WO1995010465A1 - Leichtbauexplosionsklappe, insbesondere für rohrleitungen - Google Patents

Leichtbauexplosionsklappe, insbesondere für rohrleitungen Download PDF

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Definitions

  • the invention is directed to a device for compensating pressure surges in the event of possible dust or gas explosions in closed systems, such as silos, pipelines or the like, with a light-weight hinged cover which can be pivoted about a pivot axis on an outlet nozzle.
  • the object of the invention is to make such a hinged lid even lighter, so that it can be moved in particular by the pressure wave at an even greater speed without being destroyed in the open position.
  • the hinged cover is at least partially formed as a hollow body.
  • the hinged cover has a flat outer surface, the surface opposite the inner and outer surface being arched toward the surface of the hinged cover facing the inside of the socket.
  • this configuration brings with it other essential advantages, namely that the pressure wave that arises does not hit a flat surface, but rather a curved one, which also improves opening forces and on the other hand to better discharge of the explosive gases.
  • the cavity of the hinged lid can expediently be foamed with an insulating foam
  • the lid can additionally be equipped with a hinge plate and / or with a heating device and the like.
  • the hinged lid e.g. riveted or glued to one another with the interposition of a plastic insulating ring. It is particularly expedient if the formation of condensation water is to be avoided.
  • the collecting plate is provided with a clamping spring tongue for fixing the swung-open cover in the event of opening in order to to prevent the lid from pivoting back in an uncontrolled manner. It is also achieved by the fixation in the open position after an explosion that this fault can be visually recognized from the outside by the opened and kept open cover.
  • 1 is a side view of the device, partially cut
  • Fig. 2 is a plan according to arrow II in Fig. 1 and in
  • 3a to 3c a part of the lid according to the invention with a part of the collecting plate, the lid being shown in three different positions relative to the collecting lid in a simplified manner.
  • the device generally designated 1 in the figures, has an outlet connection 2, which can be flange-mounted, for example, on a relief pipe section of a pipeline.
  • This outlet connection 2 is equipped with a hinged cover, generally designated 3, which is pivoted about a axis 4 in the event of pressurization, for example by an explosion or deflagration in the pipeline, against a spring-loaded catch plate 5, which is only shown in regions in FIG. 1, can be swung open.
  • the hinged lid 3 is designed as a hollow body, i.e. it has a flat outer surface 6, e.g. made of 2 mm thick aluminum sheet, and a spherically domed inner surface 7, the cavity designated by 8 between the inner surface 7 and the outer surface 8 being foamed by a plastic sheath 9.
  • the outer surface 6 and the inner surface 7 can be connected to each other at the contact line 10, which is also shown in dashed lines in FIG. 2, but an interposed insulating ring for thermal separation can also be provided here, such that the outer surface 6 and the inner surface 7 and this insulating ring is riveted or glued to one another, which is not shown in detail.
  • the sheet metal forming the inner surface 7 has a sealing web 11 which surrounds the outer connector 2 and which engages from above into an annular seal 12 which surrounds the outer connector 2 on the outside.
  • the hinged cover 3 is provided with a hinge that extends over the outside in some areas.
  • Sheet 13 provided, which can also be designed at least in regions as a pocket, in which the hinged cover 3 engages.
  • the hinged cover 3 is shown in different positions relative to the spring-loaded collecting plate 5.
  • the spring-loaded collecting plate 5 in the example shown is equipped in the upper region with a clamping spring tongue 15 which interacts with the edge 11 of the cover 3 in such a way that the edge 11 under the tongue 15 can pivot by a nose-like extension 16 but can be fixed in the open position.
  • FIGS. 3a to 3c The different pivot positions are shown in FIGS. 3a to 3c, the cover 3 in FIG. 3a being still comparatively far from the collecting plate 5, the pivoting direction being indicated by an arrow 17.
  • FIG. 3b the cover 3 is shortly before contact with the clamping tongue 15, while in FIG. 3c the locking position is shown. is, that is, the lid 3 is fixed to the collecting plate 5 in the open position by the clamping spring tongue 15 or the clamping projection 16.
  • the described embodiment of the invention can be modified in many ways without leaving the basic idea.
  • the invention is not necessarily limited to the curvature of the inner surface 7 as a spherical cap; a cross-sectionally elliptical course or a differently curved course can also be provided here.
  • the invention is not necessarily limited to the curvature of the inner surface 7 as a spherical cap; a cross-sectionally elliptical course or a differently curved course can also be provided here.
  • the invention is not necessarily limited to the curvature of the inner surface 7 as a spherical cap; a cross-sectionally elliptical course or a differently curved course can also be provided here.
  • a cross-sectionally elliptical course or a differently curved course can also be provided here.

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Abstract

Bei einer Vorrichtung (1) zum Ausgleich von Druckstössen bei möglichen Staub- oder Gasexplosionen in geschlossenen Systemen, wie Silos, Rohrleitungen od. dgl., mit einem um eine Schwenkachse an einem Auslassstutzen (2) verschwenkbaren Klappdeckel (3) in Leichtbauweise, soll ein derartiger Klappdeckel noch leichter gestaltet werden, so dass er insbesondere in noch grösserer Geschwindigkeit ohne Zerstörung in Öffnungsstellung bewegbar ist. Dies wird dadurch erreicht, dass der Klappdeckel (3) wenigstens bereichsweise als Hohlkörper ausgebildet ist.

Description

"Leichtbauexplosionsklappe, insbesondere für Rohrleitungen"
Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Aus¬ gleich von Druckstößen bei möglichen Staub- oder Gasexplo¬ sionen in geschlossenen Systemen, wie Silos, Rohrleitungen od. dgl., mit einem um eine Schwenkachse an einem Ausla߬ stutzen verschwenkbaren Klappdeckel in Leichtbauweise.
Um auftretende Druckwellen in Behältern über Rohrleitungen abzuleiten bevor sie z.B. in nachgeschaltete Elemente, wie Filter od. dgl., einschlagen, sind sogenannte Explosions¬ klappen bekannt, etwa aus der DE-A-24 55 325, der DE-A- 30 42 026 oder der DE-A-31 06 138. Diese letztgenannte Leichtbauexplosionsklappe hat sich in der Praxis sehr be¬ währt, insbesondere das System der Dämpfung der Klappe, bei deren bestimmungsgemäßem Öffnen. Eine Weiterentwicklung des DämpfungsSystemes zeigt die DE-A-36 26 946.
Es hat sich gezeigt, daß insbesondere in Rohrleitungen durch die extrem hohe Ausbreitungsgeschwindigkeit von Druckwellen, die sich in Rohrleitungen regelmäßig nur in eine Richtung ausbreiten können, die zuletzt genannten Ein¬ richtungen noch verbesserungsfähig sind, insbesondere, was die Gestaltung des Klappdeckels selbst betrifft. Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Klappdeckel noch leichter zu gestalten, so daß er insbesondere in noch größerer Geschwindigkeit ohne Zerstörung in Öffnungsstel¬ lung durch die Druckwelle bewegbar ist.
Mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der Klappdeckel wenigstens bereichsweise als Hohlkörper ausge¬ bildet ist.
Die Gestaltung als bereichsweiser Hohlkörper bringt eine Fülle von Vorteilen mit sich. So können zur Deckelgestal¬ tung insgesamt dünnere Bleche vorgesehen werden, der Hohl¬ raum kann zu weiteren Zwecken benutzt werden, wie dies wei¬ ter unten erläutert ist u. dgl. mehr.
In Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Klappdeckel eine ebene Außenfläche aufweist, wobei die der Innen- und Außen¬ fläche gegenüberliegende, zum auf das Stutzeninnere weisen¬ de Fläche des Klappdeckels gewölbt ausgebildet ist.
Diese Ausgestaltung bringt, wie Versuche gezeigt haben, weitere wesentliche Vorteile mit sich, nämlich, daß die auflaufende Druckwelle nicht auf eine ebene Fläche stößt sondern eine gewölbte, was einmal auch zur besseren Einlei- tung der Öffnungskräfte führt und zum anderen zur besseren Ableitung der explosionsartig aufschlagenden Gase.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weite¬ ren Unteransprüchen. So kann zweckmäßig der Hohlraum des Klappdeckels mit einem IsolierSchaumstoff ausgeschäumt sein, der Deckel kann zusätzlich mit einem Scharnierblech ausgerüstet sein und/oder mit einer Heizeinrichtung u. dgl. mehr.
Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, die Innen- und Außenfläche des Klappdeckels thermisch zu trennen, z.B. unter Zwischenlage eines Kunststoffisolierringes gegenein¬ ander zu vernieten oder zu verkleben. Es ist insbesondere dann zweckmäßig, wenn die Entstehung von Schwitzwasser ver¬ mieden werden soll.
Vorteilhaft ist es auch, die erfindungsgemäße Vorrichtung mit Dämpfungselementen für den sich öffnenden Klappdeckel auszurüsten, wie diese in den oben schon genannten Systemen nach der DE-A-31 06 138 oder der DE-A-36 26 946 beschrieben sind.
Nach der Erfindung ist auch vorgesehen, daß der Auffangtel- ler mit einer Klemmfederzunge zur Fixierung des aufge¬ schwenkten Deckels im Öffnungsfall versehen ist, um ein Zu- rückschwenken des Deckels in unkontrollierter Weise zu ver¬ hindern. Auch wird durch die Fixierung in Öffnungsstellung nach einem Explosionsfall erreicht, daß von außen dieser Störfall durch den geöffneten und offen gehaltenen Deckel optisch erkennbar ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei¬ spielsweise näher erläutert, diese zeigt in
Fig. 1 eine Seitenansicht der Vorrichtung, teilwei¬ se geschnitten,
Fig. 2 eine Aufsicht gemäß Pfeil II in Fig. 1 sowie in
Fig. 3a bis 3c einen Teil des erfindungsgemäßen Deckels mit einem Teil des Auffangtellers, wobei der Deckel in drei unterschiedlichen Positionen relativ zum Auffangdeckel vereinfacht darge¬ stellt ist.
Die in den Figuren allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung weist einen Auslaßstutzen 2 auf, der beispielsweise an ein Entlastungsrohrstück einer Rohrleitung anflanschbar ist. Dieser Auslaßstutzen 2 ist mit einem allgemein mit 3 be¬ zeichneten Klappdeckel ausgerüstet, der um eine Schwenk- achse 4 im Falle einer Druckbeaufschlagung, z.B. durch eine Explosion oder Verpuffung in der Rohrleitung gegen einen gefederten Auffangteller 5, der in Fig. 1 nur bereichsweise dargestellt ist, aufschwenkbar ist.
Der Klappdeckel 3 ist als Hohlkörper ausgebildet, d.h. er weist eine ebene Außenfläche 6, z.B. aus 2 mm starkem Alu¬ miniumblech, auf und eine kugelkalottig gewölbte Innenflä¬ che 7, wobei der mit 8 bezeichnete Hohlraum zwischen Innen¬ fläche 7 und Außenfläche 8 mit einem Kunststoffsch um 9 ausgeschäumt ist.
Außenfläche 6 und Innenfläche 7 können an die auch in Fig. 2 gestrichelt angedeutete Berührungslinie 10 durch Punkt- verschweißung miteinander verbunden sein, hier kann aber auch ein zwischengelegter Isolierring zum thermischen Tren¬ nen vorgesehen sein, derart, daß Außenfläche 6 und Innen¬ fläche 7 und dieser Isolierring miteinander vernietet oder miteinander verklebt sind, was nicht näher dargestellt ist. Das die Innenfläche 7 bildende Blech weist einen den Auß- laßstutzen 2 außen umgreifenden Dichtsteg 11 auf, der von oben in eine Ringdichtung 12 greift, die den Auslaßstutzen 2 außen umgibt.
Im Bereich der Schwenkachse 4 ist der Klappdeckel 3 mit einem diesen bereichsweise außen übergreifenden Scharnier- blech 13 versehen, welches auch wenigstens bereichsweise als Tasche ausgebildet sein kann, in die der Klappdeckel 3 eingreift.
In den Fig. 1 und 2 ist noch dargestellt, daß der Auffang¬ teller 5 mittels Spiralfedern 14 federnd gelagert ist, nicht näher dargestellt ist die Möglichkeit, den Klapp¬ deckel 3 mit einer zusätzlichen Heizeinrichtung auszurü¬ sten.
In den Fig. 3a bis 3c ist der Klappdeckel 3 in unterschied¬ lichen Positionen relativ zu dem gefederten Auffangteller 5 wiedergegeben. Dabei ist aus den Figuren erkennbar, daß der gefederte Auffangteller 5 im dargestellten Beispiel im obe¬ ren Bereich mit einer Klemmfederzunge 15 ausgerüstet ist, die mit dem Rand 11 des Deckels 3 in der Weise zusammen¬ wirkt, daß der Rand 11 unter die Zunge 15 schwenken kann durch einen nasenartigen Ansatz 16 aber in der Öffnungs¬ stellung fixierbar ist.
Die unterschiedlichen Schwenkpositionen sind in den Fig. 3a bis 3c dargestellt, wobei in Fig. 3a der Deckel 3 noch ver¬ gleichsweise weit vom Auffangteller 5 entfernt ist, die AufSchwenkrichtung ist mit einem Pfeil 17 angedeutet. In Fig. 3b ist der Deckel 3 kurz vor Berührung mit der Klemm¬ federzunge 15, während in Fig. 3c die Raststellung darge- stellt ist, d.h. der Deckel 3 ist am Auffangteller 5 in Öffnungsstellung durch die Klemmfederzunge 15 bzw. den Klemmansatz 16 fixiert.
Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Er¬ findung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, -ohne den Grundgedanken zu verlassen. So ist die Erfindung nicht zwingend auf die Wölbung der Innenfläche 7 als Kalotte be¬ schränkt, hier kann auch ein querschnittlich eliptischer Verlauf oder ein andersartig gewölbter Verlauf vorgesehen sein u. dgl. mehr.

Claims

Patentansprüche:
1. Vorrichtung zum Ausgleich von Druckstößen bei möglichen Staub- oder Gasexplosionen in geschlossenen Systemen, wie Silos, Rohrleitungen od. dgl., mit einem um eine Schwenk¬ achse an einem Auslaßstutzen verschwenkbaren Klappdeckel in Leichtbauweise, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappdeckel (3) wenigstens bereichsweise als Hohl¬ körper ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappdeckel (3) eine ebene Außenfläche (6) auf¬ weist, wobei die der ebenen Außenfläche gegenüberliegende, zum Auslaßstutzeninneren weisende Innenfläche (7) des Klappdeckels gewölbt ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die den Hohlraum (8) des Klappdeckels (3) umschließen¬ den Wände (6,7) aus dünnen Leichtmetallblechen gebildet sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlraum (8) des Klappdeckels (3) mit einer Isolie¬ rung (9), insbesondere einer Ausschäumung, versehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Innenblech (7) als Kugelkalotte ausgebildet ist, mit einem eine Punktverschweißung mit dem Außenblech ermög¬ lichenden Befestigungsrand, wobei der Befestigungsrand (10) außen umlaufend mit einem Dichtsteg (11) ausgerüstet ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Schwenkachse (4) der Klappdeckel (3) mit einem zusätzlichen Scharnierblech (13) versehen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Scharnierblech (13) etwa taschenförmig ausgebildet ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden An¬ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Klappdeckel (3), insbesondere der Klappdeckelhohl¬ raum, mit einer Heizeinrichtung ausgerüstet ist und/oder daß Innenfläche (7) und Außenfläche (6) des Klappdeckels (2) thermisch getrennt sind.
9. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie, wie an sich bekannt, mit einem mittels elastischer Elemente mit dem Auslaßstutzen (2) verbundenen Auffangtel¬ ler (5) versehen ist, wobei die im Öffnungsfall aufeinander zustrebenden Flächen des Klappdeckels (3) und des Auffang- tellers (5) eben ausgebildet sind.
10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Auffangteller (5) mit einer Klemmfederzunge (15) zur Fixierung des aufgeschwenkten Deckels (3) im Öffnungs¬ fall versehen ist.
PCT/EP1994/002941 1993-10-08 1994-09-03 Leichtbauexplosionsklappe, insbesondere für rohrleitungen Ceased WO1995010465A1 (de)

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