DE2812967A1 - DEVICE FOR THE REMOVAL OF AN EXPLOSIVE GAS MIXTURE FROM A CONTAINER - Google Patents
DEVICE FOR THE REMOVAL OF AN EXPLOSIVE GAS MIXTURE FROM A CONTAINERInfo
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Description
Claude Bordet, Drancy / FrankreichClaude Bordet, Drancy / France
Vorrichtung zur Entfernung eines explosiven GasgemischesDevice for removing an explosive gas mixture
aus einem Behälterfrom a container
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Entfernung eines eventuell vorhandenen explosiven Gasgemisches aus einem Behälter sowie zur Erzeugung einer nicht-explosiven Gasatmosphäre in diesem Behälter.The invention relates to a device for removing an explosive gas mixture that may be present a container and for generating a non-explosive gas atmosphere in this container.
Tanks von Kraftfahrzeugen, die bereits in Betrieb waren, sind oft mit einem unter Umständen explosiven Gemisch von gasförmigen Kohlenwasserstoffen und Luft gefüllt. Bei Reparaturarbeiten am Kraftfahrzeug kann es nun vorkommen, daß der Tank insgesamt oder an einzelnen Stellen erwärmt wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn das Fahrzeug eine Lackierzone oder einen Trockentunnel durchläuft. Diese Erwärmung kann die Entzündung des im Tank gegebenenfalls enthaltenen explosiven Gasgemisches bewirken. Um derartigen Unfällen vorzubeugen, muß in solchen Fällen im Tank eine nicht-explosive Atmosphäre hergestellt werden. Ein mögliches Verfahren zur Erreichung dieses Zweckes besteht darin, in den Tank ein inertes Gas (Stickstoff, Edelgas usw.) oder Kohlendioxyd einzuleiten, um aus dem Tank Sauerstoff zu verdrängen, der dort mit Kohlenwasserstoffdämpfen vermischt ist; hierbei muß im Anschluß an diese Reinigung verhindert werden, daß Sauerstoff erneut in den Tank eintritt.Tanks of motor vehicles that have already been in use are often explosive Mixture of gaseous hydrocarbons and air filled. During repair work on the motor vehicle, it can Now it can happen that the tank is heated as a whole or at individual points. This is the case, for example, when the vehicle passes through a painting zone or a drying tunnel. This warming can cause inflammation of the explosive gas mixture contained in the tank. To prevent such accidents, In such cases, a non-explosive atmosphere must be created in the tank. One possible process To achieve this, there is an inert gas (nitrogen, noble gas, etc.) or carbon dioxide in the tank initiate in order to displace oxygen from the tank, which mixes there with hydrocarbon vapors is; after this cleaning, oxygen must be prevented from re-entering the tank.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu entwickeln, die dieses Verfahren auf einfache und zuverlässige Weise durchführt.The invention is based on the object of a device to develop that performs this procedure in a simple and reliable manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.According to the invention, this object is achieved by a device having the features of claim 1.
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen= stand der Unteransprüche und werden in Verbindung mit der Beschreibung eines Ausführungsbeispieles näher erläutert. Appropriate refinements of the invention are the subject matter of the subclaims and are made in connection with the description of an exemplary embodiment explained in more detail.
In der Zeichnung zeigenShow in the drawing
Fig.1 ein Prinzipschema der erfindungsgemäßen Anlage;1 shows a basic diagram of the system according to the invention;
Fig.2 eine schematische Schnittansicht des Anschlußstopfens der erfindungsgemäßen Vorrichtung;2 shows a schematic sectional view of the connection plug the device according to the invention;
Fig.3 eine Schemadarstellung eines praktischen Ausführungsbeispieles der Erfindung.3 shows a schematic representation of a practical embodiment the invention.
In Fig.1 ist das Schema einer erfindungsgemäßen Anlage veranschaulicht. Sie enthält eine Druckgasquelle 1 eines inerten Gases, die mit einem Druckreduzierventil 2 verbunden ist. Von hier führt eine Leitung 3 zu einem bistabilen Verteiler 4. Auf der Ausgangsseite des Verteilers 4 verzweigt sich die Leitung 3 in Leitungen 3a und 3b. In der Leitung 5 ist ein monostabiler Verteiler 5 vorgesehen, der auf Druchgang oder Unterbrechung geschaltet werden kann. In der Leitung 3b befindet sich ein nur in einer Strömungsrichtung durchlässiger Mengenbegrenzer 6„In Figure 1, the scheme of a system according to the invention is illustrated. It contains a compressed gas source 1 of a inert gas, which is connected to a pressure reducing valve 2. From here a line 3 leads to a bistable Distributor 4. On the output side of distributor 4, line 3 branches into lines 3a and 3b. In the line 5, a monostable distributor 5 is provided, which is switched to continuity or interruption can be. In the line 3b there is a flow limiter 6 "which is permeable only in one direction of flow"
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der in bekannter Weise eine, einstellbare Drossel 6a und ein parallel geschaltetes Rückschlagventil 6b enthält. An den Mengenbegrenzer 6 schließt sich ein Speicher 7 an, der in bekannter Weise einen mechanischen/ elektrischen oder pneumatischen Druckmesser 8 enthält, der ein Signal an das Steuerende des Verteilers 5 liefert, wenn der Druck im Speicher 7 wenigstens einem vorbestimmten Wert entspricht, der den genannten Schwellwert bildet.which in a known manner, an adjustable throttle 6a and a check valve 6b connected in parallel. A memory is connected to the flow limiter 6 7, which in a known manner contains a mechanical / electrical or pneumatic pressure gauge 8, which is a Signal to the control end of the distributor 5 delivers when the pressure in the memory 7 is at least a predetermined Corresponds to the value that forms the specified threshold value.
An den Verteiler 5 schließt sich auf der anderen Seite die Leitung 3c an, in dar ein einstellbarer Mengenbegrenzer 9 liegt, dem eine Anzeigevorrichtung 10 zur Anzeige der Menge des den Mengenbegrenzer 9 durchsetzenden Strömungsmittels zugeordnet ist. Die Leitun- 3c durchsetzt in ihrem weiteren Verlauf einen Stopfen 11, der auf der öffnung 12a eines Behälters 12 sitzt, der von seiner explosiven Mischung entleert oder gereinigt werden soll. Das Endstück 3d der Leitung 3c ist in das Innere des Behälters 12 bis nahe dem der öffnung 12a abgewandten Behälterende geführt.On the other side of the distributor 5, the line 3c connects, in it an adjustable flow limiter 9 is to which a display device 10 for displaying the amount of the flow limiter 9 passing through Fluid is assigned. The line 3c penetrates in its further course a plug 11, the on the opening 12a of a container 12 is seated from its explosive mixture is to be emptied or cleaned. The end piece 3d of the line 3c is in the inside of the container 12 to near the end of the container facing away from the opening 12a.
Der Stopfen 11, von dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel in Fig.2 veranschaulicht ist, verschließt dicht die öffnung 12a und enthält eine Entlastungsöffnung 12, die mit einem tarierten Ventil 14 versehen ist. Die Leitung 3c enthält ferner vor dem Stopfen 11 noch ein Rückschlagventil 15, das den Gasaustritt aus dem Behälter in die Leitung verhindert.The stopper 11, of which a preferred exemplary embodiment is illustrated in FIG. 2, closes tightly the opening 12a and contains a relief opening 12, which is provided with a tared valve 14. The line 3c also contains a check valve upstream of the plug 11 15, which prevents gas from escaping from the container into the line.
In der dargestellten ersten Lage des Verteilers 4 kann das Druckgas (Kohlensäure - Edelgas - Stickstoff...) aus der Druckgasquelle 1 über das Druckreduzierventil 2 zur Leitung 3a gelangen und tritt über die Leitung 3c in den Behälter 12 ein, der dadurch gefüllt wird. Dieses in den Behälter 12 eintretende Gas verdrängt über die öffnung 13In the illustrated first position of the distributor 4, the compressed gas (carbonic acid - noble gas - nitrogen ...) can be extracted the pressurized gas source 1 reach line 3a via pressure reducing valve 2 and enters via line 3c Container 12, which is thereby filled. This gas entering the container 12 is displaced via the opening 13
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und das Ventil 14 die im Behälter 12 bereits vorhandene Gasmischung. Gleichzeitig wird das Gas in einer durch die einstellbare Drossel 6a reduzierten Menge in den Speicher 7 geführt, der dadurch in einer Zeit gefüllt wird, die von dem auf der Höhe des Mengenbegrenzers 6 einstellbaren Durchtrittsquerschnitt abhängt. Ist der Speicher 7 gefüllt, hat also der im Speicher 7 herrschende Druck einen vorbestimmten Schwellwert erreicht, so wirkt der Druckmesser 8 auf das Steuerende des Verteilers 5 und führt den Verteiler 5 in die Unterbrecherstellung, in der die Leitungen 3a und 3c voneinander getrennt sind. Die Einstellung des Durchlaßquerschnitts der Drossel 6a des Mengenbegrenzers 6 bestimmt daher die Füllzeit des Speichers 7 und damit die Zeit, während der Druckgas dem Behälter 12 zugeführt wird. Durch Einstellung des Mengenbegrenzers 9 und des Druckreduzierventiles 2 kann daher die in den Behälter 12 eingeführte Gasmenge dosiert werden.and the valve 14 is the one already present in the container 12 Gas mixture. At the same time, the gas is in an amount reduced by the adjustable throttle 6a in the Out of memory 7, which is thereby filled in a time that is at the level of the flow limiter 6 adjustable passage cross-section depends. If the memory 7 is full, the one in the memory 7 has If the pressure reaches a predetermined threshold value, the pressure gauge 8 acts on the control end of the distributor 5 and leads the distributor 5 into the interruption position, in which the lines 3a and 3c are separated from one another. the Setting the flow area of the throttle 6a of the flow limiter 6 therefore determines the filling time of the Memory 7 and thus the time during which the compressed gas is supplied to the container 12. By setting the flow limiter 9 and the pressure reducing valve 2, the amount of gas introduced into the container 12 can therefore be dosed.
Wenn man durch die Konstruktion die Regeleinstellung des Druckreduzierventiles 2 blockiert, so daß dieses Druckreduzierventil Gas unter konstantem Druck liefert und wenn man gleichzeitig ein für alle Mal den Durchtrittsquerschnitt des Mengenbegrenzers 9 auf einen bestimmten Wert einstellt, so hat man damit für alle Arbeitszyklen der erfindungsgemäßen Anlage die in den Behälter 12 eingeführte Gasmenge bestimmt. Man kann dann die Anzeigevorrichtung in zwei Zonen unterteilen, wobei eine erste Zone, die der einwandfreien Funktion entspricht, anzeigt, daß die Gasmenge (bei dem festgelegten Druckwert und während der durch die Konstruktion vorgegebenen Zeitspanne) der gewünschten abgegebenen Gasmenge entspricht. Eine zweite Zone der Anzeigevorrichtung zeigt demgegenüber an, daß die Gasmenge nicht, ausreichend ist, daß also der auf der Ausgangsseite des Druck-If you block the control setting of the pressure reducing valve 2 by the construction, so that this pressure reducing valve Provides gas under constant pressure and if you open the cross-section once and for all at the same time of the flow limiter 9 is set to a certain value, so one has for all working cycles of the invention The system determines the amount of gas introduced into the container 12. One can then use the display device divide into two zones, with a first zone, which corresponds to the correct function, indicates that the amount of gas (at the specified pressure value and during the time period specified by the design) the desired corresponds to the amount of gas delivered. In contrast, a second zone of the display device indicates that the amount of gas is insufficient is that the one on the output side of the pressure
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reduzierventiles 2 auftretende Druck nicht mehr ausreichend ist; dies bedeutet, daß die Druckgasquelle 1, beispielsweise eine Druckgasflasche, praktisch leer ist.reducing valve 2 occurring pressure is no longer sufficient; this means that the compressed gas source 1, for example a pressurized gas cylinder that is practically empty.
Ist der Behälter 12 wieder gefüllt, so trennt man die Leitung 3 bzw. 3c vom Behälter im Bereich einer nicht veranschaulichten Verbindung ab, beispielsweise zuströmseitig des Rückschlagventiles 15. Dann wird der Verteiler 4 in seine zweite Stellung gebracht, in der er die Druckgasquelle 1 und das Druckreduzierventil 2 von der Leitung 3a absperrt. Die Leitung 3 wird dann mit Atmosphäre verbunden, so daß sich der Speicher 7 entleeren kann; die rasche Entleerung erfolgt über das Rückschlagventil 6b, was zur Folge hat, daß die Verbindungjzwischen den Leitungen 3a und 3c über den Verteiler 5 wieder hergestellt wird. Die Anlage ist damit für einen neuen Füllvorgang bereit. Bei der in der Fabrik eingestellten Version muß die bei jedem Arbeitszyklus der Anlage abgegebene Gasmenge so eingestellt sein, daß sie für den größeren Teil der insbesondere auf dem Gebiet der Kraftfahrzeuge auftretenden Behälter ausreicht. Für Behälter mit ungewöhnlich großen Abmessungen müssen dann aufeinanderfolgend zwei Arbeitszyklen durchgeführt werden, in denen Gas diesen Behältern zugeführt wird.If the container 12 is filled again, the line 3 or 3c is not separated from the container in the area of one illustrated connection, for example on the upstream side of the check valve 15. Then the distributor 4 brought into its second position, in which he removed the compressed gas source 1 and the pressure reducing valve 2 from the line 3a shut off. The line 3 is then connected to the atmosphere, so that the memory 7 can be emptied; the rapid emptying takes place via the check valve 6b, with the result that the connection between the lines 3a and 3c is restored via the distributor 5. The system is now ready for a new filling process. at In the version set in the factory, the amount of gas given off in each operating cycle of the system must be set in this way be that it is sufficient for the greater part of the container occurring in particular in the field of motor vehicles. For containers with unusually large dimensions, two work cycles must then be carried out in succession in which gas is supplied to these containers.
In Fig.2 ist schematisch ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Stopfens 11 zur Verwendung bei der erfindungsgemäßen Anlage veranschaulicht. Man erkennt in Fig.2 die Leitung 3c, die außerhalb des Stopfens 11 einen Teil 16 trägt, der in bekannter Weise ein Rückschlagventil, wie das anhand von Fig.1 erwähnte Rückschlagventil 15, enthält, ferner eine Anschlußverbindung für den Teil der Leitung 3c, der sich abströmseitig des Mengenbegrenzers 9 befindet. Der Stopfen 11 enthält fernerIn Figure 2 is a preferred embodiment of a plug 11 for use in the invention is schematically Plant illustrated. One recognizes in FIG. 2 the line 3c, which is outside the plug 11 carries a part 16 which, in a known manner, has a check valve, such as the check valve mentioned with reference to FIG 15, also contains a connection for the part of the line 3c, which is on the downstream side of the Flow limiter 9 is located. The plug 11 also includes
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das bereits erwähnte Entlastungsventil 14 sowie einen zylindrischen Teil 11a, der abdichtend mit der öffnung 12a des Behälters 12 (Fig.1) zusammenwirkt. Die Befestigung und Abdichtung dieses Teiles 11a gegenüber der öffnung 12a erfolgt hier über eine biegsame Membran 17, die den Teil 11a vollständig umgibt und mit dem äußeren Umfang dieses Teiles 11a eine Luftkammer 18 begrenzt. Die Luftkammer 18 ist über eine Leitung 19 und ein Rückschlagventil 20 mit der Leitung 3c verbunden und stellt damit eine Verbindung in Richtung Leitung 3c - Leitung 19 her. Weiterhin ist die Luftkammer 18 über eine Leitung 21 und ein Rückschlagventil 22 mit der Umgebung verbunden. Das Rückschlagventil 22 ähnelt einem Aufblasventil, das also mechanisch von außen geöffnet werden kann und damit die Luftkammer 18 reinigt= Ein Vorteil der Elemente 17 bis 22 besteht darin, daß ein und derselbe Stopfen 11 abdichtend auf alle öffnungen 12a der zahlreichen Behälterarten, beispielsweise der verschiedenen Benzinbehälter von Kraftfahrzeugen, aufgesetzt werden kann. Die Befestigung und Abdichtung wird im Augenblick der Inbetriebnahme der Anlage (durch Betätigung des Verteilers 4) hergestellt« Im Bedarfsfalle sieht man noch in der im Innern des Behälters liegenden Leitung 3c abströmseitig des Rückschlagventiles 20 eine Drosselstelle vor, die gewährleistet, daß erst die Luftkammer 18 aufgeblasen wird, ehe der Behälter 12 gefüllt wird.the already mentioned relief valve 14 and a cylindrical part 11a, which is sealing with the opening 12a of the container 12 (Fig.1) cooperates. The attachment and sealing of this part 11a with respect to the opening 12a takes place here via a flexible membrane 17 which completely surrounds the part 11a and with it the outer periphery of this part 11a an air chamber 18 limited. The air chamber 18 is connected to the line 3c via a line 19 and a check valve 20 and thus establishes a connection in the direction of line 3c - line 19. Furthermore, the air chamber 18 is Connected to the environment via a line 21 and a check valve 22. The check valve 22 is similar an inflation valve, which can therefore be opened mechanically from the outside and thus cleans the air chamber 18 = An advantage of the elements 17 to 22 is that one and the same stopper 11 forms a seal on all openings 12a of the numerous types of container, for example the various gasoline containers of motor vehicles, can be put on. The fastening and sealing is carried out at the moment the system is commissioned (by Actuation of the distributor 4) established «If necessary, you can still see the inside of the container Line 3c downstream of the check valve 20 has a throttle point which ensures that only the Air chamber 18 is inflated before the container 12 is filled.
Die Benutzung der erfindungsgemäßen Anlage geschieht folgendermaßen; Man führt zunächst das Endstück 3d der Leitung in den Behälter 12 ein, wobei am Ende dieser Bewegung der Stopfen 11 in die öffnung 12a eingeführt wird» Dann schließt man das Endstück 3c der Leitung an den Teil 16 an und betätigt den Verteiler 4, so daß er dieThe system according to the invention is used as follows; First, one leads the end piece 3d the line into the container 12, at the end of this movement the stopper 11 is inserted into the opening 12a » Then you connect the end piece 3c of the line to the part 16 and operate the manifold 4 so that he
in Fig.1 veranschaulichte Lage einnimmt. Damit wird nun der Behälter 12 wieder gefüllt, wobei über die Öffnung 13 und das Ventil 14 die im Behälter befindliche explosive Mischung verdrängt wird. Ist dieser Füllzyklus dann beendet, so schließt man eventuell noch einen zweiten Füllzyklus an, falls der zu reinigende Behälter sehr große Abmessungen besitzt. Anschließend wird die Leitung 3c vom Teil 16 abgetrennt. Zu Beginn des Füllvorganges wurde dabei die einen Bestandteil des Stopfens 11 bildende Luftkammer 18 aufgeblasen, wodurch der Stopfen 11 fest und dicht mit dem Behälter verbunden blieb. Infolgedessen ist der Behälter einwandfrei abgedichtet und wird mit dem zugeführten inerten Gas gefüllt. Tritt durch eine äußere Manipulation des Behälters eine Erwärmung auf, so kann die Ausdehnung des Gases keinen Überdruck im Behälter erzeugen, da das Gas oberhalb eines bestimmten Druckwertes über das Ventil 14 entweichen kann. Sind auf diese Weise schließlich die äußeren Arbeitsgänge beendet, so läßt man das Gas aus der Luftkammer 18 durch Betätigung des Rückschlagventiles 22 entweichen; dann kann der Stopfen 11 von der Öffnung 12a des Behälters 12 abgezogen werden und steht nun für die Füllung eines anderen Behälters zur Verfügung.assumes the position illustrated in FIG. So that the container 12 is now filled again, with over the opening 13 and the valve 14, the explosive mixture in the container is displaced. Is this fill cycle then finished, a second filling cycle may be added if the container to be cleaned is very has large dimensions. The line 3c is then separated from part 16. At the beginning of the filling process was the part of the plug 11 forming Air chamber 18 inflated, causing the plug 11 remained firmly and tightly connected to the container. As a result, the container is properly sealed and is filled with the supplied inert gas. If the container is tampered with, it becomes warm on, the expansion of the gas cannot create an overpressure in the container because the gas is above a certain pressure value can escape via the valve 14. In this way they are after all the outer ones Finished operations, the gas is allowed to escape from the air chamber 18 by actuating the check valve 22; then the stopper 11 can be pulled from the opening 12a of the container 12 and now stands for the Filling of another container available.
In Fig.3 ist ein konkretes Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht, bei dem die Druckgasquelle 1 durch eine Gasflasche 23 gebildet wird, die auf einem beweglichen Schlitten bzw. Wagen 24 angeordnet ist; dieser Wagen kann zweckmäßig zwei derartige Gasflaschen 23 tragen. Auf einer Seite dieses Wagens 24 ist ein Steuerpult 25 vorgesehen, in dessen Innerem das Druckreduzierventil 2, der Verteiler 4, der Mengenbegrenzer 6 mit Drossel und Rückschlagventil, der Speicher 7, der Verteiler 5 und der Mengenbegrenzer 9 angeordnet sind. AufIn Figure 3, a specific embodiment of the invention is illustrated, in which the pressurized gas source 1 is formed by a gas cylinder 23 which is arranged on a movable carriage 24; this The trolley can expediently carry two such gas cylinders 23. On one side of this carriage 24 is a control panel 25 provided, in the interior of which the pressure reducing valve 2, the distributor 4, the flow limiter 6 with Throttle and check valve, the memory 7, the distributor 5 and the flow limiter 9 are arranged. on
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der Pultfläche 26 dieses Steuerpultes 25 sind die Betätigungsknöpfe 4a und 4b zur Einstellung des Verteilers 4 sowie die Skala der Anzeigevorrichtung 10 angeordnet. Die Leitung 3c tritt aus dem Steuerpult 25 in Form eines biegsamen Schlauches bzw. Rohres aus, das mit dem Stopfen 11 verbunden werden kann. Der Stopfen 11 selbst ist mit einem biegsamen Schlauch bzw. Rohr ausgerüstet, welches das Endstück 3d bildet, das in den Behälter 12 eingeführt wird. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Wagen 24 ferner mit einer Pumpe 27 ausgerüstet, die Saug- und Druckanschlüsse 28 aufweist, über die vor Einführung von inertem Gas in den Behälter 12 dieser Behälter von eventuell darin enthaltenen flüssigen Kohlenwasserstoffen entleert werden kann.the desk surface 26 of this control desk 25 are the operating buttons 4a and 4b for setting the distributor 4 and the scale of the display device 10 are arranged. The line 3c emerges from the control panel 25 in the form of a flexible hose or pipe, which with the plug 11 can be connected. The plug 11 itself is with a flexible hose or tube which forms the end piece 3d which is inserted into the container 12 will. In the illustrated embodiment, the carriage 24 is also equipped with a pump 27, the suction and pressure connections 28, via which, before inert gas is introduced into the container 12, this container of any liquid hydrocarbons contained therein can be emptied.
Die Erfindung läßt sich vorteilhaft beispielsweise bei der Reparatur von Kraftfahrzeugen einsetzen; sie gewährleistet hierbei die Einhaltung der geltenden strengen Sicherheitsvorschriften. Ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet liegt in der Behandlung kleinerer Tanks, die Kohlenwasserstoffe enthielten.The invention can be used advantageously, for example, in the repair of motor vehicles; she guarantees compliance with the strict safety regulations in force. Another important one The area of application is the treatment of smaller tanks that contained hydrocarbons.
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