Verfahren zum Füllen von Nochdruchflaschen -mit Sauerstoff, Stickstoff, Wasserstoff, <B>Luft</B> oder andern schwer verflüssigbaren Gasen. Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren, Hochdruckflaselien mit Sauer stoff, Stickstoff, Wasserstoff, *Luft oder an dern schwer verflüssigbauren Gasen dadurch zu füllen, dass in die Hoolidruckflasche, z.
B. eine bekannte, Stahlflaselie, flüssiger Sauer stoff usw. eingefüllt wird, und dass man den aus dem flüssigen Gas allmählich verdampfen den Sauerstoff usw. sich bis auf den ge- wünsehten Druck, von z. B.<B>150</B> Atm., selbst tätig in allmählich ansteigender Weise kom primieren lässt.
Es ist schon ein Verfahren bekannt ge- wc>riclen, welches denselben Zweck, dadurch zu erreichen sucht, dass der flüssige Sauerstoff oder andere flüssige Gase, zunächst in eine besondere ausserhalb Ader Stahlflasche befind- liehe Maussflasche eingefüllt wird -und dann teilsdurch sein Eigengewielit,Aeilsdurch den Druck des in der nach aussen geschlossenen Massflasche verdampfenden Gases in die Hochdruckflasche eingetrieben werden soll.
Die hierbei aufgestellte Forderung, dass das flüssige Gas Üurch den sehr engen Kanal des Flasellenventils zuerst von selbst einflie ssen und dann eingepresst werden soll, und ,dann von der uutern Öffnung des Ventil,- ko,pfes frei in die Hochdruckflasche hinein- fliessen soll, hat sieh auf Grund praktisch angestellt-er Versuere als unausführbar er wiesen.
Denn der Kanal ist bei einer Länge von etwa<B>30</B> bis 40 mm lind einer lichten Weite von höchstens 2 mm umgeben von einer kompakten, stark wärmeleitenden Me tallmasse. Das flüssige Gas verdampft sofort im Ventilkopf, und die geringen Mengen, die flüssig in die Hochdruckflast'he hinein- tropfen, verdampfen ebenfalls sofort am Bo den der Flaselle, so dass sich in der Flasche eine grosse Menge Gas anstaut und den wei- tern Zufluss von flüssigem Gas zurückdrängt.
Dadurch entsteht also in -dem ganzen System- Hotlidruckflasche -Ventilkopf<B>-</B> Rohrleitung - Massilasc'he ein gleichmässiger und sich dau- ernd stei-,ender Druck,<B>d. 11.</B> die 3,#lassfli-tsclie <B>Zn</B> muss einen Druck von über<B>100</B> Alm. aushal ten können.
Das flüssige Gas verdampft also iiielit in der sondern in der Massflasche, und zwar sehr schnell. Das <B>nach</B> vollkommener Verdampfung in der Mass flasche zurückbleibende Quantum Sauerstoff- (bei zirha <B>10</B> Liter Tnhalt unter<B>150</B> Atni. <B>1,5</B> cm' Sauerstoff von<B>1</B> Atin.) geht bei jedes- ni--iliger Füllung verloren.
Die praktischen Versuche haben ferner ergeben, dass sogar bei vollkommen ausgeseliraubtem Ventil, also bei vIner Offnung von zirka. 22 mm, es nicht möglich ist, flüssiges Gas in die Stalilflasche liineinzufüllen, weil eine derart lebhafte Ver- flampfung- einsetzt, (lass die herausströmenden (-r'asmen-en den weiteren Zufluss von Flüssig keit so lange zurückdrängen, bis die ganze Metallmasse der Flasche abgekühlt ist.
Bei diesc:ni beabsichtigten Verfahren ist es; praltisüli auch nicht möglich, den Übel -- stanul des zu schnellen Verdampfens dadurch züi beheben, dass die Hochdru-eliflasche in ein Ba:1 von flüssiger Luft gestellt wird, um flie Stahlwandung der Flaselie auf die Tempera,- tur der flüssigen Luft abzukühlen.
Eine solche Massnahme erfordert nämlich zunächst sehr Igrosse Quantitäten flüssiger Luft, die hierbei vollkommen verloren gehen- Es sind zirka, 20 bis 25 Liter flüssi,re Luft pro Stahlflasche ermittelt worden.
Dabei aber ist dieses Verfahren der in ein Bad von fhIssiger Luft- auch sehr gefalir- lieb. und es verstösst gegen die Vorschriften, die verla-no#en, dass für die Iloalidruckfiasche eine mindeste untere Grenze der Material- delinbarkeit unter allen Umständen erhalten bleiben muss; denn bei einer Abkühl-ano- auf n <B>-180'</B> wird die Dehnbarkeit des Stalils vo-II- kommen aufgehoben.
Es ist bekannt, dass Stahl in flüssige Luft getaucht, jede Dehn barkeit verliert und glashart und spröde wird, .'0 (lass er schon bei mässigem Stoss wie Glas zerspringt.
Bei Einfübruno, eines solchen Verfahrens würden also Kxplösionen unvermeidbar sein. Das vorlie-entle Verfahren vermeidet alle fliese Fehler und Cefahrquellen. Das Verfah- ren ist, im folgenden anhand eines in der Zeichnung darg,estellten Ausführungsbeispiels einer Hochdruchstalilflasolle beispielsweise erläutert:
Ein im Innern der Stahlflaselie <B>a</B> befindlieher Beh-älter 1) wird- mit flüssi-ein Sauerstoff usw, gefüllt; dieser unten ge schlossene Behälter ist düniiwanclio" damit er schnell abgekühlt werden kann;
er berührt die Wandung der Stalilflaselie weder unten noch an den Seiten, damit er durch eine ru- liende Gasschielit von der wa.rmen 'Wandung der Stahlflasehe isoliert ist. mir zür Zentrie rung des Innenbehälters sind wenige kleine Stützen angebracht.
Am obern Ende ist divlit unter dem Ventilküpf eine Reihe von U- ehern vorgesehen 7uni Driielz-aiis,-leioli 7%vi- ,sehen dem innern Bebälter und flein um-eben- den Flaschenra. uni.
Ein solcher dünn-,vandiger Behälter lässt sieh ohne Schwierigkeit mit flüssigen Galen füllen, weil er we- n der geringen Metall <B>,' e</B> Il# n masse zur Abli:ühluny auf die tiefe Tempera- tur,des flüssil-en Crases nur sehr -erin-p 131en- gen der Flüssigkeit verbraucht.
Das in dem Behälter befindlielie flüssige Gas verdampft nur langsam, weil es rlureli die umgebende Luftschicht (zwischen a und b) von der Au- ssenwärine isoliert ist und die zur Verdainp- fung nötice, Wärme nur vom Flaschenhopr LI her durch die dünne Wanflun- erhält.
Erst wenn der Behälter bis an die Löcher 1-efüllt ist# so dass flüssiges Cras auf den Boden der Stahlflasehe lierunterlänft, entwickeln sieli jurch die Verdampfung dieses Teils der Flüssigkeit so viel Dämpfe,
dass keine %veitere Flüssigkeit mehr in die Stahlfla.selie hinein- laufen kann. Da-durch wird g (yleiüh7 Ende der Füllung ;
in-e7ei,-t.. Der Inhalt des dünnwandigen Behälters vom Boden bis züi den Löchern ist der Grösse der Stahlflaselif, # an- tle pa sst, damit flie Menge der liiiieiit,-,e- ,crossenen Flüssigkeit (lern spätern konipri- I mierten Gasinlialt,
der ganzen StalAflasellf, entspricht.
Die Grösse des Eini#atzbehälters kann anch s-o bemessen werden, dass mit der einmal ein gegossenen Flüssigkeit gleichzeitig mehrere Flaschen mit komprimiertem Gas gefüllt werden können.
Die Füllung des dünnwandigen Behälters <B>b</B> geschieht inder für flüssige Luft usw. be kannten Weise durch einen Syplion oder durGlieinenTrichter. DieFüllungsöffnungwird geschaffen durch Herausschrauben des Ven tils oder durcli Verwendung eines mit ent sprechend weiterer Bohrung versehenen Spe- zia,lventils.
Die Einführung des Innenbehälters in die Flasche kann in mehrfacher Weise gesche hen: Es wird zum Beispiel der grosse Vor- selilusskonus d der Flasche herausgeschraubt und, nachdem der Behälter an diesem Kontis 'befestigt ist, wieder eingeschraubt. Oder an dem verstärkten Boden der Siahlflasehe wird ein koniselier Sühraubstöpsel angebracht,
wie in der Zeichnung angedeutet ist. Nach<B>Öff-</B> nung dieses unfern Seliraubstöpsels wird der Behälter von unten" eingeschoben und der Sthraubstöpsel wieder verschraubt.<B>Da,</B> in diesen beiden Fällen die Manipulation des Aus- und Eins-chraubens nur einmal stattzu finden braucht, kann der Verschluss -wieder vollkommen ;
dicht verschraubt und eingelötet werden. Sehliesslicli kann man auch ohne Auf schrauben des obern Verschlusskonus ci und ohne Anbrino-en eines untern Verschlusskonus durch flie für das Flasehenventil e vorgese- liene Öffnung ein Rohr aus weiühem dehn baren Metall einführen und in. der Flasche.
pneumatiseli oder hydraulisch so weit aufbla- sen,,class es sieh zu einem längliclien Behälter von dem gewünschten Inhalt c erweitert. Bei Flaschen mit unterem Verselilusskonus kann das Rohr selbstverständlich auch von unten in die Flasche eingeführt werden.
Der Innen behälter kann auch so, gross gewählt werden, dass ein Flüssigkeitsinhalt ausreicht-, -um -le,ieli7 eitig mehrere Flaschen mit kompri- miertem. Gas zu<B>-</B> füllen; er darf aber die Innenwand der Stahlflasche nicht berühren.
Die Verdampfung des flüs sigen Sauerstoffes usw. im Innern der Stahlflasclie bei geschlossenem Ventil geht langsam und ohne-jede plötzliche Druckstei- -erung -und auch ohne starke Abkühlung der Stahlflasche vor sich. Bei der Füllung und der na.rhfolgenden Verdampfung der Flüssig keit wird die Stahlflasche zweckmässig in das Bad eines Heizmittels gestellt, damit sieh die Flasehenwandung möglichst wenig abkühlt.
Eine zu starke Abkühlung der Stalilflasche muss auf alle Fälle vermieden werden, -um die untere Dehnba.rkeitsgrenze des Stahls nicht zu unterschreiten.
Das vorliegende Verfahren hat ferner noch den grossen Vorteil, (lass der in der Stahlflasche sich selbst komprimierende Sauerstoff usw. vollkommen frei von Feueli- tigkeit und Öldämpfen ist.
Bei der üblichen Art der Flaschenfüllung mit einem Kom pressor, der als Sauerstoffkompressor nur mit Wasser oder Glyzerin geschmiert werden darf, oder als Luft- usw. Kompressor mit<B>01</B> geschmiert wird, nimmt das komprimierte Gas auf dem Wege durch den Kompressor bekanntlich grosse Mengen von Feuchtigkeit oder Öldämpfen auf, die durch den nur me- clianisch wirkenden. HocUdruckreiniger nicht vollständig entfernt werden 'können. Daher sammelt sich im Laufe von vielen Füllungen in den Siahlflaschen schmutziges Wasser oder <B>Öl</B> an, dessen Menge bis zu mehr als einem Liter anwachsen kann.
Wenn die Siahlfla- sehe nach dem vorliegenden Verfahren mit flüssi-em Sauerstoff usw.,,der ja vollkommen trocken ist, gefüllt wird, so bleibt das Gas in ,der Stalilflastlie vollkommen trocken, und auch bei jedesmaliger Neufüllung kann keine feuchte Luft eindringen, weil während der Füllung dauernd ein geringer Strom ver dampfenden Gases aus der Flaselie. heraus bläst und die feuchte Luft der Umgebung dem Inhalt der Flasche fernhält.