DE3901586C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung und eine dafür geeignete Berst­ scheibe, welcher Vorrichtungstyp ein elastisches Dichtteil und ein Berstteil enthält.The present invention relates to a composite Rupture disc device and a suitable burst disc, which type of device an elastic sealing part and contains a burst part.

Verschiedene Sicherheits-Druckablaßvorrichtungen des Bersttyps wurden entwickelt und zu diesem Zweck verwendet. Üblicherweise beinhalten solche Vorrichtungen eine Berst­ scheibe, die eine bestimmte Stärke aufweist, wobei diese zerreißt, wenn ein vorbestimmter Flüssigkeitsdruck auf sie ausgeübt wird. Die Berstscheibe ist in den meisten Fällen zwischen einem Paar von ringförmigen Halteteilen einge­ klemmt, die in einem Druckablaß-Durchgang oder -Leitung angeordnet sind, welche mit einem durch die Berstscheibe geschützten Druckkessel oder -system verbunden ist.Various safety pressure relief devices of the Burst types were developed and used for this purpose. Such devices typically involve bursting disc that has a certain thickness, this tears when a predetermined fluid pressure is on them is exercised. The rupture disc is in most cases inserted between a pair of annular holding parts stuck in a pressure relief passage or line are arranged, which with a through the rupture disc protected pressure vessel or system.

Einige Sicherheits-Druckablaßvorrichtungen beinhalten eine einzige Berstscheibe, die zwischen Halteteilen gehalten ist. Für bestimmte Anwendungen wird von zusammengesetzten Berstscheibenvorrichtungen Gebrauch gemacht, die ein aus Metall oder einem anderen steifen Material gefertigtes Berstteil aufweisen, das neben einem elastischen Dichtteil angeordnet ist. Solche zusammengesetzten Berstscheibenvor­ richtungen sind so gestaltet, daß sie zwischen ringförmigen Halteteilen eingeklemmt werden. Sie beinhalten oft mehrere andere Teile zusätzlich zu dem Berst- und dem elastischen Dichtteil. Some safety pressure relief devices include one only rupture disc held between holding parts is. For certain applications is composed of Rupture disc devices made use of that one Metal or other rigid material Have bursting part, in addition to an elastic sealing part is arranged. Such composite rupture discs directions are designed so that they are between annular Holding parts are pinched. They often include several other parts in addition to the burst and elastic Sealing part.  

Das Berstteil beinhaltet darin eingeformte Öffnungen, wobei das Dichtteil gegen das Berstteil gepreßt wird, wenn Flüs­ sigkeitsdruck auf ersteres ausgeübt wird. Der Flüssig­ keitsdruck wird dadurch auf das Berstteil übertragen. Wenn der Druck einen vorbestimmten Berstdruck erreicht, bei dem das Berstteil konstruktionsbedingt versagt, reißen das Berst- und Dichtteil auf und der Flüssigkeitsdruck wird über die ringförmigen Halteteile entlastet, vgl. DE-OS 2 26 373.The burst member includes openings molded therein, wherein the sealing part is pressed against the bursting part when rivers pressure is exerted on the former. The liquid pressure is transferred to the bursting part. If the pressure reaches a predetermined burst pressure at which the bursting part fails due to the construction, tear it Bursting and sealing part on and the liquid pressure is relieved via the annular holding parts, cf. DE-OS 2 26 373.

Bei Anwendungen, bei denen umgekehrte Druckzustände auf­ treten können, beispielsweise wenn ein Vakuum innerhalb des zu schützenden Kessels oder Systems erzeugt werden kann, ist ein Stützteil vorgesehen, das an der dem Berstteil gegenüberliegenden Seite des elastischen Dichtteiles an­ geordnet ist. Wenn ein in umgekehrte Richtung wirkender Druck auf die zusammengesetzte Vorrichtung ausgeübt wird, wird das Dichtteil gegen das Stützteil gepreßt, das das Dichtteil am Reißen hindert. Es kann auch möglich sein, daß das Stützteil bricht, wenn der in umgekehrter Richtung wirkende Druck einen vorbestimmten Berstdruck erreicht, wodurch Flüssigkeitsdruck in der umgekehrten Richtung entlastet wird, vgl. DE-OS 2 26 373.For applications where reverse pressure conditions occur can occur, for example when a vacuum inside the can be generated to protect the boiler or system, a support part is provided which on the bursting part opposite side of the elastic sealing part is ordered. If one is working in the opposite direction Pressure is applied to the assembled device the sealing part is pressed against the support part, which the Sealing part prevents tearing. It may also be possible that the support member breaks if the reverse acting pressure reaches a predetermined burst pressure, causing fluid pressure in the opposite direction is relieved, cf. DE-OS 2 26 373.

Hierzu beinhaltet das Berstteil eine Vielzahl von darin eingeformten, langgestreckten Öffnungen im allgemeinen in der Form von Schlitzen, die sich von einem zentralen Ab­ schnitt ausgehend nach außen in Richtung zur Peripherie des Berstteiles erstrecken. Die Schlitze weisen vergrößerte kreisförmige Löcher an ihren inneren und äußeren Enden auf, wobei die Schlitze und Löcher Sektoren im Berstteil defi­ nieren. Um den Berstdruck des Berstteiles zu kontrollieren und vorzubestimmen, sind die Entfernung zwischen den ein­ ander nächstliegenden Löchern an den inneren Enden der nebeneinanderliegenden Schlitze sowie die Dicke des Mate­ rials variiert worden, aus dem das Berstteil hergestellt ist. Dies bedeutet, daß ein empirisch-praktisches Verfahren (trial and error procedure) angewendet wurde, wobei ein oder mehrere Berstteile einer Anfangsmaterialstärke mit einer bestimmten Lochentfernung hergestellt und getestet werden. Ausgehend von dem resultierenden Berstdruck der Anfangsberstteile werden zusätzliche Berstteile produziert und getestet, bei denen der Lochabstand und/oder die Materialstärke verändert werden, bis der gewünschte Berst­ druck erhalten wird. Eine Gruppe von Berstteilen wird daraufhin produziert, die in Materialstärke und Lochabstand identisch ist mit dem Berstteil, das den gewünschten Berstdruck zeigt.For this purpose, the bursting part contains a large number of them molded, elongated openings generally in the shape of slots that extend from a central ab cut outwards towards the periphery of the Extend bursting part. The slots have enlarged circular holes at their inner and outer ends, the slots and holes defi sectors in the bursting part kidneys. To check the bursting pressure of the bursting part and to predetermine are the distance between the ones at the nearest holes at the inner ends of the adjacent slits as well as the thickness of the mate rials has been varied from which the bursting part is made is. This means that an empirical-practical process (trial and error procedure) was applied, whereby a or several burst parts with an initial material thickness  manufactured and tested at a certain hole distance will. Based on the resulting burst pressure of Initial burst parts are produced additional burst parts and tested where the hole spacing and / or the Material thickness can be changed until the desired burst pressure is obtained. A group of burst parts will then produced that in material thickness and hole spacing is identical to the burst part that the desired Bursting pressure shows.

Das oben beschriebene empirisch-praktische Verfahren ist umständlich, zeitaufwendig und teuer.The empirical-practical method described above is cumbersome, time consuming and expensive.

Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird eine zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung mit einem elastischen Dichtteil und einem Berstteil vorgeschlagen.According to the present invention, a composite rupture disc device with a elastic sealing part and a burst part proposed.

Das Berstteil ist am Dichtteil anliegend positioniert und enthält eine im wesentlichen kreisförmige Scheibe aus dünnem, steifem Material, die darin eingeformt eine Vielzahl von langgestreckten Öffnungen sowie zumindest eine Berstdruck-bestimmende Kerbe aufweist, die Punkte an oder bei den Enden von zwei oder mehr der langgestreckten Öffnungen verbindet, so daß ein Bersten des Berstteiles erfolgt, wenn der auf das Berstteil übertragene Druck einen Wert erreicht, der gleich oder größer ist als der Berstdruck, der durch die Kerben bestimmt wird.The bursting part is positioned against the sealing part and contains a substantially circular disc thin, stiff material that is molded into it Variety of elongated openings and at least one Burst pressure-determining notch that has points at or at the ends of two or more of the elongated ones Connects openings, so that the bursting part bursts occurs when the pressure transferred to the bursting part Value equal to or greater than that reached Bursting pressure determined by the notches.

Mit einer solchen Konstruktion können die Löcher an den Enden der Schlitze - falls gewünscht - weggelassen werden und, was weit wichtiger ist, es kann die Kontrolle des Berstdruckes statt durch den Abstand zwischen nebeneinanderliegenden Löchern oder der Stärke des das Berstteil bildenden Materials dadurch erfolgen, daß eine oder mehrere Kerben in das Berstteil zwischen zumindest zwei der langgestreckten, darin eingeformten Öffnungen eingeformt werden. Diese eine oder mehrere Kerben werden in einfacher Weise in das Berstteil eingeformt und erlauben eine einheitliche Stärke des für das Berstteil zu verwendenden Materials, wobei jedoch verschiedenste vorbestimmte Berst­ drücke zu erzielen sind. Genauso wird dadurch möglich, daß ein wirtschaftlicheres empirisch-praktisches Verfahren verfolgt und eine kostengünstigere zusammengesetzte Berst­ scheibenvorrichtung hergestellt werden kann.With such a construction, the holes on the If desired, ends of the slots can be omitted and, more importantly, it can control the Burst pressure instead of by the distance between adjacent holes or the strength of that Bursting material forming that a or several notches in the bursting part between at least two of the elongated openings formed therein be molded. These one or more notches are made in easily molded into the bursting part and allow a uniform strength of the for the bursting part too using material, but different predetermined burst  pressures can be achieved. It also makes it possible that a more economical empirical-practical method tracked and a cheaper composite burst disc device can be manufactured.

In einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die langgestreckten Öffnungen ausgehend von einem zentralen Abschnitt nach außen und definieren eine Vielzahl von Sektoren in dem Berstteil. Alternativ dazu liegen die langgestreckten Öffnungen auf einer Linie und bilden so im wesentlichen eine Kreisform auf dem Berstteil.In a preferred embodiment, the elongated openings starting from a central Section outward and define a variety of Sectors in the bursting part. Alternatively, the elongated openings on a line and thus form in the essentially a circular shape on the bursting part.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung entnehmbar, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der Figuren näher erläutert wird. Es zeigtFurther features, details and advantages of the invention can be found in the following description, in which a Exemplary embodiment with reference to the figures is explained. It shows

Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung, die die verschiedenen Teile einer Ausführungsform der zu­ sammengesetzten Berstscheibenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt, Fig. 1 is a perspective exploded view illustrating the various parts of an embodiment of the rupture disk to sammengesetzten according to the present invention,

Fig. 1A eine perspektivische Explosionsdarstellung einer alternativen Ausführungsform der zusammengesetzten Berstscheibenvorrichtung gemäß der Erfindung, Fig. 1A is an exploded perspective view of an alternative embodiment of the composite rupture disk assembly according to the invention,

Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Ausführungsform des er­ findungsgemäßen Berstteils, das in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 eingesetzt werden kann, Fig. 2 is a plan view of an embodiment of he inventive blow-out portion, which can be used in the apparatus of Fig. 1,

Fig. 2A eine Draufsicht auf eine andere Ausführungsform des Berstteiles gemäß der vorliegenden Erfindung, das in der Vorrichtung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann, Fig. 2A is a plan view of another embodiment of the Berstteiles according to the present invention, which can be used in the apparatus of Fig. 1,

Fig. 2B eine Draufsicht auf eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Berstteiles, das in der Vor­ richtung gemäß Fig. 1 verwendet werden kann, Fig. 2B is a plan view of a further embodiment of the invention Berstteiles, which can be used in the pre direction in FIG. 1,

Fig. 3 einen vertikalen Schnitt der zusammengesetzten Berstscheibenvorrichtung gemäß der Erfindung, die zwischen einem Paar von ringförmigen Halteteilen befestigt ist und Fig. 3 is a vertical section of the composite rupture disc device according to the invention, which is fixed between a pair of annular holding parts and

Fig. 4 einen Vertikalschnitt analog Fig. 3, in dem die zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung nach dem Bersten gezeigt ist. Fig. 4 is a vertical section analogous to Fig. 3, in which the assembled rupture disc device is shown after the bursting.

Unter der Bezugnahme auf Fig. 1 beinhaltet die dargestell­ te, zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung (10) ein ringförmiges Positionierteil (12), ein daran anliegend angeordnetes Berstteil (14), ein elastisches Dichtteil (16), das am Berstteil (14) anliegend angeordnet ist, und ein Stützteil (18), das neben dem Dichtteil (16) angeordnet ist.With reference to FIG. 1, the composite rupture disc device ( 10 ) shown comprises an annular positioning part ( 12 ), a bursting part ( 14 ) arranged thereon, an elastic sealing part ( 16 ) which is arranged on the bursting part ( 14 ), and a support part ( 18 ) which is arranged next to the sealing part ( 16 ).

Das Positionierteil (12) ist aus einem steifen Material gebildet und beinhaltet einen zentralen, nach oben stehenden, kegelstumpfförmigen Abschnitt (20) und einen ringförmigen, flachen Flanschabschnitt (22). Die Verwendung des Positionierteils (12) in der Vorrichtung (10) ist optional, wenn es jedoch eingesetzt wird, dient es zur Positionierung der Vorrichtung in den ringförmigen Halte­ teilen, zwischen denen sie eingespannt wird (siehe Fig. 3 und 4). Darüber hinaus schützt es den konkav-konvexen Ab­ schnitt des Berstteiles (14) vor einer Beschädigung während dessen Handhabung. The positioning part ( 12 ) is made of a rigid material and includes a central, upstanding, frustoconical section ( 20 ) and an annular, flat flange section ( 22 ). The use of the positioning part ( 12 ) in the device ( 10 ) is optional, but if it is used, it serves to position the device in the annular holding parts, between which it is clamped (see Fig. 3 and 4). In addition, it protects the concave-convex portion of the bursting part ( 14 ) from damage during its handling.

Das Berstteil (14) ist ein im wesentlichen kreisförmiges Teil aus dünnem, steifem Material, das einen konkav- konvexen Abschnitt (24) aufweist, der mit einem ring­ förmigen, flachen Flanschabschnitt (26) verbunden ist. Eine Vielzahl von langgestreckten Öffnungen ist in den konkav- konvexen Abschnitt (24) des Berstteiles (14) eingeformt, welche sich ausgehend von dessen Zentralabschnitt (25) nach außen erstrecken. In der in den Fig. 1-4 dargestellten Ausführungsform sind die langgestreckten Öffnungen von Schlitzen (28) gebildet, die gleichmäßig verteilt auf dem konkav-konvexen Abschnitt (24) angeordnet sind und sich radial vom Zentralabschnitt (25) ausgehend nach außen erstrecken. Die Schlitze enden nahe dem ringförmigen, flachen Flanschabschnitt (26) des Berstteiles (14) und bilden dabei darin eine Vielzahl von sektorförmigen Ab­ schnitten (27).The bursting part ( 14 ) is an essentially circular part made of thin, rigid material, which has a concave-convex section ( 24 ) which is connected to an annular, flat flange section ( 26 ). A large number of elongated openings are formed in the concave-convex section ( 24 ) of the bursting part ( 14 ), which extend outwards from its central section ( 25 ). In the embodiment shown in FIGS. 1-4, the elongated openings are formed by slots ( 28 ) which are evenly distributed on the concave-convex section ( 24 ) and extend radially outwards from the central section ( 25 ). The slots end near the annular, flat flange portion ( 26 ) of the bursting part ( 14 ) and thereby form a plurality of sector-shaped sections ( 27 ).

Gemäß Fig. 1A ist das Berstteil (14A), das die sich von dem massiven Abschnitt (25) nach außen erstreckenden Schlitze (28) aufweist, in flachem Zustand gezeigt. Während die langgestreckten Öffnungen (28) - wie gezeigt - vorzugsweise Schlitze sind, ist durchaus einzusehen, daß andere Formen von langgestreckten Öffnungen sowohl in Berstteilen mit einem konkav-konvexen Abschnitt, als auch in solchen, die flach sind, verwendet werden können. Z.B. können die lang­ gestreckten Öffnungen (28) - wie in Fig. 2A gezeigt, worin das Berstteil mit der Bezugszahl (14b) gekennzeichnet ist - Spalte sein. Wie außerdem in Fig. 2A gezeigt ist, können die langgestreckten Öffnungen (28) bogenförmig ausgebildet sein und auf einer Linie liegen, die im wesentlichen eine Kreisform auf dem Berstteil (14B) beschreibt. Mit dem Aus­ druck "im wesentlichen Kreisform" ist dabei ein Kreis, eine Ellipse oder eine Reihe von geraden Linien gemeint, die einen Polygonzug definieren. Im allgemeinen können die langgestreckten Öffnungen (28) geradlinig oder gebogen sein oder eine andere Gestalt aufweisen. Weiterhin können sie in der Form von Schlitzen, Spalten, aus einer Serie von ver­ bundenen Öffnungen von individueller Form oder Formen oder aus sehr tiefen Kerben gebildet sein, die die Öffnungen verbinden oder daneben angeordnet sind.Referring to FIG. 1A, the blow-out portion (14 A) comprising from the solid portion (25) outwardly extending slots (28) is shown in a flat condition. While the elongated openings ( 28 ) are preferably slots, as shown, it will be appreciated that other forms of elongated openings can be used both in burst parts with a concave-convex portion and in those which are flat. For example, the elongated openings ( 28 ) - as shown in FIG. 2A, in which the bursting part is identified by the reference number ( 14 b) - can be gaps. As is also shown in Fig. 2A, the elongated openings ( 28 ) can be arcuate and lie on a line that essentially describes a circular shape on the bursting part ( 14 B). The expression "essentially circular" means a circle, an ellipse or a series of straight lines that define a polygon. In general, the elongated openings ( 28 ) may be straight, curved, or other shapes. Furthermore, they can be formed in the form of slots, columns, from a series of connected openings of individual shape or shape or from very deep notches which connect the openings or are arranged next to them.

Wie in Fig. 2B gezeigt und dazu bereits in der Praxis angewendet wurde, kann das Berstteil (14c) langgestreckte Öffnungen (28) aufweisen, welche in vergrößerte kreisför­ mige Öffnungen (30) an den inneren und äußeren Enden jeden Schlitzes (28) münden. Die Öffnungen (30) können dabei nur an den inneren Enden der langgestreckten Öffnungen (28) angeordnet sein und andere Formen, wie beispielsweise die eines Quadrats, eines Dreiecks o.dgl. annehmen.As shown in Fig. 2B and has already been used in practice, the bursting part ( 14 c) may have elongated openings ( 28 ) which open into enlarged circular openings ( 30 ) at the inner and outer ends of each slot ( 28 ) . The openings ( 30 ) can be arranged only at the inner ends of the elongated openings ( 28 ) and other shapes, such as that of a square, a triangle or the like. accept.

Um den Berstdruck des Berstteils (14) zu kontrollieren und vorherzubestimmen, ist in dieses zumindest eine Kerbe ein­ geformt, die den Berstdruck bestimmt und die inneren Enden von zwei oder mehr der langgestreckten Öffnungen (28) ver­ bindet. Beispielsweise ist, wie in den Fig. 1 und 2 ge­ zeigt, eine Vielzahl von bogenförmigen, den Berstdruck be­ stimmenden Kerben (32) in das Berstteil (14) eingeformt, die einen durchgehenden Kreis bilden und die inneren Enden aller Schlitze (28) verbinden. Der Ausdruck "Berstdruckbe­ stimmende Kerbe "wird hierin in der Bedeutung "Nut" oder "Vertiefung" oder "Reihe von Nuten oder Vertiefungen" (ähnlich einer strichlierten Linie) verwendet, die in eine Fläche des Berstteiles eingeformt sind und den Effekt haben, in dem Berstteil Schwächungslinien zu bilden. Dadurch wird, wenn ein vorbestimmter Berstdruck auf das Berstteil ausgeübt wird, ein Bersten durch ein Reißen des Berstteils bei diesen Nuten oder Vertiefungen oder Serien von Nuten oder Vertiefungen initiiert. Der Ausdruck "die Enden verbindend" wird hier in der Bedeutung verwendet, daß die Berstdruck-bestimmenden, ein oder mehreren Kerben ent­ weder die Endabschnitte zweier oder mehrerer langge­ streckter Öffnungen schneiden oder in nächster Nähe dazu enden. In order to control and predict the bursting pressure of the bursting part ( 14 ), at least one notch is formed in this, which determines the bursting pressure and binds the inner ends of two or more of the elongated openings ( 28 ). For example, as shown in FIGS. 1 and 2 ge, a plurality of arcuate, the burst pressure be notches ( 32 ) are formed in the bursting part ( 14 ), which form a continuous circle and connect the inner ends of all slots ( 28 ) . The term "burst pressure-determining notch" is used herein to mean "groove" or "recess" or "series of grooves or recesses" (similar to a broken line) which are molded into a surface of the burst part and have the effect in which Burst part to form lines of weakness. As a result, when a predetermined bursting pressure is applied to the bursting part, bursting is initiated by tearing the bursting part in these grooves or depressions or series of grooves or depressions. The term "connecting the ends" is used here to mean that the burst pressure-determining, one or more notches either cut the end sections of two or more elongated openings or end in close proximity thereto.

Wie in den Fig. 1A und 2B gezeigt ist, können die Kerben (32) eine Verbindung zwischen weniger als allen der inneren Enden der langgestreckten Öffnungen (28) herstellen (Fig. 1A). Auch kann eine einzelne Kerbe (32) zwei der inneren Enden von nebeneinanderliegenden langgestreckten Öffnungen (28) verbinden (Fig. 2B). Wie in Fig. 2A gezeigt ist, können die Kerben (32) bogenförmig sein und die Enden von bogenförmigen, langgestreckten Öffnungen (28) verbin­ den, wobei die Kerben (32) und die langgestreckten Öff­ nungen (28) auf einer Linie liegen, die einen Kreis bildet. Genauso können die ein oder mehreren Kerben (32) gerade sein oder eine andere Gestalt aufweisen.As shown in FIGS. 1A and 2B, the notches ( 32 ) can connect less than all of the inner ends of the elongated openings ( 28 ) ( FIG. 1A). A single notch ( 32 ) can also connect two of the inner ends of adjacent elongated openings ( 28 ) ( Fig. 2B). As shown in Fig. 2A, the notches (32) may be arcuate and the ends of arcuate elongated openings (28) verbin to, wherein the notches (32) and the elongated Publ voltages (28) lie on a line forms a circle. Likewise, the one or more notches ( 32 ) can be straight or have a different shape.

Die in Fig. 2 dargestellte Anordnung, in der die Kerben (32) alle inneren Enden der Schlitze (28) verbinden, wird im allgemeinen bei Niederdruckanwendungen verwendet. Da die einzelnen Kerben (32) einen Kreis bilden, kann für die Ausformung der Kerben ein einzelner, kreisförmiger Kerb­ stempel verwendet werden. Bei Anwendungen mit höheren Drücken, wo eine größere Kraft auf den zentralen Abschnitt (25) des Berstteiles (14) ausgeübt und damit eine Tendenz erzeugt wird, den zentralen Abschnitt (25) von allen sek­ torförmigen, durch die Schlitze (28) definierten Abschnitte abzutrennen, kann die in Fig. 1A dargestellte Kerbenkon­ figuration angewendet werden; da keine Kerbverbindung zwischen zwei der inneren Enden der beieinanderliegenden Schlitze (28) vorhanden ist, bleibt der zentrale Abschnitt (25) mit dem sektorförmigen, durch diese Schlitze gebil­ deten Abschnitt verbunden. Bei anderen Anwendungen unter Einsatz von hohen Drücken kann eine einzelne Kerbe ver­ wendet werden, die die inneren Enden zweier nebenein­ anderliegender Schlitze verbindet. Beim Bersten erfolgt ein Reißen entlang der Kerbe, was dazu führt, daß sich ein sektorförmiger Abschnitt öffnet. Die Kraft der unter Druck stehenden Flüssigkeit, die durch die gebildete, sektor­ förmige Öffnung strömt, führt dazu, daß das Berstteil zwischen den inneren Enden von allen außer einem Paar der anderen Schlitze (28) reißt, wodurch eine volle Öffnung erfolgt und dabei der zentrale Abschnitt (25) mit einem der sektorförmigen Abschnitte verbunden bleibt.The arrangement shown in Figure 2, in which the notches ( 32 ) connect all of the inner ends of the slots ( 28 ), is generally used in low pressure applications. Since the individual notches ( 32 ) form a circle, a single, circular notch stamp can be used for forming the notches. In applications with higher pressures, where a greater force is exerted on the central section ( 25 ) of the bursting part ( 14 ) and thus a tendency is generated to separate the central section ( 25 ) from all sector-shaped sections defined by the slots ( 28 ) , the notch configuration shown in FIG. 1A can be applied; since there is no notch connection between two of the inner ends of the adjacent slots ( 28 ), the central section ( 25 ) remains connected to the sector-shaped section formed by these slots. In other applications using high pressures, a single notch can be used that connects the inner ends of two adjacent slots. When ruptured, tearing occurs along the notch, causing a sector-shaped section to open. The force of the pressurized liquid flowing through the sector-shaped opening formed tends to rupture the burst member between the inner ends of all but a pair of the other slots ( 28 ), causing a full opening and thereby the central one Section ( 25 ) remains connected to one of the sector-shaped sections.

Auf der dem Positionierteil (12) gegenüberliegenden Seite des Berstteiles (14) ist daran anliegend das elastische Dichtteil (16) angeordnet, das im allgemeinen aus einem elastischen Kunststoffmaterial gebildet und von einer Umfangsgröße und -form ist, die den entsprechen­ den Abmessungen des Berstteiles (14) angepaßt ist.On the side of the bursting part ( 14 ) opposite the positioning part ( 12 ), the elastic sealing part ( 16 ), which is generally formed from an elastic plastic material and has a circumferential size and shape that corresponds to the dimensions of the bursting part ( 14 ) is adjusted.

Das Stützteil (18) kann verschiedenste Formen annehmen. Beispielsweise kann es - wie in Fig. 1 gezeigt - aus einem flachen, kreisförmigen Teil bestehen, das aus steifem Material geformt ist und einen Durchmesser aufweist, der größer als der Durchmesser der anderen Teile (12, 14 und 16) ist. Dadurch kann ein Umfangsabschnitt nach oben gefaltet werden, der eine ringförmige Lippe (33) bildet, die um die äußeren Umfangskanten der Teile (12, 14 und 16) wie in den Fig. 3 und 4 gezeigt, herumgebogen werden kann, womit diese Teile fest miteinander verklemmt sind. Der flache, kreis­ förmige Abschnitt des Stütztteils (18) beinhaltet eine Vielzahl von Spalten (34), die sich ausgehend von einem zentralen Abschnitt (36) radial nach außen erstrecken und nahe dessen Umfang enden. Damit wird eine Vielzahl von sektorförmigen Abschnitten darin gebildet. Wie oben er­ wähnt, dient das Stützteil (18) zur Abstützung des Dicht­ teiles (16), wenn ein Druck in umgekehrter Richtung, wie beispielsweise ein kurzzeitiges Vakuum, auf die Vorrichtung (10) ausgeübt wird. Bei Anwendungen, wo es ausdrücklich erwünscht ist, daß Flüssigkeitsdruck in beiden Richtungen durch die Vorrichtung (10) entlastet werden kann, kann das Stützteil (18) selbst als Berstteil ausgebildet sein und in der gleichen Weise funktionieren, wie das Berstteil (14).The support member ( 18 ) can take a variety of forms. For example, as shown in FIG. 1, it may consist of a flat, circular part which is formed from rigid material and has a diameter which is larger than the diameter of the other parts ( 12 , 14 and 16 ). This allows a peripheral portion to be folded up to form an annular lip ( 33 ) that can be bent around the outer peripheral edges of the parts ( 12 , 14 and 16 ) as shown in Figs. 3 and 4, thereby securing these parts are jammed together. The flat, circular portion of the support member ( 18 ) includes a plurality of gaps ( 34 ) extending radially outwardly from a central portion ( 36 ) and ending near its periphery. This forms a plurality of sector-shaped sections therein. As he thinks above, the support member ( 18 ) serves to support the sealing part ( 16 ) when a pressure in the opposite direction, such as a brief vacuum, is exerted on the device ( 10 ). In applications where it is expressly desired that fluid pressure can be relieved in both directions by the device ( 10 ), the support part ( 18 ) itself can be designed as a bursting part and function in the same way as the bursting part ( 14 ).

In den Fig. 3 und 4 ist die montierte zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung (10) dargestellt, wie sie zwischen einem Paar von ringförmigen Halteteilen (40, 41), bei­ spielsweise Rohrflanschen, eingespannt ist. Gewindebolzen (42) und Muttern (44) halten die ringförmigen Halteteile (40 und 41) im Klemm- und Dichteingriff mit der Vorrichtung (10), so daß Flüssigkeiten unter Druck, die in der mit dem ringförmigen Halteteil (40) und einem Druckkessel oder System (nicht gezeigt) verbundenen Leitung (46) anstehen, daran gehindert werden, in das ringförmige Halteteil (41) und eine damit verbundene Leitung (48) einzudringen. Eine konventionelle Dichtung (45) ist zwischen der Vorrichtung (10) und dem ringförmigen Halteteil (40) angeordnet.In FIGS. 3 and 4, the assembled composite rupture disk assembly (10) is shown as it is between a pair of annular retaining parts (40, 41), wherein the pitch pipe flanges clamped. Threaded bolts ( 42 ) and nuts ( 44 ) hold the ring-shaped holding parts ( 40 and 41 ) in clamping and sealing engagement with the device ( 10 ), so that liquids under pressure in the ring-shaped holding part ( 40 ) and a pressure vessel or System (not shown) connected line ( 46 ), are prevented from entering the annular holding part ( 41 ) and a line ( 48 ) connected to it. A conventional seal ( 45 ) is arranged between the device ( 10 ) and the annular holding part ( 40 ).

Die ringförmigen Halteteile (40, 41) weisen erhabene Stirn­ abschnitte (50) auf, die mit den ringförmigen Flansch­ abschnitten der Vorrichtung (10) zusammenwirken. Der nach oben stehende, kegelstumpfförmige Abschnitt (20) des Positionierteiles (12) erstreckt sich in das ringförmige Halteteil (41) hinein, wodurch die Vorrichtung (10) auto­ matisch während der Montage innerhalb der ringförmigen Halteteile (40, 41) zentriert wird.The annular holding parts ( 40 , 41 ) have raised end portions ( 50 ) which cooperate with the annular flange portions of the device ( 10 ). The upstanding, frustoconical section ( 20 ) of the positioning part ( 12 ) extends into the annular holding part ( 41 ), whereby the device ( 10 ) is automatically centered during assembly within the annular holding parts ( 40 , 41 ).

Im Betrieb der Vorrichtung (10) wird der Flüssigkeitsdruck aus dem zu schützenden Kessel oder System auf das Dichtteil (16) der Vorrichtung (10) über die Leitung (46), das ring­ förmige Halteteil (40) und die Spalten (34) des Stützteiles (18) ausgeübt. Daraus folgt, daß sich das elastische Dichtteil (16) deformiert und in Kontakt mit der konkaven Oberfläche des Berstteils (40) kommt. Bei einer Druckum­ kehr, beispielsweise bei dem zeitweisen Auftreten eines Vakuums in dem zu schützenden Drucksystem oder Kessel oder bei der umgekehrten Ausübung eines Druckes über die Leitung (48), das ringförmige Halteteil (41) und die Schlitze (28) des Berstteiles (14) auf das Dichtteil (16) deformiert sich dieses, bis es in Kontakt mit dem Stützteil (18) kommt. Die Spalte (34) des Stützteils (18) sind so positioniert, daß letzteres das elastische Dichtteil (16) gegen einen vorbe­ stimmten umgekehrten Druck halten kann, jedoch nach dem Bersten des Berstteiles (14) und Dichtteiles (16) in der entgegengesetzten Richtung sofort birst und sich öffnet. During operation of the device ( 10 ), the liquid pressure from the boiler or system to be protected is applied to the sealing part ( 16 ) of the device ( 10 ) via the line ( 46 ), the ring-shaped holding part ( 40 ) and the gaps ( 34 ) of the support part ( 18 ) exercised. It follows that the elastic sealing part ( 16 ) deforms and comes into contact with the concave surface of the bursting part ( 40 ). In the event of a pressure reversal, for example in the event of a temporary occurrence of a vacuum in the pressure system or boiler to be protected or in the reverse application of pressure via the line ( 48 ), the annular holding part ( 41 ) and the slots ( 28 ) of the bursting part ( 14 ) the sealing part ( 16 ) deforms until it comes into contact with the support part ( 18 ). The column ( 34 ) of the support member ( 18 ) are positioned so that the latter can hold the elastic sealing member ( 16 ) against a predetermined reverse pressure, but immediately after the bursting of the bursting member ( 14 ) and sealing member ( 16 ) in the opposite direction bursts and opens.

Flüssigkeitsdruck, der vom zu schützenden Kessel oder System auf die Vorrichtung (10) ausgeübt wird, wird auf die konkave Fläche des Berstteiles (14) übertragen, wodurch diese unter Spannung gehalten wird. Wird der Berstdruck der Kerben (32) erreicht, d.h. wird die Zugfestigkeit der festen Abschnitte des Berstteiles (14) bei den Kerben (32) zwischen den inneren Enden der Schlitze (28) überstiegen, so birst das Berstteil (14) durch Reißen entlang der Kerben (32). Wegen der Herstellungstoleranzen in den Längen der Materialabschnitte zwischen den inneren Enden der Schlitze (28) reißen alle Abschnitte des Berstteiles (14) zwischen den inneren Enden der Schlitze (28) außer einem solchen Abschnitt (der die größte Länge aufweist), wobei mit diesem der Zentralabschnitt (25) verbunden bleibt. Wenn das Berstteil (14) berstet, so reißt auch das elastische Dichtteil (16) in sektorförmigen Abschnitten, wodurch der Druck durch die Vorrichtung (10) entlastet wird. Die Kraft der Druckentlastung, d.h. der Strom von unter Druck stehender Flüssigkeit durch die Vorrichtung (10) verursacht auch eine Öffnung des Stütztteils (18), wobei die Zug­ festigkeit der zwischen den inneren Enden der Spalte (34) liegenden Abschnitte des Stützteiles (18) durch die Kraft der unter Druck stehenden, durch die Spalte (34) hindurch­ strömenden Flüssigkeit überschritten wird, wodurch ein Reißen des Stützteiles (18) zwischen den inneren Enden der Spalte (34) verursacht wird. Wie beim Berstteil (14) bleibt ein Abschnitt des Stützteiles (18) zwischen zwei der inne­ ren Enden der Spalte (34) intakt, mit dem der Zentralab­ schnitt (36) verbunden bleibt. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, wird die zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung (10) nach dem Bersten und einer anfänglichen Druckent­ lastung geöffnet, wobei sich die sektorförmigen Abschnitte (27) des Berstteiles (14) und die sektorförmigen Abschnitte (38) des Stützteiles (18) nach oben biegen und eine voll­ ständige Druckentlastung des zu schützenden Druckkessels oder Systems schaffen. Die zentralen Abschnitte (25 bzw. 36) des Berstteils (14) bzw. des Stützteils (18) bleiben mit einem ihrer sektorförmigen Abschnitte (27 bzw. 38) verbunden.Liquid pressure, which is exerted on the device ( 10 ) by the boiler or system to be protected, is transmitted to the concave surface of the bursting part ( 14 ), thereby keeping it under tension. If the bursting pressure of the notches ( 32 ) is reached, ie if the tensile strength of the fixed sections of the bursting part ( 14 ) at the notches ( 32 ) is exceeded between the inner ends of the slots ( 28 ), the bursting part ( 14 ) bursts by tearing along the Notches ( 32 ). Because of manufacturing tolerances in the lengths of the portions of material between the inner ends of the slots (28) tear all sections of the (14) other than such a portion (which has the greatest length) Berstteiles between the inner ends of the slots (28), whereby with this the Central section ( 25 ) remains connected. If the bursting part ( 14 ) bursts, the elastic sealing part ( 16 ) also tears in sector-shaped sections, as a result of which the pressure is relieved by the device ( 10 ). The force of the pressure relief, ie the flow of pressurized liquid through the device ( 10 ) also causes the support part ( 18 ) to open, the tensile strength of the sections of the support part ( 18 ) lying between the inner ends of the gaps ( 34 ). is exceeded by the force of the pressurized liquid flowing through the gaps ( 34 ), causing the support member ( 18 ) to tear between the inner ends of the gaps ( 34 ). As with the bursting part ( 14 ), a section of the support part ( 18 ) between two of the inner ends of the column ( 34 ) remains intact, with which the central section ( 36 ) remains connected. As shown in Fig. 4, the assembled rupture disc device ( 10 ) is opened after the bursting and an initial pressure relief, wherein the sector-shaped sections ( 27 ) of the bursting part ( 14 ) and the sector-shaped sections ( 38 ) of the support part ( 18 ) Bend upwards and create a complete pressure relief of the pressure vessel or system to be protected. The central sections ( 25 or 36 ) of the bursting part ( 14 ) or of the support part ( 18 ) remain connected to one of their sector-shaped sections ( 27 or 38 ).

Bei der zusammengesetzten Berstscheibenvorrichtung gemäß der Erfindung kann das Positionierteil (12) und/oder das Stützteil (18) der Vorrichtung (10) weggelassen werden und letztere kann nur das Berstteil (14) und das Dichtteil (16) - wie in Fig. 1 dargestellt - enthalten. Auf Wunsch kann die Vorrichtung ein Paar von Berstteilen (14) enthalten, die entweder flach sind oder einen konkav-konvexen Ab­ schnitt enthalten und zwischen die ein elastisches Dicht­ teil (16) eingesetzt ist.In the composite rupture disc device according to the invention, the positioning part ( 12 ) and / or the support part ( 18 ) of the device ( 10 ) can be omitted and the latter can only the bursting part ( 14 ) and the sealing part ( 16 ) - as shown in Fig. 1 - contain. If desired, the device can contain a pair of bursting parts ( 14 ), which are either flat or contain a concave-convex portion and between which an elastic sealing part ( 16 ) is inserted.

Die Anwendung einer oder mehrerer Berstdruck-bestimmender Kerben, die in das Berstteil eingeformt sind und die Enden von zwei oder mehreren der langgestreckten Öffnungen ver­ binden, um den vorbestimmten Berstdruck des Berstteiles zu kontrollieren, vereinfacht das oben beschriebene Herstel­ lungsverfahren und erlaubt die Anwendung eines Materials mit einheitlicher Stärke zur Herstellung der Berstteile mit einem weiten Berstdruckbereich. Dies führt zu einem weniger teueren zusammengesetzten Berstscheibenvorrichtungsprodukt sowie zu einer genaueren Kontrolle des Berstdruckes eines solchen Produkts.The application of one or more burst pressure determinants Notches that are formed in the bursting part and the ends of two or more of the elongated openings bind to the predetermined burst pressure of the burst part control, simplifies the manufacture described above process and allows the use of a material with uniform strength for the production of the burst parts with a wide burst pressure range. This leads to one less expensive composite rupture disc device product as well as more precise control of the burst pressure of a such product.

Claims (8)

1. Zusammengesetzte Berstscheibenvorrichtung (10) mit einem elastischen Dichtteil (16) und einem Berstteil (14), welches Berstteil eine im wesentlichen kreisförmige Scheibe aus einem dünnen, steifen Material aufweist, die mit einer Vielzahl darin eingeformter langgestreckter Öffnungen (28) versehen ist, wobei das Berstteil (14) am Dichtteil (16) anliegend angeordnet ist und ein Bersten stattfindet, wenn der auf das Dichtteil ausgeübte und auf das Berstteil übertragene Druck den vorbestimmten Berstdruck erreicht, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Berstdruck-bestimmende Kerbe (32) im Berstteil (14) eingeformt ist, welche eine oder mehrere Kerbenpunkte an oder bei den Enden von zwei oder mehr der langgestreckten Öffnungen (28) verbinden, so daß ein Bersten des Berstteiles (14) stattfindet, wenn der auf das Berstteil (14) übertragene Druck einen Wert erreicht, der gleich oder größer ist, als der durch die Kerben (32) bestimmte Berstdruck.1. Composite rupture disc device ( 10 ) with an elastic sealing part ( 16 ) and a bursting part ( 14 ), which bursting part has a substantially circular disc made of a thin, rigid material, which is provided with a plurality of elongated openings ( 28 ) molded therein, wherein the bursting part ( 14 ) is arranged adjacent to the sealing part ( 16 ) and bursting takes place when the pressure exerted on the sealing part and transmitted to the bursting part reaches the predetermined bursting pressure, characterized in that at least one bursting pressure-determining notch ( 32 ) in the Bursting part ( 14 ) is formed which connects one or more notch points at or at the ends of two or more of the elongated openings ( 28 ) so that the bursting part ( 14 ) ruptures when the pressure transmitted to the bursting part ( 14 ) reaches a value which is equal to or greater than the burst pressure determined by the notches ( 32 ). 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich die langgestreckten Öffnungen (28) von einem zentralen Abschnitt (25) des Berstteiles ausgehend nach außen erstrecken und zumindest eine Berstdruck-bestim­ mende Kerbe (32) die inneren Enden der langgestreckten Öffnungen (28) verbindet.2. Device according to claim 1, characterized in that the elongated openings ( 28 ) from a central portion ( 25 ) of the bursting part extending outwards and at least one burst pressure-determining notch ( 32 ) the inner ends of the elongated openings ( 28 ) connects. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl von Berstdruck-bestimmenden Kerben (32) die inneren Enden von allen langgestreckten Öff­ nungen (28) verbinden.3. Apparatus according to claim 2, characterized in that a plurality of burst pressure-determining notches ( 32 ) connect the inner ends of all elongated openings ( 28 ). 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Öffnungen (28) bogenförmig und auf einer Linie angeordnet sind, die im wesentlichen eine Kreisform auf dem Berstteil bildet.4. The device according to claim 1, characterized in that the elongated openings ( 28 ) are arcuate and arranged on a line which essentially forms a circular shape on the bursting part. 5. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die langgestreckten Öffnungen (28) Schlitze sind.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the elongated openings ( 28 ) are slots. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Berstteil (14) einen konkav-konvexen Abschnitt (24) enthält, der mit einem ringförmigen, flachen Flanschabschnitt (26) verbunden ist und daß die Schlitze (28) in den konkav-konvexen Abschnitt des Berstteils eingeformt sind.6. The device according to claim 5, characterized in that the bursting part ( 14 ) contains a concave-convex portion ( 24 ) which is connected to an annular, flat flange portion ( 26 ) and that the slots ( 28 ) in the concave-convex Section of the bursting part are molded. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Schlitze (28) ausgehend vom zentralen Ab­ schnitt (25) des konkav-konvexen Abschnittes radial nach außen bis nahe zum ringförmigen, flachen Flanschabschnitt (26) erstrecken, wodurch eine Vielzahl von Sektoren (27) in dem konkav-konvexen Abschnitt (24) des Berstteiles gebildet wird.7. The device according to claim 6, characterized in that the slots ( 28 ) starting from the central section ( 25 ) of the concave-convex portion extend radially outwards to close to the annular, flat flange portion ( 26 ), whereby a plurality of sectors ( 27 ) is formed in the concave-convex section ( 24 ) of the bursting part. 8. Vorrichtung nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze (28) vergrößerte Öffnungen (30) an ihrem Ende aufweisen.8. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the slots ( 28 ) have enlarged openings ( 30 ) at their end.