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Ventilanordnung zum Abfüllen eines unter Druck stehenden Mediums aus
einem Behälter in ein Reservoir Die Erfindung betrifft eine Ventilanordnung zum
Abfüllen eines unter Druck stehenden Mediums aus einem Behälter in ein Reservoir,
beispielsweise eines Feuerzeuges, die ein Schneid- oder Stanzstiftglied aufweist,
das eine Lasche aus der halsförmigen Verlängerung des Behälters ausschneidet und
abbiegt. wenn diese in Eingriff mit dem Schneid- oder Stanzstiftglied gebracht wird,
wobei durch eine Haltevorrichtung der Behälter oder dessen halsförmiger Teil in
bezug auf das Schneid- oder Stanzglied festgehalten wird.
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BekannteVentilanordnungen der obigenArt bringen häufig die Schwierigkeit
mit sich, daß eine »Spanbildung« oder ein »Abbröckeln« des Metalls der Patronendüse
oder des Patronenmundstücks auftritt. wobei ein solches Abbröckeln oderAbblättern
zu einer Undichtigkeit des Ventils führt, wenn die Metallspäne zwischen die beweglichen
Teile des Ventils gelangen. Da bei den bekannten Ventilanordnungen keine oder nur
mangelhafte Abdichtungen vorhanden waren, trat ein mehr oder weniger starkes Sickern
des unter Druck stehenden Mediums auf, im besonderen nachdem das Medium in das Reservoir
übertragen und die Düse zurückgezogen worden war.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Ventilanordnung der
obigen Art, bei der die erwähnten Nachteile, wie Abblättern und Sickern, vermieden
werden und die in Massenfertigung leicht und billig als reparierbare Konstruktion
mit bequem auswechselbaren Teilen hergestellt werden kann.
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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das in seiner Gebrauchsstellung
frei drehbare, sich gegen eine Dichtung anlegende Schneid- oder Stanzstiftglied
durch eine Feder in Eingriff mit der halsförmigen Verlängerung des Behälters gebracht
wird, die sich in ihrer Füllstellung gegen eine im Ventil angeordnete Dichtung anlegt.
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Erfindungsgemäß zwingt die Feder das frei drehbare Schneid- oder -
Stanzstiftglied nachhaltig zu zwangläufigem Angreifen. Dadurch wird ein Abblättern
vermieden. Die doppelte Dichtungsanordnung dichtet nicht nur die Düse beim Einführen
des unter Druck stehenden Mediums, sondern gleichfalls das Reservoir ab, nachdem
das unter Druck stehende Medium in das Reservoir übertragen und die Düse zurückgezogen
worden ist. Die Abdichtung wirkt nicht nur, wenn die Düse Kontakt mit der Patrone
hat, sondern auch wenn die Düse von der Patrone entfernt worden ist. Dadurch wird
ein Sickern verhindert.
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Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt Fig.
1 eine senkrechte Schnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
die das Einspritzventil in eine Brennstoffbehälterwand eines Zigarren- oder Zigarettenfeuerzeugs
als Beispiel eingebaut darstellt, wobei eine herausnehmbare Patrone in senkrechtem
Schnitt teilweise weggebrochen und in der Lage dargestellt ist, die sie gerade einnimmt,
bevor die Patronendüse durchdrungen wird, Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht,
welche die gegenseitige Lage der Teile zeigt, gerade nachdem die Patronendfise durchstoßen
worden ist, Fig. 3 ist eine andere Ansicht, die den Fig. 1 und 2 entspricht, stellt
aber die Ventilteile in der Lage dar, die sie einnehmen, nachdem die verfügbare
Patrone entfernt und durch eine Verschlußkappe ersetzt worden ist, Fig. 4 eine vergrößerte
perspektivische Ansicht des Lochstiftes und des Endteiles der verfügbaren Patronendüse,
die gerade von dem Lochstift durchstoßen wurde.
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Fig.5 eine der Fig.3 ähnliche Ansicht, die aber eine etwas unterschiedliche
Ausführungsform der Erfindung zeigt, Fig. 6 eine Ansicht der Ausführungsform nach
Fig. 5, die in Verbindung mit einer verfügbaren Patronendüse dargestellt ist, die
gerade durchbohrt wurde, die Fig. 7, 8 und 9 senkrechte Schnittansichten, die den
Fig.1, 2 bzw. 3 entsprechen, aber andereAusführungsformen der Erfindung veranschaulichen,
und Fig. 10 eine perspektivische Ansicht eines Lochstiftes, der zur Anwendung an
die in den Fig. 7 bis 9 dargestellte Form der Erfindung angepaßt ist.
Die
Konstruktion nach den Fig. 1 bis 3 kann in einen Behälter als eine zusammengebaute
Einheit eingesetzt oder aus diesem entfernt «-erden, während bei der Ausführungsform
nach den Fig. 5 und 6 der äußere Schalenteil in einem Stück mit einem Behälter.
beispielsweise einem Feuerzeug, ausgebildet ist, der das Gas aufnehmen und enthalten
soll. Die entfernbare Anordnungseinheit der Fig. 1 bis 3 hat eine Anzahl von Teilen,
so daß ihre Anwendung im allgemeinen auf solche Gegenstände begrenzt ist, die einen
großen Innenraum oder eine große Dicke haben, die leicht an solche Teile angepaßt
werden kann. Für Gegenstände, wie beispielsweise kleine Feuerzeuge. die wegen ihrer
Gestalt oder ihrer geringen Stärke nicht leicht an diese Konstruktion angepaßt werden
können, kann man die in den Fig. 5 und 6 dargestellte Ausführungsform der Erfindung
oder eine ähnliche Konstruktion mit einer Abdichtungsvorrichtung der in den Fig.
7 his 9 gezeigten Art verwenden.
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Mit Bezug auf die weiteren Einzelheiten der Konstruktion nach den
Fig. 1 bis 3 ist ein Wandteil 10 des Brennstoffbehälters eines Feuerzeuges hier
beispielsweise in einem Stück mit einer nach innen gerichteten Hülse 11 ausgebildet
dargestellt. Der untere innere Teil dieser Hülse ist mit Gewinde 12 versehen. und
über den Gewinden sind zwei Schultern oder Absätze 13 und 14 vorhanden. Wenn der
hrennstoffbehälter für ein Feuerzeug bestimmt ist, kann er mit Baumwolle 15 oder
einem anderen geeigneten Material durch die Öffnung in der Hülse 11 abgedichtet
werden, bevor die Ventileinheit eingesetzt wird. Die dargestellte Ventilanordnung
besteht aus einem röhrenförmigen Gehäuse 16, in dessen Außengewinde 17 da. Gewinde
12 der Hülse 11 eingreift. Unmittelbar über dem Gewindeteil 17 ist eine ringförmige
Nut 18 vorgesehen, um einen festen »O«-Ring 19 aus elastischem Material, wie beispielsweise
einem geeigneten hunagummi, aufzunehmen. der durch einen oberen Flanschteil 20 auf
dem Gehäuse 16 unter Druck gegen den Absatz 13 geklemmt wird. Eine wirksame Abdichtung
wird auf diese Weise zwischen der Behälterwand und dem oberen Teil der Ventilanordnung
geschaffen.
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Der Gehäuseteil 16 ist auch mit einem unteren Innengewindeteil 21
und einem oberen Innengewindeteil 22 ausgebildet. Das Gewinde 22 ist zum Gewindeeingriff
mit dem Gewindedüsenteil 23 auf einer verfügbaren Patrone 24 eingerichtet, die Brennstoff
oder anderes Druckfluidum enthält, das in den Behälter 10 übertragen werden soll.
Falls die Patrone zur Versorgung von Feuerzeugen mit Brennstoff dienen soll, kann
sie beispielsweise Butan enthalten, das unter so ausreichendem Druck gehalten wird,
daß es sich teilweise oder gänzlich in flüssigerForm befindet. Solcher Druck kann
dadurch aufrechterhalten werden, daß in die Patrone ein sogenanntes clrucltent@Ä-iclcelndes
Gas, wie beispielsweise Stickstoff, eingeschlossen wird, wie in Fig. 2 mit 25' bezeichnet.
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Das Innengewinde 21 an dem unteren Encle des Ventilgehäuses ist so
ausgebildet, daß es das mit Gewinde versehene obere Ende eines Ventildeckelteile#
26 aufnimmt. An der Seite dieses Deckelteils befindet sich darstellungsgemäß eine
Öffnung oder ein Schlitz 27, durch den das Butan oder das andere in den Viehälter
zu fördernde Fluidum von dein Ventil in den Behälter entweicht.
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Direkt unterhalb des Gewindeteiles 22 in dein Ventilgehäuse ist ein
Dichtungsring 28 vorgesehen, der bevorzugt in Form eines »O«-Ringes ausgebildet
ist. dessen äußereUmfangshälfte fehltoder@veg-esclniitten ist, so daß er »D«-förmigen
Ouerschnitt hat. Dieser sowie der »O«-Ring 19 wird au> geeignetem ela.tischem Material
hergestellt, wobei er die Düse oder das Mundstück der verfügbaren Patrone umschlielt.
wenn diese eingesetzt ist, wie in den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, und jedes Sickern
des Brennstoffes durch die Gewinde 22, 23 verhindert.
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Der Lochstiftteil des Ventils ist bei 30 dargestellt. Dieser ist zwischen
dem oberen und dein unteren Etide mit einem nach unten und außen geneigten Schulterteil
31 ausgebildet, der normalerweise von einen anderen »O«-Ring 32 umgeben wird. der
auf der geneigten Schulter aufliegt und auch in einem ringförmigen Hohlraum gehalten
wird, der zwischen dein oberen Ende 33 der Ventilkappe 26 und einer Schulter 34
ausgebildet ist, die sich an der Innenseite des Ventilgehäuseteiles 16 befindet.
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Der Lochstift 30 wird nornialerwei,e von einer Schrauhenfeder35 nach
oben gedrückt.die den unteren Teil oder Schaft des Lochstifte, unisclilielit. wobei
das untere Ende der Feder gegen einen Teil in dem Ventildeckel und das obere Ende
gegen die untere Seite des Schulterteiles 31 auf dein Lochstift drückt.
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Mit Bezug auf Fig. ? ist die Patronendüse oder das Patronenmundstück
in das Ventilgehäuse geschraubt worden. bis die Stirnwand 40 der Düse berührt und
von dein oberen Endteil 41 des Lochstiftes durchstoßen wurde. Man bemerkt hierbei.
daß das untere Ende der Patronendüse vortritt und :ich in einer Lage befindet, in
der es fest von dein »D«-Riiig 28 umschlossen wird, wobei dieser Ring gleichzeitig
nach außen fest gegen die Innenwände des Ventilgehäusegliedes gepreßt wird. so daß,
da, Ventil wirksam gegen jedes Entweichen des Grases am _@ußenunifang der Düse während
der weiteren Handhabungen des Ventils und der Patrone abgedichtet wird. Diese Abdichtung
wird praktisch wirksam, bevor der 1_ochstift so weit gesenkt ist, daß sich sein
schräger Schulterteil 31 nach unten von dein :@O"-Ring 32 wegbewegt hat.
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Mit den in Fig. ? darge#tellten "feilen ,telit c# dein Druckfluidum
in der Patrone infolge der Form de> in Fig. -1 dargestellten Lochstifte: frei, an
diesem nach unten und durch die Üffnung oder den Schlitz 27 nach außen zu strömen.
Zwischen dein "Leitpunkt, zu dem sich der Lochstift in der in Fig. 1 dargestellten
1_aze befindet, und dein Zeitpunkt. zu dein er die Patronendüse durchstößt, wie
in Fig.2 dargestellt. wird er infolge des Anstoßen-, seines unteren Endes an die
innere Bodenfläche 42 des Ventildeckels gegeit einen Anschlag in der Kappe 26 gedrückt.
`'Während dieses "Leitraums bewegt sich auch der honiselie oder <chr<i@e Schulterteil
31 des Lochstifte, von dem »O«-Ring 32 weg. so daß da., Fluidum nach unten durch
dieselt »O«-Ring entweichen kann, der vorher eine Dichttnig mit dein Schulterteil
31 gebildet hatte.
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Hinsichtlich der bevorzugten Forin des oberen Teiles des Lochstiftes
wird nun im besonderen Bezug auf die Fig. -I genommen. Der Oberteil dieses Stiftes
ist mit einer Schulter 44 versehen. die einen ausgeschnittenen Teil 45 hat. der
einett Fluiduinkanal bildet, wobei die Schulter 44 gemäß I# ig. 2 auch eingerichtet
ist. finit dem unteren Ende der P,itronendiise in Berührung zu gelangen, da diese
dtti-clistol.'ien wird und einen Anschlag bildet, der das Innengewinde der Düse
begrenzt, sobald der 1-oclistift in seifte unterste Lage gesenkt ist. Diese Schulter
44 schaut auch einett Anschlag, der die Abwärtsbewegung des »D«-Ringgliedes 28 begrenzt
und auch dazu dient. clie,en Ring axial nach oben von der in Fig. 2 dargestellten
Lage in eine höhere Lage zu drücken, nachdem die Patronend:
üse
entfernt ist. Die oberste Spitze 41 des Lochstiftes, wie in Fig. 4 dargestellt,
hat bevorzugt eine halbkreisförmige, messerähnliche Form. Das Metall unmittelbar
unter dem messerähnlichen Teil 41 wird bevorzugt bei 46 weggeschnitten, um einen
nach unten und außen gerichteten Kanal von V-förmigem Ouerschnitt zu schaffen. Es
ist offensichtlich, daß, wenn der messerförmige Teil 41 in Längsrichtung nach oben
gegen das untere Ende der Stirnwand 40 der Düse gedrückt wird, eine klappenförmige
Lasche oder Zipfel 47 von dem Metall des Düsenendes 40 herausgeschnitten wird, wie
in Fig. 4 dargestellt. wobei diese Lasche darstellungsgemäß praktisch um eine Gerade
48 nach oben gebogen wird. Da sich, wenn eine Patronendüse nach unten fest in die
ihr zugeordnete Stelle geschraubt wird, der Lochstift 30 frei drehen kann, ist es
offensichtlich, daß das Ende der Düse. wie in Fig. 4 dargestellt. nur infolge des
am Ende wirkenden Druckes gegen den Lochstift geschnitten oder durchbohrt wird.
Jedes Bestreben, Späne von der Düse wegzuschlitzen oder zu schneiden, wird verhindert.
da sich der Lochstift frei drehen kann und auf diese Weise nicht als Umlaufschneidstahl
wirkt.
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Fig. 3 zeigt die angenommene, relative Stellung der Teile. nachdem
die verfügbare Patrone aus ihrem zugeordneten Platz geschraubt und der Lochstift
wieder durch die Feder 35 nach oben in eine solche Lage gedrückt worden ist, daß
sein schräger Schulterteil 31
eine Abdichtung finit dein »O«-Ring 32 bildet.
Als weitere Sicherung gegen jedes leichte Sickern aus dein Behälter, das neben einer
solchen Dichtung auftreten kann, wird ein entfernbarer Deckel oder Kappe 47 bevorzugt
endgültig in seinen zugeordneten Platz in der Lage geschraubt, die vorher von den
Teilen der Patronendüse eingenommen wurde. Das untere Ende der Kappe 47 kann mit
einem herunterhängenden Flanschteil 48 ausgebildet sein, der in abdichtende Berührung
mit dein »D«-Ringal.)diclitungsglied28 in solcher@,#'eise kommen kann, daß er radial
nach außen gegen den Innenumfang dieses Gliedes drückt und seine Außenfläche gegen
die Innenwand des @'entilgeh*itisegliedes 16 gepreßt wird.
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In der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Ausführungsform werden die
Teile, die den obenerwähnten entsprechen, mit denselben Ziffern bezeichnet. Jedoch
ist an Stelle der Ventilkappe 26 der Fig. l in den Fig. 5 und 6 ein hülsenartiges
Glied 50 vorgesehen, das so ausgebildet ist, daß das Fluidum, anstatt durch ein
Loch oder einen Schlitz auf der Seite zu eiltweichen, rings um und zwischen der
Hülse 50 und der inneren Oberfläche eines röhrenförmigen Teiles 51 entweicht, der
ein Stück mit der Behälterwand 52 bildet. In den Fig. 5 und 6 ist ein oberes 1Iülsengliec1
53 vorgesehen. das Innengewinde zur abwechselnden Aufnahme der Patronendüse oder
der Kappe 47 hat. Das Außengewinde der Hülse 53 greift bei 54 in fts Innengewinde
des röhrenförmigen Teils 51 der Behälterwand ein.
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Wenn die Patronendüse durchstoßen ist. wie in Fig. 6 dargestellt ist,
strömt das Fluidum nach unten über das ollere Ende des Lochstiftes in derselben
Weise wie in Fig. ?, somit durch das Innere de »O«-Ringes 32, durch die radialen
Schlitze 55 in dem oberen Ende des Gliedes 55 und nach unten vorbei an dem Außenumfang
des letztgenannten Gliedes in den Behälter.
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Bei der in den Fig. 7 bis 10 dargestellten Form der Erfindung ist
ein einziger »O«-Ring60 so eingerichtet und angeordnet, daß er normalerweise eine
Abdichtungsvorrichtung um das obere Ende eines Lochstiftes 61 und auch eine Abdichtungsvorrichtung
zum Umschließen der Patronendüse schafft, wenn diese zum Zwecke des Durchstoßens
an ihren zugeordneten Platz geschraubt ist. Bei dieser Anordnung ist der »O«-Ring
60 innerhalb eines ringförmigen Holilraunis 62 untergebracht. der zwischen dein
oberen Ende de: Kappenteiles 63 und einer inneren Schulter 64 vorgesehen ist, die
sich in einem Gehäuseglied 65 befindet. Dieser ringförmige Hohlraum 62 hat ini Vergleich
mit dein »O«-Ring 60 eine solche Größe, wie in Fig. 9 gezeigt, daß sich normalerweise
ein beträchtlicher Teil der Innenfläche des »O«-Ringes, wie bei 60', in eine nach
innen und oben gerichtete Stellung infolge des Druckes eines Schulterteils 61' ausbeult,
der an dem oberen Ende des Lochstiftes 61 ausgebildet ist. Das heißt, ein solcher
Schulterteil 61' wird nach oben in abdichtende Lage zu dein »O«-Ring durch die Feder
66 gedrückt, die den Schaft des Lochstiftes umgibt.
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Auch liegt normalerweise, wenn das Ventil geschlossen ist, eine ringförmige
Verlängerung 67, die an dem unteren Ende der Staubkappe oder ""erschlüßschraube
68 ausgebildet ist, gegen den »O«-Ringteil 60' und gewährleistet auf diese Art,
daß dieser Teil fest in Abdichtungsberührung finit der Schulter 64 an dem Glied
65 und der oberen Außenkante der Schulter 61' auf dem Lochstift gedrückt wird.
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Wenn die Kappe 68 entfernt ist und die Patronendüse an Stelle der
Kappe in ihren Platz geschraubt ist, wie in Fig. 7 dargestellt, kommt die Düse.
bevor sie in die Durchstoßstellung gelangt, in ein abdichtendes Verhältnis mit den
Teilen 60' des »O<<-Ringes. Wenn dann, wie in Fig. 8 dargestellt, die Patronendüse
nach unten in Richtung der Durchstoßstellung geschraubt wird, wird sie zuerst sehr
fest von den nach innen vorspringenden Teilen des »O«-Riiiges umschlossen. so daß
derAußenumfang des »O«-Ringes starken Druck gegen die Wände der ringförmigen Nut
62 ausübt, wobei eine vollständige und wirksame Abdichtung tun die Patronendüse
herum gewährleistet wird, während diese durchstoßen wird und das C@@ts ausströmt.
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`Fenn die Patrone nicht von dem Ventil abgeschraubt wird, bevor sich
ihre Düse aus der abdichtenden Berührung mit dein »O«-Ring heraus nach oben bewegt,
kann sich nach beendeter Entleerung des Gases aus der Patrone der Lochstift in Abdichtung
damit bewegen und schließlich zurück in die Stellung, die in Fig. 9 dargestellt
ist.
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Wie in Fig. 10 gezeigt, hat die bevorzugte Forin des Lochstiftes für
die Ausführungsform nach den Fig. 7 bis 9 ein scheibenähnliches oberes Ende oder
Schulter, das bzw. die an dein oberen Ende des Schaftteiles ausgebildet ist. An
dem Mittelteil der olleren Fläche dieses Elementes ist eine bogenförmige Schnittkante
70 vorgesehen, die in ähnlicher Weise wie der Teil 41 des oben beschriebenen Lochstiftes
30 wirkt. Wie sich deutlich aus jeder der Fig. 7 bis 10 ergibt, ist ein Hohlraum
mit einer durchgängig konischen Oberfläche 71 innerhalll der Schnittkante 70 vorgesehen,
wobei diese konische Oberfläche finit Bezug auf die Achse des Lochstiftes exzentrisch
und so ausgebildet ist, daß ein Spielraum entstellt, durch den das Gas von der durchstoßenen
Düse vorbei an der Umfangskante und somit nach unten längs der Seiten des Lochstiftes
und durch eine Öffnung 72 entweichen kann.
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Die Konstruktion und Arbeitsweise der Teile der Fig. 7 bis 10 mit
Ausnahme der oben beschriebenen entsprechen der obigen Beschreibung der Fig. 1 bis
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und sind aus dieser leicht ersichtlich. plan wird weiterhin
verstehen, daß erforderlichenfalls die Konstruktion der Fig.7 bis 9 in einem ringförmigen
Teil enthalten sein kann, der ein Stück mit dem fehälter bildet und dem in Fig.
5 dargestellten Teil 51 entspricht.
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Es wurde gefunden, daß die Anordnung des »O«-Ringes, wie beispielsweise
bei 60 in den Fig.7 bis 9 dargestellt ist, eine sehr wirksame und dauerhafte Abdichtungsvorrichtung
für zwei Zwecke, die oben erklärt sind, mit einer verminderten Anzahl von Teilen
schafft, so daß etwas geringere Kosten für die Konstruktion und deren Anordnung
entstehen.
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Wie oben erwähnt, können die Ventilkonstruktionen nach der Erfindung
auch für andere Zwecke als Feuerzeuge und für die Übertragung oder Einspritzung
verschiedener Formen flüssigen oder gasförmigen Druckfluidums ohne Sickerstellen
verwendet «-erden.