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DE202006018244U1 - Vorrichtung zum Ausgleich von Druckstößen in geschlossenen Systemen, wie Silos o.dgl. - Google Patents

Vorrichtung zum Ausgleich von Druckstößen in geschlossenen Systemen, wie Silos o.dgl. Download PDF

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DE202006018244U1
DE202006018244U1 DE200620018244 DE202006018244U DE202006018244U1 DE 202006018244 U1 DE202006018244 U1 DE 202006018244U1 DE 200620018244 DE200620018244 DE 200620018244 DE 202006018244 U DE202006018244 U DE 202006018244U DE 202006018244 U1 DE202006018244 U1 DE 202006018244U1
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Abstract

Vorrichtung (1) zum Ausgleich von Druckstößen bei möglichen Staub- oder Gasexplosionen in geschlossenen Systemen, wie Silos, Rohrleitungen od. dgl., mit einem an einem Auslassstutzen bzw. einer Zarge (2) verschwenkbaren Klappdeckel (3), der eine ebene äußere Oberfläche (12) aufweist, wobei am Auslassstutzen bzw. an der Zarge (2) eine Prallplatte (8) zum Anschlag des Deckels (3) im Explosionsfalle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappdeckel (3) aus einem Kohle-/Glasfasermaterial gebildet ist.

Description

  • Die Erfindung richtet sich auf eine Vorrichtung zum Ausgleich von Druckstößen bei möglichen Staub- oder Gasexplosionen in geschlossenen Systemen, wie Silos, Rohrleitungen od. dgl. mit einem an einem Auslassstutzen bzw. einer Zarge verschwenkbaren Klappdeckel, der eine ebene äußere Oberfläche aufweist, wobei am Auslassstutzen bzw. an der Zarge eine Prallplatte zum Anschlag des Deckels im Explosionsfalle vorgesehen ist.
  • Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der WO95/10465 bekannt. Der dortige, im Explosionsfalle sich öffnende Klappdeckel besteht aus Metallblechen und wird in der Praxis z.B. aus Aluminiumblechen hergestellt. Im Explosionsfalle schlägt der Klappdeckel gegen die Prallplatte unter Verdrängung der zwischenliegenden Luft, die Prallplatte federt zurück und der Klappdeckel wird in Schließstellung zurückgeschleudert.
  • Der bekannte Klappdeckel weist bereits ein vergleichsweise geringes Gewicht auf. Gleichwohl lässt sich die dort propagierte Technologie noch deutlich verbessern, nicht nur was die Herstellungsweise und damit den Herstellungspreis angeht, sondern auch was die Reduzierung an träger Masse angeht, so dass Ziel der Erfindung neben der wirtschaftlichen Herstellung auch eine deutliche Gewichtsverringerung des Klappdeckels ist.
  • Dieses Ziel wird mit einer Vorrichtung der eingangs bezeichneten Art gemäß der Erfindung dadurch erreicht, dass der Klappdeckel aus einem Kohle-/Glasfasermaterial gebildet ist.
  • Grundsätzlich sind derartige Materialien bekannt, allerdings werden sie im Industriebereich in dieser Weise bisher nicht eingesetzt.
  • Da sich das erfindungsgemäße Kohle-/Glasfasermaterial vergleichsweise einfach verarbeiten lässt, insbesondere sich aus einem derartigen Material auch die gewünschten Formen bzw. Profilierungen derartiger Klappen herstellen lassen, sieht die Erfindung in Ausgestaltung vor, dass der Deckelhauptkörper aus die Außenwände bildenden Kohle-/Glasfasermatten mit einem die Deckelkontur bildenden eingeschlossenen Körper aus Kunststoff, wie z.B. Schaumstoff, gebildet ist.
  • Zusätzliche Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Unteransprüchen. Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der von den Kohle-/Glasfasermatten umschlossene Kunststoffkörper als Kugelabschnitt ausgebildet ist. Natürlich sind hier auch ähnliche Raumformen möglich, etwa polygone Kegelstümpfe, querschnittlich elliptische oder parabolische Körper od. dgl. mehr.
  • Zur Versteifung des Deckels kann vorgesehen sein, dass zwischen den die Außenwände des Deckels bildenden Kohle-/Glasfasermatten eine Vielzahl von Kohlefaserrowings zur Bildung einer Stützstruktur vorgesehen sind und/oder dass die Länge der Kohlefaserrowings vom Außenrand des Deckels zum Deckelinneren hin zunimmt.
  • Eine andere Konstruktionsweise des Deckels kann darin bestehen, wenigstens einen Teil des umschlossenen Schaumstoffkörpers aus Schichten von übereinander angeordneten Kohle-/Glasfasermatten zu bilden, wobei zur Bildung eines im Wesentlichen kugelkalottenförmigen Deckelverlaufes zum Inneren des Auslassstutzens bzw. der Zarge pro Schicht die Glasfasermatten einen sich verringernden Durchmesser aufweisen. Auch hier können, wenn nötig, Kohlefaserrowings eingesetzt werden, die dann fluchtende Bohrungen in den Matten durchsetzen, dies insbesondere dann, wenn ein Wechsel zwischen Glasfasermatten und zwischengelegten Schaumstoffscheiben vorgesehen ist.
  • Unabhängig von seinem Aufbau kann nach der Erfindung auch vorgesehen sein, dass in der nach außen weisenden mehrlagigen Kohle-/Glasfasermatte eine Begleitheizung einlaminiert ist. Die Begleitheizung soll insbesondere dazu dienen, das Einfrieren des Deckels zu verhindern, wenn in der Deckelumgebung Temperaturen unterhalb des Gefrierpunktes herrschen.
  • Nach der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass der Kohle-/Glasfaserdeckel im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei der kreisförmige Deckelhauptkörper in einem Schwenkrahmen aus Kohle- und Glasfasermatten positioniert ist, wobei in Ausgestaltung zwischen Deckelhauptkörper und Schwenkrahmen ein Schaumstoffring positioniert sein kann.
  • Um ein Abperlen von Regenwasser zu gewährleisten, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung auch vor, dass wenigstens die Deckeloberfläche mit einer Lotuseffekt-Beschichtung versehen ist.
  • Neben der besonders leichten Bauweise des Deckels zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung auch dadurch aus, dass im Auslassstutzen bzw. in der Zarge ein mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen versehener bzw. wabenstrukturierter Flammsperrkörper unterhalb des Deckels positioniert ist.
  • Neben dem Vorsehen etwa eines wabenstrukturierten Flammsperrkörper innerhalb des Auslassstutzens kann alternativ oder zusätzlich gemäß der Erfindung auch vorgesehen sein, dass um die Zarge mit Deckel ein Flammsperrkäfig positioniert ist, wobei der Flammsperrkäfig von einem mit einem Flammsperrgewebe umspannten Stützgestell gebildet ist.
  • Grundsätzlich ist es bekannt, derartige Zargen bzw. Auslassstutzen mit Deckel mit einem unterrandseitigen Montageringflansch zu versehen, der eine Vielzahl von Bohrungen aufweist, durch die dann die entsprechenden Flanschverschraubungen positioniert werden. Als Alternative hierzu sieht die Erfindung vor, dass der den Deckel tragende Auslassstutzen mit einem Bandagenverschluss zur Schnellmontage versehen ist.
  • Um einen Transport der Vorrichtung besonders zu vereinfachen ist nach der Erfindung auch vorgesehen, dass die federbelastete Prallplatte in der Transportlage von in der Länge gestuften Sicherheitsdrähten gehalten ist, wobei mit gestuften Sicherheitsdrähten eine Sicherung der Transportlage der federbelasteten Prallplatte dahingehend gesehen wird, dass beim Auftrennen der Sicherheitsdrähte die Prallplatte zunächst einen gewissen Weg zurücklegt, um dann erneut an der nächsten Stufe des Sicherheitsdrahtes gehalten zu werden. Wird diese aufgetrennt, erfolgt ein weiteres Aufschwenken, um wiederum das Absichern mit einer weiteren Stufe und ggf. schließlich die Gesamtauftrennung, um die Prallplatte in die Arbeitsposition einschwenken zu lassen, womit verhindert wird, dass bei einem versehentlichen Auftrennen einer Transportsicherung die Prallplatte über ihren gesamten Winkelbereich aufschwingt, was nicht nur zu Zerstörungen an den in unmittelbarer Nähe befindlichen Objekten führen kann, sondern auch zu Verletzungen bei evtl. in der Umgebung befindlichen Personen.
  • Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aufgrund der nachfolgenden Beschreibung sowie anhand der Zeichnung. Diese zeigt in
  • 1 eine Explosionsdarstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
  • 2 eine Teilansicht in Explosionsdarstellung des Vorrichtungsdeckels,
  • 3 eine Aufsicht auf den Deckel mit angedeuteter Glasfaserrowingstruktur,
  • 4 einen Schnitt durch den Deckel etwa gemäß Linie IV-IV in 3,
  • 3 eine Prinzipdarstellung des Schichtaufbaues des Deckels,
  • 6 eine Seitenansicht der Vorrichtung mit angedeuteten Kohlefaserrowings im Deckel und der Durchgangsstruktur eines Flammsperrkörpers im Auslassstutzen,
  • 7 einen Teil der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit der Prallplatte in der Transportlage und der Prallplatte nach Öffnen einer Stufensicherung sowie in
  • 8 die erfindungsgemäße Vorrichtung in einem Flammsperrkäfig.
  • Die in 1 in Explosionsdarstellung wiedergegebene, allgemein mit 1 bezeichnete Vorrichtung, weist eine Zarge 2 bzw. einen Auslassstutzen auf, der mittels eines allgemein mit 3 bezeichneten Deckels verschlossen ist, wobei der Dec kel über entsprechende Drehbeschläge 4 an Flanschen 5 an der Zarge 2 befestigt ist.
  • An den Flanschen 5 ist ein Paar von Schwenkfedern 6 ebenfalls befestigt, die Scharnierwinkel 7 beaufschlagen, die eine Prallplatte 8 tragen, gegen die im Explosionsfalle der Vorrichtungsdeckel 3 schlagen kann, so dass er durch die damit verbundene Luftverdrängung abgebremst wird.
  • Wie aus 1 ebenfalls ersichtlich, kann die Zarge 2 an einem z.B. mit einem Silo verbundenen Stutzen 9 mit Hilfe Spannbänder 10, die mit einem Spannverschluss 11 ausgerüstet sind, befestigt werden.
  • Der Klappdeckel 3 ist in seinem wesentlichen Aufbau in 2 in Explosionsdarstellung wiedergegeben. Der kreisförmige Deckelhauptkörper, in 2 mit 3a bezeichnet, weist eine ebene, in der Gebrauchslage nach oben weisende Oberflächenschicht 12 auf aus einem Verbund aus Kohlefasermatten und Glasfasermatten, was weiter unten in Verbindung mit 5 näher beschrieben ist.
  • Die in das Innere der Zarge 2 weisende Oberfläche 13 des Deckels ist ebenfalls aus einem Verbundwerkstoff gebildet, wobei zwischen den beiden Außenschichten 12 und 13 ein Schaumstoffkörper 14 positioniert ist, und zwar in Form eines Kugelabschnittes, wie er querschnittlich im Wesentlichen in 4 dargestellt ist.
  • Zur Verbindung der Augenfläche 12 mit der Innenfläche 13 sind ist Vielzahl von Kohlefaserrowings 15 vorgesehen, die entsprechende Ausnehmungen im Schaumstoffkörper 11 durchsetzen und in der Gebrauchslage eine feste Verbindung zwischen der Augenfläche 12 und der Innenfläche 13 zur Stabilisierung des Leichtbaudeckels 2 aufweisen.
  • Der Deckelhauptkörper 3a ist in einem Schwenkrahmen 16 ebenfalls aus Kohlefasern und Glasfasern gebildet, wobei auch im Schwenkrahmen ein Schaumstoffkörper 18 und entsprechende Kohlefaserrowings 15a vorgesehen sind.
  • Wie sich aus 4 ergibt, ist ein Schaumstoffring 17 so in einer Kantenrückfalzung des Deckels positioniert, dass er sich in der Verschlusslage über den Oberrand der Zarge 2 dichtend legen kann.
  • Wie in 5 wiedergegeben, besteht der Deckelaufbau zunächst aus einer äußeren Oberflächenschicht 12, diese eiederum aus einer Kohlenfaserschicht 18, gefolgt von einer Glasfaserschicht 19 und im dargestellten Beispiel wiederum gefolgt von einer folienartig gestalteten Begleitheizung 20, gefolgt von einer weiteren Glasfaserschicht 19a. Der Schaumstoffkörper 14 wird, wie schon beschrieben, von Kohlefaserrowings 15 durchsetzt, die unmittelbar mit der aufliegenden Glasfaserschicht 19a verbunden sind.
  • Die nach innen weisende und der gewölbten Kontur des Schaumstoffkörpers 14 folgende Schicht 13 wird im dargestellten Beispiel von drei Kohlefaserschichten 18a bis 18c gebildet, die aneinander anlaminiert sind, wobei die nach innen weisende Kohlefaserschicht 18a ebenfalls mit den Kohlefaserrowings 15 fest verbunden ist.
  • Wie sich beispielsweise aus 1 in Verbindung mit 6 ergibt, kann sich im Inneren der Zarge 2 ein Flammsperrkörper 21 befinden, der eine wabenförmige Struktur aufweisen kann, wie sich dies etwa aus 1 ergibt.
  • Dabei bildet die wabenförmige Struktur Gasdurchgangskanäle 22, wie dies in 6 angedeutet ist, mit denen erreicht wird, dass das Durchschlagen einer Flamme im Explosions falle nicht erfolgt, da sie beim Durchlaufen der Kanäle 22 bereits erloschen ist, wenn die Außenfläche der Zarge 2 erreicht wird.
  • In 7 ist dargestellt, wie die Prallplatte 8 in der Transportlage gegen die Oberfläche des Deckels 3 verspannt ist, und zwar mit Hilfe einiger Sicherheitsdrähte 23 in gestuften Längen. Ist die Vorrichtung 1 montiert und soll in ihre Funktionsstellung gebracht werden, können die Sicherheitsdrähte 23 nacheinander von der kürzesten Schlaufe bis zur längsten Schlaufe geöffnet werden. Dabei schwenkt die Prallplatte 8 in den entsprechenden Stufen, die sich unter Spannung der Feder 6 befindet, stufenweise nach oben bis die gewünschte Öffnungsstellung erreicht ist.
  • Wird ein Flammsperrkörper 21 innerhalb der Zarge 2 nicht gewünscht oder will man einen zusätzlichen Schutz erreichen, kann, wie in 8 dargestellt, die Vorrichtung 1 auch insgesamt mit einem allgemein mit 24 bezeichneten Flammsperrkäfig versehen sein, wobei dort über ein Stützgestell 25 ein Flammsperrgewebe 26 gezogen ist, das das Durchschlagen von Flammen nach außen verhindert.
  • Natürlich ist das beschriebene Ausführungsbeispiel der Erfindung noch in vielfacher Hinsicht abzuändern, ohne den Grundgedanken zu verlassen. So können beispielsweise die das ungewollte Aufschwenken der Prallplatte verhindernden Drähte durch Lochbänder ersetzt werden u. dgl. mehr.

Claims (19)

  1. Vorrichtung (1) zum Ausgleich von Druckstößen bei möglichen Staub- oder Gasexplosionen in geschlossenen Systemen, wie Silos, Rohrleitungen od. dgl., mit einem an einem Auslassstutzen bzw. einer Zarge (2) verschwenkbaren Klappdeckel (3), der eine ebene äußere Oberfläche (12) aufweist, wobei am Auslassstutzen bzw. an der Zarge (2) eine Prallplatte (8) zum Anschlag des Deckels (3) im Explosionsfalle vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Klappdeckel (3) aus einem Kohle-/Glasfasermaterial gebildet ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelhauptkörper (3a) aus die Außenwände (12,13) bildenden Kohle-/Glasfasermatten (18, 19) mit einem die Deckelkontur bildenden eingeschlossenen Körper (14) aus Kunststoff, wie z.B. Schaumstoff, gebildet ist.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eingeschlossene Kunststoffkörper (14) etwa als Kugelabschnitt ausgebildet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den die Außenwände (12, 13) des Deckels (3) bildenden Kohle-/Glasfasermatten (18, 19) eine Vielzahl von Kohlefaserrowings (15) zur Bildung einer Stützstruktur vorgesehen sind.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge der Kohlefaserrowings (15) vom Außenrand des Deckels (3) zum Deckelinneren hin zunimmt.
  6. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rowings (15) in dem Kunststoffkörper (14) positioniert sind und diesen durchsetzen.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckelhauptkörper (3) aus einer Mehrzahl von übereinander angeordneten Kohle-/Glasfasermatten (18/19) gebildet ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle-/Glasfasermatten (18/19) zur Bildung eines im Wesentlichen kugelkalottenförmigen Deckelverlaufes zum Inneren des Auslassstutzens bzw. der Zarge pro Schicht (2) einen sich verringernden Durchmesser aufweisen.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen Wechsel von Schichten aus Kohle-/Glasfaser- und Schaumkunststoffmatten (18/19, 14).
  10. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohle-/Glasfasermatten (18/19) in der Gebrauchslage mit fluchtenden Bohrungen versehen sind, die von Kohlefaserrowings (15) durchsetzt sind.
  11. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der nach außen weisenden mehrlagigen Kohle-/Glasfasermatte (18/19) eine Begleitheizung (20) einlaminiert ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kohle-/Glasfaserdeckel (3) im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet ist, wobei der kreisförmige Deckelhauptkörper (3a) in einem Schwenkrahmen (16) aus Kohle- und Glasfasermatten positioniert ist.
  13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen Deckelhauptkörper (3a) und Schwenkrahmen (16) ein Schaumstoffring (17) positioniert ist.
  14. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens die Deckeloberfläche (12) mit einer Lotuseffekt-Beschichtung versehen ist.
  15. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Auslassstutzen bzw. in der Zarge (2) ein mit einer Vielzahl von Durchgangsbohrungen versehener bzw. wabenstrukturierter Flammsperrkörper (21) unterhalb des Deckels positioniert ist.
  16. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass um die Zarge (2) mit Deckel (3) ein Flammsperrkäfig (24) positioniert ist.
  17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Flammsperrkäfig (24) von einem mit einem Flammsperrgewebe (26) umspannten Stützgestell (25) gebildet ist.
  18. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der den Deckel (3) tragende Auslassstutzen bzw. die Zarge (2) mit einem Bandagenverschluss (10, 11) zur Schnellmontage versehen ist.
  19. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die federbelastete Prallplatte (8) in der Transportlage von mehreren in der Länge gestuften Sicherheitsdrähten (23) gehalten ist.
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R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years

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