DE1234116B - Berstscheibenanordnung - Google Patents

Description

DEUTSCHES WTTWl· PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

DeutscheKl.: 47 g-47/03

Nummer: 1234116

Aktenzeichen: B 59696 ΧΠ/47 g

j[ 234 116 Anmeldetag: 8. Oktober 1960

Auslegetag: 9. Februar 1967

Die Erfindung betrifft eine Berstscheibenanordnung als Bruchsicherung für Druckräume, bestehend aus einem Trag- oder Haltering und einer darin druckdicht gehaltenen, beim Ansprechdruck sich daraus lösenden gewölbten Scheibe, deren konvexe Seite dem Druckraum zugewandt ist, sowie einer vor die konvexe Seite der Berstscheibe gelegten Folie, die sich unter dem Druck des abzusperrenden Mediums auf der Berstscheibe abstützt.

Gewölbte Berstscheiben mit nur linienförmiger Ab-Stützung des Scheibenrandes an einem inneren Absatz des Halteringes sind z. B. auf Grund der deutschen Patentschrift 964 823 bekannt. Diese Berstscheiben weisen eine hohe Ansprechgenauigkeit sowie geringe Differenzen zwischen der Dauerstandfestigkeit und dem Berstdruck auf. Die erforderliche Abdichtung des Randes der Berstscheibe in einem Absatz des Halteringes erzielt man mittels eines Weichlots, das das Umklappen der gewölbten Berstscheibe beim Ansprechdruck und das Sichlösen der Scheibe aus dem Haltering nicht beeinträchtigt. Da jedoch Weichlote nur bis etwa 300° C anwendbar sind, ist es auch gebräuchlich, für die Abdichtung des Scheibenrandes im Haltering temperaturbeständige Kitte zu verwenden, die die mechanischen Eigenschäften der Einspannstelle und das Ansprechen der Berstscheibensicherung nicht stören. Jedoch werden kittartige Lichtungsmittel bei längerer Dienstleistung der Scheiben durch Austrocknen undicht.

Es ist auch bereits eine Brechplattensicherung für Kompressoren bekannt, bei der vor der kalibrierten ebenen Brechplatte eine ebene Dichtungsscheibe aus nachgiebigem, undurchlässigem Material, wie Blei, Gummi od. dgl., angeordnet ist. Die Brechplatten- und Folienränder sind dabei fest eingespannt. Im Gegensatz zu gewölbten Berstscheiben muß hierbei zum Ansprechen vom Druckraum her auch die gesamte Verformungsarbeit für die Brechplatte und die Folie aufgebracht werden. Das bedeutet, daß der Berstdruck einer solchen Anordnung höher liegt als derjenige der Brechplatte und daß die bei fest eingespannten Rändern ohnehin in weiten Grenzen variierende Ansprechgenauigkeit weiter herabgesetzt wird. Sofern weiterhin in den Raum zwischen der Brechplatte und der Folie ein flüssiges Medium, z. B. Kondenswasser oder gar eine aus dem zu sichernden Drucksystem herrührende Flüssigkeit, über die Einspannstellen eintritt, kann diese bis zum nächsten Scheibenwechsel nicht mehr entfernt werden und setzt die Ansprechgenauigkeit nochmals herab. Die aus einer ebenen Brechplatte und Folie bestehende bekannte Anordnung ermöglicht schließlich auch Berstscheibenanordnung

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik
Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:
Dipl.-Ing. Joachim Nitschke,
Wesseling (Bez. Köln)

keine hinsichtlich des Berstdruckes definierbare Sicherung in beiden Druckrichtungen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine in beiden Druckrichtungen wirksame Berstscheibenanordnung zu schaffen, bei der eine Herabsetzung der Ansprechgenauigkeit durch ein flüssiges Medium zwischen Berstscheibe und Folie mit Sicherheit verhindert ist.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß in der Berstscheibe eine oder mehrere kleine Bohrungen vorgesehen sind.

Es entsteht hierbei eine doppelseitig wirksame Bruchsicherung mit in beiden Belastungsrichtungen unterschiedlichen, exakt bestimmbaren Berstdrucken, die einerseits durch den Berstdruck der festen Scheibe und andererseits durch den Berstdruck der vorgelegten dünnen dehnfähigen Folie bestimmt sind.

Die für die Berstscheibenanordnung zu verwendende dehnfähige Folie ist dabei so dünn gewählt, daß sie unmittelbar nach dem membranartigen Umklappen der Berstscheibe und dem damit verbundenen Ausbeulen der Folie in die andere Richtung sofort zerreißt. Die Festigkeit der entgegen der Druckrichtung gewölbten Folie muß also lediglich geringer sein als die der entgegen der Druckrichtung gewölbten Berstscheibe.

An Hand der Zeichnung sei die Erfindung in Einzelheiten näher beschrieben.

Die Zeichnung (Abb. 1 und 2) zeigt eine gewölbte Berstscheibe 1, deren konvexe Seite dem in Pfeilrichtung A wirkenden Druck zugewandt ist. Der Berstscheibenrand ist in eine stufenförmige Eindrehung 3 eines Halteringes 2 eingelegt, wobei die ganze Scheibe durch eine Einkittung 4 in ihrer Lage gehalten wird. Eine dünne dehnfähige Folie 5 legt sich auf der dem Druck zugewandten konvexen Seite der Berstscheibe an diese satt an. Dem Haltering 2 ist ein Gegenring 7

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Claims (1)

1. zugeordnet. DerHaltering 2 und der Gegenring 7 sind in der Trennfuge mit je einer keilförmigen Nut und einer entsprechenden Feder 8 versehen. Die mit Nut und Feder 8 versehenen Flächen des Halteringes 2 und des Gegenringes 7 sind mittels mehrerer Senkschrauben iO gegeneinander verspannt und nehmen den Rand der FolieS zwischen sich auf. Um den Einbau der Berstscheibenanordnung zu erleichtern, ist die MetalIfolieS am Haltering 2 angeleimt, angelötet oder mittels einer Spannvorrichtung befestigt. Die Abdichtung des Druckraumes am Flansch erfolgt also an der Folie. Sollte die Abdichtung einmal nicht vollkommen sein, so bläst das korrodierende Medium durch den Flansch nach außen ab und gelangt nicht an die Berstscheibe. Der Durchmesser der Dichtungen 9 gegenüber den Flanschen 6 und 6 a der Einbaustelle ist kleiner als der Teilkreis der Senkschrauben 10, die den Folienrand zwischen den Ringen 2 und 7 festhalten. Die Berstscheibe 1 ist mit mehreren kleinen Bohrungen 11 versehen. Falls sich bei beginnender Dreckbelasiung der Berstscheibenanordnung in Pfeilrichtung A noch geringe Reste von Gas oder Flüssigkeit zwischen der Berstscheibe 1 und der Metallfolie 5 befinden, werden diese durch die Bohrungen 11 nach der kokaven Seite herausgedrückt. Die Metallfolie 5 liegt dann satt an der Berstscheibe an. Wird der Berstdruck der Berstscheibe 1 überschritten, so schnappt sie membranartig um und fällt aus dem Haltering 2 heraus. Gleichzeitig wölbt sich auch die Metallfolie 5 in Richtung A durch und reißt auf, da ihre Wandstärke so bemessen ist, daß sie dem Druck ohne Abstützung durch die Berstscheibe 1 nicht standhalten kann.

   Die abgebildete Berstscheibenanordnung kann in beiden Richtungen unterschiedliche Berstdracke aufnehmen. Belastet man sie in der Drackrichtung B, so wirkt dieser Druck über die Bohrungen 11 unmittelbar auf die Metallfolie 5. Die Berstscheibe 1 ist dann vollständig vom Druck entlastet. Die Metallfolie 5 ist in diesem Fall an der abgerundeten Ablaufliante 12 des Gegenringes 7 abgestützt. Die Ablaufkante 12 ist bis nahe an die Berstscheibe 1 herangeführt, so daß die MetallfoIieS bei einer Druckbelastung in PfeilrichtungS sich nur wenig von der Berstscheibe 1 abheben kann. Ist nun der Berstdruck der Metallfolie 5 erreicht, der unterhalb des Berstdruckes der Berstscheibe bei ihrer Belastung in Pfeilrichtung A liegt, so reißt die Metallfolie 5 auf. Da die Berstscheibe beim Wirken eines Druckes in der Richtung B einen Druck nicht aufnehmen kann, wird sie aus der Kittung 4 herausgerissen und gibt den Öffnungsquerschnitt frei.

   Eine doppelseitig wirksame Drucksicherung läßt sich auch mit einer Berstscheibe 1 ausführen, die nicht mit kleinen kapillaren Bohrungen 11 versehen sind, vor die aber, wie oben beschrieben, die dünne dehnfähige Folie gelegt ist. Tritt dabei ein Druck in Richtung der konkaven Wölbung auf, so kann die Kittung 4 die Berstscheibe nicht halten. Die Berstscheibe legt sich zunächst fester an die benachbarte eingespannte Folie an und überträgt einen größer werdendem Druck zunehmend auf die Folie. Bei weiterer Druckerhöhung reißt schließlich die Metallfolie am Rand, und die Bei ^-Stscheibe fällt heraus. Bei dieser Ausführungsform ist es unerläßlich, daß die Berstscheibe 1 und die Metallfolie 5 genau die gleiche Form haben und satt aufeinanderliegen.

   An sich könnte bei der oben beschriebenen Ausführung auf das Einkitten der Berstscheibe in die Eindrehung 3 des Halteringes 2 verzichtet werden. Herrscht jedoch längere Zeit ein Druck in Richtung der konkaven Seite der Berstscheibe, so muß damit gerechnet werden, daß sich die Metallfolie 5 dehnt und die Berstscheibe von ihrem Sitz in der Eindrehung3 abhebt. Beim Wechsel der Druckrichtung ist es dann nicht sicher, daß die Berstscheibe wieder in die richtige Lage auf den Sitz zurükgedrückt wird. Die Einkittung 4 der Berstscheibe 1 unterstützt daher in Verbindung mit den Bohrungen 11 in jedem Fall die Betriebstüchtigkeit der erfindungsgemäßen Berstscheibenanordnung.

   Patentanspruch:

   Berstscheibenanordnung als Bruchsicherung für Druckräume, bestehend aus einem Trag- oder Haltering und einer darin druckdicht gehaltenen, beim Ansprechdruck sich daraus lösenden gewölbten Scheibe, deren konvex; Seite dem Bruckraum zugewandt ist, sowie einer vor die konvexe Seite der Berstscheibe gelegten Folie, die sich unter dem Druck des abzusperrenden Mediums auf der Berstscheibe abstützt, dadurch gekennzeichnet, daß in der Berstscheibe (1) eine oder mehrere kleine Bohrungen (11) vorgesehen sind.

   In Betracht gezogene Druckschriften:

   Deutsche Patentschriften Nr. 513 067, 665 648,
   963 018, 1 018 688,1 039 331,1 074 349.

   USA.-Patentschriften Nr. 2 576 431, 2 716 506;

   »VDI-Zeitschrift«, 1957, Nr. 36, S. 1801 ff.;

   Zeitschrift »Chemie-Ingenieur-Technik«, 1959, Nr. 8, S. 511 ff.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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