DE8700042U1

DE8700042U1 - Druckbehälter für Fluide, insbesondere Druckgasbehälter

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Publication number: DE8700042U1
Application number: DE8700042U
Authority: DE
Original assignee: Amtrol Inc West Warwick Ri Us
Current assignee: Amtrol Inc West Warwick Ri Us
Priority date: 1986-01-16
Filing date: 1987-01-02
Publication date: 1987-04-16
Anticipated expiration: 2007-01-02
Also published as: US4688694A

Description

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AMTROL Inc., 1400 Division Road, West Warwick, R.I. 02893, USA

Druckbehälter fUr Fluide, insbesondere Druckgasbehälter

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter für Fluide, Insbesondere Druckgasbehälter mit zwei dicht nebeneinander angeordneten Anschlüssen für ein Füll- und Entleerventil sowie für ein Sicherheitsventil.

Druckbehälter dieser Gattung besitzen ein Sicherheitsventil oder eine Sicherheitseinrichtung, die verhindert, daß der Druck im Behälter, z.B. beim FiMlen des Behälters, so groß wird, daß Explosionsgefahr besteht. Eine typische Sicherheitseinrichtung besteht aus einer zerbrechlichen Schale, die im Bereich des zugeordneten Behälteranschlusses angeordnet 1st. Die Schale ist längs ihres Umfangs mit der Behälterwandung verschweißt. In der Regel besitzt sie in typischer Weise einen vorstehenden, halbkugelförmigen Boden. Wenn der Druck im Behälter einen vorbestimmten Wer* Überschreitet, z.B. wenn jemand beim Füllen des Behälters absichtlich oder versehentlich zuviel Gas in den Behälter einfüllt, reißt der halbkugelförmige Abschnitt der zerbrechlichen Schale auf. Durch die hohe Geschwindigkeit des ausströmenden Gases können Verletzungen derjenigen Person entstehen, die den Behälter füllt oder ihn benutzt, insbesondere wenn diese Person im Bereich des Gesichtes

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oder des Oberkörpers vom Gasstrahl getroffen wird. Üblicherweise ist das Sicherventil im oberen Abschnitt des Druckbehälters dicht neben dem Füll- und Entleerventil angeordnet. Diese Anordnung ist umso gefährlicher, wenn das Sicherheitsventil zur Entlastung des Druckes im Behälter aufreißt, weil das Gas meistens nach oben

abströmt. Ein hoher Gasdruck kann auch zu einem Bruch der Schweißnaht des Sicherheitsventils führen, wobei dann das Sicherheitsventil nach oben gegen die betreffende Person geschleudert wird. Obgleich die Anordnung eines zerbrechlichen Sicherheitsventils eine wichtige Sicherheitsmaßnahme ist, verursacht seine Funktionsweise manchmal Probleme bei denjenigen Personen, die den Behälter benutzen oder füllen. Es fehlt eine einfache, wirkungsvolle und billige Lösung dieser Probleme.

Aufgabe der Erfindung ist es, auf einfache, wirkungsvolle und billige Art und Weise die sich beim Ansprechen von Sicherheitsventilen an Druckgasbehältern ergebenden Probleme zu überwinden.

Diese Aufgabe wird gelöst mit einem Druckbehälter der eingangs beschriebenen Gattung, der gekennzeichnet ist durch eine Ablenkeinrichtung, die sich berührungsfrei und wenigstens bereichsweise über das Sicherheitsventil erstreckt, ohne eine Entlastungsströmung aus dem Sicherheitsventil zu behindern. Die Ablenkeinrichtung kann Insbesondere eine ebene Platte sein oder eine Platte mit einem ebenen Abschnitt, der sich über das Sicherheitsventil erstreckt.

Das Sicherheitsventil 1st ^rbrechiich, damit es reißt, wenn der Druckbehälter bis zu einem zu hohen Gasdruck gefüllt wird. Die Ablenkplatte 1st breit genug und erstreckt sich weit genug über die Oberseite des Sicherheitsventils« »&ogr; daß sie verhindert, daß das aus dem

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gerissenen Sicherheitsventil austretende Gas nach oben abströmt und den Kopf oder den Oberkörper einer sich Über den Behälter beugenden Person trifft. Die Ablenkplatte verhindert auch, daß die Person von Teilen des gerissenen Sicherheitsventils getroffen wird.

Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert; es zeigen:

Fig. 1 eine Vorderansicht eines Druckgasbehälters,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Gegenstandes nach Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 4 teilweise einen Schnitt in Richtung A-A durch den Gegenstand nach Fig. 1,

Fig. 5 einen Querschnitt durch eine Ablenkplatte am Druckgasbehälter nach den Figuren 1 bis 4.

Der in der Zeichnung dargestellte Druckgasbehälter 100 1st zylindrisch und besteht aus einem oberen Behälterteil 102 sowie einem unteren Behälterteil 104, die längs einer Schweißnaht 106 miteinander verschweißt sind. Der zylindrische Druckgasbehälter besitzt ein Fassungsvermögen von 12,129 cm³, eine Höhe von 336,55 mm, einen Innendurchmesser von 228,60 mm, ein Wasser-Fassungsvermögen von 12,11 kg, er 1st ausgelegt fUr einen PrUfdruck von 22,4 bar und einen minimalen Berstdruck von 44,8 bar. Das untere Ende eines Gehäuses 86 eines Ventils 108 ist in einer Anschlußöffnung 160 im oberen Behälterteil 102 montiert. Über das Ventil 108 kann der Druckgasbehälter 100 mit Druckgas gefüllt bzw.

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entleert werden. Das Ventil 108 besitzt einen düsenartigen Auslaß 122 und einen Verstellknopf 92. Das Ventil 108 ist vorzugsweise so ausgebildet, daß der entleerte Druckgasbehälter 100 nicht wieder gefüllt werden kann. Ein derartiges Ventil ist in der US-Patentanmeldung Ser. No. 619,5.33 vom 11. Juni 1985 beschrieben. Das Ventil 108 1st für einen Venti1 spindeldruck von 6,9 bar ausgelegt. Der untere Teil des Gehäuses 86 besitzt ebenso wie die Anschlußöffnung 160 ei»*:?« kreisförmigen Querschnitt. Eine Ablenkplatte 110 weist eine zentrale Bohrung auf, durch das sich das Gehäuse 86 des Ventils 108 mit hinreichendem Spiel erstreckt, so daß es möglich ist, die Ablenkplatte 110 und das Ende des Gehäuses 86 mit dem oberen Behälter 102 durch MIG-Schweißung zu verschweißen. Fig. 5 zeigt den Anschluß der Ablenkplatte 110 an den unteren Teil des Gehäuses 86 des Ventils 108 und des Druckbehälters 100 mit dem unteren Ende des Gehäuses 86 in der Anschlußöffung 160.

Jede Seite der Ablenkplatte 110 besitzt einen Flügel, der zu einem C-förmigen Querschnitt gerollt ist und um untere Teile eines Handgriffs 116 gelegt ist. Der Handgriff 116 besitzt außerdem dazu senkrechte Teile 118 und 120. Die Orientierung des Ventils 108 1st derart, daß sein düsenartiger Auslaß 122 sich orthogonal zu den seitlichen C-Abschnitten 112 und 114 der Ablenkplatte 110 erstreckt. Wie in Fig. 4 dargestellt, besitzt der C-Abschn1tt 112 und ebenso der C-Abschn1tt 114 eine seitliche Ö'ffung 124, durch die der untere Teil des Handgriffs 160 mit dem C-Abschnitt 112 bzw. 114 verschweißt wird.

Dicht neben dem Ventil 108 befindet sich ein Sicherheitsventil 148, welches z.B. 1n F1g. 3 angedeutet 1st. Ein Abschnitt 128 der Ablenkplatte 110 erstreckt sich

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bereichsweise über das Sicherheitsventil 148, wie das am besten aus Fig. 4 ersichtlich ist. Das Sicherheitsventil 148 weist eine Scheibe 130 mit einem zentralen napfförmigen Abschnitt 132 auf. Das Sicherheitsventil I 148 ist gasdicht an den Druckgasbehälter 100 angeschlos-

I' . sen. Der zentrale Teil 134 des Bodens 136 des zerbrech-

]■■ liehen, napfförmigen Abschnittes 132 ist halbkugel

förmig ausgebildet und nach außen gewölbt. Die Scheibe

| 130 ist über eine AusiaBöffung 138 im oberen Behälterteil

&iacgr; 102 angeordnet. Die Auslaßöffnung 138 ist ebenfalls

I napfförmig ausgebildet und besitzt eine Seitenwandung

1 140 sowie einen Boden 142. Ein kurzer Stutzen 144

f bildet eine Öffnung 146 im Boden 142. Die Öffnung

146 ist ist typischer Weise eine gelochte Entlastungs- i Öffnung mit einem Durchmesser, der eine hinreichende

fi Entlastungsströmung gewährleistet.

\ Der Abstand G zwischen der Unterseite 128 der Ablenk-

I platte 110 und der Fläche im mittleren Teil der Scheibe

f' 130 des Sicherheitsventils beträgt vorzugsweise 2,54

\ mm. Er sollte jedoch groß genug sein, um eine ungestörte

Strömung bei Entlastung des Druckbehälters zu ermöglichen. Der Winkel zwischen der Unterseite des Abschnitts ·; 128 und der Oberseite der Scheibe 130 liegt zwischen

■ 10 und 25° und beträgt vorzugsweise ungefähr 15°.

Das Ende des Abschnitts 128 der Ablenkplatte 110,

' welches sich über die Scheibe 130 des Sicherheitsventils

I 148 erstreckt, reicht manc'imal nicht über die vertikale

1 Mittelachse der Scheibe 130 hinaus. Das ist unkritisch,

I wenn nur der Abschnitt 128 der Ablenkplatte 110 so

I positioniert 1st, daß er das Entweichen des Druckgases

% aus dem gerissenen, napfförmigen Abschnitt 132 nicht

I behindert, gleichzeitig aber den austretenden Gfts*trah1

* so ablenkt, daß er nicht ungewollt gegen den Kopf

ader den Oberkörper eines Benutzers trifft.

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Claims

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Schutzansprüche

1. Druckbehälter für Fluide, insbesondere Druckgasbehälter, mit zwei dicht nebeneinander angeordneten Anschlüssen für einen Füll- und Entleerventil sowie für ein Sicherheitsventil, gekennzeichnet durch eine Ablenkeinrichtung (110), die sich berührungsfrei und wenigstens bereichsweise über das Sicherheitsventil (148) erstreckt, ohne eine Entlastungsströmung aus dem Sicherheitsventil (148) zu behindern.

2. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ablenkeinrichtung als Ablenkplatte (110) ausgebildet ist, die mit einem Ende an einen Teil des Ventils (108) dich", neben dem Druckbehälter (100) oder im oberen Bereich des Druckbehälters (100) neben dem Sicherheits ventil (148) angebracht ist.

3. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das andere Ende (128) der Ablenkplatte (110) sich bis über das Sicherheitsventil (148) erstreckt.

4. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (148) eine Scheibe (130) aufweist, die oberhalb einer Auslaßöffnung (138) angeordnet ist und die gasdicht mit dem Druckgasbehäl ter (100) verbunden ist.

5. Druckbehälter nach einem dar Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckgasbehälter (100) sowie die Scheibe (130) des Sicherheitsventils (148) aus Metall be stehen und daß die Scheibe (130) längs ihres Umfangs mit der Oberfläche des Druckgasbehälters (100) verschweißt ist.

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6. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch I gekennzeichnet, daß die Auslaßöffnung (138) des Druckgas-

1 behälters (100) einen kreisförmigen Querschnitt besitzt

I und daß der Abschnitt (128) der Ablenkplatte (110), der

I 5 sich über das Sicherheitsventil (148) erstreckt, im we-

I sentlicfcen eben ist.

I 7. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 6. dadurch

I gekennzeichnet, daß die Scheibe (130) des Sictie-heits-

jji 10 ventils (148) einen kreisförmigen Grundriß besitzt.

■ 8. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch

gekennzeichnet, daß die Scheibe (130) einen in die Ani Schlußöffnung ( 138) vorspringenden, napfförmigen Ab-

\ 15 schnitt (132) aufweist.

9. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1-8,

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dadurch gekennzeichnet, daß der vorspringende, napfförmige Abschnitt (128) einen nach außen vorspringenden topfartigen Abschnitt (134) aufweist.

10. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der topfartige Abschnitt (134) konvex nach außen gekrümmt 1st.

11. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausl aßöffnung (138) napfförmig ausgebildet 1st und 1n Ihrem Boden (142) eine mittige Öffnung (146) besitzt.

12. Druckbehälter nach einem dwr Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der sich über das Sicherheitsventil (148) erstreckende Abschnitt (128) der Ablenkplatte (110) 1m wesentlichen eben 1st.

13. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheibe (130) des Sicherheitsventils (148) aus zerbrechlichem Material besteht.

14. Druckbehälter nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das zerbrechliche Material ein zerbrechliches Metall ist.

15. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand (G) zwischen der Unterseite des Abschnitts (128) der Ablenkplatte (110) und der Oberseite des mittleren Teils der Scheibe (130) hinreichend groß ist, um ungehindertes Ausströmen des Druckgases zu ermöglichen.

16. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 15,

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dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel zwischen der Unterseite des Abschnitts (128) der Ablenkplatte (110) und der Ebune der Scheibe (130) des Sicherheitsventils (148) zwischen 10 und 25° betrügt.

17. Druckbehälter nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel 15° betrügt.

18. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Abschnitts (128) der Ablenkplatte (110), vor der vertikalen Mittelachse des Sicherheitsventils (148) endet.

19. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Abschnitts (128) der Ablenkplatte (110) sich so weit über das Sicherheitsventil (148) erstreckt, daß bei einem Bruch des Sicherheitsventils (148) der austretende Druckgasstrom nicht über die Ablenkplatte (110) hinaus in einer Richtung strömen kann, die sich parallel zur Längsachse des Ventils (108) erstreckt oder diese Achse schneidet.

20. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende des Abschnitts (128) der Ablenkplatte (110) so breit 1st, daß bei einem Bruch des Sicherheitsventils (148) das ausströmende Druckgas die Ränder der Ablenkplatte (110) unter einem Winkel von weniger als 40° zur vertikalen Achse des Sicherheitsventils (148) passiert.

21. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen der Unterseite der Ablenkplatte (110) und der Oberseite der Scheibe (130) des Sicherheitsventils

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(148) wenigstens 2,54 mm beträgt.

22. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der endseitige Abschnitt (128) der Ablenkplatte (110) 1m wesentlichen eben 1st und eine Öffnung aufweist, durch die sich das Ventil (108) erstreckt und die zur Verbindung der Ablenkplatte (110) mit dem Ventil (108) eingerichtet 1st.

23. Druckbehälter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung ebenso wie der sich dadurch erstreckende Abschnitt (86) des Ventils (108) einen kreisförmigen Grundriß bzw. Querschnitt besitzen.

24. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß an die Enden der Ablenkplatte (110) ein Handgriff (116, 118, 120) angeschlossen ist.

25. Druckbehälter nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Handgriff zwei gegenüberliegende Griffabschnitte (116, 118) aufweist.

26. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß das Sicherheitsventil (148) über der Auslaßöffnung (138) angeordnet ist und sich in diese hinein erstreckt.

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