(12) Oversettelse av europeisk patentskrift

Transkript

1 (12) Oversettelse av europeisk patentskrift (11) NO/EP B1 (19) NO NORGE (1) Int Cl. F17C 13/06 (06.01) F1B 1/08 (06.01) F16K 1/30 (06.01) F16K 17/38 (06.01) F16K 17/40 (06.01) F17C 13/04 (06.01) F17C 13/12 (06.01) Patentstyret (21) Oversettelse publisert (80) Dato for Den Europeiske Patentmyndighets publisering av det meddelte patentet (86) Europeisk søknadsnr (86) Europeisk innleveringsdag (87) Den europeiske søknadens Publiseringsdato (30) Prioritet.03.18, DE, (84) Utpekte stater AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR (73) Innehaver Hydac Technology GmbH, Industriegebiet, Sulzbach/Saar, DE-Tyskland (72) Oppfinner GROBEN, Martin, In der Hohl 1B, Sulzbach, DE-Tyskland (74) Fullmektig Tandbergs Patentkontor AS, Postboks 170 Vika, 0118 OSLO, Norge (4) Benevnelse INNRETNING MOT OVERTEMPERATUR (6) Anførte publikasjoner EP-A DE-A FR-A US-A US-A US-A US-A US-B

2 NO/EP Beskrivelse [0001] Oppfinnelsen vedrører en sikkerhetsinnretning for beholdere utsatt for gasstrykk, spesielt gassiden i hydropneumatiske innretninger som hydrauliske akkumulatorer ifølge trekkene i innledende del av krav 1. [0002] For å trygge sikkerheten ved drift av innretninger med beholdere som inneholder trykkgass, som hydrauliske akkumulatorer, må det blant annet også tas hensyn til mulige farer som kan oppstå på plasseringsstedet, spesielt også i forbindelse med ytre innflytelser som muligens kan oppstå. Som vesentlig aspekt må det her tas i betraktning at en temperaturøkning som oppstår ved en ekstrem brann på plasseringsstedet av gjeldende anlegg ikke må føre til at beholderen svikter. [0003] Fra US 01/ A1 er en sikkerhetsinnretning for beholdere utsatt for gasstrykk kjent, hvilken sikkerhetsinnretning oppviser en tilkoplingsinnretning som kan anbringes på beholderens trykkrom for dannelse av en åpning mellom beholderens gasside og yttersiden. Det finnes et middel som normalt sperrer åpningen, hvilket middel under temperaturpåvirkning kan overføres til en tilstand som muliggjør frigivelsen av strømningsveien gjennom åpningen. Loddemidlet som befinner seg umiddelbart i åpningen, danner en blindplugg som smelter ut ved temperaturøkning. Tilkoplingsinnretningen på åpningens endeområde som ligger vendt bort fra gassiden, oppviser en kappe som danner et filterhus der en fjæranordning ved hjelp av usmeltet loddemiddel holdes i en spent tilstand. I denne teknikkens stand danner et aksialt bevegelig styringsledd en blindplugg som sperrer strømningsveien og som ved hjelp av en fjæranordning, når loddemidlet smelter bort, ved hjelp av sin fjærkraft kan beveges til en posisjon som bevirker frigivelsen av strømningsveien. Følgelig åpnes gassbeholderen automatisk samtidig når kappen skrus av, slik at vedlikehold hhv. en kontroll av sikkerhetsinnretningen på en beholder fylt med gass ikke er mulig. [0004] US 0/ A1 beskriver en sikkerhetsinnretning for beholdere utsatt for gasstrykk, spesielt gassiden av hydropneumatiske innretninger som hydrauliske akkumulatorer, hvorved sikkerhetsinnretningen oppviser en tilkoplingsinnretning som kan anbringes på beholderens trykkrom for dannelse av en åpning mellom beholderens gasside og yttersiden, hvorved det finnes et middel som vanligvis sperrer åpningen og som under temperaturpåvirkning kan overføres til en tilstand som muliggjør frigivelsen av en strømningsvei gjennom åpningen, hvorved et loddemiddel som befinner seg umiddelbart i åpningen, danner en blindplugg som smelter ut ved temperaturøkning, hvorved tilkoplingsinnretningen på åpningens endeområde som vender bort fra gassiden, oppviser en kappe som danner et fjærhus der en fjæranordning ved hjelp av usmeltet loddemiddel holdes i en spent tilstand hvorved fjæranordningen når loddemidlet smelter bort, ved hjelp av sin fjærkraft beveger et styringsledd som kan beveges aksialt i fjærhuset til en posisjon som bevirker frigivelsen av strømningsveien gjennom

3 NO/EP sperreelementet, og hvorved det som åpningens sperreelement er tilveiebrakt en bristplate som sperrer åpningen. Bristplaten er utført i form av et tetningselement. Som styringsledd er det på tetningselementets bakside tilveiebrakt en sylinderformet holdedel som i tilfellet av at loddemidlet smelter bort, fjerner seg fra tetningselementet slik at tetningselementet på grunn av beholderens høye indre trykk bringes til å briste. [000] Med henblikk på dette er det oppfinnelsens formål å tilveiebringe en alternativ sikkerhetsinnretning som sikrer en pålitelig sikring av gassiden til gjeldende innretninger mot utillatelige trykkoverskridelser forårsaket av økte omgivelsestemperaturer. [0006] Ifølge oppfinnelsen er denne oppgaven løst ved en sikkerhetsinnretning som i sin helhet oppviser trekkene til patentkrav 1. [0007] Loddemidlet befinner seg umiddelbart i åpningen. Som sperreelement for åpningen er det tilveiebrakt en bristplate som sperrer denne, og styringsleddet som er forspent ved hjelp av fjæranordningen oppviser en pigg som ved hjelp av fjærkraften beveges for å trenge gjennom bristplaten når loddemidlet smelter bort. [0008] Fjæranordningen beveger, når loddemidlet smelter bort, ved hjelp av sin fjærkraft et styringsledd som kan beveges aksialt i fjærhuset til en posisjon som bevirker frigivelsen av strømningsveien gjennom et sperreelement. [0009] Noe vesentlig spesielt i oppfinnelsen består ifølge dette i at det i en tilkoplingsenhet som er tilveiebrakt på trykkrommet til gjeldende beholder er et middel integrert som vanligvis sperrer en åpning som forløper mellom gasside og ytterside, under temperaturpåvirkning imidlertid kan overføres til en tilstand som muliggjør frigivelsen av en strømningsvei gjennom åpningen, og derved i tilfellet av brann sikrer trykkavlastningen. Ved at innretningen oppviser en tilkoplingsdel som umiddelbart er anbrakt på trykkrommet som skal sikres, reagerer innretningen på temperaturøkninger som umiddelbart oppstår på trykkrommet som skal sikres, slik at en høy driftssikkerhet er trygget. På fordelaktig måte kan tilkoplingsinnretningen for eksempel ved en hydraulisk akkumulator være tilveiebrakt på dens påfyllingsanslutning som gassiden kan fylles med arbeidsgass over. [00] Anordningen er ved dette utformet slik at loddemidlet som umiddelbart befinner seg i åpningen, danner en blindplugg som smelter ut ved temperaturøkning. [0011] Tilkoplingsinnretningen oppviser på åpningens endeområde som er vendt bort fra gassiden, en kappe som danner et fjærhus der fjæranordningen ved hjelp av usmeltet loddemiddel er holdt i en spent tilstand. [0012] Som middel som reagerer på temperaturøkning kan på spesielt fordelaktig måte være tilveiebrakt et loddemiddel med en legering som har et ønsket smeltepunkt. [0013] Hvis åpningen ved dette på sin ende som grenser til gassiden har et aksialt forløp og på den andre enden går over i utløpskanaler som er vinkelrette til aksial-

4 NO/EP retningen, reduseres faren for beskadigelse av omgivelsen ved at totalmengden av loddemidlet som danner den smeltede pluggen, slippes ut rettlinjet i aksialretningen. [0014] I det følgende forklares oppfinnelsen detaljert ved hjelp av utførelseseksempler vist i tegningen. Der viser: Fig. 1 et skjematisk forenklet tegnet lengdesnitt av en hydropneumatisk stempelakkumulator forsynt med en sikkerhetsinnretning ifølge det i fig. 3 viste utførelseseksemplet; Fig. 2 et lengdesnitt av et første utførelseseksempel av innretningen vist omtrent tre ganger forstørret i forhold til en praktisk utførelsesform; 1 Fig. 3 Fig. 4 og et i forhold til fig. 2 enda sterkere forstørret tegnet lengdesnitt av et andre utførelseseksempel av innretningen; et i forhold til fig. 3 i en noe mindre målestokk skjematisk forenklet tegnet lengdesnitt av et tredje eller fjerde utførelseseksempel av innretningen; Fig. 6 en skjev projeksjon i perspektiv av et ytterligere utførelseseksempel vist skjematisk forenklet, skåret opp på langs og i en enda mer forstørret målestokk; og Fig. 7 et skjematisk forenklet tegnet lengdesnitt av et sjette utførelseseksempel [001] Utførelsesformene i fig. 1 til tjener bare til forklaring av oppfinnelsens bakgrunn. Disse utførelsesformene er derfor ikke gjenstand for et krav. [0016] Fig. 1 viser en hydraulisk akkumulator 1 i form av en stempelakkumulator med kjent konstruksjon med et hulsylinderformet akkumulatorhus 3 som er lukket med et lokk på bunnsiden og et lokk 7 på toppsiden. På en for slike akkumulatorer vanlig måte skiller et bøtteaktig stempel 9 som i huset kan forskyves aksialt, en oljeside 11 fra en gasside 13. Oljesiden 11 kan forbindes med et ikke vist hydraulikksystem over en oljetilslutning 1 som er koaksial til lengdeaksen 14. I lokket 7 på toppsiden befinner seg, likeledes koaksialt til lengdeaksen 14 en gasspåfyllingsanslutning 17 som gassiden 13 med forutbestemt påfyllingstrykk kan forsynes over med en arbeidsgass som nitrogen. [0017] I fig. 1 er akkumulatoren 1 forsynt med et utførelseseksempel til sikkerhetsinnretningen, og dette med utførelseseksemplet detaljert vist i fig. 3 hvorved sikkerhetsinnretningen danner en tilkoplingsinnretning 19 som umiddelbart er skrudd

5 NO/EP inn i påfyllingsanslutningen 17 til lokket 7 slik at innretningen umiddelbart grenser til akkumulatorens 1 gasside 13. [0018] Fig. 2 viser et første utførelseseksempel i en detaljert fremstilling. Som det fremgår, har tilkoplingsinnretningen 19 formen til en banjoskrue med ytre gjenger 21 som kan skrus inn i påfyllingsanslutningen 17, og med en unbrako 23 som befinner seg i skruens hode. Fra skaftenden til unbrakoen 23 er skruen gjennomhullet av en til lengdeaksen koaksial åpning 2 hvis diameter smalner av i lengdeområdet som er tilliggende unbrakoen 23 i forhold til det øvrige lengdeområdet. I åpningen 2 befinner seg et loddemiddel 27 som har en legering som er valgt slik at smeltepunktet omtrent ligger i området fra 160 C til 170 C. I usmeltet tilstand danner loddemidlet 27 en blindplugg som sperrer åpningen 2 og som er ytterligere sikret ved innsmalningsstedet 29 i åpningen 2 mot å bli skjøvet ut av åpningen 2 bevirket av gasstrykket. En temperaturøkning over loddemidlets 27 smeltepunkt som eventuelt oppstår ved brann, fører til at loddemidlet 27 drives ut til utsiden og derved til frigivelsen av en strømningsvei gjennom åpningen 2 for trykkavlastning av beholderen. [0019] Fig. 3 viser utførelseseksemplet som er endret i forhold til fig. 2 og som i fig. 1 er vist i driftstilstanden tilsluttet akkumulatoren 1. Som i eksemplet i fig. 2 har tilkoplingsinnretningen 19 formen av en skrue som umiddelbart kan skrus inn i en gass-påfyllingsanslutning 17 og som har en indre åpning 2 som på enden 31 som grenser til gassiden har et koaksialt forløp og på den andre enden går over i utløpskanaler 33 som er vinkelrette i forhold til aksialretningen. Som ved eksemplet i fig. 2 befinner loddemidlet 27 seg som blindplugg i åpningen 2, hvilken blindplugg på overgangsstedet mellom åpningens 2 koaksiale del og tverrkanalene 33 som fortsetter den, i tillegg er sikret aksialt. I fig. 3 er bare to tverrkanaler 33 synlige. Faktisk finnes det totalt seks stjerneformet anordnede kanaler 33 som forløper i radialretningen. Som videre vist i fig. 3 er loddemidlet 27 som blindplugg på frontsiden støttet ved hjelp av tilkoplingsinnretningens 19 husvegg, noe som gir en økt grad av sikkerhet i forhold til løsningen ifølge fig. 2 der loddemidlet 27 på tilkoplingsinnretningens 19 frie frontside umiddelbart kan trenge ut i det fri. Såfremt det er tale om tilkoplingsinnretningen 19, danner denne fortrinnsvis en stengeplugg for påfyllingsåpningen til beholderen for den hydrauliske akkumulatoren. [00] Som material for loddemidlet 27 kommer spesielt et mykt loddemiddel på tale som er fritt tilgjengelig på markedet under handelsbetegnelsen Gr.C-L- Sn62PbAg Spesielt ved løsningene ifølge fig. 2 og 3 er det imidlertid også mulig å utforme loddemidlet 27 helt som hardt loddemiddel eller å blande forskjellige loddemiddelarter materialteknisk eller å anvende dem i kombinasjon med hverandre. For eksempel kunne en loddemiddelstreng som viser til omgivelsen bestå av et mer resistent hardt loddematerial, mens den indre loddemiddeldelen som er vendt mot akkumulatoren fremdeles kunne være et mykt loddematerial.

6 NO/EP [0021] Mens det smeltende loddemidlet 27 ved eksemplet fra fig. 2 støtes ut aksialt bort fra gjeldende beholder og kan være en fare for omgivelsen, foregår i eksemplet ifølge fig. 3 utstøtingen av smeltet loddemiddel bare delt opp i delmengder tilsvarende antallet kanaler 33 hvorved smelten som fremstilt i fig. 1 som trer ut i tverretning, fanges opp av akkumulatorhusets 3 vegger som stikker frem, og skjermes overfor omgivelsen. [0022] Fig. 4 viser et endret eksempel med en tilkoplingsinnretning 19 som likeledes umiddelbart kan skrus inn i en gjeldende påfyllingsanslutning. Den indre åpningen 2 oppviser på sin ende 31 som grenser til gassiden igjen et første aksialt avsnitt 3 som går over i en utvidelse som danner en hulsylinder 37. I nærheten av hulsylinderens 37 fotområde fortsetter åpningen 2 med tverrkanaler 39 som fører til utsiden. I det aksiale avsnittet 3 samt i hulsylinderen 37 er et ventilstempel 41 med tetning rundt omkretsen ført aksialt forskyvbart, men er vanligvis satt fast i ventil-lukkeposisjonen vist i fig. 4 ved usmeltet loddemiddel 27 som befinner seg mellom en lokkdel 43 som lukker hulsylinderen 37 og stemplets 41 tilgrensende side, i hvilken ventil-lukkeposisjon vist i fig. 4, stemplets 41 omkrets på åpningens 2 tverrkanaler 38 tetter. Når smeltepunktet til loddemidlet 27 oppnås, trer dette ut over utløpsåpningene 4 på siden slik at gasstrykket forskyver ventilstemplet 41 ut av lukkeposisjonen vist i fig. 4 og frigir strømningsveien over tverrkanalene 39. [0023] Fig. viser et utførelseseksempel som ligner fig. 4 der usmeltet loddemiddel 27 igjen setter fast et ventilstempel 41 i lukkeposisjonen der åpningens 2 tverrkanaler 39 er sperret. [0024] Annerledes enn i eksemplet fra fig. 4 er ved fig. rommet mellom ventilstemplet 41 og lokkdelen 43 ikke fylt helt med loddemiddel, men stemplet 41 er satt fast i lukkeposisjonen vist i fig. ved at det i en overgangspasning i en indre sylinder 47 av en Al-legering er holdt aksialt ikke bevegelig. Den indre sylinderen 47 på sin side er støttet på lokkdelen 43. Overgangspasningen mellom den indre sylinderen 47 og ventilstemplet 41 er dannet av et lag loddemiddel 27 som på stemplets 41 ytre omkrets er påbelagt slik at overgangspasningen mellom sylinderens 47 aluminiumsmaterial og stemplet 41 av stål er dannet. Når loddemidlet 27 ved en temperaturøkning smelter og det derved ikke lenger består en pasning mellom den indre sylinderen 47 og ventilstemplet 41, forskyves dette ved hjelp av gasstrykket til frigivelsesposisjonen slik at trykkreduksjonen finner sted over tverrkanalene 39. [002] Ved eksemplet i fig. 6 oppviser en tilkoplingsinnretning 19 en påskrudd kappe 1 som danner et fjærhus 3 der en tallerkenfjærpakke er spent mellom kappen 1 og et styringsledd 7 som er støttet mot aksialforskyvning på loddemidlet 27 som danner et ringlegeme. Styringsleddet 7 oppviser en sentral pigg 9 som strekker seg gjennom loddemidlets 27 ringåpning inn i åpningen 2 og som ender i en piggspiss 61. Spissen 61 befinner seg i en bristplate 63 av et austenittisk material, hvilken

7 NO/EP bristplate befinner seg i en mindre avstand fra åpningens 2 indre ende. Når loddemidlet 27 smelter bort, driver den spente tallerkenfjærpakken piggen 9 i retning av bristplaten 63 som perforeres slik at trykkreduksjonen finner sted over tverrkanalene 39. [0026] I eksemplet ifølge fig. 6 fortrenges fortrinnsvis i et tilfelle av svikt loddemidlet 27 over tverrkanalen 39 og hovedutløpsfunksjonen oppnås imidlertid over aksialboringene vist i fig. 6 innenfor styringsleddet 7 og kappen 1. [0027] I et eksempel ifølge fig. 7 danner den påskrudde kappen 1 igjen et fjærhus for en tallerkenfjærpakke som er spent inn mellom kappen 1 og et styringsledd 7 som i fig. 6, hvilket styringsledd i kappen 1 kan forskyves i lengden, men er støttet over et lag loddemiddel 27 som danner et ringlegeme. Annerledes enn i fig. 6 er det som selve sperreelementet i åpningen 2 ikke tilveiebrakt en bristplate, men en sperreventil 6 som kan åpnes ved hjelp av aksialbevegelsen til en betjeningsstøter 67. Støteren 67 danner en sentral aksial forlengelse av styringsleddet 7 og strekker seg gjennom loddemidlets 27 ringåpning i retning av sperreventilen 6 som den sammenvirker med for å åpne når styringsleddet 7 forskyves aksialt gjennom fjærforspenningen når loddemidlet 27 smelter bort. Ved en på denne måten åpnet sperreventil 6 foregår trykkreduksjonen igjen over tverrkanaler 39. Såfremt det i beskrivelsen refereres til boringer som fører medier, kan disse også være dannet av øvrige kanaler med passende tverrsnitt.

8 NO/EP Patentkrav Sikkerhetsinnretning for beholdere utsatt for gasstrykk, spesielt gassiden (13) av hydropneumatiske innretninger som hydrauliske akkumulatorer (1), hvorved sikkerhetsinnretningen oppviser en tilkoplingsinnretning (19) som kan anbringes på beholderens trykkrom for dannelse av en åpning (2) mellom beholderens gasside (13) og yttersiden, hvorved det finnes et middel (63, 6) som vanligvis sperrer åpningen (2), og som under temperaturpåvirkning kan overføres til en tilstand som muliggjør frigivelsen av en strømningsvei gjennom åpningen (2), hvorved et loddemiddel (27) danner en blindplugg som smelter ut ved temperaturøkning, hvorved tilkoplingsinnretningen (19) på åpningens (2) endeområde som vender bort fra gassiden (13), oppviser en kappe (1) som danner et fjærhus (3) der en fjæranordning () ved hjelp av usmeltet loddemiddel (27) holdes i en spent tilstand hvorved fjæranordningen () når loddemidlet (27) smelter bort, ved hjelp av sin fjærkraft beveger et styringsledd (7) som kan beveges aksialt i fjærhuset (3) til en posisjon som bevirker frigivelsen av strømningsveien gjennom et sperreelement (63, 6), og hvorved det som åpningens (2) sperreelement er tilveiebrakt en bristplate (63) som sperrer åpningen, karakterisert ved at loddemidlet (27) befinner seg umiddelbart i åpningen (2) og at styringsleddet (7) forspent ved hjelp av fjæranordningen () oppviser en pigg (9) som når loddemidlet (27) smelter bort, beveges ved hjelp av fjærkraften for å perforere bristplaten (63). 2. Sikkerhetsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at det som middel som reagerer på temperaturpåvirkning er tilveiebrakt et loddemiddel (27) av en legering som har et ønsket smeltepunkt Sikkerhetsinnretning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at åpningen (2) på sin ende (31) som grenser til gassiden (13) oppviser et aksialt forløp og på den andre enden går over i utløpskanaler (33, 39) som er vinkelrette i forhold til aksialretningen.

9 8 NO/EP247949

10 9 NO/EP247949

11 NO/EP247949

12 11 NO/EP247949

13 12 NO/EP247949