DE2804511A1 - Einrichtung zur verhinderung des gasrueckstroms bei schweissvorrichtungen - Google Patents

Description

Einrichtung zur Verhinderung des Gasrückstroms bei Schweissvorrichtunaen

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Verhinderung des Gasrückstroms bei Schweissvorrichtungen, die an den Leitungen angebracht ist, welche die Schweissgaserzeuger mit dem entsprechenden Schweissbrenner verbinden und die Aufgabe hat , zu verhindern, dass bei einer unvorhergesehenen Explosion im Bereich des Brenners die Flamme und der auf diese Weise erzeugte Gasgegaidruck auf die Gaserzeuger übertragen werden.

Bekanntermassen weisen derartige Vorrichtungen oder Einrichtungen gewöhnlich nicht nur eine flammensichere Kartusche auf, sondern auch eine bewegliche Klappe, die sich unter der Wirkung des Gasdruckes gegen die von einer leichten Rückstellfeder ausgeübte Kraft in eine Öffnungsposition verschiebt, so dass der Schweissbrenner normal gespeist werden kann. Bei einem zufällig auftretenden Gegendruck verschiebt sich die Klappe, unterstützt durch die genannte Feder, in entgegengesetzter Richtung und verschliesst den mit dem Generator oder Gaserzeuger verbundenen Leitungsteil.

In der FR-PS 7 400 635 ist eine Vorrichtung der oben genannten Art beschrieben, die aus zwei ineinandersteckbaren Elementen besteht, nämlich einem patritzenförmigen und einem matritzenförmigen Element, welche an den Enden jeder Leitung befestigt sind und sich im Inneren miteinander verriegeln lassen, wobei sie bewirken, dass ein belastetes Schiiessventil geöffnet wird. Bei einer besonderen Ausführungsform der in der genannten Druckschrift beschriebenen

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Konstruktion verschliesst das patritzenförmige Element die übliche flammensichere Kartusche, während das matritzenförmige Element mit dem belasteten Ventil und der beweglichen Rückschlagklappe versehen ist« wobei letztere abstromseitig des genannten Ventils vorgesehen ist und ihm gegenüberliegend eine Dichtung aufweist, die mit einem ringförmigen Sitz zusammenwirkt, welcher um den Ausgang der zu verschliessenden Leitung angeordnet ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht nun darin, die Funktionstüchtigkeit und Betriebssicherheit solcher bekannten Vorrichtungen zu erhöhen, wobei insbesondere an die Vorrichtungen gedacht ist, die in der oben genannten FR-PS beschrieben sind.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass an der Rückschlagklappe gegenüber den üblichen Schliesselementen, die zum Verschliessen des zustromseitigen Ausgangs bzw. der zustromseitigen Öffnung der Leitung dienen, sekundäre Verschliesselemente vorgesehen werden, die mit einem mit dem Körper fest verbundenen Teil zusammenwirken, wobei gleichzeitig die die Klappe steuernden elastischen Elemente so eingestellt werden, dass sich die Klappe axial entgegen der Richtung des durch die Vorrichtung strömenden Gases verschiebt, sobald ein plötzlicher Druckabfall abstromseitig der Vorrichtung auftritt. Auf diese Weise wird der Gasstrom für den Fall, dass abstromseitig eine Leitungsstörung auftritt, die zu einem Leitungsbruch oder Leitungsriss führt, automatisch abgesperrt. Ausserdem sind Mittel vorhanden, mit denen die bewegliche Rückschlagklappe in die normale Funktionsstellung zurückgeführt werden kann, sobald die Leitung abstromseitig repariert worden ist. Für den Fall, dass analoge Einrichtungen vorgesehen werden, wie sie in der oben genannten FR-PS 7 400 635 beschrieben sind,

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wird erfindungsgemäss die bewegliche Klappe mit einer Verlängerung ausgestattet, die sich axial in Richtung des belasteten Schliessventils erstreckt, so dass sie auf das patritzenförmige Element der besagten Vorrichtung einen leichten Stoss ausüben kann, damit dieses Ventil die Klappe zurückstösst, die bereits ihren Sitz verlassen hat, und die dann von selbst in ihre normale Betriebsstellung zurückkehrt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Axialschnittansicht der den Rückstrom

verhindernden Vorrichtung mit den erfindungsgemässen Merkmalen, wobei sich di« Teile in in ihrer normalen Betriebsstellung befinden,

Fig.2+3 Detailansichten von Fig. 1, wobei die bewegliche Klappe jedoch für den Fall eines infolge einer Explosion in Höhe des Brenners auftretenden Gegendruckes bzw. für den Fall des Bruches einer mit dem Brenner verbundenen Leitung dargestellt ist.

Die hier betrachtete Vorrichtung ähnelt der in der oben genannten FR-PS beschriebenen Vorrichtung darin, dass sie aus einem patritzenförmigen Element A besteht, das in das Innere eines matritzenförmigen Elementes B abdichtend eingesteckt werden kann.

Der Körper 1 des patritzenförmigen Elementes A ist mit der abstromseitigen Leitung 2 verbunden, die an den Schweissbrenner angrenzt. Der Körper 1 umschliesst eine flammensichere Kartusche 3 üblicher Bauart, die mit Hilfe einer

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Feder 4 an Ort und Stelle festgehalten wird. An dem der Leitung 2 gegenüberliegenden Ende weist der Körper eine axiale zylindrische Verlängerung 1a auf, welche einen kleineren Durchmesser besitzt und von einer Ringnut 1b umgeben ist.

Der Körper des patritzenförmigen Elementes B besteht aus drei miteinander dicht verschraubten Rohrstücken, die mit 5,6 bzw. 7 bezeichnet sind. Das letztgenannte Rohrstück ist mit der zustromseitigen Leitung 8 verbunden, die zum Gaserzeuger führt. Das Stück 5 umschliesst ein in Querrichtung gleitendes Riegelelement 9, das durch eine Feder 10 belastet wird, so dass ein Zahn 9a mit dem Inneren der Ringnut 1b der Verlängerung 1a des patritzenförmigen Elementes A in Eingriff bringbar ist. In dem mittleren rohrförmigen Stück 6 befindet sich ein Ventil 11, welches eine Feder 12 gegen eine Ringdichtung 13 drückt, wobei es die öffnung dieser Dichtung 13 verschliesst, wenn es von dem Ende der Verlängerung 1a, das in das matritzenförmige Element B eingesteckt ist, zurückgestossen wird.-

Das rohrförmige Stück 7 des Körpers 5,6,7 des genannten Elementes B umschliesst ein gleitendes Klappenventil 14, das mit Längstftigeln 14a versehen ist, die seine Führung in der Axialbohrung 7a des genannten rohrförmigen Stücks sicherstellen, wobei das aus der Leitung 8 kommende Gas hindurchströmen kann. Das Ende des Klappenventils 14, das sich in Richtung der Leitung 8 befindet, ist mit einer Dichtung versehen, die unter der Wirkung einer leichten Feder 16, die gegen die Flügel 14a drückt, mit einem ringförmigen Sitz 7b zusammenwirkt, der in der Bohrung 7a ausgebildet ist und die Öffnung der rohrförmigen Verlängerung 7c umgibt, an die die oben genannte Leitung 8 angeschlossen ist.

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Auf der der Dichtung 15 abgewandten Seite ist das Klappenventil 14 mit einer Dichtung 17 ausgestattet, die mit einem ringförmigen Sitz 6a in Berührung bringbar ist, der seinerseits eine in einer quer verlaufenden Trennwand, die die Bohrung 7a des Stückes 7 und die Kammer 6b des Stückes 6 trennt, befindliche öffnung aufweist, Ausserdem ergibt sich aus der Zeichnung, dass das Klappenventil 14 mit einer axialen Verlängerung 14b ausgestattet ist, die den Sitz 6a durchquert, um sich ins Innere der Kammer 6b zu erstrecken.

In Fig. 1 ist die Vorrichtung in der Stellung dargestellt, in der die normale Speisung des Brenners sichergestellt ist. Die Elemente A und B sind ineinandergesteckt, so dass das belastete Ventil 11 sich in der öffnungsstellung befindet. Der Gasdruck, der auf der zustromseitigen Dichtung 15 des Klappenventils 14 liegt, reicht aus, um die von der Feder 16 erzeugte Kraft zu überwinden, so dass das Klappenventil gewissermassen schwebend in einer Mittelstellung gehalten wird, in der es gleichzeitig von den Sitzen 7b und 6a abgehoben ist, wodurch das Gas die Vorrichtung durchströmen kann und für die richtige Speisung des Brenners sorgt. Bei der in Fig. 2 gewählten Darstellung wird angenommen, dass in Höhe des Brenners eine Explosion stattgefunden hat. Die Flamme wurde durch die Kartusche 3 des patritzenförmigen Elementes A aufgehalten, während der Gegendruck des Gases auf das Ende des Klappenventils 14 einwirkt, das die Dichtung 17 trägt, so dass dieses Klappenventil sich nach rechts verschiebt, wobei die Feder 16 mit dem genannten Gegendruck zusammenwirkt. Die Dichtung 15 kommt somit auf dem Sitz 7b zur Anlage und wirkt somit dem Gegendruck des Gases entgegen, der auf den Gaserzeuger übertragen wird. Das Klappenventil 14 bewegt sich selbst in die normale Betriebsstellung zurück, die in Fig.1 dargestellt ist, sobald der Gegendruck nicht mehr vorhanden ist.

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Man erkennt, dass die Feder 16, die mit dem beweglichen Klappenventil 14 verbunden ist, erfindungsgemäss so austariert oder eingestellt ist, dass sie die Klappe 14 in der in Fig.1 gezeigten Öffnungsstellung halten kann, wenn der Brenner normal arbeitet. Tatsächlich übt der Brenner eine Bremswirkung auf das strömende Gas aus, so dass die entgegenwirkenden Kräfte, denen das Klappenventil 14 ausgesetzt ist, sich im Gleichgewicht befinden. Bezeichnet man den in der Leitung 8 herrschenden Druck mit P1 und den in der Leitung 2 herrschenden Druck zur normalen Speisung des Brenners mit P2 und mit R den Widerstand, der von der Feder 16 ausgeübt wird, dann lässt sich feststellen, dass das Klappenventil 14 dann im Gleichgewicht ist, wenn P2 + R = PI ist.

Wenn nun angenommen wird, dass aufgrund eines Unfalls die Leitung 2 bricht oder sich vom Brenner löst, dann fällt der Wert P2 rasch auf null, so dass ein Ungleichgewicht entsteht, da P1 > P2 + R ist.

Unter diesen Bedingungen und wie in Fig. 3 dargestellt, bewirkt dann der auftretende Druckabfall eine Verschiebung des Klappenventils 14 nach links. Die Dichtung 17 kommt auf dem ringförmigen Sitz 6a zu liegen, wodurch sie den Gasdurchgang versperrt und das unerwünschte Ausströmen des Gases in die Atmosphäre verhindert. Auf diese Weise wird eine besonders vorteilhafte Betriebssicherheit erreicht.

Sobald dann die Leitung 2 repariert ist_s muss das bewegliche Klappenventil 14 unbedingt in die Gleichgewichtslage von Fig.1 zurückgeführt werden. Dazu reicht aus, wenn die die Vorrichtung bedienende Person das Element A etwas tiefer in das matritzenförmige Element B eintreten lässt. Wenn die axiale Verlängerung 14b praktisch mit dem Boden des

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Ventils 11 in Berührung tritt (Fig.3), bewirkt die sehr kleine Verschiebung dieses Ventils aufgrund des Eintretens des patritzenförmigen Elementes A ein Lösen der Dichtung 17 von dem Sitz 6a. Das auf diese Weise verursachte Ausströmen bestimmt die stetige Zunahme des Wertes P2 und entsprechende Abnahme des Wertes P1, so dass das Klappenventil 14 ohne andere Manipulation selbst in die Gleichgewichtsstellung zurückgeführt wird. Für den Fall, dass die erfindungsgemässe,den Rückstrom sperrende Vorrichtung nicht aus zwei unabhängigen Elementen gebildet ist, die ineinandergesteckt werden können, sondern aus einem einzigen Stück in Art eines Monoblocks, lässt sich die Rückführung des Klappenventils 14 aus der Sicherheitsstellung von Fig.3 in die normale Funktionsstellung von Fig.1 durch Steuerung eines Bypaßes bewirken, der zwischen der Bohrung 7a und der Kammer 6b vorgesehen wird, so dass durch Erhöhen xles Druckes P2 ein Lösen des Klappenventils von seinem Sitz ermöglicht wird, und zwar unter der Wirkung der Feder 16. Des weiteren ist die Möglichkeit gegeben, zur Betätigung des Klappenventils 14 mechanische Mittel zu verwenden, die sich ausserhalb des Vorrichtungskörpers befinden.

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Claims (5)

1. Patentansprüche

   Einrichtung zur Verhinderung des Gasrückstroms bei Schweissvorrichtungen mit einem beweglichen Klappenventil, das den Durchfluss des von einem Gaserzeuger gelieferten Gases zur normalen Speisung des Brenners freigibt und den Gasdurchfluss im Falle eines infolge einer Explosion im Bereich des Brenners entstehenden Gegendruckes versperrt, wobei das Klappenventil mit Verschlusselementen versehen ist, die unter der Wirkung elastischer Rückstellelemente mit einem Sitz zusammenwirken, dadurch gekennzeichnet, dass das Klappenventil (14) sekundäre Verschliessmittel (16,17) aufweist, die die umgekehrte Wirkung haben wie die primären 809838/0577

   rOSTtCHICKKONTO MÖNCHEN NR. 1131 47-802 (ILZ 700100*0) MONCHNIR IANK. MONCHIN. KONTO NR. 60 333 ItLZ 7Ol 901 0Ol

   ORIGINAL

   Verschl iess.mittel, indem sie das Klappenventil bei einem schlagartigen Druckabfall abstromseitig der Vorrichtung verschieben, und zwar entgegen Rückstellelementen, die zu diesem Zweck in geeigneter Weise austariert sind, um ein automatisches Absperren des die Einrichtung durchquerenden Gasstroms sicherzustellen.
2. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung mit Elementen (14b) zum Zurückführen des beweglichen Klappenventils (14) in die normale Betriebsstellung versehen ist, nachdem der abstromseitige Druckabfall beseitigt ist.
3. 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückführung des beweglichen Klappenventils (14) in die Normalstellung dadurch sicherstellbar ist, dass zeitweilig eine Verbindung zwischen den Hohlräumen (6b,7a) hergestellt wird, die abstromseitig und zustromseitig der sekundären Verschliesselemente (17) vorgesehen sind.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3 mit einem patritzenförmigen und einem matritzenförmigen Element, die ineinander-steckbar sind, um dadurch ein belastetes Schiiessventil zu öffnen, dadurch gekennzeichnet, dass das bewegliche Klappenventil (T4) mit einer axialen Verlängerung (14b) fest verbunden ist, die in Richtung des Schiiessventi1s (11) zeigt, wobei die Verschiebung des Schiiessventils (11) ein Abheben des beweglichen Klappenventils (14) bewirkt, indem das patritzen· förmige Element (A) zeitweilig tiefer in das matritzenförmige Element (B) eindringt.
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die sekundären Verschliesselemente einerseits aus einer Abdichtung (17) bestehen, die am Ende des

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   Klappenventils (14) vorgesehen ist und in Stromabwärtsrichtung weist, und andererseits aus einem ringförmigen Sitz (6a), der eine öffnung umgibt, die in einer quer verlaufenden Trennwand des Körpers (6) der Einrichtung ausgebildet ist.

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