DE536845C

DE536845C - Device for inhibiting the flashback of flames in lines carrying gas or gas mixture

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Publication number: DE536845C
Application number: DESCH88815D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-12-19
Filing date: 1928-12-19
Publication date: 1931-10-27

Description

Vorrichtung zum Hemmen von Flammenrückschlägen in Gas oder Gasgemisch führenden Leitungen Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Hemmen von Flammenrückschlägen in Gas oder Gasgemisch führenden Leitungen gemäß dem Hauptpatent 473 495 und hat zur Aufgabe, die Anwendbarkeit der Vorrichtung auch unter beschränkten Platzverhältnissen zu ermöglichen, wie solche vielfach, z. B. bei Kraftfahrzeugmotoren, vorkommen. Die Aufgabe wird gelöst durch Maßnahmen solcher Art, wie sie an Hand der Abbildungen der beiliegenden Zeichnungen beispielsweise vorgeführt und im folgenden erläutert werden.Device for inhibiting flashbacks in gas or gas mixture Leading Lines The present invention relates to an apparatus for the inhibition of flashbacks in lines carrying gas or gas mixture according to the main patent 473 495 and has the task of the applicability of the device to allow under limited space, such as many such. B. in automotive engines. The task is solved by measures such Type, as shown on the basis of the illustrations in the accompanying drawings, for example will be demonstrated and explained below.

Diese Maßnahmen gipfeln alle in einer möglichst gedrängten Konstruktion der Vorrichtung bezüglich ihrer Längsachse und in einer mehr oder weniger großen Unabhängigkeit der Lage der Anschlüsse b, c zueinander.These measures all culminate in a construction that is as compact as possible the device with respect to its longitudinal axis and in a more or less large Independence of the position of the connections b, c to one another.

Es muß noch gesagt werden, daß der vorliegende Erfindungsgedanke sich nicht in den Ausführungsformen und Kombinationen erschöpft, die hier beschrieben und in den Abbildungen gezeigt werden, sondern daß noch zahlreiche Variationen möglich sind.It must still be said that the present inventive concept not exhausted in the embodiments and combinations described here and shown in the pictures, but that numerous variations are still possible are.

Abb. i zeigt einen Längsschnitt der besagten Vorrichtung. Ein Zwischenstück a trägt in dem,Teil, in dem sich Flammenrückschlag auswirken muß, Sicherheitsventilen', n2. Ein im großen Querschnitt des Zwischenstückes a angeordnetes Armkreuz e1, der Träger der beweglichen Ventilteile, ist gleichzeitig als Ventilsitz ausgebildet. Die Fangschale h, das Rückschlagventil i und der Ventilschaft g sind zu einem Körper vereinigt, der auch noch an seinem großen Durchmesser in einem Führungsring e° gleitend angeordnet ist. Die doppelte Führung des Fangschale-Ventilkörpers Iz, i, einerseits mit seiner zylindrischen Fläche in dem Führungsring e2, ,andererseits mit dem Schaft ä in der Nabe des Armkreuzes ei, verhindert absolut jedes Ecken und Stecken in einer oder der anderen Führung und ermöglicht dadurch die sichere Funktion des Apparats in jeder nur denkbaren Lage. Durch eine Feder h, welche gerade das Gewicht des beweglichen Körpers g, h, i tragen kann, wird letzterer dauernd in Öffnungsstellung gehalten. Ein Anschlag, z. B. die Schraube g1, begrenzt die Bewegung des Körpers ä, h, i in der Richtung des Federdruckes. Ein Kühlkörper e von beliebiger Konstruktion ist in dieser Abbildung beispielsweise im Sinne der normalen Strömungsrichtung hinter der Öffnung des Rückschlagventils angeordnet.Fig. I shows a longitudinal section of said device. An intermediate piece a carries in the "part in which the flashback must have an effect" safety valves ", n2. A cross section e1 arranged in the large cross section of the intermediate piece a, the carrier of the movable valve parts, is at the same time designed as a valve seat. The catch bowl h, the check valve i and the valve stem g are combined to form a body which is also slidably arranged on its large diameter in a guide ring e °. The double guidance of the catcher valve body Iz, i, on the one hand with its cylindrical surface in the guide ring e2, on the other hand with the shaft ä in the hub of the spider ei, absolutely prevents any nooks and crannies in one or the other guide and thereby enables the safe functioning of the device in every conceivable position. A spring h, which can just bear the weight of the movable body g, h, i , keeps the latter permanently in the open position. A stop, e.g. B. the screw g1, limits the movement of the body ä, h, i in the direction of the spring pressure. A heat sink e of any design is arranged in this figure, for example in the sense of the normal flow direction, behind the opening of the check valve.

Abb. z zeigt einen Apparat wie Abb. i, jedoch illustriert sie, wie ein Kühlkörper e gleichzeitig als Führung für die zylindrische Fläche des Fangschale-Ventilkörpers h, i benutzt ist. Ferner ist durch die Abb.2 die Anordnung einer Zugfeder illustriert. Die Feder k ist einerseits an der Nabe des Armkreuzes e1 befestigt, andererseits an dem Schaft g.Fig. Z shows an apparatus like Fig. I, but it illustrates how a heat sink e is used at the same time as a guide for the cylindrical surface of the collecting bowl valve body h, i . Furthermore, the arrangement of a tension spring is illustrated by Fig.2. The spring k is attached on the one hand to the hub of the spider e1, and on the other hand to the shaft g.

Abb. 3 ist ein Schnitt der Abb. r nach der Linie A-A und zeigt hauptsächlich die Form des Armkreuzes e1.Fig. 3 is a section of Fig. R along line A-A and shows mainly the shape of the cross e1.

Abb. q. zeigt ebenfalls eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes im Längsschnitt, wobei der Ventilsitz als ein hesonderes Glied ausgebildet und im großen Durchmesser des Zwischenstückes a angeordnet ist. Die Führung des Körpers g, h, i erfolgt, unter Fortfall des Armkreuzes e1, in einer zentral zum Ventilsitz in dem Zwischenstück a angeordneten Führung g2; dabei ist die Feder k, welche die normale Öffnungsstellung des Ventils bewirkt, in dem hohl ausgeführten Ventilschaft g untergebracht. Ein. Kühlkörper e von irgendeiner gewünschten Konstruktion ist im Sinne der normalen Strömungsrichtung vor dem Ventilsitz angeordnet.Fig.q. likewise shows an embodiment of the subject matter of the invention in longitudinal section, the valve seat being designed as a special member and being arranged in the large diameter of the intermediate piece a. The guidance of the body g, h, i takes place, with the elimination of the spider e1, in a guide g2 arranged centrally to the valve seat in the intermediate piece a; The spring k, which effects the normal open position of the valve, is accommodated in the hollow valve stem g. A. Heat sink e of any desired construction is arranged in the sense of the normal flow direction in front of the valve seat.

Abb. 5 illustriert, wie ein Kühlkörper e einer beliebigen Konstruktion gleichzeitig als Ventilsitz benutzt ist; im übrigen entspricht sie der Abb. ¢.Fig. 5 illustrates how a heat sink e of any design is also used as a valve seat; otherwise it corresponds to Fig. ¢.

Abb. 6 ist ein Schnitt der Abb. q. nach der Linie B-B und ergänzt die Darstellung einer von der normalen Ausführung abweichenden Konstruktion der Sicherheitsventile tt, wie sie beispielsweise in Abb. q. und 5 gezeigt wurde. Diese Form der Sicherheitsventile ist auch bei sehr beschränkten Platzverhältnissen anwendbar. Ein U-förmig hohler Ringkörper n' mit Unterbrechungen tt" umgibt das Zwischenstück a, im Sinne der normalen Strömungsrichtung, hinter dem Ventilsitz. Das Zwischenstück a hat an der von dem Ringkörper n' überdeckten Stelle einzelne Durchbrechungen, welche durch Ventilklappen n1, 112, u3, n4 abgeschlossen sind. Diese Ventilklappen sind Ringsegmente, die ihre Führung, (s. Schnitt C-C) in dein U-förmig hohlen Ringkörpern' und den Nockenn"' dieses Körpers finden und vermittels ,einer bandförmigen Spiralfeder tt"" in ihrer abschließenden Lage gehalten werden. Die Grundform dieses Ventils ist das Ringsegment. Sie kann in der verschiedensten Weise benutzt werden, z. B. indem das Ringsegment an einem Ende drehbar gelagert und durch eine Blattfeder in Schließstellung gehalten wird. Im übrigen sei hier jedoch bemerkt, daß das Wesen der vorliegenden Erfindung durch irgendeine besondere Form der Sicherheitsventile nicht berührt wird.Fig. 6 is a section of Fig. Q. according to the line BB and supplements the representation of a design of the safety valves tt that deviates from the normal design, as shown, for example, in Fig. q. and 5 was shown. This form of safety valve can also be used where space is very limited. A U-shaped hollow ring body n 'intermittently tt "surrounds the intermediate piece a, in terms of the normal direction of flow, behind the valve seat. The intermediate piece A has at the of the annular body n' covered place individual apertures which, by valve flaps n1, 112 These valve flaps are ring segments that find their guidance (see section CC) in the U-shaped hollow ring bodies and the cams of this body and by means of a band-shaped spiral spring tt "" in their final position being held. The basic shape of this valve is the ring segment. It can be used in a variety of ways, e.g. B. by the ring segment being rotatably mounted at one end and held in the closed position by a leaf spring. Otherwise, it should be noted here that the essence of the present invention is not affected by any particular form of the safety valves.

Abb. 7 zeigt eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes wiederum im Längsschnitt, bei welcher der Fangschale-Ventilkörper lt, 1 mit Durchbrechungen für das durchströmende Gas versehen ist. Die Durchbrechungen sind erhalten, indem die Fangschale h vermittels Traversen mit dem Rückschlagventil i verbunden ist. Letzteres wird durch einen Ring gebildet, wodurch der Kör-per h, i seine äußere Führung in dem großen Durchmesser des Zwischenstückes a findet. Gleichzeitig ist die zentrale Führung g ° durch ihre becherförmige Vergrößerung als Ventilsitz ausgebildet, dabei den Wirbel bildenden Raum einschließend. Kühlkörper, in Form von Schutznetzen dl, d2 an den Anschlüssen h, c angeordnet, verhindern beim Flammenrückschlag die direkte Berührung der zündenden Flammen mit den frischen Gasen. Dem Apparat selbst fehlen die Sicherheitsventile, da er beispielsweise gemäß Abb. 9 zur direkten Montage an einen Zylinderblock bestimmt ist.Fig. 7 shows an embodiment of the subject invention, in turn, in longitudinal section, in which the catcher valve body lt, is provided with openings for the gas flowing through the first The openings are obtained in that the catch shell h is connected to the check valve i by means of cross members. The latter is formed by a ring, whereby the body h, i finds its outer guidance in the large diameter of the intermediate piece a. At the same time, the central guide g ° is designed as a valve seat due to its cup-shaped enlargement, enclosing the space that forms the vortex. Heat sinks, arranged in the form of protective nets d1, d2 at the connections h, c, prevent direct contact between the igniting flames and the fresh gases in the event of a flashback. The device itself lacks the safety valves, since it is intended, for example, as shown in Fig. 9 for direct mounting on a cylinder block.

Abb. 8 zeigt eine Vorrichtung wie Abb. 7 mit Durchbrechungen des Fangschale-Ventilkörpers h, i; letzterer jedoch dient gleichzeitig als Träger eines Kühlkörpers e, welcher im Sinne der normalen Strömungsrichtung beispielsweise auf dem Fangschale-Ventilkörper h, i angeordnet gezeigt ist, jedoch, ebenso gut unter demselben angeordnet, seine Durchbrechungen überdeckt. Die Abbildung veranschaulicht noch, daß die Spannung der Feder k von außen regulierbar ist, und daß das Unterteil des Zwischenstückes a als Ventilsitz ausgebildet ist.Fig. 8 shows a device like Fig. 7 with openings in the catcher valve body h, i; the latter, however, serves at the same time as a carrier of a heat sink e, which is shown arranged in the sense of the normal flow direction, for example, on the collecting bowl valve body h, i , but, just as well arranged underneath it, covers its openings. The figure also illustrates that the tension of the spring k can be regulated from the outside, and that the lower part of the intermediate piece a is designed as a valve seat.

Abb. 9 zeigt, wie irgendeine Vorrichtung der genannten Art beispielsweise direkt an einen Motorblock anmontiert ist, wobei die Sicherheitsventile itl, n2 im weiteren Verlaufe der in dem dargestellten Beispiel durch den Zylinderblock gehenden Saugleitung angeordnet sind, wodurch der Platzbedarf der Vorrichtung wesentlich vermindert wird. Selbstverständlich kann der weitere Verlauf der dargestellten, Gas oder Gasgemisch führenden Leitung das Stück eines Sammelrohres oder eines Verteilungsrohres sein.Fig. 9 shows how any device of the type mentioned, for example is mounted directly on an engine block, the safety valves itl, n2 in the further course of going through the cylinder block in the example shown Suction line are arranged, whereby the space requirement of the device is significant is decreased. Of course, the further course of the illustrated, Gas or gas mixture leading line the piece of a collecting pipe or a distribution pipe be.

Abb. to zeigt eine der Ausführungsformen des Erfindungsgegenstandes entsprechend dem Zeichnungsschema des Hauptpatents. Die beweglichen Teile g, h, i - Ventilschaft, Fangschale und Rückschlagventil - sind in einem Armkreuz e1 gelagert, das im großen Querschnitt des Zwischenstückes a angeordnet ist. An die Stelle des Armkreuzes e1 kann auch ein Kühlkörper e von jeder gewünschten Konstruktion treten. Die Abbildung veranschaulicht eine Kombination des Armkreuzes e1 mit einem unstarren Kühlkörper e, bestehend aus oberen und unteren Siebeschichten, zwischen denen und den Speichen des Armkreuzes Drahtgazepackung vorgesehen ist; die Pakkung ist der Übersicht halber nicht mit dargestellt. Eine schwache Feder k hält das Rückschlagventil dauernd in Öffnungsstellung. Durch sich ineinanderschiebende Hülsen ist die Feder h vor den heißen Gasen beim Flammenrückschlag geschützt. Ein Gewindenippel in erlaubt, die Höhenlage des Ventils gegenüber dem Ventilsitz einzustellen. Sicherheitsventile tal, n` gestatten beim Flammenrückschlag einen Druckausgleich; dabei werden die Bewegungen eines Sicherheitsventils benutzt, um eine Anzeigevorrichtung vermittels einer Verbindung o zu betätigen. Eine unabhängige Anschlußmöglichkeit ist bei dieser gezeigten Ausführungsform, ohne die Baulänge zu vergrößern, in neuer Weise geschaffen durch die Trennung der Ventilöffnung cl von dem Anschluß c. Ein schalenförmiger Körper a1 mit dem Anschluß c umgibt den unteren Teil des Zwischenstückes a; zwischen beiden ist ausreichender Raum für die durchströmenden Gase.Fig. To shows one of the embodiments of the subject invention according to the drawing scheme of the main patent. The moving parts g, h, i - valve stem, catch bowl and non-return valve - are mounted in a spider e1, which is arranged in the large cross section of the intermediate piece a. In place of the spider e1, a heat sink e of any desired construction can be used. The figure illustrates a combination of the spider e1 with a non-rigid heat sink e, consisting of upper and lower screen layers, between which and the spokes of the spider wire mesh packing is provided; the package is not shown for the sake of clarity. A weak spring k keeps the check valve permanently in the open position. The spring h is protected from the hot gases in the event of a flashback by telescoping sleeves. A threaded nipple in allows the height of the valve to be adjusted relative to the valve seat. Safety valves tal, n` allow pressure equalization in the event of flashback; the movements of a safety valve are used to operate a display device by means of a connection o. In this embodiment shown, an independent connection option is created in a new way, without increasing the overall length, by separating the valve opening cl from the connection c. A cup-shaped body a1 with the connection c surrounds the lower part of the intermediate piece a; there is sufficient space between the two for the gases flowing through.

Bei jeder Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes kann natürlich eine in der Leitung evtl. auftretende Kondensationserscheinung innerhalb der Vorrichtung durch Beheizen verhindert werden. Zu diesem Zwecke werden das Zwischenstück selbst bzw. seine Wandungen und auch andere Konstruktionsglieder der Vorrichtung hohl ausgeführt. In den Hohlräumen kann ein Wärmeträger zirkulieren bzw. hindurchgeführt werden; als solche Wärmeträger -werden heißes Kühlwasser der Maschine oder Auspuffgase oder auch mit Elektrizität erhitzte Heizkörper verwendet. Durch intensivere Ausnutzung der Beheizung kann neben der Kondensationsverhütung gleichzeitig noch eine besonders im strengen Winter vorteilhafte Gemischbeheizung erzielt werden.In each embodiment of the subject matter of the invention can of course a condensation phenomenon that may occur in the line within the device can be prevented by heating. For this purpose, the adapter itself or its walls and other structural members of the device are made hollow. A heat transfer medium can circulate or be passed through the cavities; as such heat transfer medium -be hot cooling water of the machine or exhaust gases or also used radiators heated by electricity. Through more intensive use In addition to preventing condensation, the heating can also be a special one advantageous mixture heating can be achieved in the harsh winter.

Die Wirkungsweise ist die des Hauptpatents.The mode of action is that of the main patent.

Beim normalen Betriebe können die Gase die Vorrichtung unbehindert passieren, weil alle Durchgangsquerschnitte, im besonderen die der Kühlkörper e, reichlich bemessen sind, was durch die Anordnung aller Teile im großen Durchmesser des Zwischenstückes erreicht ist.During normal operations, the gases can pass the device unhindered happen because all passage cross-sections, in particular those of the heat sink e, are amply sized, which is due to the arrangement of all parts in large diameter of the intermediate piece is reached.

Beim Flammenrückschlag wird dieser von der der kleineren Anschlußöffnung b direkt vorgelagerten, wesentlich größeren Fangschale h aufgenommen, wodurch der Fangschale-Ventilkörper g, 1i, i zurückgedrängt wird auf seinen Sitz und die Leitung abschließt. Durch den Kühlkörper e tretende heiße Rückschlag-gase werden dabei auf unschädliche Temperatur abgekühlt. Der überdruck des Flammenrückschlages entweicht durch die Sicherheitsventile ttl, n2 ins Freie; dabei wird die Bewegung eines der Sicherheitsventile benutzt, um vermittels einer Verbindung o eine Anzeigevorrichtung zu betätigen.In the event of a flashback, the latter is absorbed by the much larger catch bowl h located directly in front of the smaller connection opening b, whereby the catch bowl valve body g, 1i, i is pushed back onto its seat and closes off the line. Hot non-return gases passing through the heat sink e are cooled down to a harmless temperature. The excess pressure of the flashback escapes through the safety valves ttl, n2 to the outside; the movement of one of the safety valves is used to operate a display device by means of a connection.

Claims

PATENT CLAIMS: r. Device for inhibiting flashbacks Lines carrying gas or gas mixture according to Patent 473 495, characterized in that that the .Seat of the check valve located in the line adapter (a) is arranged in the large diameter of the intermediate piece (a).

2. Apparatus according to claim i, characterized in that the check valve (i) and the catch shell (h) are connected to one another by a wall.

3. Device according to claim r, characterized in that the check valve (i) by a Ring is formed and connected to the catching tray (lt) by means of cross members (Fig. 7y.

4. Apparatus according to claim r, 2 and 3, characterized in that the collecting bowl valve body (h, i) is guided twice, on the one hand by means of a guide shaft (g), on the other hand at its large diameter.

5. Apparatus according to claim r, 2, 3 and 4, characterized in that the large diameter of the intermediate piece (a) arranged spider (e1), in which the check valve is guided, at the same time is designed as a valve seat (Fig. 1 and 2).

6. Apparatus according to claim 1, 2, 3, 4 and 5, characterized in that the cooling body (e) arranged in the sense of the normal flow direction behind the valve seat simultaneously serves as a guide for the collecting bowl valve body (g, h, i) (Fig . 2).

7. Apparatus according to claim r, 2, 3, 4 and 6, characterized in that the catch shell valve body (g, h, i) with omission of the spider (e1) in a guide (g2) arranged on the intermediate piece (a) is guided (Fig. 4, 5, 7 and 9). B.

Device according to any of the preceding claims, characterized in that the heat sink (e) is designed at the same time as a valve seat is (Fig. 5). G.

Device according to any one of the preceding claims, characterized in that the collecting bowl valve body (h, i) is provided with openings for the gas flowing through and is guided in the large diameter of the intermediate piece (a) (Figs: 7, 8 and 9). i o.

Apparatus according to claim 9, characterized in that the collecting bowl valve body (h, i) is at the same time the carrier of a heat sink (e), which latter - in the sense the normal direction of flow before or after - the breakthroughs of the catching shell valve body covered (Fig.8). i i.

Device after each of the preceding claims, 'characterized in that in the sense of the normal flow direction a heat sink (e) is arranged in front of the valve seat. 1z.

Device after each of the preceding claims, characterized in that the safety valves (it1, n2) of the device in the sense of the normal flow direction behind the valve seat or the heat sink (s) in the further course of those affected by flashback Line are arranged (Fig.9).

13. Device according to any of the preceding claims, characterized in that the valve opening (c1) with a second body (a1) is overshadowed, from which the connecting piece (c) branches off in any direction (Fig.io).