DE1142484B

DE1142484B - Berstscheibensicherung

Info

Publication number: DE1142484B
Application number: DEB43491A
Authority: DE
Inventors: Franklin Allen Hansen; Robert Samuel Coffman
Original assignee: Black Sivalls and Bryson Inc
Current assignee: Black Sivalls and Bryson Inc
Priority date: 1957-02-13
Filing date: 1957-02-13
Publication date: 1963-01-17

Description

Berstscheibensicherung Die Erfindung betrifft eine Berstscheibensicherung mit einer Berstscheibe, die bei einem vorherbestimmten Druck zu Bruch geht, wobei die normalerweise durch eine Dichtungsscheibe verschlossene Öffnung freigegeben wird, so daß der unzulässig hohe Druck entweicht.
Bisher bekannte Berstscheibensicherungen besitzen eine auswechselbare Berstscheibe, die zwischen in besonderer Weise ausgebildete Flansche eingesetzt werden muß; nur diese in besonderer Weise ausgebildeten Flansche bieten die Gewähr dafür, daß die Scheibe beim Einsetzen keine mechanischen Beanspruchungen erleidet, die die Genauigkeit der Wirkungsweise der Berstsicherung beeinträchtigen. Diejenigen der bisher bekannten Berstsicherungen, die außen mit einer ebenen Fläche zum Einsetzen zwischen normale Flansche versehen waren, hatten keine Führungsmittel, durch die ihre Lage gesichert werden konnte, so daß es leicht vorkam, daß sie in ungenauer Stellung eingesetzt wurden, was eine Änderung des Berstdruckes zur Folge hatte. Selbst wenn sie in genauer Stellung eingesetzt wurden, mußten aber die Flansche in besonderer Weise bearbeitet und abgerundet werden, da andernfalls ihre scharfe Kante sich in die Berstsicherung eingegraben und diese beschädigt hätte, sobald die Halteschrauben der Flansche angezogen wurden. Andere bekannte Berstsicherungen haben Führungsglieder, die dadurch hergestellt sind, daß in die Rohrflansche Eindrehungen vorgenommen sind, welche (im Schnitt gesehen) eine gekrümmte Auflagefläche der beiden Rohrflansche ergeben. Diese Führungsglieder sind aber nur dazu geeignet, die Berstscheibe innerhalb der Sicherung zu zentrieren, nicht aber dazu, die Sicherung selbst innerhalb des Rohres beim Einlegen genau zentrisch zu halten. Ferner haben diese bekannten Führungsmittel den Nachteil, daß ihre Herstellung teuer ist, da sie durch spanabhebende Maßnahmen erzeugt werden.
Das Problem der Erfindung besteht in der Schaffung einer auswechselbaren Berstsicherung, die zwischen glatte oder mit Vor- und Rücksprung versehene Rohrflansche genau zentrisch eingesetzt werden kann, ohne daß diese Arbeit mit besonderer Genauigkeit ausgeführt werden muß und ohne daß die Funktion der Vorrichtung, d. h. die Freigabe der vorher verschlossenen Öffnung bei einem genau vorherbestimmten Druck, darunter leidet. Die Vorrichtung soll dabei derart ausgebildet sein, daß sie selbsttätig ihre richtige Stellung zwischen den Flanschen einnimmt, und daß die Berstscheibe beim Einsetzen der auswechselbaren Berstsicherung und beim Anziehen der Flanschverbindung nicht beschädigt wird. Die Berstsicherung soll außerdem so ausgebildet sein, daß Änderungen des Flanschdurchmessers innerhalb bestimmter Grenzen keinerlei Einfluß auf den Berstdruck haben.
Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß in Verbindung mit dem kuppelförmigen Bruchglied ein besonderer geprägter Führungsring vorgesehen ist, welcher die Berstscheibe innerhalb der Sicherung und diese gegen den Rohrflansch, auf dem sie aufliegt, zentriert, und zwar dadurch, daß er einen mit dem flachen Rand der Berstscheibe verbundenen Flansch hat, der in sanfter Krümmung in einen kegelstumpfförmigen Ansatz übergeht. Infolge der sanften Krümmung kann die Berstscheibe beim Anziehen der Flanschverbindung nicht beschädigt werden. Der innere Durchmesser des Ringes bestimmt den Berstdruck der Vorrichtung, der somit unabhängig von etwaigen Schwankungen in den Abmessungen der Flansche wird.
Weitere Merkmale und Vorzüge der Erfindung gehen aus der Beschreibung eines Ausführungsbeispiels hervor.
Fig. 1 ist eine Aufsicht auf eine auswechselbare Berstsicherung nach der Erfindung; Fig. 2 ist ein Schnitt durch die zwischen Flansche gesetzte auswechselbare Berstsicherung der Fig. 1; Fig. 3 zeigt in perspektivischer Darstellung die Einzelteile der auswechselbaren Berstsicherung.
Die in Fig. 1 und 2 dargestellte und mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnete auswechselbare Berstsicherung besteht aus einer Mehrzahl von Einzelteilen. Das Führungsglied 2 hat einen äußeren, flachen Ringteil 3 und einen inneren trichterförmigen Ansatz 4. Der Ansatz 4 ist nach oben und innen geneigt und hat außen eine Schrägfläche 5 (Fig. 3), die selbsttätig die richtige Lage der Berstsicherung 1 zwischen den Flanschen herstellt.
Die Berstscheibe 6 (Fig. 3) enthält einen mittleren, kuppelförmigen Teil 7 und einen ringförmigen Flanschteil B. Der kuppelförmige Teil 7 hat Einschnitte 9, die von einem nicht ausgesparten Mittelteil strahlenförmig ausgehen und in der Nähe des flachen Ringteiles 8 endigen. Zwecks leichterer Herstellung, und um scharfe Ecken der Einschnitte 9 zu vermeiden, sind an den Enden der Einschnitte 9 Löcher 10 vorgesehen.
Das Dichtungsglied 11 liegt zwischen der Berstscheibe 6 und der Stützscheibe 12; es wird vorzugsweise aus elastischem Material hergestellt.
Die Stützscheibe 12 ist eben und kreisförmig ausgebildet. Sie hat Einschnitte 13, die strahlenförmig von einer Mittelöffnung 14 ausgehen. Eine kleine Scheibe 15 ist durch Punktschweißung oder in anderer geeigneter Weise mit der Stützenscheibe 12 verbunden, wie beim Bezugszeichen 16 der Fig. 2 dargestellt, so daß sie die Mittelöffnung 14 überdeckt. Eine Halteklammer 17 ist ebenfalls durch Punktschweißung oder in anderer geeigneter Weise mit der Stützscheibe 12, wie beim Bezugszeichen 18 dargestellt, an einer der Schweißstelle 16 diametral gegenüberliegenden Stelle verbunden.
Eine Unterleg- und Dichtungsscheibe 19 ist als flache Ringscheibe ausgebildet. Sie besteht vorzugsweise aus dichtendem Material, beispielsweise aus Blei oder einem anderen Dichtungsmaterial.
Die Teile 2, 6, 11 und 12 sind durch Punktschweißung 20 oder durch andere geeignete Mittel an ihrem Umfang miteinander zu einer Einheit verbunden. Die Dichtungsscheibe 11 hat eine Mehrzahl von Löchern 21, die derart angeordnet sind, daß die Punktschweißstellen 20 durch die Löcher 21 hindurchgehen und die metallenen Teile 2, 6 und 12 miteinander verbinden.
Der Dichtungsring 19 kann mit der Stützscheibe 12 durch ein Klebemittel verbunden sein. Statt dessen kann der Dichtungsring 19 auch so ausgebildet sein, daß er die Kanten der einzelnen Scheiben umgreift und auf die flache Oberseite des Ringteiles 3 des Führungsgliedes 2 herüberragt, so daß es nicht erforderlich ist, den Dichtungsring 19 mit der Unterseite der Stützscheibe 12 durch ein Klebemittel od. dgl. zu verbinden.
Der Schnitt der Fig. 2 zeigt die Stellung der auswechselbaren Bruchsicherung 1 zwischen den Flanschen 22: Schrauben 23 mit Muttern 24 drücken die die auswechselbare Berstsicherung umfassenden Flansche 22 zusammen. Die Flansche können in beliebiger Weise ausgebildet sein; sie müssen lediglich ebene Flächen enthalten, zwischen die die Berstsicherung 1 geklemmt wird. Wie aus Fig. 2 zu ersehen, braucht die Berstsicherung 1 nicht mit besonderer Genauigkeit zwischen die Flansche 22 gesetzt zu werden. Die Berstsicherung 1 ist so ausgebildet, daß sie einen genügend großen Durchmesser hat, um zwischen mit ausreichenden Toleranzen im Gesenk geschmiedeten oder gegossenen Flanschen von in gewissen Grenzen schwankendem Innendurchmesser befestigt zu werden.
Das Material der Dichtungsscheibe 11 soll eine derartige Elastizität haben, daß es einer wiederholten Bewegung aus der Stellung, in der es die Bruchscheibe 6 berührt, in die Stellung, in der es das Stützglied 12 berührt, und umgekehrt ohne weiteres widersteht.
Obwohl die Dichtungsscheibe 11 eine gewisse Widerstandsfähigkeit hat, sind doch die hauptsächlichsten Variablen, die den Bruchdruck der Einheit bestimmten, die Stärke und Festigkeit des Materials der Bruchscheibe 6, der Abstand der Löcher 10 vom Mittelpunkt der Bruchscheibe 6 und die Länge der Einschnitte 9.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist besonders geeignet zum Einbau bei Eisenbahn-Tankwagen für Öl oder Benzin, um die Behälter derselben vor unzulässig hohen Drücken zu schützen. Hier kommt es besonders darauf an, die Berstscheibensicherung schnell und genau zentrisch einzusetzen, was mit Hilfe des in der Sicherung vorhandenen geprägten Führungsringes möglich ist.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Berstscheibensicherung, die zum Einsetzen zwischen Rohrflanschen bestimmt ist, mit einem kuppelförmigen Bruchglied, gekennzeichnet durch einen geprägten Führungsring (2) mit einem mit dem flachen Rand der Berstscheibe (6) verbundenen Flansch (3), der in sanfter Krümmung in einen kegelstumpfförmigen Ansatz (4) ausläuft, der gleichzeitig die Berstscheibe innerhalb der Sicherung und diese gegen den Rohrflansch (22), auf dem sie aufliegt, zentriert. z. Berstscheibensicherung nach Anspruch 1, dadurch "ekennzeichnet, daß in an sich bekannter Weise die Verbindung zwischen den einzelnen Teilen der Berstscheibensicherung und dem Führungsglied durch Punktschweißen hergestellt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 964823, 851 152, 513 067; britische Patentschrift Nr. 748 953; USA.-Patentschriften Nr. 2 772 019, 2 766 904, 2 758 749, 21716 506, 2 630 939, 2 548 744, 2 523 068, 2 263 840, 2 261035.