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Rückschlagsicherung für Rohrleitungen, Behälter, Gasbrenner u. dgl.
Es sind Rückschlagsicherungen bekannt, bei welchen der Sicherungskörper aus zwei miteinander spiralig gewickelten ebenflächigen metallischen Bändern besteht, wovon das eine Band vollkommen glatt bzw. ohne Profil ist, während das zweite Band Noppen, Einschnitte oder auch Rillen aufweist. Diese Ausbuchtungen oder Zähne wurden bislang in allen Fällen nach einem bestimmten Muster, das einen sehr engen Abstand der Zähne erkennen lässt, in das Band eingearbeitet. Die Ausbuchtungen übernehmen dabei grösstenteils die Funktion des Wärmeaustausches oder verstärken sie und auch die Distanzierung der beiden Bänder. Diese Ausbildung des Sicherungskörpers ist in den österr. Patentschriften Nr. 167526 und Nr. 250544 vorbeschrieben. Die engzahnigen Bänder besitzen jedoch den Nachteil eines grossen Durchflusswiderstandes und damit einer geringen Durchflussmenge in der Zeiteinheit.
Es soll auch der Forderung nach einer raschen Austauschbarkeit des Sicherungskörpers Rechnung getragen werden. Ein Versuch dieser Forderung zu genügen, wurde bereits in der österr. Patentschrift Nr. 224794 durch die seitliche Auszugsmöglichkeit des Sicherungskörpers und durch eine entsprechende Gehäuseausbildung unternommen. Die nach den oben angeführten Patentschriften hergestellten Sicherungskörper bedürfen aber zu ihrer Versteifung besonderer Versteifungselemente, die sich im Gehäuse abstützen und eine Art äusserer Armierung des Sicherungskörpers darstellen. Diese Versteifungsausführung ist in den österr. Patentschriften Nr. 194045 und Nr. 224794 bekanntgeworden.
Sie besitzt den Nachteil grösserer Aufwendigkeit und ist nur für niedrige Drücke anwendbar. Die Betriebsdrücke wurden aber in den letzten Jahren, insbesonders bei Gasleitungen, wesentlich erhöht, wodurch an den Bau von Rückschlagsicherungen erhöhte Forderungen nach Betriebssicherheit, Leistungsfähigkeit, Haltbarkeit und einfacher Bedienung gestellt werden. Höchste Leistungsfähigkeit kann aber nur durch die strömungstechnisch günstigste Ausgestaltung der Gehäuse einerseits, sowie durch die Herstellung von Sicherungskörpern mit geringstem Durchflusswiderstand anderseits, erzielt werden.
Gegenstand der Erfindung ist eine Rückschlagsicherung für Rohrleitungen, Behälter, Gasbrenner u. dgl. mit einem zweitiligen Gehäuse und mit einem aus zwei durch abstandhaltende Mittel gegeneinander distanzierten spiralig gewickelten metallischen Bändern bestehenden seitlich aus dem
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Profil besitzen bzw. eines dieser längsprofilierten Bänder-l-zusätzlich ein Querprofil mit einem Teilungsabstand von mindestens 4 mm aufweist und das Gehäuse kugelförmig mit diametral eingegossenen Stützrippen für den Sicherungskörper gestaltet ist. Durch den metallischen Sicherungskörper wird das Dampf-Gas-Luftgemisch unter den Zündpunkt des Gemisches abgekühlt und damit eine anlaufende Explosion durch Erlöschen der Flamme verhindert.
Es handelt sich beim Gegenstand der Erfindung um eine trockene Rückschlagsicherung die gegenüber der nassen Ausführung einen grösseren Anwendungsbereich besitzt und frostsicher ist. Die erfindungsgemässe Rückschlagsicherung ist speziell für flüssige Brenn-und Treibstoffe, sowie alle Gasarten, die in der Industrie und Raffinerien vorkommen, geeignet. Die Verwendung der erfindungsgemässen Rückschlagsicherung für hohe und niedrige Drücke wird vor allem durch die kugelförmige Ausbildung des Sicherungsgehäuses angestrebt. Durch die kugelförmige Gestaltung wird die strömungstechnisch
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günstigste Form erreicht, womit ein Teilbetrag zur Erhöhung der Durchflussmenge in der Zeiteinheit geleistet wird. Der andere Teilbetrag wird durch die erfindungsgemässe Ausbildung des Sicherungskörpers erzielt.
Nach dieser neuen Erkenntnis sind die beiden metallischen Bänder des Sicherungskörpers nicht mehr ebenflächig und engzahnig gestaltet, sondern in der Längsrichtung profiliert ausgebildet. Eines dieser längsprofilierten Bänder wird zusätzlich noch mit einer Querprofilierung ausgestattet. Durch diese neue Ausbildung des Sicherungskörpers sind nun folgende Verbesserungen erreichbar :
1. Es wird eine wärmetechnische Funktionsverbesserung in der Weise erzielt, dass der Wärmeaustausch fast zur Gänze auf das Längsprofilband verlagert wird und damit ist durch die Formgebung des Längsprofils eine bessere Anpassung an die Eigenschaft der explosiven Gemische erreichbar.
2. Durch die beiden längsprofilierten Bänder des Sicherungskörpers wird eine innere Versteifung ohne Anwendung einer äusseren Armierung erreicht.
3. Die Querprofilierung übernimmt nur die Aufgabe der Distanzierung und ist daher in einem grösseren Teilungsabstand ausführbar als dies beim bisherigen Stand der Technik der Fall war. Damit wird der Durchflusswiderstand des Sicherungskörpers auf ein Minimum herabgedrückt und ein Maximum der Durchflussmenge in der Zeiteinheit erreicht.
Nachstehend werden zwei Beispiele des erfindungsgemässen Sicherungskörpers und drei Beispiele für die Gehäusegestaltung näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Aufriss und Fig. 2 einen Halbschnitt nach Linie a-b des Sicherungskörpers. Die beiden längsprofilierten Bänder --1 und 2-- werden aufeinander gelegt und spiralig in bekannter Weise zu einem Sicherungskörper gewickelt. Das eine Ende der beiden Bänder wird mittels eines Stiftes auf der Profilrolle--3--befestigt. Das andere Ende der beiden Bänder wird durch mehrere Lötpunkte --5-- festgehalten. Mittels der Ringschraube --4-- kann der Sicherungskörper bequem in das Gehäuse eingesetzt werden. In den meisten Fällen wird aber an Stelle der Ringschraube-4eine durch Stopfen verschliessbare Rohrhülse bevorzugt, wie dies in Fig. 22 bis 25 mit den Bezugszahlen - 25 und 26-dargestellt ist. Fig. 3 veranschaulicht einen Aufriss.
Fig. 4 einen Grundriss und Fig. 5 einen Kreuzriss des längs-- und querprofilierten Bandes --1--. Die Querprofilierung ist durch die Teilung-t-gekennzeichnet. Diese Teilung beträgt mindestens 4 mm. Fig. 6 zeigt einen Aufriss, Fig. 7 einen Grundriss und Fig. 8 eine Seitenansicht des nur längsprofilierten bandes --2-- ohne Querprofilierung. Die längsprofilierten Bänder--l und 2-- des Sicherungskörpers nach Fig. 1 und Fig. 2 weisen eine dreieckige oder auch wellenförmige Ausbildung auf. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des Sicherungskörpers zeigt das zweite Beispiel nach Fig. 9 und 10. Hierin veranschaulicht Fig. 9 einen Aufriss und Fig. 10 einen Halbschnitt im Kreuzriss nach Linie a-b. Es gelten hiefür die gleichen Bezugsziffern wie für das erste Beispiel.
In diesem zweiten Beispiel sind die beiden längsprofilierten Bänder--l und 2-ihrem Querschnitt nach kreisbogenförmig oder kreisbogenähnlich gestaltet. Fig.11, 12 und 13 zeigen einen Auf-, Grund-und Kreuzriss dieses kreisbogenförmig oder kreisbogenähnlich längsprofilierten Bandes--l-mit einem Querprofil, dessen Teilung-t-mindestens 4mm beträgt. Fig. 14, 15 und 16 zeigen das längsprofilierte Band --2-ohne Querprofilierung. In beiden Beispielen kann die Querprofilierung in Form von Zähnen, Noppen od. dgl. ausgeführt sein. Die Fig. 3 bis 5 sowie die Fig.11 bis 13 veranschaulichen ein über die ganze Bandbreite durchgehendes Querprofil in Form von Zähnen.
Dieses Querprofil über die ganze Bandbreite könnte auch unterbrochen sein, ohne dass man sich vom Erfindungsgedanken entfernt. Bemerkt wird noch, dass die Längsprofilierung beider Bänder-l und 2-über die ganze Bandlänge in gleichbleibender Form durchgeht.
Die drei Beispiele für die Ausgestaltung der zweiteiligen Gehäuse sind in den Fig. 17 bis 25 dargestellt. Fig. 17 zeigt einen Grundriss-Halbschnitt nach Linie a-b und Fig. 18 einen Aufrissschnitt nach Linie c-d des kugelförmig ausgebildeten Gehäuses. Hierin stellt --6-- den Gehäusekörper, - den abschliessenden Deckel, --8-- den eingebauten Sicherungskörper und-9-die im Deckel --7-- diametral angeordneten durchgehenden Rippen dar. Diese Rippen--9 bzw. 10-- sind eingegossen. Das Rippensystem--9 und 10--erhält den Sicherungskörper --8-- in seiner konzentrischen Lage.
Ausserdem wird der Sicherungskörper-8-durch die Rippen-9 und 10-des Deckels und des Gehäuses so ortsfest eingespannt, dass keine Lageveränderung oder Deformierung des ohnehin bereits in sich selbst versteiften Sicherungskörpers-8-bei hohen Betriebs-bzw.
Explosionsdrücken entsteht. Bemerkt sei auch, dass im Gehäusekörper-6-eine Halbkugelschale --11-- konzentrisch mit dem kugeligen Teil des Gehäusekörpers--6--angeordnet ist. Der Gehäusekörper-6-wird durch einen Deckel --7-- abgeschlossen. Der Ein-und Austrittsstutzen
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sind aus strömungstechnischen Gründen knieförmig ausgebildet. Bei dieser Form des kugelförmigen Gehäuses ist die Anordnung der Deckel und Gehäuserippen-9 und 10-so gewählt, dass der Sicherungskörper nur einmal von Dampf-oder Gas-Luftgemisch durchströmt wird. Diese Anordnung genügt für die meisten flüssigen Brenn- und Treibstoffe.
Der Deckel --7-- ist gegenüber dem Gehäuse --6-- durch die Dichtung--12--abgedichtet. Fig. 19 zeigt einen Grundriss-Halbschnitt nach Linie e-f, Fig. 20 einen Aufrissschnitt nach Linie g-h und Fig. 21 eine Seitenansicht des kugelförmigen Gehäuses-13-in einer andern Ausbildungsvariante. Im Gehäuse-13-sind die Rippen--17--vorgesehen, während der Deckel--14--die Rippen--16--aufweist. Zwischen den beiden Rippensystemen-16 und 17--wird der Sicherungskörper-15-fest eingespannt. Durch die in diesem Beispiel gezeigte Rippenanordnung wird eine zweimalige Durchströmung des gleichen Sicherungskörpers --15-- erzwungen, was insbesonders bei hochbrisanten Gas-Luftgemischen vorteilhaft ist.
Der Ein- und Austrittsstutzen sind knieförmig gestaltet und ein darüber angeordneter Deckel-14--, der in Fig. 20 bzw. Fig. 21 dargestellt ist, schliesst das Gehäuse-13- ab. Bei der Gehäuseausbildung nach den Fig. 17 und 18 sowie nach den Fig. 19 bis 21 ist der
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eingebaut.
In den Fig. 22 bis 25 wird eine spezielle Entwicklung des Gehäuses mit eingebautem Sicherungskörper dargestellt, welche sich besonders als Flammenschutzsicherung für Industriegasbrenner eignet. Die industriellen öfen sind nach dem heutigen Stand der Technik vielfach mit teuren Mess-und Regelgeräten für die automatische Steuerung des Ofenbetriebes ausgestattet und anlaufende Explosionen würden schweren Schaden in diesen empfindlichen Einrichtungen verursachen, was durch den Einbau von Rückschlagsicherungen an den Gasbrennern vermieden wird. Fig. 22 zeigt einen Grundriss-Halbschnitt nach Linie i-k, Fig. 23 einen Aufrissschnitt nach Linie l-m, Fig. 24 eine Seitenansicht und Fig. 25 einen Grundriss-Halbschnitt nach Linie n-o dieser speziellen Rückschlagsicherung.
Der kugelförmig gestaltete Gehäusekörper--18--besitzt einen durchgehenden prismatischen Hohlraum--19--, in dem der Sicherungskörper --23-- eingesetzt ist und durch die beiden Deckel--20--in seiner konzentrischen Lage gehalten ist. Der Sicherungskörper--23-- wird mittels der Rippen --22-- ortsfest eingespannt. Das zweiteilige Gehäuse-18-wird durch die beiden Deckel--20--, die Schrauben--21--und die beiden Dichtungen--24--gasdicht
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--19-PATENTANSPRÜCHE :
1. Rückschlagsicherung für Rohrleitungen, Behälter, Gasbrenner u. dgl. mit einem zweiteiligen Gehäuse und mit einem aus zwei durch abstandhaltende Mittel gegeneinander distanzierten spiralig gewickelten metallischen Bändern bestehenden seitlich aus dem Gehäuse ausziehbaren Sicherungskörper,
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Profillängsprofilierten Bänder (1) zusätzlich ein Querprofil mit einem Teilungsabstand von mindestens 4 mm aufweist und das Gehäuse kugelförmig mit diametral eingegossenen Stützrippen für den Sicherungskörper gestaltet ist.
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