DE19600312B4

DE19600312B4 - Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung

Info

Publication number: DE19600312B4
Application number: DE19600312A
Authority: DE
Inventors: Robin N. Borland
Original assignee: Teleflex GFI Control Systems LP
Current assignee: Impco Technologies Canada LLC
Priority date: 1995-01-17
Filing date: 1996-01-06
Publication date: 2005-02-10
Anticipated expiration: 2016-01-07
Also published as: US5511576A; DE19600312A1; CA2162240A1; CA2162240C; JP2771144B2; JPH08233139A

Abstract

Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung,
mit einem Korpus (52) mit einem Einlass (54), einem Auslass (56) und einem Strömungsdurchgang (42), der mit dem Einlass (54) und dem Auslass (56) in Verbindung steht, wobei der Korpus (52) weiterhin einen Entweichdurchgang (58) aufweist, in welchem ein poröses Teil (60) angeordnet ist, welches für Gase und Flüssigkeiten, jedoch nicht für Festkörper durchlässig ist,
mit einem Stopfen (62) aus einem schmelzbaren Material, welches bei einer vorbestimmten Temperatur in der Umgebung des porösen Teils (60) schmilzt, welcher Stopfen (62 ), an dem porösen Teil (60) in dem Entweichdurchgang (58) angeordnet ist und von einem Kolben (64) an seinem Platz gehalten wird; wobei der Kolben (54) in dem Strömungsdurchgang (42) angeordnet ist und ein erstes und zweites Ende (66,68) aufweist, wobei das erste Ende (66) des Kolbens (64) normalerweise den Einlass (54) abdichtend positioniert ist; und
das zweite Ende (68) an dem Stopfen (62) anliegt...

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf thermisch aktivierte Freigabevorrichtungen, die aktiviert werden, um Druck aus Druckbehältern abzulassen, wenn eine vorbestimmte Temperatur in dem Behälter oder um diesen herum überschritten wird.
Die meisten Gefäße oder Behälter, welche ein Gas oder eine Flüssigkeit unter Druck enthalten, sind mit Freigabe- bzw. Überdruckventilen ausgestattet, um ein katastrophales Bersten des Behälters im Falle von übermäßigen Drücken oder Temperaturen zu verhindern. Beispielsweise erfordern Fahrzeuge, welche alternative Brennstoffe, wie zum Beispiel komprimiertes natürliches Gas (CNG) verwenden, das Vorhandensein von einem oder mehreren Brennstoffzylindern an Bord bzw. in dem Fahrzeug, welche ein derartiges Gas unter Druck enthalten. Bundesgesetze erfordern es, daß derartige Zylinder mit Freigabe- bzw. Überdruckventilmechanismen ausgerüstet sind, die im Falle eines Feuers das Gas aus dem Zylinder entweichen lassen, bevor ein unannehmbar hoher Druck erreicht wird. Dies vermindert die Möglichkeit einer Explosion.

Verschiedene Ansätze sind schon verwendet worden, um akzeptable, thermisch aktivierte Freigabeventile herzustellen. Ein Ansatz besteht beispielsweise darin, einen aufschmelzbaren Stopfen aus einem eutektischen Metall einzubauen, welcher einen Auslaßdurchgang in dem Druckgefäß blockiert und abdichtet. Wenn die Temperatur der Umgebung des Gefäßes den Fließpunkt des eutektischen Metalls erreicht, so schmilzt der Stopfen und öffnet einen kontrollierten Entweichungsweg für das Gas in dem Gefäß, vgl. auch US 3,618,627 .

Ein Hauptproblem entsteht dadurch, daß im wesentlichen alle kommerziell erhältlichen eutektischen Metalle dazu neigen, mit der Zeit zu extrudieren (kriechen oder kaltfließen) und einen potentiellen Gasleckpfad erzeugen, wenn sie hohen Drücken ausgesetzt werden. Aus diesem Grund werden konventionelle Vorrichtungen vom "schmelzbaren Stopfentyp" nicht für Anwendungen empfohlen, in welchen die eutektische Metallegierung Behälterdrücken von mehr als 35 kg/cm² (500 psig) ausgesetzt wird.

Tanks oder Behälter für komprimierten natürlichen Gasbrennstoff können jedoch Drücke von bis zu 320 kg/cm² (4500 psig) haben, wenn ein System mit einem nominellen Arbeitsdruck von 250 kg/cm² (3600 psig) eine temperaturkompensierte Füllung bis zu etwa dem 1,25 fachen des "Ruhedruckes" erhält. Die von der Compressed Gas Association angenommenen Standards für Druckfreigabevorrichtungen vom Typ CG-9, die in CNG-betriebenen Fahrzeugen verwendet werden, erfordern es, daß keine sichtbare Extrusion des schmelzbaren Metalls auftritt nach 26.000 Zyklen zwischen 21 kg/cm² (300 psig) und 70% des Brennstoff-Tanktestdrucks, wenn der Test bei ca. 82°C (180°F) durchgeführt wird, und weiterhin, daß keine sichtbare Extrusion auftritt, nach einer Einwirkung über 500 Stunden von 70% des Tank-Testdrucks, wenn der Test bei 82°C (180°F) durchgeführt wird.

Verschiedene Ansätze sind bei Versuchen verwendet worden, um diese strengen Standards bzw. Anforderungen zu erfüllen. US 4,800,948 (Visnic) sowie US 4,744,382 und US 4,744,383 (Visnic et al.) geben durchweg die Lehre, daß thermisch aktivierte Druckfreigabevorrichtungen steile bzw. schwierige Strömungspfade verwenden, um die Extrusion des schmelzbaren Stopfenmaterials zu verhindern. US 5,197,671 (Wass et al.) offenbart ein Druckfreigabeventil mit einem thermischen Auslöser, der eine eutektische Metallegierung einschließt und der mit einem Dichtungsstopfen in Eingriff steht. Wenn eine vorbestimmte Temperatur überschritten wird, gibt der Auslöser den Dichtstopfen frei, um einen Gasströmungsweg zu öffnen. US 5,255,809 (Ervin et al) offenbart einen unterschiedlichen Ansatz für Druckfreigabeeinrichtungen; anstelle der Verwendung eines schmelzbaren Stopfens wird ein Metall mit Gedächtnis (memory metal) verwendet, welches seine Form bei Temperaturänderungen verändert und ein Ventil öffnet.

Aus der genannten US 3,618,627 (Wagner) ist insbesondere mit der dortigen 3 und Spalte 1, Zeilen 66 bis 72 eine thermisch aktivierte Freigabevorrichtung dem Fachmann offenbart, bei der ein (schmelzbarer) Stopfen vorgesehen ist, welcher durch einen Kolben gegen eine Bohrung gedrückt wird.

Auf diesem Gebiet besteht nach wie vor ein Problem thermisch aktivierte Freigabevorrichtungen in zuverlässiger Weise in Aktion treten zu lassen, um ein katastrophales Bersten eines Druckgefäßes unter Druck zu verhindern und dennoch nicht ein mit Extrusion zusammenhängendes Versagen entwickeln aufgrund der Extrusion einer schmelzbaren Legierung.

Die Erfindung erfüllt dieses Bedürfnis, indem sie eine thermisch aktivierte Freigabevorrichtung bereitstellt, die einem Versagen im Zusammenhang mit Extrusion selbst bei hohen Drücken widersteht und dennoch zuverlässig in Aktion tritt, um den Druck in einem Gefäß freizugeben und um ein katastrophales Bersten eines Gefäßes unter Druck zu verhindern. Gemäß Anspruch 1 oder 13 wird eine thermisch aktivierte Freigabevorrichtung bereitgestellt und weist einen Korpus mit einem Einlaß, einem Auslaß und einem Fluidströmungsdurchgang auf, der mit dem Einlaß und dem Auslaß in Verbindung steht. Der Korpus beinhaltet einen Entweichdurchgang, in welchem sich ein Teil befindet, das für Gase und Flüssigkeiten porös bzw. durchlässig ist, jedoch nicht für Festkörper. Dieses Teil erlaubt den Durchtritt von Gasen und Flüssigkeiten, jedoch nicht von Feststoffen. Ein Stopfen aus einem schmelzbaren Material, welches bei einer vorbestimmten Temperatur schmilzt, wird an dem porösen Teil in dem Fluidentweichdurchgang angeordnet.

Ein Kolben wird in dem Fluiddurchgang angeordnet und hat ein erstes und ein zweites Ende, wobei das erste Ende eine Dichtung aufweist und das zweite Ende an dem Stopfen anliegt. Der Kolben steht normalerweise in dichtender Beziehung zu dem Einlaß und übt, bevorzugt durch eine Feder, eine Druckkraft auf den Stopfen aus.

Um die Drucklast auf den Stopfen zu vermindern, kann das erste Ende des Kolbens so ausgestaltet sein, daß es eine kleinere Oberfläche hat als das zweite Ende. Auf diese Weise wirkt der Druck in einem Gefäß, in welchem die Vorrichtung montiert ist, auf die kleinere Oberfläche des ersten Endes des Kolbens.

Das poröse Teil besteht vorzugsweise aus einem Material, das einen gewundenen Strömungspfad oder -pfade für ein Fluid bereitstellt. In einer bevorzugten Ausführungsform besteht das poröse Teil aus einem gesinterten Metall wie zum Beispiel Bronze. Das gesinterte Metallteil kann hergestellt werden durch Zusammenpressen einer Vielzahl kleiner Metallkugeln und Zusammensintern zu einem einheitlichen Teil, wobei die Räume zwischen den Kugeln vielfache Strömungswege bereitstellen. Ein derartiges Material widersteht einem Hindurchextrudieren des festen, schmelzbaren Materials.

Die thermisch aktivierte Freigabevorrichtung gemäß der Erfindung ist so anpassungsfähig, daß sie im wesentlichen mit jeglichem Druckgefäß verwendet werden kann, indem sie in einer Öffnung in dem Gefäß montiert wird. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die thermisch aktivierte Vorrichtung jedoch in ein in zwei Richtungen gerichtetes bzw. wirkendes Ventil integriert, um die Strömung eines komprimierten Gases in ein unter Druck stehendes Gefäß, wie zum Beispiel ein Brennstoffzylinder für ein CNG-betriebenes Fahrzeug, der komprimiertes natürliches Gas enthält, und aus diesem heraus, zu kontrollieren. In dieser Ausführungsform funktioniert die thermisch aktivierte Vorrichtung so, daß sie verhindert, daß der Brennstoffzylinder reißt bzw. platzt, indem übermäßiger Gasdruck in dem Zylinder freigegeben wird, zum Beispiel im Falle eines Feuers.

Im Betrieb wird der Stopfen aus einer schmelzbaren Legierung zwischen dem Kolben und dem porösen Teil in dem Entweichdurchgang vorgespannt bzw. zusammengedrückt. Wenn die Temperatur einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, schmilzt das Stopfenmaterial und strömt aufgrund der von dem Kolben ausgeübten Druckkraft durch das poröse Teil und den Entweichdurchgang für das geschmolzene Fluid aus der Vorrichtung heraus. Wenn das Stopfenmaterial fließt, bewegt sich der Kolben in den Raum, der zuvor von dem Stopfen eingenommen wurde. Wenn das entgegengesetzte Ende des Kolbens den Einlaß der Vorrichtung freigibt, so wird der Strömungsdurchgang durch die Vorrichtung geöffnet und das Gas strömt hindurch und gibt dadurch den aufgebauten Druck frei.

Dementsprechend wird eine thermisch aktivierte Freigabevorrichtung bereitgestellt, die einem Versagen im Zusammenhang mit Extrusion selbst bei hohen Drücken widersteht und dennoch in zuverlässiger Weise in Aktion tritt, um den Druck in einem Gefäß abzulassen und ein katastrophales Bersten eines Gefäßes unter Druck zu verhindern.

Diese und andere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden auch deutlich anhand der folgenden genauen Beschreibung und der zugehörigen Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Figuren
Für ein besseres Verständnis der Erfindung wird jetzt beispielhaft auf die zugehörigen Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
1 eine teilweise im Querschnitt gezeigte Seitenansicht der Druckfreigabevorrichtung der vorliegenden Erfindung ist, die mit einem Spulenventil bzw. Magnetventil ausgestattet ist,
2 im Querschnitt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist, die dafür ausgelegt ist, daß sie direkt an einen Druckbehälter montiert werden kann,
3 im Querschnitt eine Seitenansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist, die eine Zapfenverbindung auf der Einlaßseite hat, und
4 eine teilweise im Schnitt dargestellte Seitenansicht der Freigabevorrichtung nach der Aktivierung ist, bei welcher der schmelzbare Metallegierungsstopfen geschmolzen und der federgespannte Kolben in den vorher von dem Stopfen besetzten Raum verschoben worden ist.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Wenn es auch für die Fachleute offensichtlich ist, daß die thermisch aktivierte Freigabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung für die Benutzung mit im wesentlichen jedem beliebigen Druckgefäß angepaßt werden kann, bei welchem das Erfordernis der Druckfreigabe besteht, einschließlich von sowohl mit Gas als auch mit Flüssigkeit gefüllten Gefäßen, wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung beschrieben. Eine dieser Ausführungsformen ist in 1 dargestellt, die ein bidirektionales Ventil 10 zeigt, das einen Ventilkorpus 12 hat, welcher einen ersten Gasströmungsdurchgang 14 hat, der sich durch den Ventilkorpus von einem ersten Ende 16, welches mit dem Inneren eines unter Druck stehenden Gefäßes (nicht dargestellt) in Verbindung steht, zu einem zweiten Ende 18 erstreckt, welches mit (nicht dargestellten) Auslaßanschlüssen an dem Ventikorpus in Verbindung steht. Der Ventilkorpus 12 weist äußere Gewindegänge 20 auf, was es erlaubt, daß das Ventil in ein entsprechendes Gewinde an einem Hals des Druckgefäßes eingeschraubt wird. Ein federnd nachgiebiger bzw. elastischer O-Ring 22 gewährleistet die Abdichtung zwischen dem Ventilkorpus 12 und dem Druckgefäß. Das Ventil 10 und seine Bestandteile können aus Messing, Stahl, rostfreiem Stahl oder Aluminium hergestellt werden, was auch eine Plattierung oder andere Oberflächenbehandlung für den Widerstand gegen Korrosion einschließen kann.

In dem Gasströmungsdurchgang 14 befindet sich ein Ventilsitz 24. Ebenfalls in dem Gasströmungsdurchgang 14 ist ein Magnetventil 26 angeordnet, welches einen Kolben 28, einen Tellerkopf 30 und ein Gehäuse 32 aufweist. Der Kolben 28 und der Tellerkopf 30 können in dem Gasströmungsdurchgang 14 gleiten. Eine (nicht dargestellte) Feder spannt normalerweise den Tellerkopf 30 in Abdichtung mit dem Ventilsitz 24 vor. Eine (nicht dargestellte) Magnetspule bewirkt, wenn sie in Betrieb gesetzt wird, daß der Kolben 28 sich von dem Tellerkopf 30 wegbewegt und erlaubt damit, daß sich der Ventilsitz öffnet, was genauer in dem US-Patent Nr. 5,452,738 desselben Anmelders erläutert ist.

Wiederum gemäß 1 weist das bidirektionale Ventil 10 auch ein wahlweise vorhandenes bzw. betätigbares Verschlußventil 34 auf, welches in dem Gasströmungsdurchgang 14 zwischen dem Ventilsitz 24 und dem zweiten Ende 18 des Strömungsdurchganges angeordnet ist. Das manuelle Verschlußventil 34 (Dreh-Druckventil) erlaubt die Drucküberprüfung des Ventils und des Brennstoffzuführsystems um sicherzustellen, daß sie in einem Bereich normaler Betriebsdrücke von bis zu etwa 3.600 psi leckdicht sind. Das manuelle Verschlußventil 34 kann unter Verwendung eines Werkzeuges, wie zum Beispiel eines (nicht dargestellten) Sechskantschlüssels in der Muffe 35 gegen einen zweiten Ventilsitz 36 in dem Gasströmungsdurchgang festgezogen bzw. -gespannt werden. Wie dargestellt, kann der Gewindezapfen 38 gedreht werden, um die elastische Dichtung 40 gegen den Ventilsitz 36 festzuziehen, um den Gasströmungsdurchgang 14 abzudichten.

Weiterhin weist gemäß 1 der Ventikorpus 12 auch einen zweiten Gasströmungsdurchgang 42 auf, der an einem Ende mit dem Inneren des Druckgefäßes und mit dem anderen Ende mit einem Gasablaßanschluß 44 an dem Ventilkorpus in Verbindung steht. Die thermisch aktivierte Freigabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, die allgemein mit 50 bezeichnet ist, ist in dem zweiten Gasströmungsdurchgang 42 montiert. Die Freigabevorrichtung 50 weist einen Korpus 52 auf, der einen Einlaß 54 und einen Auslaß 56 hat. Der zweite Gasströmungsdurchgang 42 stellt die Verbindung zwischen dem Einlaß 54 und dem Aulaß 56 her. Der Korpus 52 kann aus irgendeinem geeigneten Metall hergestellt werden, wie zum Beispiel aus Messing. Der Korpus 52 weist auch einen Fluidentweichdurchgang 58 auf, der es ermöglicht, daß Gas aus dem unter Druck stehenden Zylinder unter Bedingungen entweicht, wie sie genauer weiter unten beschrieben werden. Der Eniweichdurchgang 58 für ein Blockierfluid ist das Teil 60, welches für Gase und Flüssigkeiten, nicht jedoch für Festkörper porös bzw. durchlässig ist. Wie dargestellt, kann das Teil 60 in einem freigeschnittenen Schulterbereich 61 in dem Korpus 52 sitzen. Vorzugsweise besteht das Teil 60 aus einem gesinterten Metall, wie zum Beispiel Bronze. Die Sinterbronze kann die Form vieler Kugeln mit kleinem Durchmesser haben, die zusammengesintert sind, um einen einzelnen Korpus zu bilden. Die Freiräume zwischen den Kugeln bilden zahlreiche Fluidströmungsdurchgänge, widerstehen jedoch dem Durchtritt von Feststoffen wegen der kleinen Querschnittsfläche der Durchgänge und wegen ihrer vielfachen Richtungsänderungen. Es versteht sich für die Fachleute, daß das Teil 60 eine Reihe verschiedener Formen annehmen und aus jeglichem Material hergestellt sein kann, welches die Eigenschaften hat, daß es für Gase und Flüssigkeiten porös ist, jedoch nicht für Feststoffe porös ist, und welches zahlreiche kleine Strömungsdurchgänge einschließt, die vorzugsweise gewundene Strömungspfade bereitstellen.

Wie in 1 dargestellt, weist die thermisch aktivierte Freigabevorrichtung 50 auch einen Stopfen 62 aus einem schmelzbaren Material, vorzugsweise einer schmelzbaren, eutektischen Metallegierung, auf, die einen Schmelzpunkt von 103° C (217° F) hat. Derartige schmelzbare Legierungen und ihre Schmelzpunkte sind im Stand der Technik wohlbekannt. Verschiedene eutektische Legierungen können in Abhängigkeit von der gewünschten Temperatur ausgewählt werden, bei welcher die Freigabevorrichtung öffnen soll. Der Stopfen 62 ist an dem porösen Teil 60 und außerhalb des zweiten Gasströmungsdurchganges 42 angeordnet. Der Stopfen 62 wird neben dem Teil 60 von einem Kolben 64 an seinem Platz gehalten, welcher in dem Gasströmungsdurchgang 42 angeordnet ist. Der Kolben 64 ist vorzugsweise aus rostfreiem Stahl hergestellt.

Der Kolben 64 hat ein erstes Ende 66 und ein zweites Ende 68, wobei das erste Ende 66 wie gezeigt eine kleinere Oberfläche hat als das zweite Ende 68. Indem der Kolben 64 auf diese Weise hergestellt wird, wird die auf den schmelzbaren Stopfen 62 wirkende Kraft vermindert, um jegliche Tendenz der Stopfenlegierung herabzusetzen, durch Kriechen oder Kaltfließen zu extrudieren. Wenn das erste Ende 66 des Kolbens 64 einen Durchmesser D1 hat, das zweite Ende 66 einen Durchmesser D2 hat und D1 < D2 ist, so ist die auf den Stopfen 62 ausgeübte Druckspannung gleich dem Tankdruck multipliziert mit π/4 × (D1/D2)².

Wie in 1 dargestellt, hat das erste Ende 66 des Kolbens 64 eine Dichtung 70, wie zum Beispiel ein Paar aus einem O-Ring und einem Stützring, um eine Abdichtung gegenüber der Haltemutter bzw. -nuß 72 bereitzustellen, welche aus einem geeigneten Metall, wie zum Beispiel Messing, hergestellt ist. Wie dargestellt, weist die Haltenußmutter 72 selbst ein Paar 74 aus einem O-Ring und einem Stützring auf, um eine Abdichtung gegenüber dem Korpus 52 zu gewährleisten. Vorzugsweise ist das Paar aus O-Ring/Stützring aus einem Nitrilkautschuk, Viton (Warenzeichen) oder einem anderen geeigneten Material hergestellt, welches für eine Elastizität bei niedriger Temperatur ausgelegt ist. Das zweite Ende 68 des Kolbens 64 beinhaltet ebenfalls eine O-Ringdichtung 78, um eine Sekundärdichtung zu bilden um sicherzustellen, daß um den Kolben herum keine Gaslecks auftreten.

Die Feder 76 stellt sicher, daß die Freigabevorrichtung 50 funktioniert, selbst wenn nur ein sehr niedriger oder gar kein Druck in dem Behälter herrscht. D.h., die Feder 76 übt eine ausreichende Kraft gegen den Stopfen 62 aus, so daß in dem Fall, daß die Temperatur um die Vorrichtung herum die vorbestimmte Schmelztemperatur des Stopfenmaterials übersteigt, das geschmolzene Material durch den Durchgang 58 gedrückt wird und es erlaubt, daß sich der Strömungsdurchgang 42 öffnet. Weiterhin ist es, wenn auch eine Schraubenfeder dargestellt ist, für die Fachleute offensichtlich, daß andere äquivalente mechanische Einrichtungen verwendet werden können, um den Kolben gegen den Stopfen 62 vorzuspannen.

Während des normalen Betriebs des bidirektionalen Ventil 10 hält die Freigabevorrichtung 50 eine gasdichte Abdichtung aufrecht. Wenn jedoch die Temperatur an dem Ventilkorpus oder dem Druckgefäß über einen vorbestimmten Wert hinweg ansteigt, so schmilzt der schmelzbare Stopfen 62 auf und fließt durch das poröse Teil 60 und aus dem Entweichdurchgang 58 heraus. Wie am besten in 4 dargestellt ist, bewirkt die Kombination der Druckkraft auf die Feder 76, welche auf die Schulter 80 wirkt, mit der Kraft aufgrund des Tankdruckes, welche auf die Fläche des ersten Endes 66 des Kolbens 64 wirkt, daß sich der Kolben 64 in Richtung des Pfeiles bewegt. Diese Bewegung des Kolbens 64 öffnet den zweiten Gasströmungsdurchgang 42 und erlaubt, daß das unter Druck stehende Gas in dem Behälter an den äußeren Durchgangsanschluß 44 abgelassen wird.

Eine weitere Ausführungsform der thermisch aktivierten Freigabevorrichtung ist in 2 dargestellt, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche bzw. ähnliche Teile wiedergeben. In dieser Ausführungsform der Erfindung kann die Freigabevorrichtung 50 direkt in irgendeinem Behälter für ein unter Druck stehendes Fluid abgedichtet bzw. dicht eingesetzt werden. Wie dargestellt, ist die Freigabevorrichtung 50 in einer Kappe 90 dicht aufgenommen, die ihrerseits dafür ausgelegt ist, daß sie in eine Öffnung in einem (nicht dargestellten) Behälter eingeschraubt werden kann. Die Kappe 90 weist eine ringförmige Gewindeöffnung auf, in welche die entsprechenden Gewindegänge an dem Korpus 52 der Freigabevorrichtung 50 montiert werden können.

Wie dargestellt, stellt der O-Ring 22 eine Dichtfläche zwischen der Kappe 90 und dem (nicht dargestellten) Behälter bereit, während die Kappe 90 eine abgeschrägte Oberfläche 96 für den O-Ring 98 aufweist, damit dieser dort verbleibt und eine Dichtung zwischen dem Korpus 52 und der Kappe 90 bereitstellt. Die Kappe 90 weist auch einen sich in etwa horizontal erstreckenden Flansch 92 und eine im allgemeinen hochstehende Lippe 94 auf, um einen Raum um den Gasauslaß 56 herum zu erzeugen, welcher es ermöglicht, daß Fluid durch den Auslaß 56 entweicht, wie zuvor beschrieben.

3 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Freigabevorrichtung 50 außen an einem Behälter über eine Drehzapfen- bzw. Überwurfmutterverbindung 100 montiert werden kann. Wie dargestellt, weist der Korpus 52 einen Flanschabschnitt 102 auf, auf welchem der Ansatz bzw. die Lippe 104 der Drehzapfenverbindung 100 aufgesetzt bzw. aufgepaßt ist. Die Freigabevorrichtung 50 kann dann um volle 360° gedreht werden, um einfache Verbindungen, beispielsweise für einen Belüftungsanschluß 44, bereitzustellen.

Während bestimmte repräsentative Ausführungsformen und Einzelheiten zum Zwecke der Veranschaulichung der Erfindung hier dargestellt worden sind, versteht es sich für die Fachleute, daß verschiedene Änderungen hinsichtlich der hier offenbarten Verfahrensweisen und Vorrichtungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen, der in den anhängenden Ansprüchen definiert ist.

Claims

Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung, mit einem Korpus (52) mit einem Einlass (54), einem Auslass (56) und einem Strömungsdurchgang (42), der mit dem Einlass (54) und dem Auslass (56) in Verbindung steht, wobei der Korpus (52) weiterhin einen Entweichdurchgang (58) aufweist, in welchem ein poröses Teil (60) angeordnet ist, welches für Gase und Flüssigkeiten, jedoch nicht für Festkörper durchlässig ist, mit einem Stopfen (62) aus einem schmelzbaren Material, welches bei einer vorbestimmten Temperatur in der Umgebung des porösen Teils (60) schmilzt, welcher Stopfen (62 ), an dem porösen Teil (60) in dem Entweichdurchgang (58) angeordnet ist und von einem Kolben (64) an seinem Platz gehalten wird; wobei der Kolben (54) in dem Strömungsdurchgang (42) angeordnet ist und ein erstes und zweites Ende (66,68) aufweist, wobei das erste Ende (66) des Kolbens (64) normalerweise den Einlass (54) abdichtend positioniert ist; und das zweite Ende (68) an dem Stopfen (62) anliegt und eine Druckkraft auf diesen ausübt.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Ende (66) des Kolbens (64) eine kleinere Oberfläche hat als das zweite Ende (68).
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Kolben (64) durch eine Feder (76) gegen den Stopfen (62) vorgespannt ist.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei das poröse Teil aus einem gesinterten Material besteht.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das gesinterte Metall aus zusammengesinterten Kugeln besteht.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 4, wobei das gesinterte Metall Bronze ist.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Stopfen (62) sich nicht in dem Strömungsdurchgang (42) befindet.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, welche eine Drehzapfenverbindung oder Überwurfmutterverbindung (100) am oder über dem Einlass (54) aufweist.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Korpus (52) einen Schulterbereich (61) dem Entweichdurchgang (58) benachbart aufweist und wobei das poröse Teil (60) in dem Schulterbereich (61) eingepasst ist.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Korpus (52) in einem bidirektionalen Ventil (10) für die Steuerung der Strömung eines unter Druck stehenden Gases zu und von einem unter Druck stehenden Behälter montiert ist.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Korpus (52) in eine Öffnung in einem unter Druck stehenden Behälter montiert ist.
Thermisch aktivierte Freigabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Ende (66) des Kolbens (64) eine kleinere Oberfläche als das zweite Ende (68) aufweist, um im Einbauzustand oder Betriebszustand der Freigabevorrichtung vom Innendruck eines Behälters beaufschlagt zu werden.