (10a; 10b) zusammengedrückt werden.
14. Vorrichtung nach den Ansprüchen 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, dass ähnlich dem Prinzip einer Gripzange ein Klemmmechanismus Anwendung findet, mit dem die Kunststoffmanschette (1) in einer bestimmten Position am Rohr festgeklemmt wird.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0316588A1 (de) * 1987-11-17 1989-05-24 Horst Bantin Vorrichtung zur äusseren Beaufschlagung einer einfrierbare Medien führenden Rohrleitung mit Kältemittel
DE3903009A1 (de) * 1989-02-02 1990-08-09 Rothenberger Werkzeuge Masch Vorrichtung zum einfrieren von mediendurchstroemten rohrleitungen, insbesondere von wasserleitungen
EP0559078A1 (de) * 1992-03-03 1993-09-08 Rothenberger Werkzeuge-Maschinen Gmbh Kühlklammer zum Einfrieren von Rohrleitungen
DE4227874C1 (de) * 1992-08-22 1993-09-30 Rothenberger Werkzeuge Masch Einfriervorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Leitungen
DE19617619A1 (de) * 1995-05-31 1996-12-12 Spectronics Corp Vorrichtung bzw. Verdampfer zum Vereisen eines Rohrabschnitts

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR94489E (fr) * 1967-03-10 1969-08-22 Roger Roura Congélateur pour tuyauterie.
DE3905029A1 (de) * 1988-02-26 1989-09-07 Sanden Josephus Antonius Vorrichtung zum einfrieren von fluessigkeit fuehrenden rohren
DE19960126A1 (de) * 1999-12-13 2001-06-21 Foell Remswerk Einfrierkopf für Rohreinfriergeräte

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0316588A1 (de) * 1987-11-17 1989-05-24 Horst Bantin Vorrichtung zur äusseren Beaufschlagung einer einfrierbare Medien führenden Rohrleitung mit Kältemittel
DE3903009A1 (de) * 1989-02-02 1990-08-09 Rothenberger Werkzeuge Masch Vorrichtung zum einfrieren von mediendurchstroemten rohrleitungen, insbesondere von wasserleitungen
EP0559078A1 (de) * 1992-03-03 1993-09-08 Rothenberger Werkzeuge-Maschinen Gmbh Kühlklammer zum Einfrieren von Rohrleitungen
DE4227874C1 (de) * 1992-08-22 1993-09-30 Rothenberger Werkzeuge Masch Einfriervorrichtung für flüssigkeitsgefüllte Leitungen
DE19617619A1 (de) * 1995-05-31 1996-12-12 Spectronics Corp Vorrichtung bzw. Verdampfer zum Vereisen eines Rohrabschnitts

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