DE102020210813A1 - Overpressure safety device for a pressurizable housing - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Überdrucksicherungseinrichtung (3) für ein druckbeaufschlagbares Gehäuse (1). Die Überdrucksicherungseinrichtung (3) umfasst eine Berstscheibe (5), die eine Gehäuseöffnung (11) des Gehäuses (1) verschließt, und eine Schutzabdeckung (7) für die Berstscheibe (5), die konvex von der Berstscheibe (5) weg zu einer Umgebung des Gehäuses (1) hin gewölbt ist.The invention relates to an overpressure safety device (3) for a pressurizable housing (1). The overpressure safety device (3) comprises a bursting disk (5) which closes a housing opening (11) of the housing (1), and a protective cover (7) for the bursting disk (5) which is convex away from the bursting disk (5) towards an environment of the housing (1) is arched.
Description
Die Erfindung betrifft eine Überdrucksicherungseinrichtung für ein druckbeaufschlagbares Gehäuse mit einer Berstscheibe, die zum Verschließen einer Gehäuseöffnung des Gehäuses ausgebildet ist.The invention relates to an overpressure safety device for a pressurizable housing with a bursting disk which is designed to close a housing opening of the housing.
Bei einem unter einem Innendruck stehenden Gehäuse muss das Überschreiten eines zulässigen Innendruckes verhindert werden, um eine Beschädigung des Gehäuses zu verhindern. Zu bekannten Überdrucksicherungseinrichtungen zählen Berstscheibeneinrichtungen. Eine Berstscheibeneinrichtung eines Gehäuses weist eine Berstscheibe auf, die eine Gehäuseöffnung des Gehäuses verschließt und nach Art einer Sollbruchstelle bei einer Drucküberschreitung in dem Gehäuse durch den Innendruck zur Druckentlastung des Gehäuses zerstört wird.In the case of a housing under internal pressure, a permissible internal pressure must be prevented from being exceeded in order to prevent damage to the housing. Known overpressure safety devices include bursting disc devices. A bursting disk device of a housing has a bursting disk which closes a housing opening of the housing and is destroyed in the manner of a predetermined breaking point if the pressure in the housing is exceeded by the internal pressure in order to relieve the pressure in the housing.
Eine Berstscheibe ist durch äußere Einflüsse, beispielsweise Witterungsverhältnisse, mikrobiologische Anhaftungen oder industrielle chlorid- und/oder schwefelhaltige Atmosphären, korrosionsgefährdet und kann beschädigt werden. Eine Berstscheibe ist infolge ihrer verhältnismäßig geringen Dicke im Vergleich zur Gehäusewandstärke des Gehäuses insbesondere durch Spalt- und Lochkorrosion gefährdet. Beispielsweise bilden Berstscheiben mit den einfassenden Bauteilen bei einer nach oben gerichteten Einbaulage oft eine Möglichkeit einer korrosionsgefährdenden Wasseransammlung. Im Zusammenhang mit biologischen Anhaftungen sind alle Materialen einschließlich austenitischer Werkstoffe stark korrosionsgefährdet (mikrobiologisch indizierte Korrosion). Zudem besteht das Risiko, dass bei niedrigen Temperaturen Wasseransammlungen gefrieren und über thermische Ausdehnung zu Beschädigungen an der Berstscheibe führen beziehungsweise die Funktion der Berstscheibe beeinträchtigen.A bursting disc is at risk of corrosion and can be damaged by external influences, such as weather conditions, microbiological buildup or industrial atmospheres containing chloride and/or sulfur. Due to its relatively small thickness compared to the housing wall thickness of the housing, a bursting disc is particularly at risk from crevice and pitting corrosion. For example, bursting discs with the enclosing components when installed in an upwards orientation often form a possibility of water accumulation, which is a risk of corrosion. In connection with biological adhesions, all materials, including austenitic materials, are at high risk of corrosion (microbiologically induced corrosion). There is also the risk that water accumulations will freeze at low temperatures and cause damage to the bursting disc due to thermal expansion or impair the function of the bursting disc.
Korrosion oder anderweitige Beschädigung einer Berstscheibe kann zu einer ungewollten Zerstörung der Berstscheibe bei einem Innendruck in dem Gehäuse unterhalb eines vorgesehenen Ansprechdruckes führen und einen Störfall verursachen. Eine Berstscheibe muss daher während der gesamten Betriebsdauer gegen Beschädigungen und Umwelteinflüsse geschützt werden. Derzeit werden Berstscheiben beispielsweise durch Verguss mit einer Vergussmasse vor äußeren Einflüssen geschützt. Als Vergussmasse wird überwiegend ein Zweistoffgemisch aus Silikon mit einer Härterkomponente verwendet. Ein derartiger Verguss beeinflusst jedoch nachteilig die Funktion der Berstscheibe, da er die Freigabe des Ausströmquerschnittes im Fall eines Überschreitens des Ansprechdruckes verzögert. Außerdem können auftretende Schrumpfspannungen der Vergussmasse eine dauerhafte Versiegelung der Berstscheibe verhindern. So versagt die Versiegelung typischerweise nach wenigen Jahren einer Anwendung im Freiluftbereich.Corrosion or other damage to a bursting disc can lead to unwanted destruction of the bursting disc when the internal pressure in the housing is below a specified set pressure and cause an accident. A bursting disc must therefore be protected against damage and environmental influences throughout its entire service life. Rupture discs are currently protected from external influences, for example by casting them with a casting compound. A two-component mixture of silicone with a hardener component is mainly used as the casting compound. However, such encapsulation adversely affects the function of the bursting disc, since it delays the release of the outflow cross section if the response pressure is exceeded. In addition, shrinkage stresses that occur in the sealing compound can prevent the bursting disc from being permanently sealed. The seal typically fails after a few years of outdoor use.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Überdrucksicherungseinrichtung mit einer Berstscheibe für ein druckbeaufschlagbares Gehäuse anzugeben, die hinsichtlich des Schutzes der Berstscheibe vor äußeren Einflüssen verbessert ist.The invention is based on the object of specifying an overpressure safety device with a bursting disc for a pressurizable housing which is improved with regard to the protection of the bursting disc from external influences.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Überdrucksicherungseinrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.The object is achieved according to the invention by an overpressure safety device with the features of claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous configurations of the invention are the subject matter of the dependent claims.
Eine erfindungsgemäße Überdrucksicherungseinrichtung für ein druckbeaufschlagbares Gehäuse umfasst eine Berstscheibe, die eine Gehäuseöffnung des Gehäuses verschließt, und eine Schutzabdeckung für die Berstscheibe, die konvex von der Berstscheibe weg zu einer Umgebung des Gehäuses hin gewölbt ist.An overpressure safety device according to the invention for a pressurizable housing comprises a rupture disk, which closes a housing opening of the housing, and a protective cover for the rupture disk, which is convexly curved away from the rupture disk towards an area surrounding the housing.
Durch die Schutzabdeckung wird die Berstscheibe vor Umwelteinflüssen wie Feuchtigkeit, mikrobiologischen Anhaftungen und aggressiven Gasen und deren schädigenden, insbesondere korrosiven Wirkungen geschützt. Die konvex gewölbte Ausführung der Schutzabdeckung verhindert dabei vorteilhaft die Ausbildung einer schalenartigen Vertiefung in der Schutzabdeckung, in der sich Flüssigkeit und Schmutz sammeln können, die wiederum die Schutzabdeckung schädigen und damit deren Schutzfunktion beeinträchtigen können.The protective cover protects the bursting disc from environmental influences such as moisture, microbiological buildup and aggressive gases and their damaging, particularly corrosive, effects. The convex design of the protective cover advantageously prevents the formation of a shell-like depression in the protective cover, in which liquid and dirt can collect, which in turn can damage the protective cover and thus impair its protective function.
Bei einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Schutzabdeckung eine die Berstscheibe überdachende gewölbte Kunststoffhaube auf. Eine Kunststoffhaube eignet sich als Schutzabdeckung oder Komponente der Schutzabdeckung, weil sie einfach und kostengünstig in der gewünschten gewölbten Form herstellbar ist, beispielsweise durch Spritzgießen.In one embodiment of the invention, the protective cover has a curved plastic hood covering the bursting disk. A plastic hood is suitable as a protective cover or as a component of the protective cover because it can be produced easily and inexpensively in the desired curved shape, for example by injection molding.
Bei einer Weitergestaltung der vorgenannten Ausgestaltung der Erfindung weist eine von der Berstscheibe abgewandte Haubenoberfläche der Kunststoffhaube eine Beschichtung, beispielsweise eine metallische Beschichtung, auf. Durch eine geeignete Beschichtung kann die Kunststoffhaube vorteilhaft vor schädigenden Umwelteinflüssen geschützt werden. Beispielsweise werden viele Kunststoffe durch Ultraviolettstrahlung geschädigt und können durch eine metallische Beschichtung vor Ultraviolettstrahlung geschützt werden. Die Beschichtung kann beispielsweise durch Lackieren oder Metallisieren der Haubenoberfläche der Kunststoffhaube realisiert werden.In a further development of the aforementioned embodiment of the invention, a cover surface of the plastic cover facing away from the bursting disk has a coating, for example a metallic coating. A suitable coating can advantageously protect the plastic hood from damaging environmental influences. For example, many plastics are damaged by ultraviolet radiation and can be protected from ultraviolet radiation by a metallic coating. The coating can be done, for example, by painting or metalizing the hood surface of the plastic hood.
Bei einer weiteren Weitergestaltung der Erfindung ist die Kunststoffhaube durch einen Klebstoff oder ein doppelseitiges Klebeband ringförmig um die Gehäuseöffnung herum befestigt. Durch eine die Gehäuseöffnung ringförmig umgebende Klebung der Kunststoffhaube durch einen Klebstoff oder ein doppelseitiges Klebeband kann neben der Befestigung der Kunststoffhaube auch eine Abdichtung der Kunststoffhaube gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit erreicht werden.In a further refinement of the invention, the plastic hood is attached in a ring shape around the housing opening by means of an adhesive or a double-sided adhesive tape. By gluing the plastic hood annularly surrounding the housing opening using an adhesive or a double-sided adhesive tape, the plastic hood can be sealed against the ingress of moisture in addition to fastening the plastic hood.
Bei einer weiteren Weitergestaltung der Erfindung ist eine von der Berstscheibe abgewandte Haubenoberfläche der Kunststoffhaube wenigstens teilweise mit einer flexiblen Klebefolie, beispielsweise mit einer metallischen Klebefolie, beklebt und die Kunststoffhaube ist durch die Klebefolie ringförmig um die Gehäuseöffnung herum befestigt.In a further development of the invention, a cover surface of the plastic cover facing away from the bursting disk is at least partially covered with a flexible adhesive film, for example a metallic adhesive film, and the plastic cover is fixed in a ring around the housing opening by the adhesive film.
Das Bekleben der Haubenoberfläche der Kunststoffhaube mit einer Klebefolie kann die Haubenoberfläche alternativ oder zusätzlich zu einer Beschichtung der Haubenoberfläche vor Umwelteinflüssen schützen. Ferner kann die Klebefolie gleichzeitig alternativ oder zusätzlich zu einem Klebstoff oder einem doppelseitigen Klebeband zum Befestigen der Kunststoffhaube und/oder Abdichten der Schutzabdeckung gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit verwendet werden. Eine metallische Klebefolie kann die Kunststoffhaube insbesondere vorteilhaft vor schädigender Ultraviolettstrahlung schützen.Sticking an adhesive film to the hood surface of the plastic hood can protect the hood surface from environmental influences as an alternative or in addition to coating the hood surface. Furthermore, the adhesive film can be used at the same time as an alternative or in addition to an adhesive or a double-sided adhesive tape for fastening the plastic hood and/or sealing the protective cover against ingress of moisture. A metallic adhesive film can particularly advantageously protect the plastic hood from damaging ultraviolet radiation.
Beispielsweise bedeckt die Klebefolie die von der Berstscheibe abgewandte Haubenoberfläche der Kunststoffhaube vollständig, oder die Klebefolie bedeckt nur einen Randbereich der von der Berstscheibe abgewandten Haubenoberfläche der Kunststoffhaube ringförmig. Bei einer vollständigen Bedeckung der Haubenoberfläche durch die Klebefolie kann die Klebefolie die gesamte Haubenoberfläche vor schädigenden Umwelteinflüssen schützen. Durch die Bedeckung nur eines Randbereichs der Haubenoberfläche mit der Klebefolie kann eine Faltenbildung der Klebefolie verringert werden, die von der Wölbung der Kunststoffhaube verursacht wird. Allerdings muss dann gegebenenfalls der übrige Bereich der Haubenoberfläche auf andere Weise, beispielsweise durch eine Beschichtung, vor Umwelteinflüssen geschützt werden.For example, the adhesive film completely covers the surface of the plastic hood facing away from the bursting disk, or the adhesive film covers only a peripheral area of the surface of the plastic hood facing away from the rupture disk in a ring-shaped manner. If the hood surface is completely covered by the adhesive film, the adhesive film can protect the entire hood surface from damaging environmental influences. By covering only one edge area of the hood surface with the adhesive film, wrinkling of the adhesive film, which is caused by the curvature of the plastic hood, can be reduced. However, the remaining area of the hood surface may then have to be protected from environmental influences in some other way, for example by a coating.
Bei einer weiteren Weitergestaltung der Erfindung weist die Kunststoffhaube einen zu der Berstscheibe abstehenden ringförmigen Kragen mit einer Kragenaußenseite auf, die an einer um die Gehäuseöffnung herum verlaufenden Wandung anliegt. Dabei kann die Kragenaußenseite eine gerippte Oberfläche aufweisen. Ein derartiger Kragen erleichtert die Zentrierung der Schutzabdeckung bei deren Montage. Ferner kann der Kragen zur Abdichtung der Schutzabdeckung gegen ein Eindringen von Feuchtigkeit beitragen, insbesondere indem die Kragenaußenseite eine gerippte Oberfläche aufweist.In a further development of the invention, the plastic hood has an annular collar protruding towards the bursting disk with an outside of the collar which bears against a wall running around the housing opening. The outside of the collar can have a ribbed surface. Such a collar makes it easier to center the protective cover when it is installed. Furthermore, the collar can contribute to the sealing of the protective cover against the ingress of moisture, in particular by the collar outside having a ribbed surface.
Bei einer weiteren Weitergestaltung der Erfindung weist die Kunststoffhaube wenigstens eine Sicke auf. Durch wenigstens eine Sicke kann die Stabilität der Kunststoffhaube vorteilhaft ohne wesentlichen Mehraufwand an Material erhöht werden.In a further refinement of the invention, the plastic hood has at least one bead. With at least one bead, the stability of the plastic hood can advantageously be increased without any significant additional outlay in terms of material.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird die Schutzabdeckung durch eine die Berstscheibe bedachende, gewölbt vorgeformte, stabile Klebefolie gebildet, die einen ringförmigen Folienrandbereich aufweist, der um die Gehäuseöffnung herum befestigt ist. Insbesondere kann die Klebefolie eine metallische Folie sein. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird also statt einer Kunststoffhaube, die beispielsweise durch ein Klebemittel wie Klebstoff, Klebeband oder Klebefolie befestigt werden muss, eine vorgeformte stabile Klebefolie verwendet, so dass kein zusätzliches Klebemittel zum Befestigen der Schutzabdeckung verwendet werden muss.In another embodiment of the invention, the protective cover is formed by a curved, preformed, stable adhesive film that covers the bursting disk and has an annular film edge area that is fastened around the housing opening. In particular, the adhesive film can be a metallic film. In this embodiment of the invention, a preformed, stable adhesive film is used instead of a plastic hood, which must be attached with an adhesive such as glue, adhesive tape or adhesive film, so that no additional adhesive has to be used to attach the protective cover.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Schutzabdeckung ein Ventil auf, das zum Anschließen einer Pumpe eingerichtet ist, um einen Hohlraum zwischen der Schutzabdeckung und der Berstscheibe zu evakuieren oder mit einem Gas oder Aerosol zu befüllen. Dadurch kann die Berstscheibe vorteilhaft durch ein Vakuum oder eine Schutzatmosphäre wie trockene Luft oder ein Aerosol mit Öl in dem Hohlraum zwischen der Schutzabdeckung und der Berstscheibe vor schädigenden Stoffen in diesem Hohlraum geschützt werden.In a further embodiment of the invention, the protective cover has a valve which is set up for connecting a pump in order to evacuate a cavity between the protective cover and the bursting disk or to fill it with a gas or aerosol. As a result, the rupture disc can advantageously be protected from damaging substances in this cavity by a vacuum or a protective atmosphere such as dry air or an aerosol with oil in the cavity between the protective cover and the rupture disc.
Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Überdrucksicherungseinrichtung einen Klemmring auf, der an einer Gehäuseaußenseite um die Gehäuseöffnung herum montiert ist und einen Randbereich der Berstscheibe an die Gehäuseaußenseite drückt, wobei die Schutzabdeckung an dem Klemmring befestigt ist. Dabei dient der Klemmring gleichzeitig zum Befestigen der Berstscheibe an dem Gehäuse und als Halterung für die Schutzabdeckung. Insbesondere kann die Überdrucksicherungseinrichtung als ein kompaktes Bauteil vormontiert werden, bei dem die Schutzabdeckung bereits an dem Klemmring befestigt ist.In a further embodiment of the invention, the overpressure safety device has a clamping ring which is mounted on the outside of the housing around the opening in the housing and presses an edge area of the bursting disk against the outside of the housing, with the protective cover being fastened to the clamping ring. The clamping ring is used at the same time to attach the bursting disc to the housing and as a holder for the protective cover. In particular, the overpressure safety device can be preassembled as a compact component in which the protective cover is already attached to the clamping ring.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen:
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1 eine Schnittdarstellung eines druckbeaufschlagbaren Gehäuses mit einem ersten Ausführungsbeispiel einer Überdrucksicherungseinrichtung, -
2 eine perspektivische Darstellung einer Schutzabdeckung eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Überdrucksicherungseinrichtung, -
3 eine perspektivische Darstellung einer Schutzabdeckung eines dritten Ausführungsbeispiels einer Überdrucksicherungseinrichtung, -
4 eine Schnittdarstellung eines druckbeaufschlagbaren Gehäuses mit einem vierten Ausführungsbeispiel einer Überdrucksicherungseinrichtung, -
5 eine Schnittdarstellung eines druckbeaufschlagbaren Gehäuses mit einem fünften Ausführungsbeispiel einer Überdrucksicherungseinrichtung, -
6 eine Schnittdarstellung eines druckbeaufschlagbaren Gehäuses mit einem sechsten Ausführungsbeispiel einer Überdrucksicherungseinrichtung, -
7 eine Schnittdarstellung eines druckbeaufschlagbaren Gehäuses mit einem siebten Ausführungsbeispiel einer Überdrucksicherungseinrichtung.
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1 a sectional view of a pressurizable housing with a first embodiment of an overpressure safety device, -
2 a perspective view of a protective cover of a second embodiment of an overpressure safety device, -
3 a perspective view of a protective cover of a third embodiment of an overpressure safety device, -
4 a sectional view of a pressurizable housing with a fourth embodiment of an overpressure safety device, -
5 a sectional view of a pressurizable housing with a fifth embodiment of an overpressure safety device, -
6 a sectional view of a pressurizable housing with a sixth embodiment of an overpressure safety device, -
7 a sectional view of a pressurizable housing with a seventh embodiment of an overpressure safety device.
Einander entsprechende Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference symbols in the figures.
Die Überdrucksicherungseinrichtung 3 umfasst eine Berstscheibe 5, eine Schutzabdeckung 7 für die Berstscheibe 5 und einen Klemmring 9.The
Die Berstscheibe 5 verschließt eine Gehäuseöffnung 11 des Gehäuses 1.The bursting disk 5 closes a
Der Klemmring 9 ist an einer Gehäuseaußenseite des Gehäuses 1 um die Gehäuseöffnung 11 herum montiert und drückt einen Randbereich der Berstscheibe 5 an die Gehäuseaußenseite. Beispielsweise ist der Klemmring 9 durch (nicht dargestellte) Schraubverbindungen an dem Gehäuse 1 montiert, wobei die Schraubverbindungen Schraubelemente aufweisen, die durch Öffnungen in dem Klemmring 9 und in der Berstscheibe 5 geführt mit dem Gehäuse 1 verschraubt sind. Jedoch kann der Klemmring 9 auch auf andere Weise an dem Gehäuse 1 montiert sein, beispielsweise durch Spannelemente oder einen Bajonettverschluss.The
Die Schutzabdeckung 7 weist eine Kunststoffhaube 13 mit einem die Berstscheibe 5 überdachenden Mittelbereich 15 und einem den Mittelbereich 15 ringförmig umgebenden ebenen Randbereich 17 auf. Der Mittelbereich 15 ist konvex von der Berstscheibe 5 weg zu einer Umgebung des Gehäuses 1 hin gewölbt. Der Randbereich 17 ist durch einen Klebstoff oder ein ringförmiges doppelseitiges Klebeband 19 an einer von der Berstscheibe 5 abgewandten Außenoberfläche 21 des Klemmrings 9 befestigt. Die Kunststoffhaube 13 ist beispielsweise aus Polyethylenterephthalat gefertigt.The
Optional weist eine von der Berstscheibe 5 abgewandte Haubenoberfläche 23 der Kunststoffhaube 13 eine Beschichtung 25 auf, beispielsweise eine metallische Beschichtung zur Vermeidung von Schäden durch Umwelteinflüsse wie Ultraviolettstrahlung. Beispielsweise ist die Haubenoberfläche 23 lackiert oder metallisiert.Optionally, a
Ferner weist die Schutzabdeckung 7 optional ein Ventil 27 auf, das zum Anschließen einer Pumpe eingerichtet ist, um einen Hohlraum 29 zwischen der Schutzabdeckung 7 und der Berstscheibe 5 zu evakuieren oder mit einem Gas oder Aerosol zu befüllen.Furthermore, the
Die
Die in den
Ferner kann in allen in den
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by means of preferred exemplary embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by a person skilled in the art without departing from the protective scope of the invention.
Claims (15)
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DE102020210813.7A DE102020210813A1 (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Overpressure safety device for a pressurizable housing |
Applications Claiming Priority (1)
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DE102020210813.7A DE102020210813A1 (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Overpressure safety device for a pressurizable housing |
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DE102020210813A1 true DE102020210813A1 (en) | 2022-03-03 |
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ID=80221292
Family Applications (1)
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DE102020210813.7A Withdrawn DE102020210813A1 (en) | 2020-08-27 | 2020-08-27 | Overpressure safety device for a pressurizable housing |
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2020
- 2020-08-27 DE DE102020210813.7A patent/DE102020210813A1/en not_active Withdrawn
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