DE1962438C3

DE1962438C3 - Verfahren zum Füllen und dichten Verschließen von Druckmittelbehältern, insbesondere Flüssiggasbehältern, und Ventilverschluß

Info

Publication number: DE1962438C3
Application number: DE1962438A
Authority: DE
Inventors: Roger Saintre-Colombe- Les-Vienne Remane (Frankreich)
Original assignee: Application des Gaz SA
Current assignee: Application des Gaz SA
Priority date: 1968-12-18
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1979-01-04
Also published as: SE363160B; IL33555A0; DE1962438A1; NL6919035A; AT322520B; FR1601667A; NO125550B; DE1962438B2; LU60034A1; JPS502449B1; US3735903A; ES374634A1; BE743294A; YU315369A; IL33555A; GB1235780A; YU31890B; CH539815A; OA03189A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Füllen und dichten Verschließen von Druckmittelbehältern, insbesondere Flüssiggasbehältern, die einv: Füllöffnung aufweisen, in die ein Ventil einsetzbar ist. wobei der Einfüllstutzen einer Füllarmatur auf den Behälterfüllöffnungsrand dicht aufgesetzt wird und durch den Füllstutzen die vorgesehene Druckmittelmenge in den Behälter abgefüllt wird, woraufhin die Behälterfüllöffnung durch den Ventilverschluß dicht verschlossen wird.

Bei dem bekannten Verfahren zum Füllen und dichten Verschließen von Druckmittelbehältern (US-PS 29 47 904) wird ein Ventilverschluß (US-PS 26 31 814) verwendet, der vor dem Füllen des Druckmittelbehälters außerhalb der Füllarmatur aus mehreren Einzelteilen zusammengebaut wird, und zwar mit Hilfe einer Spezialmaschine. die die Einzelteile nicht nur in der richtigen Reihenfolge ineinandersetzt. sondern auch kraftschlüssig miteinander verbindet. Dieser Ventilverschluß wird dann zusammen mit dem leeren Druckmittelbehälter der Füllmaschine zugeführt, wobei der Verschluß mit dem Einfüllstutzen der Füllarmatur über der Füllöffnung so lange festgehalten wird, bis der Behälter mit dem Druckmittel gefüllt worden ist. Daraufhin wird der Ventilverschluß innerhalb des Füllstui/ens mit Hil^fe eines Einbauwerk/euges in die Behälierfüllöffnung hineingestoßen und in ihr verankeri.

Diese Verfahrensweise bietet /war den Vorteil, daß der Füllvorgang nicht durch die relativ kleine Ventilöffnu: >g selbst zu erfolgen braucht, sondern durch die noch nicht mit dem Ventilverschluß versehene, wesentlich größere Füllöffnung stattfindet, sie hat jedoch den Nachteil, daß der Ventilverschluß mit Hilfe einer besonderen Maschine an einem von dem eigentlichen Abfullort abgelegenen Plal/ durch Zusammenbau mehrerer Teile vollständig herge¹ teilt werden muß. um dann in die Füllarmatur eingebracht /u werden, wodurch nicht nur ein relatjy großer Hersiellungsauf wand aufgrund der erforderlichen Spezialmaschine, sondern auch ein Arbeits- Und Zeitaufwand durch die Tatsache bedingt sind, daß der abseits von dem Füllort Und normalerweise in einer anderen Werkstatt herge· stellte Ventilverschlußkörper auch noch zum Ort der Abfüllung transportiert werden muß.

Pie Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, den beim Füllen und dichten Verschließen von Druckmittelbehältern mittels Ventilverschlüssen erforderlichen Zeit- und Kostenaufwand wesentlich zu senken und dadurch die Herstellungskosten für den gefüllten Druckmittelbehälter noch weiter zu verringern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß erst nach beendetem Abfüllvorgang innerhalb des von dem auf den Füllöffnungsrand aufgesetzten Füllstutzen umschlossenen, abgedichteten Raumes mit- iu tels eines dort vorgesehenen Einbauwerkzeuges der Ventilverschluß, der einen Ventilkörper aus elastischem Dichtungsmaterial und einen den Ventilsitz bildenden Einsatz aus festem, verformbarem Werkstoff aufweist, die koaxial ineinander drückbar sind, zusammengebaut und in die Füllöffnung eingesetzt wird, indem der Ventilkörper und der Einsatz zunächst miteinander und in bezug auf den als Ventileinspannring wirkenden Rand der Füllöffnung in Betriebslage gebracht und dann in dieser Lage zum dichten Verschließen des Behälters in der Füllöffnung befestigt werden.

Gemäß einer weiteren Lösung dieser Aufgabe kann auch so verfahren werden, daß der aus elastischem Dichtungsmaterial bestehende Ventilkörper bereits vor dem Abfüllvorgang in die Behälterfüllöffnung einge- 2Ί setzt wird, woraufhin der Einfüllstutzen gasdicht auf einen mit dem Ventilkörper ein einheitliches Ganzes bildenden, die Füllöffnung umgebenden, auf der Behälterwand aufliegenden Ringflansch aufgedrückt wird, und die Druckmittelmenge durch in der Umfangs- in wand des Ventilkörpers befindliche Öffnung hindurch in den Behälter abgefüllt wird, wobei der Einsatz über dem Ventilkörper durch ein innerhalb des Einfüllstutzens befindliches Einbauwerkzeug zurückgehalten wird und nach Beendigung des Abfüllvorganges koaxial in den r. Ventilkörper hineingestoßen und durch das Einbauwerkzeug radial aufgeweitet wird.

Beiden Lösungen ist gemeinsam, daß der Ventilverschluß, der nur aus zwei Teilen besteht, nämlich dem Ventilkörper und einem in ihn hineindrückbaren tu Einsat/, erst innerhalb des auf den Behälteröffnungsrand aufgesetzten Füllstutzens der Füllarmatur nach dem Abfüllvorgang zusammengebaut und in der Füllöffnung befestigt wird. Gemäß dem ersten Verfahrensvorschlag erfolgt dabei der Zusammenbau von -n Ventilkörper und Einsatz oberhalb der Füllöffnung, während beim /weiten Verfahrensvorchlag der Ventilkörper in die Füllöffnung eingesetzt wird und erst danach der Druckmittelbehälter mit dem Druckmittel gefüllt wird, also durch den Ventilkörper hindurch, der Vi zu diesem Zweck an seiner Umfangswand mit Durchflußöffnungen versehen ist, woraufhin nach Beendigung des Abfüllvorpangs der Einsatz in den Ventilkörper hineingedrückt wird, um den Ventilverschluß in der Füllöffnung zu verankern und die « Öffnungen in der Urifangswand zumindest teilweise zu verschließen.

Auf diese Weise bedarf es /ur Herstellung des Ventilverschlusses weder besonderei Spezialmaschinen. noch braucht die Herstellung außerhalb der eigentlichen mi Füllarmatiir. also an einem möglicherweise durch längere Iransportwege von dem Ort der Abfüllung gelrennten Platz zu erfolgen. Statt dessen wird der Ventilverschluß erst beim Abfüllen und Verschließen des Druckmitlelbehälters komplettiert, Wobei gemäß iv> dem zweiten Verfahrensvorschlag der zusätzliche Vorteil erreicht wird, daß der Ventilkörper selbst als Dichtungsring für den auf den Behälter aufzusetzenden Füllstutzen der Füllarmatur dienen kann, wodurch sich ein besonderer Abdichtungsring an der Füllarmatur erübrigt, der bereits nach einer relativ geringen Anzahl von Füllvorgängen, beispielsweise beim Abfüllen von Flüssiggas, unter der Kältewirkung versprödet und ausgetauscht werden müßte.

Zur Durchführung des Verfahrens dient ein Ventilverschluß mit einem napfförmigen, aus elastischem Kunststoff bestehenden, in die Behälterfüllöffnung einsetzbaren Ventilkörper und einem in diesem koaxial einstoßbaren Einsatz, wobei der Ventilkörper einen oberen Randflansch aufweist, der als Dichtungsring für den auf den Behälter aufzusetzenden Füllstutzen dient und im Einbauzustand unter einem Randflansch des Einsatzes hinausragend auf der Behälterwand aufliegt.

Die Erfindung wird nachfolgend an Hand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1,2 und 3 drei aufeinanderfolgende Phasen beim Füllen und Verschließen des Druckmittelbehälters. wobei der Ventilkörper und Einsatz zunächst über der Füllöffnung (Fig. 1) gehalten werden, /lach Beendigung des Füllens in die Füllöffnung hineingeiormt werden (F i g. 2) und in der Füllöffnung befestigt werden (F i g. 3} gemäß der einen Verfahrensvariante,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Einsatze.,, des Ventilkörpers des Behälterfüllöffnungsrandes vor dem Einbau des Ventilverschlusses, und

Fig. 5 und 6 zwei aufeinanderfolgende Phasen beim Füllen und Verschließen des Druckmittelbehälters gemäß der zweiten Verfahrensvariante, wobei zunächst durch den in die Füllöffnung bereits eingesetzten Ventilkörper hindurch der Behälter mit Druckmittel gefüllt wird (Fig. 5) und danach der über der Füllöffnung festgehaltene Einsatz in den Ventilkörper eingedrückt und mit ihm ¹H der Behälterfüllöffnung durch Aufweiten befestigt wird(Fig. 6).

In Fig. 1 ist eine Füllarmatur auf den Öffnungsrand des Druckmittelbehälters 1 aufgesetzt. Diese Armatur weist eine äußere zylindrische Muffe 8 und an ihrem mit dem Behälteröffnungsrand in abdichtende Berührung bringbaren Ende eine Dichtung 9 auf. Im Mantel der Mufie 8 befinden sich Kanäle 8a, die abwechselnd an eine Saugquelle zum Absaugen der Luft aus dem Behälter 1 und an eine Flüssiggasquelle zum Füllen des Behälters angeschlossen werden. Innerhalb der Füllarmatur befindet sich mit Abstand über der Behälterfüllöffnung und zentrisch zu deren Mittelachse ein Ventilverschluß, bestehend aus einem Ventilkörper 2 aus elastischem Dichtungsmaterial und einem den Ventilsitz bildenden Einsatz 3 aus festem, verformbarem Werkstoff, die beide napfförmig ausgebildet sind und koaxial ineinandergreifen. Der Ventilkörper 2 ist mit Hilfe von Beinen 2g, die an ihrem unteren Ende einen Absatz lh aufweisen, auf die Behälterfüllöffnung zentrisch aufgesetzt. Diese öffnung wird von είηϊίτι gestuften Ringflanscn la, ib. lcbegrenzt. Der Einsatz 3 sitzt mit seinem hohlen Vorsprung 3c (F i g. 4) auf dem Ventileiement 2c des Ventilkörpers 2. Nachdem der Behälter 1 in der in F i g. 1 gezeigten Einbaulage des Ventilverschlusses durch die Kanäle 8a hindurch entleert und dann mit Flüssiggas gefüllt worden ist, wird der Einsatz 3 innerhalb der aufgesetzten Füüarmatur durch einen rohrförmigen Stößel 10 in den Ventilkörper 2 hineingedrückt, wobei die Beine 2a einknicken und den Ventilkörper zusammen mit dem Einsatz in die Behälteröffnung eintreten fassen, wie aus Fig. 2 ersichtlich ist. Dabei kommt der Randflansch 'la auf der

Schulter lizur Auflage, und der Rand der Füllöffnung wirkt wie ein Ventilspannring.

Nachdem der Ventilverschluß die in Fig. 2 gezeigte Betriebslage erreicht hat, in der der rohrförmige Stößel 10 in der Füllöffnung auf dem Randflahsch des Einsatzes 3 aufsitzt, wird durch den rohrförmigen Stößel 10 ein Aufweitstempel 11 hindurchgeführt und in den Einsatz 3 hineingeformt, wie aus F i g. 3 ersichtlich ist. Dabei wird an einem eingezogenen Umfangsteil 3^eS Einsatzes 3 eine Ringrippe 3d ausgebildet, die die an dem Einsatz anliegende Umfangswand des Ventilkörpers 2 nach außen drückt und unter dem Randteil Ic des Füllöffnungsgringflansches arretiert, so daß der Ventilverschluß in der Füllöffnung befestigt ist.

Die in Fig. 4 gezeigte geschnittene Seitenansicht zeigt eine andere Ausführungsform des Ventilkörpers 2, die sich von der Ausführungsform, wie sie für das Verfahren gemäß den Fig. I bis 3 verwendet wird, darin unterscheidet, daß sich in der in das Behälterinnere cinschiebbaren, im wesentlichen zylindrischen Umfangswand Durchlaßöffnungen 2/ für das Flüssiggas befinden, und daß keine den Ventilkörper in der Behälterfüllöffnung abstützenden Beine vorgesehen sind. Darüber hinaus weist der Ventilkörper nur einen einzigen kalibrierten Gasdurchgang 2( auf, der in der Seitenwand 2b relativ weit unten liegt und nur einen kleinen Querschnitt hat, während die Öffnungen 2/ unmittelbar unterhalb eines Absatzes 2d angeordnet sind, der eine Auskehlung 2e in der Umfangsvand des Ventilkörpers nach unten zu begrenzt, die sich an den Randflansch 2a des Ventilkörpers anschließt.

Bei der in F i g. 2 gezeigten Verfahrensweise wird der napfförmige Ventilkörper 2, der ebenfalls aus einem elastischen Dichtungsmaterial besteht, noch vor dem eigentlichen Abfüllvorgang in die Füllöffnung des Behälters 1 eingesetzt, so daß ein Randflansch 2a auf dem Teil \b des gestuften Randflansches der Behälteröffnung zu liegen kommt. Daraufhin wird die Muffe 26 der Füllarmatur 21 mit ihrem Innenrohr 20 auf den Randflansch 2a des Ventilkörpers 2 gesetzt, der hier als .Dichtungsflansch dient und damit eine zusätzliche Abdichtung erspart. In der Füllarmatur befindet sich ein rohrförmiger Stößel 22, in dem ein Drückwerkzeug 23 angeordnet ist, das mittels eines konischen Dorns 24 betätigt werden kann. Am unteren Ende des Drückwerkzeuges sind Zähne 25 vorgesehen, auf die der Einsatz 3 aufgesteckt werden kann, so daß er vor dem Abfüllen die in F i g. 5 gezeigte Lage über dem Ventilkörper 2 einnimmt. Die äußere Muffe 26 ist aus dem Stößel 22 verschiebbar und enthält einen Absaugkanal 26a sowie einen Füllkanal 266, deren ί Mündungen mit entsprechenden Bohrungen 20a und 206 des Innenrohres 20 zusammenwirken. Das Innenrohr 20 ist gegen die Muffe 26 abgedichtet.

Beim Füllen des Behälters 1 mit Flüssiggas wird zunächst die Muffe 26 in eine Lage gebracht, in der der

ίο Absaugkanal 26a mit der Bohrung 20a fluchtet, woraufhin der Behälter 1 evakuier! wird. Danach wird die Muffe 26 in die in Fig. 5 gezeigte Position gesenkt und Flüssiggas über den Füllkanal 26/> durch die Öffnungen 2/ und 2f in der Umfangswand des Ventilkörpers 2 hindurch in den Behälter eingefüllt. Die Öffnungen 2y sind dabei so bemessen, daß der Füllvorgang nicht verzögert wird.

Sobald der Füllvorgang beendet ist, wird der Stößel 22 abwärts bewegt, um den ^pinsalz 3 in den Ventilkörper 2 hineinzupressen. Danach wird der Stößel 22 zurückgezogen, während das Drückwerkzeug 23 mit Hilfe des Doms 24 gespreizt wird, so daß die Ringrippe 3d entsteht, die die Ausbildung einer Ringwulst 2m in der Seitenwand 2b des Ventilkörpers 2 bewirkt. Dieser

2--> Wulst greift unter die Randkante des Teils Ic des Öffnungsflansches. Da der Rand die scharfe Kante \d besitzt, dringt diese in den Wulst ein, wodurch eine sehr gute Abdichtung selbst dann erreicht wird, wenn relativ große Herstellungstoleranzen zugelassen werden.

jo Beim Hineinstoßen des Einsatzes 3 in den Ventilkörper 2 kommt ein Umfangswandteil 36 des Einsatzes mit dem größten Teil der in der Umfangswand 2b des Ventilkörpers befindlichen Einfüllöffnungen 2j in Überdeckung und verschließt sie zumindest teilweise, so daß die spätere Gasentnahme dann nur noch durch die kalibrierte Öffnung 2ί erfolgt. Diese Gasentnahme geschieht mit Hilfe eines nicht dargestellten nadeiförmigen Ventilkörpers, der die Decke 3e des hohlen Vorsprungs 3c(F i g. 4) des Einsatzes durchstößt und das Ventilelement 2c bei weiterer Abwärtsbewegung elastisch verformt und dabei aus seinem durch den Vorsprung 3c gebildeten Sitz drückt, so daß durch die kalibrierte öffnung 2f\n den Ventilkörper 2 eingeströmtes Gas in den hohlen Vorsprung 3c gelangen und mit Hilfe des nadeiförmigen Körpers aus dem Ventilverschluß austreten kann.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Füllen und dichten Verschließen von Druckmittelbehältern, insbesondere Flüssiggasbehältern, die eine Füllöffnung aufweisen, in die ein Ventil einse'zbar ist, wobei der Einfüllstutzen einer Füllarmatur auf den Behälterfüllöffnungsrand dicht aufgesetzt wird und durch den Füllstutzen die vorgesehene Druckmittelmenge in den Behälter abgefüllt wird, woraufhin die Behälterfüllöffnung durch den Ventilverschluß dicht verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß erst nach beendetem Abfüllvorgang innerhalb des von dem auf den Füllöffnungsrand aufgesetzten Füllstutzen umschlossenen, abgedichteten Raumes mittels eines dort vorgesehenen Einbauwerkzeugs der Ventilverschluß, der einen Ventilkörper aus elastischem Dichtungsmaterial und einen den Ventilsitz bildenden Einsatz aus festem, verformbarem Werkstoff aufweist, die koaxial ineinander drückbar sind, zusammengebaut und in die Füllöffnung eingesetzt wird, indem der Ventilkörper und der Einsatz zunächst miteinander und in bezug auf den ais Ventileinspannring wirkenden Rand der Füllöffnung in Betriebslage gebracht und dann in dieser Lage zum dichten Verschließen des Behälters in der Füllöffnung befestigt werden.

2. Verfahren zum Füllen und iichten Verschließen von Druckmittelbehältern, insbesondere Flüssiggasbehältern, die eine Füllöffnung aufweisen, in die ein Ventil einsetzbar ist, wobei der der Einfüllstutzen einer Füllarmatur auf den Behälterfüllöffnungsrand dicht aufgese':{ wird und durch den Füllstutzen die vorgesehene Druckminelmep"e in den Behälter abgefüllt wird, woraufhin die Behälterfüllöffnung durch den Ventilverschluß dich; verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Ventilverschluß, der aus einem Ventilkörper aus elastischem Dichtungsmaterial und aus einem Einsatz aus festem, verformbarem Werkstoff besteht, der Ventilkörper bereits vor dem Abfüllvorgang in die Behälterfüllöffnung eingesetzt wird, woraufhin der Einfüllstutzen gasdicht auf einen mit dem Ventilkörper ein einheitliches Ganzes bildenden, die Ventilöffnung umgebenden, auf der Behälterwand aufliegenden Ringflansch aufgedrückt wird, und die Druckmittelmenge durch in der Umfangswand des Ventilkörpers befindliche Öffnungen hindurch in den Behälter abgefüllt wird, wobei der Einsatz über dem Ventilkörper durch ein innerhalb des Einfüllstut/ens befindliches Einbauwerkzeug zurückgehalten wird und nach Beendigung des Abfüllvorganges koaxial in den Ventilkörper hineingestoßen und durch das Einbauwerkzeug radial aufgeweitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekenn zeichnet, daß beim Einstoßen des Einsat/es in den Ventikörper ein undurchlässiger Umfangswandteil des Einsatzes mit dem größten Teil der in der Umfangswand des Ventilkörpers befindlichen Öff nungen in abdichtende Oberdeckung gebracht wird.

4. Ventilverschluß für Druckmittelbehälter, insbe sondere Flüssiggasbehälter, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen napfföfmigeri, aus elastischem Künsl· stoff bestehenden, in die Behäiterfüllöffnung (ic) eir setzbaren VentükörpeT (2) und einen in diesem koaxial einstoübaren, aus einem festen, verformbaren Material bestehenden Einsatz (3), wobei der

Ventilkörper (2) einen oberen Randflansch (2a) aufweist, der als Dichtungsring für den auf den Behälter (1) aufzusetzenden Füllstutzen (20) dient und im Einbauzustand radial unter einem Randflansch (3a) des Einsatzes (3) hinausragend auf der Behälterwand (1) aufliegt.

5. Ventilverschluß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) unter seinem Randflansch (2a) in seiner Umfangswand eine Auskehlung (2e)aufweist, die mit dem R^nd (Xd) der Behälterfüllöffnung (1 ς) in Eingriff bringbar ist.

6. Ventilverschluß nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der napfförmige, aus elastischem Kunststoff bestehende Ventilkörper (2) in seiner in das Behälterinnere einschiebbaren, im wesentlichen zylindrischen Umfangswana Durchlaßöffnungen (2j) aufweist, die von einer undurchlässigen Wand des napfförmigen, aus festem, verformbarem Material bestehenden Einsatzes (3) wenigstens teilweise abgedeckt sind, wenn der Einsatz in den Ventilkörper hineingestoßen ist.