DE7322718U - Vorrichtung zum Betatigen einer Nachstromsperre - Google Patents

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PATENTANWALTVIΡΙ,-ΪN$. W.GEIERSBACH ,,

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Ludwig Schmitz oHG, 4010 Hilde±i, Humboldts tr. 16 Vorrichtung zum Betätigen einer Nachströmsperre

Die feuerung betrifft eine Vorrichtung zum Betätigen einer thermisch gesteuerten I\Fachströmsperre an trockenen Gebrauchsstellen-Vorlagen für Brenngas-Verteilungsleitungen beim Schweißen, Schneiden oder bei verwandten Arbeitsverfahren mit einem federbelasteten Absperrventil, das den Einlaß für die Brenngaszufuhr im Betriebszustand geöffnet hält und bei einem Flammenrückschlag oder Nachbrennen verschließt,

Bei Verwendung von Brenngasen beim Schweißen, Schneiden und verwandten Arbeitsverfahren muß durch Sicherheitsmaßnahmen dafür gesorgt werden, daß Deflagrationen oder Detonationen, z.B. durch Flammenrückschläge nicht in die A Brenngas-Verteilungsleitungen, -behälter und -Erzeugungsanlagen einlaufen können. Diesem Zweck dienen Sicherheitsvorlagen, die an den Gasentnahmestellen in Brenngas-Verteilungsleitungen eingesetzt und als Gebrauchsstellen-Vorlagen bezeichnet werden.

Trockene Gebrauchsstellen-Vorlagen für Brenngase haben zum Verhindern von Flammendurchschlägen eine Flammensperre, zum Verhindern des Rücktritts von Druckluft oder Druck-

Sauerstoff stromaufwärts der Vorlage in die Brenngasleitung ein Gasrücktrittsventil und zum automatischen Absperren der weiteren Brenngaszufuhr bei jedem auf die Vorlage treffenden Flaminenrückschläg oder Ansprechen dieser Absperrautomatik beim sofgenannten "Nachbrennen" nach einem Flamraenrückschlag, d.h« wenn sich an der Oberfläche der Sintermetall-Flammensperre eine stehende Flamme gebildet hat, eine Kachströmsperre.

Die bekannten Nachströmsperren sind druck- oder temperaturgesteuert. Im ersteren Fall wird ein durch eine Arretierung in Offenstellung gehaltenes federbelastetes Ventil durch die Druckwelle eines auftreffenden Flammenrückschlags geschlossen. Bei temperaturgesteuerten ^achströmsperren wird das Ventil durch einen Nylon- oder Perlonfaden oder durch ein Schmelzlot in Offenstellung gehalten. Der Faden oder das Lot schmelzen infolge der starken Erwärmung durch einen Lachbrand und :'as Ventil wird durch Federkraft geschlossen. Der Xunststoff-aden reißt in den meisten Fällen auch schon durch die mechanische Beanspruchung des Ventils beim Auftreffen eines Flammenrückschlags.

Diese Art der Auslösung von i\'achströ'aisperren hat den Nachteil, daß nach einem .Nachbrand die ganze Sicherung ausgebaut und dem Hersteller zur Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft eingeschickt werden muß, denn die Sicherungen sind versiegelt und eine Wiederherstellung der Betriebsbereitschaft durch den Betreiber ist durch die Zulassung der zuständigen Aufsichtsbehörde strengstens untersagt. Ist die Schließfeder gebrochen oder auch nur angebrochen, kann es zu folgenschweren Detonationen, Deflagrationen oder mindestens zu Beeinträchtigungen der Sicherheit kommen.

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Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Betätigen einer thermisch gesteuerten Nachströmsperre an trockenen Gebrauchsstellen-Vorlagen für Brenngas-Verteilungsleitungen so auszubilden, daß unter Beseitigung der aufgezeigten Nachteile und Mangel des vorstehend geschilderten Standes der Technik mit der Vorrichtung mit Sicherheit ein !Flammendurchschlag infolge Nachbrennens verhindert wird und nach dem Auslösen der Vorrichtung infolge eines Nachbrennes das Absperrventil selbsttätig, d.h. ohne Eingriff von außen, wieder in seine Bereitschaftsstellung zurückbewegt wird.

Diese Aufgabe wird mit der Neuerung dadurch gelöst, daß das Absperrventil mittels eines Thermostaten in seine Schließstellung bewegbar ist.

Der dadurch erzielbare technische Fortschritt beruht auf folgenden Vorteilen. Bei Erreichen einer bestimmten Temperatur innerhalb der Sicherung wird eine Kolbenstange aus dem Thermostaten ausgefahren und eine am Ende der Kolbenstange angebrachter Kolben in einen Dichtungsring gedrückt. Dadurch wird das l^achströmen von Brenngas unterbunden. Da das Absperrventil von einem Thermostat geschlossen wird, ist eine Arbeitsweise unabhängig von einer Feder und deren Versagen £ infolge Bruch oder Ermüdung.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Neuerung, der wesentliche Bedeutung zukommt, besteht das Absperrventil aus einem Kolben, der über eine Kolbenstange mit dem Thermostat verbunden ist. Dadurch ist es möglich, das Absperrventil unmittelbar durch den Thermostaten zu steuern.

Während an dem einen Ende der Kolbenstange der Kolben angebracht ist, bildet das andere Ende der Kolbenstange einen Teil des Thermostaten selbst. Außer der Kolbenstange sind

dadurch weit3re Kraftübertragungsglieder nicht notwendig.

Damit nach Abkühlung des Thermostaten die weitere Zufuhr von Brenngas ohne einen Eingriff von auße^i wieder freigegeben wird, ist der Kolben und die Kolbenstange mittels einer Rückholfeder in seine Offenstellung zurückbewegbar. Dadurch ist eine Demontage der Sicherheits-Vorlage und ihre Eineendung an den Hersteller nicht mehr erforderlich. Ferner wird hierdurch erreicht, daß eine unnötige Lagerhaltung an Sicherheits-Vorlagen nicht mehr nötig ist und die (y für den Ein- und Ausbau einer neuen Sicherheits-Vorlage aufgewendete Arbeitszeit eingespart wird. Das ist insbesondere bei HauptStellen-Vorlagen von Bedeutung, weil hier die Sicherheits-Vorlage vom Benutzer nicht mehr selbst ausgebaut werden kann, sondern eine Rohrleitungsbaufirma damit beauftragt werden muß.

Bei der praktischen Ausführung isb der Kolben in seiner Schließstellung durch einen Dichtungsring abgedichtet. Dadurch wird eine einfache und problemlose Absperrwirkung erreicht.

Die Neuerung ist in der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel veranschaulicht, das eine Nachströmsperre einer trockenen Gebrauchsstellen-Vorlage abgebrochen im Längsschnitt und gegenüber der praktischen Ausführungsform im größeren Maßstab zeigt.

Die Vorrichtung zum Betätigen einer thermisch gesteuerten Nachströmsperre an trockenen Gebrauchsstellen-Vorlagen gemäß der Neuerung ist zusammen mit einer Flammensperre 10 in einem rohrförmigen Gehäuse 12 angeordnet. Die Flammensperre 10 besteht aus einem Formkörper 14 aus porösem Sintermetall, vorzugsweise aus gesondertem Chrom-Nickel-Stahl, der die Form eines Hohlzylinders hat, der mittels einer

runden Haltescheiue 16 an seinem einen und einer gleichen, nicht weiter dargestellten Haltescheibe an seinem anderen Ende mittig und in gleichmäßigem Abstand zur Gehäuseinnenwand in das Gehäuse fest eingesetzt ist. Die Haltescheibe 16 am einen und die Haltescheibe am anderen Ende des Formkörpers 14 sind über eine Abstandshdlse 13 mittels einer Eingangsverschraubung 20 und einer ebenfalls nicht weiter dargestellten Ausgangsverschraubung in dem Gehäuse 12 befestigt.

Der Formkörper 12 ist quer zu seiner Achse an zwei Stellen unterbrochen und in mehrere Abschnitte 14a, 14b, 14c unterteilt. Zwischen den Abschnitten 14a und 14b einerseits und den Abschnitten 14b und 14c andererseits ist; je ein Bund 22a bzw. 24a einer Pührungsscheibe 2c bzw. einer Lagerscheibe 24 eingespannt, die dadurch innerhalb der Flammensperre 10 fest angeordnet sind. Die Haltescheibe 16 ist mit mehreren kreisförmig angeordneten Durchgangsbohrungen 16a, die Führungsscheibe 20 mit mehreren kreisförmig angeordneten Durchgangsbohrungen 22b und die Lagerscheibe 24 mit mehreren kreisförmig angeordneten Durchgangsbohrungen 24b für den Durchtritt des Brenngases versehen.

Außerdem haben die Haltescheibe 16 und die Führungsscheibe 22 je eine mittlere Durchgangsbohrung 16b bzw. 22c, in denen eine Kolbenstange 26 verschiebbar geführt ist. An dem einen. Ende 26a der Kolbenstange 26 ist ein Kolben 28 angebracht, der in eine mittlere Bohrung 20a der Singangsverschraubung 20 einschiebbar ist und mit dem dort mittels eines Dichtungsringes 20b ein gasdichter Verschluß herstellbar ist. Das andere Ende 26b der Kolbenstange 26 taucht in die Füllung 32 eines an sich bekannten Thermostaten 30 ein, dessen Gehäuse 34 in einer mittlerem Sackbohrung

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24ο der Lagersohei.be 24 aufgenommen ist. Die offene Stirnseite des Thermostatgohäuses 54 ist unter Zwischenlage einer Dichtungsscheibe 36 mittels einer Kappe 38 verschlossen, die beide mit je einer Durchgangsbphrung für die Kolbenstange 26 versehen sind. Eine Rückholfeder 40 ist mit ihrem einen Ende in einer Ausnehmung 42 der Haltescheibe 16 und mit ihrem anderen Ende in eine Ausnehmung 44 eines mit der Kolbenstange 26 fest verbundenen Lagertellers 46 eingelassen.

Die Kachströmsperre arbeitet wie folgt: Beim Schweißen strömt das Brenngas in Pfeilrichtung 48 durch die Eingangsverschraubung 20 in die Nachströmsperre und gelangt durch das Absperrventil 20b, 28, die Abstandshülse 18 und die Durchgangsbohrungen 16a, 22b, 24b in das Innere des porösen Formkörpers 14, durchströmt ihn, gelangt in das Gehäuse 12 und wird von dort aus zum Brenner geleitet.

Bildet sich zwischen Brenner und Flammensperre 10 ein explosives Gemisch, das durch Zündung zu einem Flammenrückschlag führt, so erreicht die Flamme und die Druckwelle des Rückschlags zuerst die Außenseite des porösen Formkörper, s 14-, in dem die Flamme im allgemeinen gelöscht wird. Es kann aber auch, zu einem Nachbrennen kommen, wodurch die Temperatur des Brenngases innerhalb des porösen Formkörpers 14 ansteigt. Erreicht diese Temperatur einen bestimmten Wert, dehnt sich die Füllung 32 des Thermostaten 30 aus und schiebt die Kolbenstange 26 aus dem Gehäuse 34 des Thermostaten heraus und damit unter Spannen der Rückholfeder 40 den Kolben 28 in den Dichtungsring 20b, wodurch das Nachströmen von Brenngas gesperrt wird,,

Ist das Nachbrennen beendet, die Flamme gelöscht, kühlt sich der Thermostat wieder ab und die Kolbenstange 26 mit dem Kolben 28 wird durch die Rückholfeder 40 wieder in den

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till till

Thermostat eingeschoben. Da die Ansprechtemperatur des Thermostaten von der Zündtemperatur des Brenngases innerhalb des porösen Formkörpers 14 wesentlich abweicht und eher erreicht wird, wird ein Flammendurchschiag infolge Wachbrennens mit Sicherheit verhindert.

Die Neuerung ist nicht auf das dargestellte und beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern es können auch andere Thermostaten, beispielsweise solche mit einem Wärmefühler, Faltenbalg und wärmedehnbarer Flüssigkeit verwendet werden. Selbstverständlich ist die Nachströmsperre gemäß der BsfiSätiiSg nicht nur bei Gebrauchsstellen -Vorlagen, sondern mit entsprechend größeren Abmessungen auch bei Hauptstellen-Vorlagen einsetzbar.

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T „9— * BezugsZiffernliste	Flammensperre
10	Gehäuse
12	Formkörper
14	Abschnitte
14a ) 14b ) 14c )	Haltesuheibe
16	Durchgangsbohrungen
16a ) 16b )	Abstandshülse
O 18	Eingangsverschraubung
20	Bohrung
20a	Dichtungsring
20 b	Führungßscheibe
22	Bund
22a	Durc&gangsbohrungen
22b ) 22c )	Lagerscheibe
24	Bund
24a	Durchgangsbohrungen
24b	Sackbohrung
24c	Kolbenstange
O 26	eines Ende
26a	anderes Ende
26b	Kolben
28	Thermostat
30	Füllung
32	Gehäuse
34	Dichtungsscheibe
36	Kappe
38	Rückholfeder
40	Ausnehmungen
42,44	Lagerteller
46	Pfeilrichbung
48
G-bl	732271820«. 7ί

Claims (4)

Ill · · I . I · I . ' I j Scbutzansprüche:

1. Vorrichtung zum Betätigen einer thermisch gesteuerten Wachströmsperre an trockenen Gebrauchsstellen-Vorlagen für Brenngas-Verteilungsleitungen beim Schweißen, Schneiden oder bei verwandten Arbeitsverfahren mit einem federbelasteten Absperrventil, das den Einlaß für die Brenngaszufuhr ±z Betriebszustand geöffnet hält und bei einem Flammenrückschlag oder Nachbrennen verschließt, dadurch gekennzeichnet ,daß das Absperrventil (20b, 28) mittels eines Thermostaten (30) in seine Schließstellung bewegbar ist./'

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Absperrventil aus einem Kolben (28) besteht, der über eine Kolbenstange (26) mit dem Thermoastat (30) verbunden ist./

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem einen Ende der Kolbenstange (26) der Kolben (28) angebracht ist und das andere Ende der Kolbenstange (26) ein Teil des Thermostaten (30) bildet./

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3 > dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) und die Kolbenstange (26) bei Abkühlung des Thermostaten (30) mittels einer Rückholfeder (40) in seine Offenstellung zurückbewegbar ist. ι

5· Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (28) in seiner Schließstellung durch einen Dichtungsring (20b) abgedichtet ist. j