DE4041636A1 - Berstscheibe - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung hat eine spezielle Berstscheiben­ konstruktion zum Gegenstand.

Behälter, die einem Überdruck ausgesetzt sind, bedürfen zwecks Vermeidung der Überschreitung des zulässigen Druckes einer Sicherheitsvorrichtung (Druckentlastungseinrichtung). Neben Sicherheitsventilen, die sich bei Überschreiten des zulässigen Druckes öffnen, haben sich in zunehmendem Maße Berstscheiben durchgesetzt, die bei Erreichen des An­ sprechdruckes aufplatzen. Das hierbei aufgetretene technische Problem besteht darin, zu gewährleisten, daß die Berstscheibe nur bei Erreichen eines im voraus genau be­ rechneten Ansprechdruckes im vollen Querschnitt aufplatzt. Auf diese Weise kann die Druckanlage mit einer minimalen Toleranzgrenze bis kurz unter den im voraus berechneten An­ sprechdruck gefahren werden, was zu einer wirtschaftlich günstigeren Ausnutzung der Kapazitätsgrenzen führt.

Bisher ist dies insbesondere versucht worden durch den Einsatz eines Kerb-Knickstabes. Ein in der Mitte schräg eingekerbter Kerb-Knickstab wird hierbei eingespannt zwischen der Mitte des Oberteils der Berstscheibe und einer seitlich angebrachten oder genau entgegengesetzt befind­ lichen festen Gegenstützkonstruktion. Der auf die Berst­ scheibe gelangende Druck setzt sich bei dieser Konstruktion auf den Kerb-Knickstab fort. Durch eine unterschiedliche Dicke des Materials dieses Kerb-Knickstabes und die in seiner Mitte angebrachte unterschiedliche Einkerbung läßt sich erreichen, daß dieser bei einem vorher berechneten An­ sprechdruck durchbricht. Über dieses Verfahren verhält sich die Patentanmeldung P 36 25 778.8-12.

Konstruktionen dieser Art haben den Nachteil, daß der Kerb- Knickstab durch Witterungseinflüsse, durch unbeab­ sichtigte Berührungen des Bedienungspersonals oder durch andere äußere Einflüsse wie z. B. Erschütterungen beschädigt oder die ursprüngliche Arretierungsform verändert werden kann, wodurch die ordnungsgemäße Funktion der Berstscheibe beeinträchtigt wird. Außerdem ist die Herstellung einer mit einer Kerb-Knickstab-Konstruktion verbundenen Berstscheibe sehr arbeitsaufwendig. Die vor dem Einbau der Knickstäbe erforderliche Materialkontrolle erfolgt üblicherweise in einem Einzelverfahren, was infolge des hierzu erforderlichen Ein- und Ausspannens in eine Prüfvorrichtung sehr zeitaufwendig ist. Sodann müssen die Knickstäbe in Handarbeit mit der Berstscheibe montiert werden.

Die vorliegende Erfindung hat sich zur Aufgabe gemacht, diese Nachteile zu vermeiden und eine neuartige Konstruktion zu finden, die einerseits ein noch genaueres Anpassen der Kapazität der Berstscheibe an den voraus berechneten An­ sprechdruck ermöglicht und andererseits einfacher, schneller und preiswerter hergestellt werden kann.

Erreicht wird dies dadurch, daß bei einer Dreiteil-Berst­ scheibe, bestehend aus Schutzschicht (1), Dichtfolie (2) und dem äußeren Oberteil (3) in das äußere Oberteil der Berst­ scheibe parallel zur äußeren Einfassungskonstruktion (4) mehrere Einschnitte (5) vorgenommen werden, die an ihren Endpunkten jeweils eine Krümmung (6) in Richtung auf den Mittelpunkt der Berstscheibe aufweisen. Der Abstand der Einschnitte zu der äußeren Stützungskonstruktion wie auch die Länge der parallel verlaufenden Einschnitte in Richtung auf den Mittelpunkt der Berstscheibe ist variabel. Der durch die jeweils parallel zum Mittelpunkt der Berstscheibe hin verlaufenden Einschnitte gebildete Steg ist mit einer Ein­ fräsung versehen, deren Anordnung, Form und Einschnittiefe variabel ist (7). Durch neuartige Produktionstechniken wie die Lasertechnik können diese Einschnitte sehr genau und mit gleichbleibender Qualität vorgenommen werden. Denkbar ist, daß das aus Metall, Kunststoff, Kohlenstoff oder aus anderen Materialien bestehende Oberteil der Berstscheibe mit einer Genauigkeit von bis 1 tausendstel Milimeter Tiefe eingefräst wird.

Eine abgewandelte Konstruktion ist in der Weise denkbar, daß die Einschnitte durchlaufend angebracht werden und im Bereich der Stege Mittel- und Außenteil durch einen oder mehrere Schweißpunkte (8) miteinander verbunden werden.

Beim Erreichen des Ansprechdruckes führt dies dazu, daß der auf die Mitte der Berstscheibe gelangende Druck zum äußeren Teil der Berstscheibe abgeleitet wird und infolge der zum Zentrum der Berstscheibe ausgerichteten Einschnitte auf den Mittelteil des Steges gelangt. Auf diese Weise wird ähnlich wie bei der Kerb-Knickstab-Berstscheibe der Druck weiter­ geleitet. Bei einem bestimmten Ansprechdruck führt dies dazu, daß die Einfräsungen (7) oder bei der abgewandelten Konstruktion die Schweißpunkte (8) aufplatzen und das Mittelteil der Berstscheibe zusammen mit den beiden darunter befindlichen Schichten sich in Richtung des ausströmenden Druckes nach außen öffnen, wodurch eine schnelle und sichere 100%ige Querschnittsfreigabe erfolgt. Ein (oder mehrere) Steg (9) weist keine Einfräsung (oder Schweißpunkte) auf und bildet auf diese Weise eine feste Verbindung zwischen dem in die Stützkonstruktion eingespannten äußeren Teil und dem mittleren Teil der Berstscheibe. Dies führt dazu, daß beim Aufplatzen der Berstscheibe diese sich hieran scharnierartig nach oben aufrollt.

Diese neue Konstruktion hat gegenüber den bisher bekannten Berstscheibenkonstruktionen, insbesondere auch der Kerb- Knickstab-Berstscheibe den Vorteil, daß auf diese Weise ein noch genaueres Abstimmen der Funktionsweise der Berst­ scheibe auf den jeweiligen Ansprechdruck gewährleistet ist. Erreicht wird dies durch die Kombination zwischen der Anzahl der Stege innerhalb der Platte, der Dicke des Materials, der Anordnung, der Form und der Tiefe des Einschnitts. Hinzu kommt, daß die aufgezeigten Nachteile einer Kerb-Knick­ stab-Konstruktion hierbei nicht mehr auftreten. Insbesondere ist die neue Konstruktion absolut erschütterungsfrei. Schließlich ermöglicht die erfindungsgemäße Konstruktion eine einfachere und preiswertere Herstellung einschließ­ lich der Qualitätskontrolle. Die Wölbung der Berstscheibe wird maschinell mittels eines hohen Druckes hergestellt. Sollten in der Berstscheibe Materialfehler vorhanden sein, würde dies bei diesem Arbeitsvorgang durch unterschiedliche Wölbungen erkennbar sein. Das mühselige einzelne Prüfen der Knickstäbe entfällt.

Claims (3)

1. Berstscheibe, dadurch gekennzeichnet, daß sich im äußeren Oberteil der Berstscheibe mehrere durchgehende Einschnitte befinden, die jeweils parallel zur äußeren Einfassungskon­ struktion verlaufen und die an ihren Endpunkten jeweils eine Krümmung in Richtung auf den Mittel­ punkt der Berstscheibe aufweisen.

2. Berstscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die vorgenannten Einschnitte ge­ bildeten Stege des Oberteils mit Ausnahme mindestens eines feststehenden Stegs mit Einfräsungen versehen sind, die je nach Anordnung und Einschnittiefe beim Erreichen eines bestimmten Ansprechdrucks auf­ platzen, so daß sich die Berstscheibe an dem (den) feststehenden Steg(en) scharnierartig nach oben öffnet.

3. Berstscheibe nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Einfräsungen die Stege des Ober­ teils mit durchgehenden Einschnitten versehen sind, die durch einen oder mehrere Schweißpunkte mit­ einander verbunden sind und die bei Erreichen eines bestimmten Ansprechdrucks aufplatzen.