CONTROL DEVICE FOR PIPES MADE OF SYNTHETIC MATERIAL

Abstract: 1. Arrangement for monitoring plastic pipe lines with a pipe that is weaker with respect to the pipe line (2) to be monitored and a sealed chamber (12) which is operatively connected to a signal transmitter (4) and/or shut-off valve (3), characterized in that a pipe portion (6), whose rigidity against internal pressure at least over part of lenght is less than that of the pipe line (2), is disposed in a housing (5, 50) of a monitoring fitting (1) and that the sealed chamber (12) is disposed between the outer circumference of the pipe portion (6) and the housing (5, 50).

Description: Anordnung zur Ueberwachung von Kunststoffrohrleitungen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Ueberwachung von Kunststoffrohrleitungen mit einer in der zu überwachenden Rohrleitung eingebauten Ueberwachungsarmatur. Es ist eine Ueberwachungsanordnung für Kunststoffrohrleitungen bekanntgeworden, bei welchem die Temperaturen in den Rohrleitungen über die Materialausdehnung überwacht wird. Bei Erreichen eines bestimmten Ausdehnungsmasses wird ein elektrischer Kontakt betätigt, durch welchen Signal- oder Abstelivorrichtungen ausgelöst werden. Der Nachteil dieses Ueberwachungssystems besteht darin, dass nur Temperatur-Ueberschreitungen überwacht werden können. Bei Kunststoffrohrleitungen sind jedoch fü deren Lebensdauer Druckerhöhungen bei zusätzlich überhöhter Temperatur kritisch. Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zur Ueberwachung von Kunststoffrohrleitungen zu schaffen, mittels welchem das Rohrleitungssystem bzw. eine Rohrleitung vor Bruch bei überhöhten Drücken bzw. Druckspitzen und bzw. oder überhöhter Temperatur des Mediums geschützt wird. Zur Lösung dieser Aufgabe sind die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Gestaltungsmerkmale vorgesehen. Bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen. Das in einer Kammer als Sollbruchstelle angeordnete Rohrstück ermöglicht in Verbindung mit dem eingebauten Absperrventil eine sofortige Absperrung der nachfolgenden gefährdeten Rohrleitungen und bzw. oder in Verbindung mit einem Signalgeber eine akustische oder optische Warnung. Trotz geborstenem Rohrstück kann die nachfolgende Anlage vor übergehend oder z.B. mit vermindertem Druck und bzw. oder Temperatur weiter betrieben werden bis zu einem geeigneten Zeitpunkt das geborstene Rohrstück wieder ersetzt wird. Die erfindungsgemässe Anordnung zur Ueberwachung von Rohrleitungen ermöglicht jetzt die Verwendung von Kunststoffrohren in Anwendungsbereichen mit Drücken und bzw. oder hohen Temperaturen des Durchflussmediums wie z.B. bei Sanitär-Installationen mit Warm- und Kaltwasser-Betrieb, wo dies aus Sicherheitsgründen bis jetzt nur mit grossem Aufwand - z.B. Ueberdimensionierung möglich war. Die Erfindung ist in den beiliegenden Zeichnungen anhand von mehreren Ausführungsbeispielen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung der erfindungsgemässen An ordnung mit einer Ueberwachungsarmatur und einem Ab sperrventil im Längsschnitt, Fig. 2 eine Ausführungsvariante der in Fig. 1 gezeigten Ueber wachungsarmatur mit dem Absperrventil im Längsschnitt, Fig. 3 eine weitere Ausführungsvariante von Fig. 2, und Fig. 4 eine weitere Ausführungsvariante der in Fig. 1 gezeig ten Ueberwachungsarmatur im Längsschnitt. Die in Fig. 1 dargestellte Anordnung zur Ueberwachung von Kunst- stoffrohrleitungen besteht aus einer Ueberwachungsarmatur 1, welche in einer zu überwachenden Rohrleitung 2 eingebaut ist, einem Absperrventil 3 und bzw. oder einem mit der Ueberwachungsarmatur 1 wirkverbundenen optischen oder akustischen Signalgeber 4. Die Ueberwachungsarmatur 1 besteht aus einem Gehäuse 5 in welchem ein Rohrstück 6 mit einer gegenüber der Rohrleitung 2 geringeren Festigkeit gegen Innendruck koaxial zu dieser angeordnet ist. Das Gehäuse 5 ist zweiteilig mit einer zur Längsachse des Rohrstückes 6 senkrecht angeordneten Trennfuge 7 ausgebildet und wird durch in Flanschen 8 angeordnete Schrauben zusammengehalten. Jede Hälfte des Gehäuses 1 weist eine Bohrung 9, welche dem Innendurchmesser der Rohrleitung 2 entspricht, eine Aus drehung 10 für die Zentrierung des Rohrstückes 6 und eine Ausdrehung 11 auf, welche zusammen mit dem Rohrstück 6 eine ringförmige Kammer 12 bildet. Das Rohrstück 6 weist den gleichen Innendurchmesser aber in einer Teillänge, welche der Länge der Kammer 12 entspricht, eine geringere Wandstärke als die Rohrleitung 2 auf. Durch Anordnung von Dichtungen 13 in den Ausdrehungen 10 und einer Dichtung 14 in einer Fläche der Trennfuae 7 ist die Kammer 12 gegenüber der Bohrung 9 bzw. dem Innen urch- messer des Rohrstückes 6 und gegen aussen abgedichtet. Die Verbindung der Ueberwachungsarmatur 1 mit der Rohrleitung 2 erfolgt mittels einer Klemmverbindung 15, wobei auch Schraubenverbindungen möglich sind. Nachfolgend der Ueberwachungsarmatur 1 ist in der Rohrleitung 2 das Absperrventil 3, vorzugsweise ein Membranventil, eingebaut. Dieses Absperrventil 3 besteht aus einem Gehäuse 30, einer Membrane 31 und einem Deckel 32 mit einer Druckkammer 33. Die Druckkammer 33 ist mittels einer Leitung 16 mit der Kammer 12 der Ueberwachungsarmatur 1 verbunden. In der Leitung 16 ist ein handbetätigtes Dreiweg-Ventil 17 zur Absperrung dieser Leitung 16 angeordnet. Weiterhin ist die Kammer 12 der Ueberwachungsarmatur 1 mittels einer Leitung 18 mit einem Druckschalter 19 verbunden, welcher einen durch eine Membrane 20 betätigbaren elektrischen Schalter 21 aufweist. Dieser Schalter 21 ist mittels Leitungen mit dem optischen oder akustischen Signalgeber 4 wirkverbunden. Die Arbeitsweise der hier beschriebenen Anordnung ist wie folgt. Das als Sollbruchstelle ausgebildete Rohrstück 6 in der Ueberwachungsarmatur 1 ist vorteilhafterweise aus dem gleichen Material - ein Kunststoff - wie die zu überwachende Rohrleitung 2 hergestellt und weist durch die geringere Wandstärke bei der jeweiligen Temperatur des Durchflussmediums jeweils eine entsprechend niedrigere Festigkeit gegen Innendruck auf. Dadurch kann das Rohrstück 6 bei überhöhter Temperatur und bzw. oder überhöhtem Druck in der Rohrleitung 2 bersten, wodurch das Durchflussmedium in die Kammer 12 und von hier durch die Leitungen 18 und 16 zu den Druckschalter 19 und dem Absperrventil 3 gelangt. Der Druckaufbau im Druckschalter 19 bewirkt ein Durchbiegen der Membrane 20, wodurch ein Schaltkontakt des Schalters 21 geschlossen wird. Dies löst im Signalgeber 4 ein akustisches oder optisches Signal aus. Gleichzeitig baut sich in der Druckkammer 33 des Absperrventiles 3 ein Druck auf, wodurch die Membrane 31 den Durchfluss im Gehäuse 30 schliesst und somit die zu überwachende Rohrleitung 2 absperrt. Die Steuerverhältnisse des Absperrventiles 3 müssen dabei so ausgelegt sein, dass bei gleicher Höhe von Steuer- und Betriebdruck das Absperrventil 3 geschlossen ist. Ist jedoch weiterhin eine Versorgung der Verbrauchsstellen mit dem Durchflussmedium vorübergehend erforderlich, kann durch Schliessen der Leitung 16 mittels des Dreiweg-Ventils 17 das Ab sperrventil 3 wieder geöffnet werden. Der Signalgeber 4 bleibt dabei weiter im Betrieb. Zum Auswechseln des geborstenen Rohrstückes 6 muss die Zuleitung zur Ueberwachungsarmatur 1 geschlossen werden. Nach Ausbau der Ueberwachungsarmatur 1 kann durch lösen der Schrauben in dem Flansch 8 das geborstene Rohrstück 6 durch ein Neues ersetzt werden. An Stelle des mittels dem Durchflussmedium betätigbaren Absperrventiles 3 kann auch ein elektrisch schaltbares Absperrventil eingebaut werden, welches durch Schliessen des Schalters 21 im Druckschalter 19 betätigt wird. Es kann auch ganz auf die automatische Absperrung der zu überwachenden Rohrleitung 2 verzichtet und nur der Signalgeber 4 angeordnet werden. In der Fig. 2 ist eine Ausführungsvariante der Ueberwachungsarmatur 1 mit einem mittels einer Klemmverbindung 15 direkt daran befestigten Absperrventiles 3 dargestellt. In einem Teil des Gehäuses 5 ist direkt das Dreiweg-Ventil 17 angeordnet, welches mittels der Leitung 16 mit der Druckkammer 33 des Absperrventiles 3 verbunden ist. Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsvariante von Fig. 2 wobei die Ueberwachungsarmatur 1 und das Absperrventil 3 eine einheitliche Armatur bildet. In einem gemeinsamen Gehause 50 ist das Rohrstück 6 wie bereits zu Fig. 1 beschrieben angeordnet, wobei dieses ein Aussengewinde 60 aufweist, mit welchem es in ein Flanschteil 51 einschraubbar ist. Der Flanschteil 51 ist mit Schrauben oder einer Gewindeverbindung am Gehäuse 50 befestigt. Dies ermöglicht ebenfalls einen leichten Ausbau des geborstenen Rohrstückes 6. Das Dreiweg-Ventil 17 ist im Deckel 32 angeordnet, wobei die Leitung 16 durch im Gehäuse 50 und im Deckel 32 angeordnete Bohrungen bzw. Kanäle 52 gebildet wird. Selbstverständlich kann auch bei diesen beiden Ausführungsvarianten ein Signalgeber angeschlossen werden. Besonders die in Fig. 3 gezeigte Ausführungsvariante einer Ueberwachungs- und Absperr-Armatur zeichnet sich durch deren kompakte und einfache Bauweise aus, @@ @@ be@@ @inbau in die zu überwachende Rohrleitung 2 Verbin- dungselemente eincespart werden. In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsvariante der in Fig. 1 gezeigten Ueberwachungsarmatur 1 dargestellt. Das Gehäuse 5 ist hierbei T-förmig ausgebildet, wobei das Rohrstück 6 mit dessen Längsachse senkrecht zur Längsachse der Rohrleitung 2 angeordnet ist. Das Rohrstück 6 bildet wie bereits zu Fig. 1 beschrieben mit der Ausdrehung 11 des Gehäuseteiles 55 die Kammer 12. Das Rohrstück 6 ragt über das Ende des Gehäuseteils 55 hinaus und wird mittels eines abnehmbaren Deckels 56 abgedeckt. Eine Dichtung 57 gewährleistet Dichtheit gegen aussen. An dem über dem Gehäuseteil 55 hinaus ragenden Ende des Rohrstückes 6 sind rauia- le Bohrungen 61 angeordnet, welche das Herausziehen des geborstenen Rohrstückes 6 erleichtern. Das Gehäuse 5 weist eine in dasRohrstück 6 hineinragende und in dessen Längsachse angeordnete Trennwand 58 auf, durch welche das Durchflussmedium in das Rohrstück 6 umgelenkt wird. Zur Entlüftung des zwischen dem Deckel 56 und dem Gehäuseteil 55 befindlichen Raumes ist im Gehäuseteil 55 eine Entlüftungsbohrung 59 angeordnet. Wie bereits zu Fig. 1 beschrieben ist auch diese UeberWzachungsarmatur 1 mit einem Absperrventil 3 bzw. mit einem Signalgeber 4 oder mit beiden wirkverbunden. Diese zu Fig. 4 beschriebene Ueberwachungsarmatur bietet den Vorteil, dass das geborstene Rohrstück 6 ohne Ausbau der gesamten Armatur auswechselbar ist. Selbstverständlich E.'d Kombinationen mit einem Absperrventil entsprechend den Fig. 3 und 4 auch bei dieser Aus führungsvariante möglich. Die Ueberwachungsarmatur mit oder ohne dem nachfolgenden Absperr- ventil sollte vorteilhafterweise unmittelbar nach einem Druckbzw. Temperaturerzeuger z.B. einem Boiler angeordnet werden, wodurch die nachfolgenden Rohrleitungen bis zur Verbrauchsstelle überwacht und autortisch bei Bruch des als "Sollbruchstelle" ausgebildeten ohrs'vickes abgesperrt werden bzw. ein Signal ausgelöst wird. Wenn die Rohrleitungen für einen bestimmten Druck und Temperatur sowie für eine Lebensdauer z.B. von 50 Jahren mit einem Sicherheitsfaktor von 1,5 berechnet wurden, so kann das Rohrstück ohne Sicherheit ausgelegt werden . Dies gewährleistet einen Schutz der Rohrleitungen vor länger andauernden Ueberbelastungen mit einfachen Mitteln.

Claims: P a t e n t a n s p r ü c h e 1. Anordnung zur Ueberwachung von Kunststoffrohrleitungen mit einer in der zu überwachenden Rohrleitung eingebauten Ueber wachungsarmatur, dadurch gekennzeichnet, dass die Ueber- wachungsarmatur (1) ein in einem Gehäuse (5, 50) angeordnet tes Rohrstück (6) aufweist, dessen Festigkeit gegen Inner- druck mindestens über eine Teillänge geringer ist als die der zu überwachenden Rohrleitung (2) und dass zwischen aem Aussenumfang des Rohrstückes (6) und dem Gehäuse (5, 50) eine dichte, ringförmige Kammer (12) angeordnet ist, welche mit einem Signalgeber (4) oder bzw. und mit einem in der Rohrleitung (2) eingebauten Absperrventil (3) wirkverbunaen ist. 2. Anordnung nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, aass der Innendurchmesser und der Werkstoff des Rohrstückes (6) dem der zu überwachenden Rohrleitung (2) entspricht und dessen Wandstär?-re geringer ist als die der Rohrleitung (2). 3. Anordnung nacn Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (6) koaxial zur Rohrleitung (2) im Ge häuse (5, 50) angeordnet ist. 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ceke:n- zeichnet, dass das Gehäuse (5, 50) zweiteilig mit je ei senkrecht zur Längsachse des Rohrstückes (6) angeordneten Trennfuge (T, ausgebildet ist. 5. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) T-förmig ausgebildet ist und das Rchr stück (t) mit dessen Längsachse senkrecht zur Längsachse der Rohrleitug (2) angeordnet ist. (Fig. 4) ,--. Anordnung nach Anspruch , dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (5) eine in das Rohrstück (u) hineinragende und in dessen Längsachse angeordnete Trennwand (58) auweist. 7. Anordnung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohrstück (6) mit einem Ende über das Gehause (5) hinausragt und mittels einem am Gehäuse (5) abnehmbar be festigten Deckel (56) dicht abgedeckt ist. 8. Anordnung nach Anspruch 1 oder einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kalter (12) mi¯-tls einer Leitung (18) mit einem durch das Durchflussmeaium etätig- baren und mindestens einen elektrischen Schalter (21) auf- weisenden Druckschalter (19) verbunden ist. 9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter (19) mit einem optischen oder akustischen Sig nalgeber (4) wirkverbunden ist. 10. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckschalter (19) mit einem in der Rohrleitung (2) ange- ordneten elektrisch betätigbaren Absperrventi wirkverbun- den ist. 11. Anordnung nach Anspruch 1 oder eine der Ansprucfle 2 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kammer (12) mittels einer Leitung (16) mit einem in der Rohrlcituncj (2) ange- ordneten und mit dem Durchflussmedium betätigbaren Absperr- ventil (3) verbunden ist. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (3) als Membranenventil ausgebildet ist. 13. Anordnung nach Ansnruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, cass in der Leitung (16) ein Dreiweg-Ventil (17) angeordnet ist. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Absperrventil (3) in Durchflussrichtung gesehen direkt nachfolgend an der Ueber wachungsarmatur (1) hefestigt ist und dass das Dreiweg-Ven- til (17) im Gehäuse (5) der Ueberwachungsarmatur (1) ange ordnet ist. (Fig. 2) 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 und Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Ueberwachungsarmatur (1), das Absperrventil (3) und das Dreiwegventil (17) eine ein Gehäuse (50) aufweisende Armatur bilden. (Fig. 3)

Inventors: TROSCH, PAUL, Trösch, Paul
Applicants: GEORG FISCHER AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1979
Main classification: F17D3
IPC codes: F17D3