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Explosionsklappe oder -ventil '-mit durch Gewichtsbelastung angepreßtem
Deckel, insbesondere für Hochofenanlagen In Hochofenbetrieben ist man bestrebt,
die zum Schutze der Anlage vor Zertrümmerung bei Explosionen vorgesehenen Klappen
bzw. Ventile so zu belasten, daß sie ,ich nicht bei jeder kleinen Explosion öffnen.
Man stellt sie heute auf 75o bis i ooo mm Wassersäule ein. Zu diesem Zweck werden
die Deckel der Klappen durch Gewichte belastet, die entweder unmittelbar auf dem
Deckel oder auf hebelartigen Verlängerungen der Deckel-Behänge angeordnet werden.
So belastete Deckel sind aber oft selbst die Ursache von Zerstörungen, denen durch
die vorliegende Crfindung begegnet werden soll.
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Die Beanspruchung, die beim Auffliegen der Klappe in deren Einzelteilen
entsteht, hat ihren Ursprung in der Überwindung des Schließdruckes und in der Beschleunigung
der .Masse. Da die Beschleunigung der Masse bei Explosionen sehr plötzlich erfolgt,
wird durch sie der größte Teil der Beanspruchung hervorgerufen.
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Beim Zuschlagen der Klappe ist es wieder die :Masse. die durch ihren
freien Fall Zerstörungen hervorruft.
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Aus dieser Erkenntnis wird nach der vorliegenden Erfindung dahin gestrebt,
bei solchen durch Gewicht belasteten Klappen die durch die Explosion momentartig
zu beschleunigende 1-Iasse auf das Beringst mögliche Maß zu beschränken. Dies wird
nach- der Erfindung dadurch erreicht, daß der eigentliche Deckel leicht gehalten
und der noch fehlende Schließdruck durch ein Gewicht hervorgerufen wird, welches
durch eine zwischengeschaltete Feder den Deckel belastet.
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Man verwendet bereits Federn zum Andrücken des Deckels bei Explosionsklappen:
clic.e haben jedoch ein festes Widerlager. Die Durchbiegung und somit die Druckkraft
der Feder steht in einem bestimmten Verhältnis zuin Öffnungsweg des Deckels, so
daß sich den Explosionsgasen ein mit wachsendem Öffnungsweg wachsender Widerstand
entgegenstellt. Nach der vorliegenden Erfindung wächst die Spannkraft der Feder
nür in dem Maße, wie es die Beschleunigung des Gewichtes erfordert und nimmt nach
beendeter Beschleunigung wieder ab.
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Die Zeichnung zeigt in Abb. i eine solche Explosionsklappe für eine
senkrechte Wand. in Abb. 2 für wagerechte Wand.
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ach Abb. i ruht auf dem leichten Dek-'N kel a, der von dem Gehänge
b getragen wird, der Druck der Federn c, die durch das Ge-\vicht d, «-elches
durch den Lenker e um den Bolzen f drehl;ar ist, so gespannt werden, daß
sie zusammen mit der dem Gasdruck entgegenwirkenden Komponente des Deckelgexichtes
den gewünschten Schließdruck erzeugen. Bei einer Explosion ist nun momentan der
Schließdruck aufzuheben und die verhältnismäßig geringe Masse des Deckels zu beschleunigen.
Dabei werden die Federn gespannt,
und diese su.tzc,i nun durch ihre
verstärkte Spannkraft das Gewichtd in Bewegung. Bei kleinen Explosionen wird es
vorkommen, daß der Deckel a sich wieder schließt, ohne daß das Gewicht d in Bewegung
gekommen ist. Eine günstige Folge davon, daß der Deckel sich öffnet, ehe das Gewicht
d in Bewegung gesetzt wird, ist, daß die Gase bei einer Explosion schneller ins
Freie gelangen als bei den bisherigen Klappen mit schwerem Deckel.
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Beim Schließen der Klappe schlägt der Deckel a nur mit einer verhältnismäßig
geringen hasse zuzüglich (-lein Schließdruck der Feder auf. Die Energie des Gewichtes
d wird durch die Feder aufgenommen, die dem nun bereits aufliegenden Deckel eine
allmählich wachsende und wieder auf den Schließdruck zurückgehende Belastung erteilen.
Der hierbei auftretende maximale Federdruck betragt aber nur einen kleinen Bruchteil
der Schlagkraft des Belastungsgewichtes der früheren Klappe.
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1tbenso verhält es sich mit dem Explosionsventil nach Abb.
2. Auch hier fliegt bei einer Explosion erst der Deckel g auf, und durch
die dadurch hervorgerufene stärkere Spannung der Federn wird die Bewegung des Gewichtes
h eingeleitet. Beim Schließen schlägt zunächst der Deckel g mit seiner Masse, verstärkt
durch den Schließdruck der Federn i, auf. worauf die Masse des Gewichts h den Federdruck
allmählich erhöht, der aber dann \vieder auf den Schließdruck zurückgeht.
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Dieses Ventil hat eine besonders günstige Bauart. Bei den Ventilen
bekannter Art wird der Deckel durch eine mittlere Stange geführt, die bei exzentrischen
Explosionen oder auch dann, wenn sich durch Explosion Fremdkörper auf den Rand des
Ventilgehäuses gelegt hatten, beim Aufschlagen des Deckels oft verbogen wird. An
dem Ventil nach Abb.2 können solche Verbiegungen nicht auftreten. Der Deckel g sowohl
als auch das Gewicht 1a sind am äußeren Rande durch den Korb Z geführt, und zwischen
Deklcel und Gewicht ist keinerlei starre Verbindung. Die Federn sind am Deckel durch
die Warzen in und am Gewicht durch die Vertiefungen 7z gegen Verschiebung gesichert,
und beide Teile sind durch die Kette h, welche ohne Spannung ist, miteinander verbunden.