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Vorrichtung für Acetylengas-Schneid- oder Schweißbrenner zur Verhinderung
des Gasgemisch-oder Flammenrücktritts in die Gasleitung Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung für Schweiß- und Schneidbrenner zur Verhütung des Gasgemisch- oder Flammenrücktritts
in die Brenngasleitung unter Verwendung eines unter Federbelastung in entgegengesetzter
Richtung zur Gaseinströmungsrichtung stehenden Brenngasrückschlagv entils und eines
Gasgemischablaßventils in der Brenngasleitung. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser
Art ist das betriebssichere, ausreichende selbsttätige Offnen des unter Federbelastung
stehenden Brenngasrückschlagventils nur bei entsprechend hohem Überdruck in der
Brenngaszuführüngsleitung von der von dem zuströmenden Brenngas beaufschlagten Seite
des Rückschlagventils gewährleistet. Bei Verwendung von Niederdruck-Brenngaserzeugungsanlagen
entstehen wesentliche Sch@@ ierigkeiten in dieser Hinsicht. In allen Fällen hat
dies die Notwendigkeit einer unerwünscht schwachen Ausführung der Gegendruckfeder
des Rückschlagventils zur Folge. Hinzukommt, daß bei dem verhältnismäßig kleinen
Querschnitt der Brenngaszuführungsleitung und des Ventilsitzes des Rückschlagventils
dieses verhältnismäßig zweit von seinem Ventilsitz abgehoben werden muß, um eine
ausreichende Brenngaszuströmung nach dem Brennermundstück zu ermöglichen. Die schwache
Gegendruckfeder ergibt im Zusammenhang mit dem notwendigen großen Abstand des geöffneten
Rückschlagventils von seinem Ventilsitz die Gefahr eines nicht rechtzeitigen Schließens
des Rückschlagventils in Fällen der Gefahr. Rückschlagsicherungen mit einer Membran
als Rückschlagventil in einer Ventilkammer beseitigen die vorerwähnten Mängel nicht
und können schon wegen der Verwendung einer einem Unterdruck oder dem Explosionsdruck
ausgesetzten Gegendruckkammer unddem@unerwünschtvielRaum beanspruchenden umständlichen
Aufbau für Schneid- und Schweißbrenner mit den zur Verfügung stehenden engen -Raumverhältnissen
nicht verwendet werden. Soweit bei den bekannten. Anordnungen das Brenngasrückscltlagventil
und das Gasgernischablaßventil hinter dem Brenngasabschlußventil angeordnet sind,
besteht beim wiederholten Inbetriebsetzen des Brenners die Gefahr, daß zwischen
(lem
Brenngasriickschlagventil und demBrenngasabschlußventil noch ein Gasgemisch vorhanden
ist, so daß beim Anzünden des Brenners. Flammenrückschlag erfolgen kann.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch beseitigt, daß der
Ventilsitz und der von diesem eingeschlossene Raum des Brenngasrückschlagventils
an der von dem zustrdinenden Brenngas beaufschlagten Ventilseite wesentlich größer
als der Querschnitt der Brenngaszuleitung ausgebildet ist.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der
Erfindung dargestellt. Es'zeigt: Abb. i einen Schweißbrenner im Längsschnitt in
unbenutztem Zustand, , Abb. 2 den gleichen Brenner während des normalen Betriebszustandes,
Abb. 3 den gleichen Brenner .während des anormalen Betriebszustandes bei rückströtnendem
Sauerstoff, Abb. .l den gleichen Brenner im Horizontalschnitt durch das Gasgemischabschlußventil
nach der Linie A-B der Abb. 2.
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i ist der Brenner finit der Brenngaszuführungsleitung 2 und der Sauerstoffzuleitung
3 finit dein Absperrorgan 4. und der Mischkammer 5 an der Brennerdüse. Über der
Brenngasleitung 2 ist das Ventilgehäuse 6 mit abilehmbarem Deckel 7 angeordnet,
welches um die Brenngasleitung 2 herum einen Ventilsitz e aufweist, auf welchem
sich ein Ventiltellerg mit Abdichtungsscheibe io aus Gummi o. dgl. auflegt. Der
Ventilteller 9 wird von einer Spindel i i geführt. welche in eine axiale Bohrung
12 des Ventiltellers 9 hineinragt und mit Gewinde 13 durch den Deckel 7 hindurchgeführt
und zu diesem axial verstellbar angeordnet ist. Der Ventilteller kann auch zusätzlich
im Gehäuse 6 unmittelbar. geführt «-erden. Die Verstellung erfolgt durch Drehen
mittels einer scheibenföriliigen Handhabe 14. außerhalb des Gehäuses 6. Die Durchtrittsstelle
der Spindel i i im Deckel 7 ist durch Stopfbüchsenmutter 15 mit Packung 16 abgedichtet.
Die Spindel i i besitzt eine mittlere Längsbohrung 17 und zwei in Abständen übereinanderliegende
Querbohrungen 18 und i9. Die Längsbohrung 17 ini.indet in eine größere Bohrung 2o
mit einem Ventilsitz 21. auf den sich ein Riickschlagventil 22 mit Abdichtungsscheibe
23 und Gegendruckfeder 2.1. auflegt. Die Feder 24 legt sich oben gegen einen mit
Gewinde 25 auf die hohle Spindel i i aufschraubbaren Deckel 26, welcher mit einer
Öffnuilg 27 versehen ist. Das Rückschlagventil 22 ist in der Bohrung 2o geführt
und besitzt außen Abflachungen oder Längsnuten 28 zum Durchtritt des Gasgemisches
oder Sauerstoffes bei geöffnetem Ventil22 (Abb. .l). Die Feder 24 ist in einer mittleren
Bohrung 29 des Ventils 22 und in einer Bollrung3o im Deckel 26 geführt. Für
den Ventilteller 9 ist eine Gegendruckfeder 31 vorgesehen. Von der das Rückschlagventilo
umgebenden Kammer 32 des Ventilgehäuses 6 führt eine Leitung 33 nach der Mischkammer
5 des Brenners.
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Die Wirkungsweise der neuen Sicherheitsvorrichtung ist wie folgt:
Im nicht benutzten Zustand nehmen die einzelnen Teile der Vorrichtung die aus Abb.
i ersichtliche Lage eilt, wobei das Rückschlag- und Absperrventil 9 geschlossen
und die Ventilspindel i i Heruntergeschraubt ist. Ebenso ist das Satierstoffventil.I
geschlossen.
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Bei Inbetriebsetzung des Brenners i «-ird das Ventilg durch Hochdrehen
der Spindel r i freigegeben, bleibt aber unter dem Einflul' der Feder 31 geschlossen.
Nachdem das Sauerstoffventi1.I geöffnet ist, strömt Sauerstoff mit Überdruck nach
der Kammer ,3 und erzeugt in der Brenngasleitung 33 und der Ventilkammer 32 eine
Saugwirkung. unter deren Einfluß im "Zusammenhang niit (ieni Gasdruck inderBrenngasleitutlg2
das@'entil9 entgegen dem Druck der Feder 3 i ge@'@ftnet wird (Abb. 2). Es strömt
dann Brenngas in Pfeilrichtung nach Abb. 2 ebenfalls nach der Mischkammer 5 und
mischt sich hier mit dein Sauerstoff.
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Tritt nun während des Betriebes eine Verstopft<tng der Brennerdüse
auf oder gellt die Flamme aus, so kann Sauerstoff von der Mischkammer 5 in die Brenngasleitung
33 und die Kammer 32 strömen (4bb. 3). Damit hört die Saugwirkung auf die Kammer
32 auf. und die Brenngasströmung nimmt ab oder hurt ebenfalls auf. Hierbei schließt
sich das \'entil9 unter dem Einfluß der Feder 3 i sofo -t und verhindert das Einströmen
von Sauerstoff in die Brenngasleitung 2. Nininit (ler Druck in der Kammer 32 «-eiter
zti, so iitinet sich das Rückschlagventil22 entgegen dein Druck der Feder 2d. und
läßt den Sauerstoff oder das Mischgas durch die Öffnung 27 abblasen. Hierdurch wird
der Bedienungsmann des Brenners aufmerksam und kann durch Herunterdrehen der Spindel
ii das Ventil 9 schließen. Die von dem aus dein Kanal zuströmenden Brenngas beaufschlagte
Fläche des Absperr- und Rückschlagventils 9 ist uni ein Vielfaches größer als der
Querschnitt des Kanals 2 und wesentlich größer als die von der Kammer 32 her beaufschlagte
Fläche des Ventiltellers 9. Dadurch wird erreicht, daß trotz verhältnismäßig starker
Ausführung der Gegendruckfeder 31 das Ventil 9 unter dein Einfluß der von dem düsenartig
ausströmenden Sauerstoff erzeugten Saugwirkung leicht angehoben und in der geöffneten
Stellung vott der Brenngasströmung gehalten «-erden kann.
Läßt die
Brenngasströmung nach, so schließt sich das Ventil 9 mehr und mehr unter dem Druck
der Feder 31 und ist beim Zurückströmen des Sauerstoffes durch dieLeitung33 in die
Kammer 32 schon geschlossen. Der Sauerstoff dringt dann durch die Bohrungen 18 und
i9 in den Kanal 17 und öffnet bei genügendem Überdruck das Ventil 22, um dann durch
dessen Längskanäle 28 und die Bohrung 2o sowie die Öffnung 27 ins Freie zu entweichen.
Das Rückschlagventil 9 dient zu-_#ammen mit der Spindel i i gleichzeitig als Absperrventil
für die Brenngasleitung. Das Ablaßventil 22 kann auch an -anderer Stelle des Brenners
i oder des Ventilgehäuses 6 angeordnet werden. An Stelle der rechtwinkligen Anordnung
des Ventilgehäuses 6 mit den Ventilen 9 und 22 zum Brenner i und der Brenngasleitung
können die Ventile mit dem Gehäuse auch schräg oder parallel dazu angeordnet werden.
An Stelle von Tellerventilen können auch andersgeformte Ventile verwendet werden.
Das Ventilgehäuse 6 kann mit dem Brenner einstückig verbunden werden. Die Vorrichtung
ist für beliebige Brenner verwendbar, in denen 'zwei oder mehr Gase gemischt werden.
Durch Verhütung von Explosionen hinter dem Brenngasabsperrcentil werden die Schläuche
zwischen Brenngaserzeugeranlage, Aufnahmebehälter oder Zwischenorgan und Brenner
geschont, da die Sicherheitsvorrichtungen gegen Explosionen gewöhnlich nahe dem
Gaserzeugungs- oder Aufbewahrungsbehälter angeordnet sind.