DE1650369A1

DE1650369A1 - Fuellventil fuer Druckbehaelter

Info

Publication number: DE1650369A1
Application number: DE19671650369
Authority: DE
Inventors: Eyerdam Homer Fredrick; Boyer Ralph Keckler; Krohn Henry William
Original assignee: Eaton Yale and Towne Inc
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1966-12-27
Filing date: 1967-12-07
Publication date: 1970-09-10
Also published as: NL6714952A; US3422837A; ES348558A1; BE707834A; GB1165986A

Description

P 1742

Eaton Yale & 0?owne Inc. , 100 Erieview Plaza, Cleveland, Ohio, U, S. A.

füllventil für Druckbehälter

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil mit einem hohlen Ventilgehäuse, in dem sich an Verschlußstück befindet,

Viele Ventile, die derzeit zur Abgabe des Inhalts aus derartigen Behältern verwendet werden, dienen auch zum Füllen der Behälter,Diese Ventile sind jedoch gewöhnlich sehr kompliziert und daher teuer, Andere Behälter werden vor ihrem Verschließen mit einem Druckmittel gefüllt, beispielsweise bei einer Temperatur, bei welcher das Treibmittel flüssig ist. Dieses Verfahren kann jedoch beim Nachfüllen des Behälters nicht angewändet werden. - · .

Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung eines relativ einfachen und wirtschaftlichen Ventils, das ein Einleiten von. unter Druck stehendem Strömungsmittel in den verschlossenen Behälter gestattet, und zwar zum ersten Füllen des Behälters oder zum Nachfüllen desselben.

009837/049$

Diese Aufgabe xiird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das hohle Ventilgehäuse am einen Ende geschlossen und am anderen Ende off en ist. und zwischen den beiden Enden einen Hohlraum bildet, im geschlossenen Ende des Ventil gehäuses eine Austrittsöffnung vorgesehen ist, das Verschlußstück einen an der Austrittsöffnung dicht anliegenden ersten Teil und einen zweiten Teil hat, der an dem Ventilgehäuse im Bereich des offenen Endes anliegt, so daß die Verbindung zwischen dem offenen Ende und dem Hohlraum unterbrochen ist, das Verschlußstück von dem offenen Ende weg in eine Stellung bewegbar ist, in der das Verschlußstück eine Verbindung zwischen dem offenen Ende und dem Hohlraum freigibt, und das Verschlußstück in dieser Stellung ein Öffnen der Austritts öffnung in dem geschlossenen Ende gestattet, so daß eine direkte Verbindung zwischen dem offenen Ende und der in dem geschlossenen Ende vorgesehenen Austritts öffnung vorhanden ist.

Die Erfindung schafft ein aus wenigen Teilen bestehendes Ventil, das einfach herzustellen, billig und betriebssicher ist.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß das Ventilgehäuse aus elastisch dehnbarem Material besteht, so daß die Austrittsöffnung durch das Ausdehnen des Ventilgehäuses geöffnet werden kann. Dadurch braucht das Ventil keinerlei Feder zu enthalten, was zu dem einfachen Aufbau noch wesentlich beiträgt.

Die in dem geschlossenen Ende vorgesehene Austrittsöffnung kann selbstschließend und normalerweise geschlossen sein. Das Ventilgehäuse übernimmt in diesem Fall einen Teil der Ventil-

009837/0*98 - 3 -

funktion, was wiederum eine Vereinfachung schafft.

Die selbstschließende Austrittsöffnung kann einfach von einem Einschnitt im Ventilgehäuse gebildet werden.-

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, daß das Verschlußstück ge.schoßfÖrmig und am. einen Ende allgemein kegelförmig ist und an seinem anderen Ende eine allgemein ebene Basis hat, das kegelförmige Ende an einem zu ihm komplementären Teil der Innenwandung des Ventilgehäuses angreift und die ebene Basis an einer Ringschulter angreift, die dem offenen. Ende benachbart ist. Infolge der geschoßförmigen Ausbildung des Verschlußstückes kann dieses durch eine Bewegung in Je einer Sichtung die beiden Öffnungen des Ventilgehäuses öffnen und in umgekehrter Sichtung schließen.'Durch die komplementär kugelförmige Gestalt des Verschlußgehäuses kann dieses elastisch 240. eine Öffnung des mit dem Ventil zu füllenden Behälters eingedrückt und in dieser reib- oder formschlüssig gehalten, werden.

Ferner ist es günstig, wenn die axiale Länge des Verschlußstücks die axiale.Länge des Hohlraums übertrifft, so daß bei in dem Hohlraum befindlichen Verschlußstück das Ventilgehäuse in seiner Länge gedehnt ist und das Verschlußstück unter Druck an dem Ventilgehäuse anliegt. In der Buhestellung des Verschlußstücks dichtet dieses dann beide Öffnungen des Gehäuses gleichzeitig sicher ab und gibt beide bei einer Bewegung in eine Richtung gegen die Elastizität des Gehäuses frei.

- 3a Q09837/Ö438

Die Erfindung eignet sich, "besonders für sogenannte Aerosolbehälter, die beispielsweise zum Versprühen von Flüssigkeiten, wie Desinfektionsmitteln oder Insektenvertilgungsmitteln, oder zur Abgabe von halbfesten Nahrungsmittelprodukten, wie Schlagsahne oder Salattunke, bestimmt sind.

Nachstehend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert. In dieser zeigt =

Fig. 1 im Schnitt einen Teil eines AerosÖlbehälters und im Querschnitt ein Ausführungsbeispiel eines geschlossenen Füllventils. \ \ .

Fig. 2 zeigt in größerem Maßstab im Schnitt das Füllventil bei vom Sitz abgehobenem Verschlußstück und

Fig. 3 zeigt ebenfalls in größerem Maßstab im Schnitt das geöffnete Füllventil. Dabei ist durch Pfeile angedeutet, wie das unter Druck stehende Druckmittel durch das Ventil in den Behälter strömt.

009837/0498

3?ig. 4 zeigt in kleinerem Maßstab den Behälter in einer Draufsicht, von der linie 4-4 in ]?ig. 1 gesehen.

Die Zeichnung zeigt den Bodenteil eines Druekbehälters 4, in deusen Boden 8 ein Binweg-Killventil 6 montiert ist, . · Das yentil ist in einer kreisförmigen Vertiefung 10 des Behält er bodens 8 montiert, damit es die Standfestigkeit des Behälters 4 nicht beeinträchtigt und die Behälterboden ineinandergeschachtelt werden können, ehe sie zum Aufbau von fertigen Behältern verwendet v/erde-u Xn der Vertiefung 10 ist zentral eine Öffnung 12 vorgesehen, die von einem Ringflansch 14 umgeben ist.

Das Yentil 6 besitzt ein Gehäuse 16, das in die Öffnung 12 einlösetzt und formschlüssig mit dem Ringflansch 14 verbunden werden kann. Beispielsweise sitzt der Plansch 14 dicht in einer komplementären Ringnut 17 in der äußeren TJraf angsfläche des Ge-. haus es 16. Das Gehäuse 16 besteht vorzugsweise aus elastischem i-iaterial, z.B. aus .tii tr il gummi.

Das elastische Gehäuse 16 ist innen mit einem ausdehnung fähigen Hohlraum 18 und mit einer Eintrittsöffnung 20 versehen, welche die Außenseite des Ventilgehauses 16 und des Behälters 4 mit den Hohlraum 18 verbindet: Die Öffnung 20 ist vorzugsweise von einer konischen fläche 22 begrenzt, die von dem Hohlraum 18 weg verjüngt ist. Das Gehäuse 16 hat allgemein die lies bait eines Kegels oder eines Geschosses, damit es leicht in die Öffnung, in dem metallischen Behälterboden eingesetzt werden kann. Das Gehäuse 16 ist radialsymmetrisch in Bezug auf eine Längsachse,.'die.mit der Längeachse des Hohlraums 18 und der Öffnung 20 übereinstimmt.

■ψ ■ ■

BAD ORIGINAL

009837/QC98

6 -"1G5O360

In der Mähe des einen Endes des elastischen Gehäuses ist eine AustrittsÖffnung 24 vorgesehen, die eine Verbindung zwischen dem Hohlraum 18 und dem Innernrauin 26 des Behälters 4 herstellt. Die Austrittsöffnung 24 besteht vorzugsweise aus einem selbstsciiließenden Einschnitt oder Einstich in den elastischen G-ehäusewänden 25. wenn beim Still eh. der Hohlraum 18 aufgeweitet wird, öffnet sich der Einschnitt 24. Zur Bildung dieser Austrittsöffnung wird von der Seitenwand des Hohlraums kein Material weggenommen.

Ein von dem Ventilgehäuse 16 unabhängiges Verschlußstück 28 1st vollständig in dem Hohlraum 18 angeordnet und wird von den elastischen Wänden 25 darin 'gehalten. Das Verschlußstück 28 ist steifer als das Ventilgehäuse 16 und kann aus'jedem, geeigneten_Material bestehen, z.ß, ana einem steifen Kunststoff, "wie Nylon oder Poly(tetrafluoräthylen), oder axis Ϊ-Ietall, z.B. aus Messing·. Das Verschlußstück ist vorzugsweise, so ausgebildet, daß es den Hohlraum 13 im wesentlichen--ausfüllt.- ^s besitzt eine allgemein kegelförmige Spitze und eine allgemein ebene Basis. Die kegelförmige Spitze greift an einer komplementären flache an der Innenwandung des ö-ehäusps und die ebene .bildfläche greift an dem Ventilsitz 29 an. Zwischen dem Verachlußstuck 28 und dem Gehäuse kann im Bereich der EintrittsÖffnung 20 ein Ringraum 50 vorgesehen dein, der das Einsebzen des Verschliißstückes 28 erleichtert und ein ilorumatrömen des Strömungsmittels um das Verüehlußstück gestattet. Dies wird nachstehend genauer beschrieben. Das Verschlußstück 28 ist vorzugsweise etwas größer als der Hohlraum 18 und hat insbesondere eine größere axiale Länge. Daher wird das Verschlufisbück 28 von dem elastischen Gehäuse 16

009837/0498 bad ORiGiNAi=

normalerweise in 'dichter Anlage andern die Eintrittsöffnung 20 Hingebenden Ventilsitz 29 gehalten. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Ventilsitz eine in dem Ventilgehäuse 16 ausgebildete xiingschulter. .G-emäß S¹Ig. 2 ist-der Ventilsitz 29 leicht konisch, d..üflit eine dichte Anlage des Versciilußstückes 28 an dem Ventilsitz gewährleistet ist.

Zum Betätigen des Ventils wird eine Hohlnadel oder Jj¹UlIsonde- 32 von au;.-en durch die öffnung 20 eingeführt, so daß d^s Verschlusstück 28 von seinem Sita 29 abgehoben wird und der Behälter' 4 mit unter Druck stehendem 3trübungsmittel gefüllt wer-

den Jcann. . . : - ^

Die iia.del p2 i3t mit einer kreisförmigen Spitze 34 versehen., die in eine geeignete zylindrische Vertiefung 36 des Versclj-lußstückes 28 eingreift. Diese Vertiefung 36 soll die otabilität des Verschlußstückes 28 während des ".E¹UlIv or ganges gewährleisten und ein Kippen des Verschlußstücltes 28 bei daran angreifender Mil sonde verhindern, Di-e ladel 52 besitzt einen Anschlag in j?orm einer Ringschulter 38, die an dem Varschiußstuck 28 im Bereich der zylindrischen Vertiefung; 36 angreift, wenn die -Spitze 34 in der Vertiefung 36 des, Verschlußstückes sitzt. Die Ifadel 32 I

besitzt ferner eine liingschülter 40 zum Angriff an dem äußersten Jeil des VentilyehäitseB 16 im Bereich der öffnung 20. Die iiingschultor 40 v/irkt o\1s ein Ansclilag, der ein 2u tiefes jDintauchen der Madel '3.2 in den Hohlraum 18 verhindert. "Durch die Aiilc-ge des Anschlages 4ü an dein Ventil gehäuse, 16 wird ferner die 'Eintrittaöffnung 20 während des Killvorgangu vorübergehend abgedichtet. Der Durchmesser (d) der .^intrittaÖffnung 20 ist vorzugsweise

8AD ORIGINAL

009837/0498

165Ό369

etwas kleiner als der ihr benachbarte Dur dime ss er' der ganz in den Hohlraum 18 eingeführten Had el 32. Bei eingeführter Nadel .'32 greift daher der dem "Ventilsitz 29 benachbarte i'eil 41 des Ventilgehäuses unter Druck an der !Tadel 32 'θλι, so daß die i öffnung 20 während des 5¹UlIv or ganges vorübergehend abgedichtet wird. -

Die Nadel 32 besitzt einen axialen Kanal 42, durch den. ein unter Druck stehendes Strömungsmittel von einer Quelle darch die Eintrittsöffnung 2υ in den Hohlraum 18 geleitet werden kann. Die Quelle des Strömungsmittels ist nicht gezeigt, weil sie kei-. nen Seil der Erfindung bildet und man für diesen Sweek jede übliche Einrichtung zur Abgabe von unter Druck stehendem Strömungsmittel verwenden kann. In der Fadel '32 sind ferner in der iiahe der Spitze 34 mehrere Öffnungen, z.B. 46 und 48, ausgebildet, die mit dem axialen ■ Strömungskanal·-42 in Verbindung stehen und sich von ihm radial weg erstrecken. Durch diese radialen öffnungen kann das Strömungsmittel nach dein Durchtritt durch die Eintritts öffnung 20 in den Saum eintreten, der durch das Abheben des Verschlußstückes 28 von dem .Sitz cB und die elastische Ausdehnung des G-enäuses 16 gebildet worden ist.

Aus der Fig. 2 geht besser hervor, wie die !Tadel oder Sonde 32 aas Verschlußstück 28 im Abstand von den Ventilsitz 29 hält. Aus dem ci.xia.len iüin&l 42 dor ι.; ,del tritt das unter Druck stehende 3ti-Ümungur-iit eel durch die radialen Öffnungen 46 una 48 in αen Hohlraum 18.

0b;9837/0498 _fcAD original

In diesem Zeitpunkt ist die Austritts öffnung 24 jjedoch noch dicht verschlossen, entweder durch das Verschlußstück 28 oder infolge der Tatsache, daß der Einschnitt selbstschließend ist. Y/eiin in den Hohlraum 18 mehr. Stromungsmittel hineingedrückt wird, steigt der Druck in dem Hohlraum 18 schnell an, so daß sich die elastischen G-ehäusewände 25 in der Längsrichtung dehnen und auswärtswölOen und die Beg'renzungswandungen des Hohlraums 18 aufgeweitet v/erden. Dabei bewegt sich die der Austrittsöffnung 24 benachbarte Sitzfläche 31 Ton dem Verschlußstück 28 weg. In der bevorzugten Ausführungsform wird durch das Aufweiten der den * Hohlraum 18 begrenzenden Wandungen nicht nur die Sitzfläche 31 gegenüber dem Verschlusstück 28 bewegt, sondern auch die Austrittsoffnung 24 bzw. der Einschnitt aufgeweitet und geöffnet. Jetzt kann das unter Druck stehende Strömungsmittel aus dem Hohlraum 18 in das Innere 26 de's Behälters 4 treten.

Das Strömungsmittel strömt durch das Ventil 6, bis der Innenraum k:6 gefüllt ist. Danach wird die ^¹Ul!nadel oder -sonde 32 aus der Öffnung 2 0 herausgezogen. Das in dem Behälter 4 unter Druck befindliche Strömungsmittel und die Elastizität des Ventilgehäuses 16 wirken dahingehend zusammen, daß das Ventilgehäuse 16 " seine uroijrt«ngliche jsOrm wieder annimmt. Dabei nimmt auch der xiohlraum 18 seine ursprüngliche Lage oder Form v/ieder an, so daß er nur noch von dem Verschlußstuck 28 aufgeweitet wird. Die mit dem selbstschließenden Binschnitt 24 versehenen Wände 25 kehren daher in ihre vorherbestimmte Stellung gegenüber dem Gehäurje 16 zurück, so daß die aus dem iiineohnitt bestehende Ausbrittsöffnung 24 sich v/ieder schließt. Das elastische Gehäuse 16 drückt ferner das Tersöhlttßstüek 28 wiedtr in dichte Anlage an den die Bin- -fe3?ittsÖffnung 2Θ umgebenden .Ventilsitz 29.

000037/0498

Tn der soeben beschriebenen, bevorzugten Ausführungsform wird ein selbstschließender Einschnitt als Austrittsöffnung 24- verwendet. Eine derartige Öffnung ist normalerweise geschlossen und kann durch den Druck des in dem Hohlraum 18 befindlichen Strömungsmittels geöffnet werden. Im Rahmen der Erfindung kann man aber auch eine Austritts öffnung vorsehen, di.e normalerweise -offen bzw. durch Abnahme von Material von der elastiöenen v/and gebildet worden ist. Zum schließen einer normalerweise offenen Austrittsöffnung kann man das Verschlußstueκ 23 direkt an der Sitzfläche zur Anlage bringen, welehe_s die normalerweise offene Austrittsöffnung uagibt. Diese normalerweise offene Austrittsöffnung kann in der elastischen V/and derart angeordnet sein, daß beim Abheben des 7erscnlußStückes von dem Sitz 29 und dem an-, schließenden Strecken des Ventilgehäuses niit Hilfe einer Eüllsonde das Verschlußstück auch die normalerweise offene Austrittsöffnung freilegt. . " . ■ .

Wie bereits vorstehend ausgeführt wurde, ist das Ventilgehäuse in seiner Außenform 16 allgemein geschoßfürnig, damit, das Ventil leicht in den I-ehälter eingesetzt werden kann. Da das Ventil in der Behälterwand durch den Eingriff des ]?^ll an seiles 14-in die Hingnut 12 festgehalten wird, kann man das Ventil durch ausüben einer genügend starken Kraft in den 'Behälter drücken. Wenn daher das Ventil aus irgendeinem ü-rund unbrauchbar wird, kann- es einfach in den Behälter gedrückt und durch ein neues Ventil ersetzt- werden. Durch diesen vereinfachten 'A-vsatz wird die Gefahr der Ausschußbildung bei der Herstellung und beim füllen der Druckbehälter atari; herabgesetzt.

!AD-ORIGINAL

00-9837/0498

Die Erfindung schafft somit ein neuartiges Ventil, das in einen Behälter eingesetzt und zum füllen oder liachfüllen ö.eoselben verwendet werden kann. -

Sämtliche aus der Beschreibung:, den Ansprüchen und der Zeichnung, einschließlich deren konstruktive!! Einzelheiten, zu entnehmenden Merkmale können such in "beliebigen Kombinationen erfinäungswesentlich sein.

09837/0498 bad original

Claims

Patentansprüche:

1. "Ventil mit einem hohlen Yentilgehäuse, in dem sich' ein Verschlußstück befindet, dadurch gekennzeichnet, daß das hohle 'Ventilgehäuse (16) am einen Bnde geschlossen und am anderen Ende offen ist und zwischen den beiden Enden einen Hohlraum (18) · bildet, im geschlossenen Ende des Yentilgehäuses eine Austrittsöffnung (24) "vorgesehen ist, das Verschlußstüclr (28) einen an dar Austritts öffnung dicht anliegenden ersten Teil, und einen zweiten Teil hat, der an dem Ventilgehäuse im Bereich des offenen Endes anliegt, so daß die Verbindung zwischen dem offenen Ende und dem Hohlraum^unterbrochen ist, das Verschlußstück von dem offenen Ende weg in eine b'tellung bewegbar ist, in der das.Verochlußstück eine Verbindung zwischen dem offenen Ende und dem Hohlraum freigibt, und das Verschlußstück in dieser 3teilung ein Öffnen der Austrittsöffimng in dem geschlossenen Ende gestattet, so daß eine direkte Verbindung zwischen dem offenen Ende und der in dem geschlossenen Ende vorgesehenen Austrittsöffnung vorhanden ist.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse (16) aus elastisch dehnbarem Material besteht, so daß die Austrittsöffnung durch das Ausdehnen des Ventilgehäuses geöffnet werden kann.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn-

zeichnet, daß die in dem geschlossenen Ende vorgesehene Austrittsöffnung (24) selbstschließend und normalerweise geschlossen ist.

BAD ORIGINAL

0 0.983 7/Ö498

&. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die selbstschließende Austrittsöffnung (24) von einem Einschnitt in dein Ventilgehäuse, gebildet wird. ■

5« Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück (28) geschoßförmig und am einen Ende allgemein kegelförmig ist und an seinem anderen Ende eine allgemein ebene Basis hat, das kegelförmige Ende an einem zu ihm komplementären Teil der Innenwandung des Ventilgehäuses (16) angreift und die ebene Basis an einer Ringschulter angreift,, die dem offenen Ende benachbart ist,

6. Ventil nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Basis mit einer Vertiefung (36) zur Aufnahme eines iCeils einer Füllsonde ausgebildet «ist.

7« Ventil nach Anspruch 5 oder ^, dadurch gekennzeichnet daß die Ringschulter eine verjüngte Dichtfläche (29) besitzt.

8. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale länge des Verschluß-Stückes (28) die axiale länge des Hohlraums (18) übertrifft/ so daß bei in dem Hohlraum befindlichen Verschlußstüek das Ventilgehäuse in seiner länge gedehnt 1st und das Verschlußstüek unter Druck an dem Ventilgehäuse anliegt.

9· Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilgehäuse an seinem offenen Ende eine kreisförmige· Öffnung hat, die im Durchmesser kleiner igt als die Eüllsonde.

BAD ORIGINAL

009837/0498

Leerseite