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Abreiß-Sicherheitsverschluß Die Erfindung betrifft einen Abreiß-Sicherheitsverschluß
für Druckgefäße, z. B. hydraulische Akkumulatoren, Gasflaschen und sonstige Behälter
oder Leitungen, in denen durch außergewöhnliche Umstände, beispielsweise durch äußere
Wärmeeinwirkung, außerordentlich hohe und sodann gefährlich werdende Drucksteigerungen
vorkommen können.
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Sicherheitsverschlüsse, die bei hohen Gefäßinnendrücken eine Materialzerstörung
erfahren, gibt es bereits in verschiedenerlei Arten und Ausführungen. Ihr besonderer
Vorteil gegenüber den Sicherheitsdruckauslaßventilen liegt in der absoluten Dichtigkeit
bis zutn Augenblick der bei einer gewissen Belastung eintretenden Zerstörung. Bekannt
sind z. B. Aufreißsicherungen mit einer sog. Platzmembran oder mit einer durch ein
Schlagwerkzeug zerstörbaren Scheibe oder gar mit einer Verschlußhülse, die vom Gefäßinnendruck
zusammengequetscht werden kann und sich dabei von selbst oder unter Mitwirkung eines
besonderen Schneidwerkzeuges zerstört.
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Neben diesen biegebeanspruchten, schlagbeanspruchten oder druckbeanspruchten
Sicherungen gibt es auch noch die rein auf Zug beanspruchten Sicherheitsverschlüsse,
auf die speziell die vorliegende Erfindung sich bezieht. Soweit bekannt, gibt es
diese Verschlüsse bis jetzt allerdings nur in der Ausführung als sog. Brechkappe,
mit einer rings ihres Umfanges vorgesehenen Schwächungsnut, die
den
auf Zug beanspruchten Abreißquerschnitt der Kappe bestimmt.
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Die Erfindung bringt einen statt der Brechkappe verwendbaren neuen
Abreiß-Sicherheitsverschluß. Das wesentlichste Kennzeichen desselben liegt darin,
daß als Mittel zum Abschließen der Druckausblasöffnung des Druckgefäßes ein Stopfen
vorgesehen und druckseitig an diesem Stopfen ein ihn bis zur höchstzulässigen Druckgrenze
in der Verschlußstellung zurückhaltender, in der Ausblasöffnung verankerbarer Abreißbolzen
als *icherungsmittel angebracht ist.
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Abreiß-Sicherheitsverschlüsse dieser erfindungsgemäß neuen Ausführung
bringen gegenüber der altbewährten Brechkappe einen erheblichen Fortschritt, insofern
als jetzt erstmalig die eigentliche Sicherung, d. h. die durch Querschnittsschwächung
bestimmte Reißzone, aus dem Verschlußmittel herausgelassen und in einen das Verschlußmittel
(Stopfen) in der Verschlußstellung haltenden Bolzen (Abreißbolzen) verlegt ist.
Die bei unzulässig hohem Druck eintretende Materialzerstörung wird jetzt das eigentliche
Verschlußmittel überhaupt nicht mehr berühren. Das Verschlußmittel als solches ist
somit wiederholt verwendbar. Hinzu kommt, daß das eigentliche Sicherungsmittel,
d. h. die durch Querschnittsschwächung bestimmte, im Abreißbolzen lediglich durch
Eindrehen einer Schwächungsnut zu erzeugende Abreißzone, in jenem Bolzen praktisch
weit einfacher, billiger und zuverlässiger bzw. präziser als bei der Brechkappe
hergestellt werden kann; denn die Brechkappe erfordert zur Herstellung der Abreißzone
nicht nur ein bloßes Eindrehen einer Schwächungsnut, sondern auch noch ein Ausdrehen
eines gewissen Hohlraumes in ihrem Inneren. Der Materialabfall beim Ausdrehen des
Hohlraumes einer Brechkappe ist ein Verlust, der bei der Erfindung vermieden ist
und dem Sicherheitsverschluß im ganzen zugute kommt, insofern als das zur Schaffung
der Abreißzone erforderliche Material, das zur Herstellung der Brechkappen in entsprechend
dicken Stangen geliefert werden muß, jetzt eigens für die Anfertigung der Abreißbolzen
in verhältnismäßig dünnen Stangen geliefert werden kann. Konnten bislang aus einer
gegebenen Menge eines geeigneten Werkstoffes 'Brechkappen untereinander gleicher
Größe und gleicher Zugfestigkeit in einer jeweils bestimmten, nur verhältnismäßig
kleinen Stückzahl hergestellt werden, so können die Abreißbolzen für Sicherheitsverschlüsse
gemäß der Erfindung aus der gleichen Menge des genau gleichen, aber in dünneren
und deshalb längeren Stangen lieferbar Materials in erheblich größerer Stückzahl
hergestellt werden. Dabei ist wichtig, zu wissen, daß bei Sicherungen der hier in
Rede stehenden Art neben der Größe des Abreißquerschnittes auch die Beschaffenheit
des Materials im Abreißquerschnitt selbst eine bedeutsame Rolle spielt. Es kommt
deshalb sehr darauf an, untereinander gleichwertige Sicherungen aus einer und derselben
Materialstange und zudem auch noch in möglichst großer Vielzahl herstellen zu können.
Speziell dieser For- , derung ist durch die Erfindung in höchst vorteilhafter Weise
entsprochen. Für den Fall der Zerstörung eines Verschlusses können jetzt größere
Stückzahlen eines aus bestimmt dem gleichen Material bestehenden und auch bestimmt
gleichwertigen Ersatzes geliefert bzw. auf Vorrat gehalten werden.
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Kennzeichnend für die Erfindung ist des weiteren die Tatsache, daß
bis zum Eintritt der Zerstörung des Verschlusses eine absolute Dichtigkeit im Sitz
des stopfenartigen Verschlußmittels selbsttätig unterhalten wird, und zwar mittels
eines druckseitig in eine Auskehlung zwischen Stopfen und Wandung der Ausblasöffnung
eingelegten Dichtungsringes. Der wesentlichste Vorteil hierbei ist, daß es praktisch
vollkommen genügt, den Verschlußstopfen mit leichtem Lauf- bzw. Gleitsitz in die
zu verschließende Öffnung einzupassen.
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In der Auskehlung zwischen Stopfen und Wandung der Druckausblasöffnung
ist der Dichtungsring durch selbst verursachte Reibung oder durch irgendein besonderes
Stützmittel in Stellung gehalten. Der vorschriftsmäßige Sitz des Dichtungsringes
ist also immer verbürgt, auch wenn das zu sichernde Gefäß ganz ohne Innendruck sein
sollte.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt.
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Es bezeichnet i den Verschlußstopfen für die Druckausblasöffnung,
a einen an diesem Stopfen druckseitig angebrachten, hier beispielsweise eingeschraubten
Abreißbolzen, 3, die zur Bestimmung des Abreißquerschnittes eingedrehte Schwächungsnut
dieses Bolzens und 4 ein in der Öffnung festliegendes Verankerungsmittel für diesen
Bolzen. Die Verbindung zwischen dem Bolzen und seinem Verankerungsmittel ist hier
ebenfalls als Schraubverbindung vorgesehen, was jedoch nicht hindert, auch irgendeine
andere, schnell lösbare Festverbindung vorzusehen, z. B. eine solche nach Art einer
Stift-Schlitzverbindung. Das Verankerungsmittel darf dem Druck aus der Leitung 5
den Weg zum Verschlußstopfen natürlich nicht versperren. Im Verankerungsmittel sind
deshalb Durchlässe 6 vorgesehen.
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Unter dem Einfluß des Gefäßinnendruckes hält sich der Verschluß bis
zum Eintritt der Materialzerstörung ganz von selbst dicht. Die Möglichkeit hierzu
ist durch den Ring 7 geschaffen, der in die mit 8 bezeichnete Auskehlung zwischen
dem Stopfen und der von ihm verschlossenen Öffnung eingelegt ist. Der Gefäßinnendruck
hält den Ring 7 fest und absolut dicht abschließend gegen seinen Sitz in der Auskehlung
B.
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9 ist ein Stützring, dessen Aufgabe es ist, den Dichtungsring 7 in
seiner vorschriftsmäßigen Lage zu sichern, sofern oder solange ein Gefäßinnendruck
als Andruckmittel für den Ring 7 nicht vorhanden ist. io ist eine dem Stützring
untergelegte Andruckfeder.
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Die Auskehlung zum Aufnehmen des Dichtungsringes 7 könnte auch in
einer punktiert angedeuteten Ausführung vorgesehen sein. Eines besonderen Stützringes
9 würde es dann nicht unbedingt
mehr bedürfen. In dieseiii Falle
würde schon die eigene Reibung des Dichtungsringes innerhalb der Auskehlung genügen,
die vorschriftsmäßige Stellung dieses Ringes zu sichern.
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Aus Zweckmäßigkeitsgründen sind alle Teile des Verschlusses in ein
Vorsatzstück i i der aus dem zu sichernden Behälter herausführenden Leitung 5 eingebaut.
Die Befestigung des Vorsatzstückes an dem Behälter ist leicht lösbar gestaltet;
vorteilhaft mittels einer Haltevorrichtung 12, die zugleich Mittel zum Auffangen
des evtl. herausgetriebenen Stopfens i sein soll.