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Wasservorlage Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wasservorlage
für Acetylenentwickler, die die Explosionen und Flammenrückschläge verhüten oder
zum mindesten unschädlich machen soll.
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Es sind schon verschiedene Sicherungseinrichtungen in derartigen Wasservorlagen
bekannt geworden, bei welchen beispielsweise Rückschlagventile verwendet werden,
vermittels welcher bei einem Rückschlag die Gaszufuhr abgesperrt werden soll; bei
einer anderen bekannten Einrichtung wird bei zu großem Gasdruck vom Entwickler her
die Gaszufuhr mittels eines Dichtungskörpers abgesperrt. Es sind ferner Wasservorlagen
bekannt, bei welchen zur Verhinderung von Flammenrückschlägen ein Schwimmer mit
mehreren Ventilen verbunden ist, die den Wasserstand in der Vorlage regeln, außerdem
bei sinkendem Wasserspiegel den Gaseintritt und den Gasaustritt verschließen.
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Alle diese Einrichtungen vermögen aber nicht mit Sicherheit zu verhüten,
daß die Explosionswelle den Gasentwickler erreicht, sei es, weil die Ventile nicht
dicht sind oder nicht rechtzeitig schließen oder weil der Rückschlag vom Brenner
her in den Gasraum der Vorlage eindringt und dann leicht über die aufsteigende Blasenkette
in den Entwickler gelangen kann.
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Nach der Erfindung werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß das
Gaseinlaßventil durch einen Teller und Federn mit einem Schwimmer verbunden ist,
der ein hubbegrenztes Gasauslaßventil trägt, und daß das Gaseinlaßventil von einem
mit Flügeln versehenen Gasverteiler umschlossen ist, der bei einem Flammenrückschlag
Wasser durch die Düsenkanäle des Gasverteilers schleudert. Der Gasverteiler trägt
verschieden lange, hohle Arme mit gleichmäßig versetzten Gasaustrittsdüsen und ist
mit einer der Anzahl Arme entsprechenden Anzahl von Schlitzen derart versehen, daß
eine unterbrochene Gaszufuhr erfolgt. Ferner ist der Gasverteiler kappenartig ausgebildet
und am unteren Ende im Innern mit der Drehrichtung entsprechenden Schaufeln ausgerüstet.
Das obere Gasauslaßventil, das sich in einem an dem Vorlagedeckel angebrachten Führungsrohr
gemeinsam mit dem Schwimmer auf und ab bewegt, stellt zweckmäßig ein aus Deckeln
und ineinandergreifenden Wänden bestehendes Gefäß dar.
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Bei einer weiteren Ausführung des Erfindungsgegenstandes ist ein von
dem oberen Gasauslaßventil bis zum Boden des Schwimmers reichendes Rohr vorgesehen,
in welches oben ein eiserner Pfropfen mit schrägen Durchgangskanälen eingeschraubt
ist. Der Pfropfen ist am unteren Ende konisch aufgebohrt und als Ventilsitz für
eine im Rohr angeordnete Korkkugel ausgebildet, die bei zu starkem Saugen des Brenners
die öffnung im Pfropfen schließt. Schließlich ist bei dieser Ausführung noch ein
mit Abstand um den Schwimmer in der zylindrischen Verlängerung des am Vorlagedeckel
angebrachten
Führungsrohres angeordneter Metallzylinder vorgesehen,
damit beim Flammenrückschlag durch die Kanäle im Pfropfen das Wasser in den Zwischenraum
zwischen Schwimmer und Zylinder verdrängt werden kann, so daß der Schwimmer vermittels
der Federn auf den Ventilkegel des Gaseinlaßventils drücken kann.
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Dadurch werden gegenüber den bekannten Einrichtungen folgende Vorteile
erzielt: Tritt beim Arbeiten mit dem Brenner ein Rückschlag ein, so gelangt dieser
nicht in den Gasraum der Wasservorlage, weil er selbsttätig den Gasabzugsv erschluß
zuschlägt und gleichzeitig außerdem den damit in Verbindung stehenden Gaseinlaß
schließt, was an sich bei Wasservorlagen nicht neu ist. Wenn nun ein Rückschlag
trotzdem in den Gasraum gelangt, so kann dieser nicht so leicht in die vorgesehenen
selbsttätig rotierenden Düsen gelangen wie bisher in die unbeweglichen, weil das
Gas aus diesen verschieden langen, beweglichen Armen mit selbsttätig erzeugten Unterbrechungen
tangential austritt und dadurch eine besonders gleichmäßige Gasblasenunterteilung
im Sperrwasser bewirkt, die ein Durchschlagen der Explosionswelle unmöglich macht.
Außerdem wird im Moment eines Rückschlages vom Brenner her durch das Mitherunterdrücken
des vorbeschriebenen weiterrotierenden Gasverteilers bei gleichzeitiger Schließung
des Gaseinlasses Wasser durch die Gasdüsen geschleudert.
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Ein unter dem Gasabzug zweckmäßig angebrachter Wasserabscheider führt
das mitgerissene Wasser wieder zum Sperrwasser zurück und verringert dadurch die
Möglichkeit eines Absackens desselben.
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In der beiliegenden Zeichnung ist die Erfindung in zwei Ausführungsbeispielen
dargestellt: Abb. i zeigt einen Vertikalschnitt der Wasservorlage in Betriebsstellung.
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Abb. 2 zeigt einen teilweisen Schnitt hierzu in gesicherter Stellung.
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Abb.3 zeigt denselben Schnitt in einer anderen Ausführung.
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Abb. 4. zeigt die Düsenkappe zu dieser Ausführung in Ansicht.
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Abb. 5 zeigt einen Schnitt nach der Linie A-B in Abb. i.
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Abb. 6 und 7 zeigen Einzelheiten.
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Die Wasservorlage besteht aus einem zylindrischen mit Boden und Deckel
versehenen Gefäß a, dessen Mantel mit einer Muffe s für einen Wasserüberlaufhahn
und der Deckel mit einem Wassereinfülltrichter t mit Verschlußschraube ausgerüstet
ist. Am Boden des Gefäßes a ist ebenfalls ein Verschlußorgan zs zum Ablassen des
Füllwassers vorgesehen. Die Wasservorlage besteht ferner aus einem Gaseinlaßgehäuse
B, welches Verbindung mit dem Gaszuführungsrohr d hat. In dem Gaseinlaßgehäuse B
sitzt ein auf- und abwärts beweglicher Ventilkegel f mit abgesetztem Schaft, um
welch letzteren sich eine Düsenkappe g mit entsprechenden Auslaufkanälen für das
Gas rotierend bewegt. Ein unter Federdruck stehender Teller h ist als Ventilkegelhalter
ausgebildet. In dem Deckel des Gefäßes A ist das Gasabzugsrohr h vorgesehen,
welches, in den Behälter reichend, mit konisch vorstehenden Ringen und Kragen versehen
ist, während der Behälter l ebenfalls mit konischen Gegenringen und einem darauf
sitzenden Deckel m ausgerüstet ist, der mittels zweier vorgesehener Klauen in dem
Führungsrohr n auf und ab beweglich angeordnet ist. Das Führungsrohr n weist die
zum Durchströmen des Gases notwendigen Durchlässe auf. m' sind in den Behälter Z
entsprechend vorgesehene Ableitungswände. Die Verbindung zwischen den oberen und
unteren Verschlußelementen bildet ein geschlossener Schwimmer i.
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Ist nun die Wasservorlage (s. Abb. i) bis an den Stutzen s mit Wasser
gefüllt, so wird bei Inbetriebnahme des Schweißgerätes vom Entwickler aus das Gas
durch das Rohr d und das Gaseinlaßgehäuse b hochstrqmen und den Ventilkegel f mit
der Düsenkappe g anheben, worauf das Gas seitwärts in dem ringförmigen Raum aufsteigt,
um dann durch die vier am Rand segmentartig auslaufenden Schlitze in die vier davor
angeordneten gekrümmten Düsenkanäle der Düsenkappe g zu gelangen. Das in der Düsenkappe
g befindliche Wasser wird durch das ausströmende Gas mitgerissen, wodurch in den
Düsenkanälen eine äußerst gleichmäßige Unterteilung des Gasstromes erzielt wird.
Durch das ausströmende Gas in tangentialer Richtung wird naturgemäß die Düsenkappe
g um den oberen Schaft des Ventilkegels f in Rotation versetzt. Haben nun die vier
Düsen die vier Gasaustrittsschlitze passiert, so hört automatisch das Weiterströmen
von Gas auf und strömt das Gas jetzt ohne Unterbrechung durch die vier anderen nicht
betätigten Düsenkanäle, wodurch erreicht wird, daß das Gas im Wasser überall im
gleichen Abstand unterteilt und vermittels des rotierenden ungleicharmigen Verteilers
derart durch das Sperrwasser geleitet wird, daß durch das abwechselnd unterbrochene
Aufsteigen der Gasblasen keine zusammenhängende und rückleitende Gassäule im Sperrwasser
zustande kommt. Mit dem durch das Gas hochgedrückten Ventilkegel f mit Düsenkappe
g wird gleichzeitig in Verbindung mit der Feder h und dem Schwimmer
i der obere Gasverschlußbehälter angehoben und. geöffnet.
Das
im Sperrwasser aufsteigende Gas geht dann durch die Durchlässe des Führungsrohres
ii und zwischen den konischen Dichtungsflächen und Abgleit-,vänden mJ hindurch zum
Boden des oberen Verschlußkörpers m und von dort durch das Abzugsrohr k zum Brenner.
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Findet nun ein plötzlicher Rückschlag des Gassauerstoffgemisches vom
Brenner her durch den Schlauch zur Wasservorlage statt (s. Abb. a), so dringt dieser
Rückschlag in das Gasabzugsrohr hinein und prallt auf den Boden des Verschlußbehälters
1, diesen gleichzeitig herunterdrückend und absperrend, auf. Die Explosion wird
in diesem Verschlußbehälter durch den konischen Verschlußdeckel m und den Gegenkonus
am Gasaustrittsrohr aufgehalten. Gleichzeitig wird auch der mit dem Verschlußkörper
in verbundene Schwimmer i niedergedrückt, der anderseits in Vermittlung einer unter
Federdruck stehenden Tellerscheibe h den Ventilkegel f
auf seinen dichtenden
Sitz niederdrückt, wodurch sofort die weitere Gaszufuhr vom Entwickler her unterbunden
ist. Der Teller h überträgt den Druck des Rückschlages auf den Ventilkegel f, so
daß dieser ein wenig früher als das obere Ventil 1, in schließt. Die sich
noch während des Rückschlages in Drehung befindliche Düsenkappe g wird ebenfalls
in Verbindung mit dem Ventilkegel f heruntergedrückt und wird auf diese Weise das
plötzlich eintretende Wasser vermittels unten in der Düsenkappe angeordneter Schaufeln
v durch sämtliche Kanäle der sich noch drehenden Düsenkappe geschleudert, wodurch
ein evtl. doch noch im Sperrwasser herabzündender Rückschlag den Weg zum unteren
Ventilsitz versperrt findet. Um das Wasser auch zwischen den Ventilkegelschaft und
die Ausmündung der Gaszuleitung gelangen zu lassen, sind an dem Gaseinlaßgehäuse
b am oberen Rand in den Segmenten nach oben führende Durchlässe angeordnet.
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In Abb. 3 ist eine weitere Ausführung der Wasservorlage dargestellt,
die bezwecken soll, daß bei einem Rückschlag durch das Gas mitgerissene Feuchtigkeit
absorbiert wird. Zu diesem Zwecke ist ein zum Boden des Schwimmers i führendes Rohr
p angeordnet, in welches oben ein eiserner Pfropfen q mit seitwärts vorgesehenen
Kanälen eingeschraubt ist, dessen unterer Teil konisch ausgebohrt ist, so daß eine
schwimmende imprägnierte Korkkugel r o. dgl. als Dichtungselement abdichten kann.
Um den ganzen Schwimmer i ist ein am Führungsrohr n befestigter Metallzylinder
o vorgesehen, der einen gewissen Spielraum zwischen Schwimmer und Zylinder hat.
Bei einem plötzlichen Rückschlag dringt das Gas nach Absperrung des oberen Verschlußelementes
durch die kleinen Kanäle q des Pfropfens und drückt dort das Wasser herunter auf
den Federteller 1z und das Ventil; das Wasser wird dann durch den zwischen o und
i befindlichen Raum herausgedrückt. In diesem Moment drückt der Schwimmer i auf
den Ventilkegel f , bis wieder Wasser zwischen Zylinder o und Schwimmer i durch
Nachlassen der explosiven Wirkung eindringen kann, worauf der Schwimmer wieder seine
normale Lage einnimmt. Die schwimmende Korkkugel tritt in Funktion, wenn durch zu
starke Verwendung von Sauerstoff im Ejektorbrenner zuviel Gas angesaugt wird, und
verhindert durch Abdichtung des eisernen Pfropfens das Eindringen des Wassers in
den oberen Behälter 1.