DE19851890A1 - Druckbehälter - Google Patents

Abstract

Ein Druckbehälter mit mindestens zwei gegeneinander abgedichteten Kammern (1, 10) zur Aufnahme von verschiedenen, flüssigen oder halbflüssigen Komponenten (K1, K2), ist mit einer Abgabeeinrichtung (11) versehen, welche eine für die Kammern (1, 10) gemeinsame, an einem Einsatz (2) fixierte Ventilplatte (3) aufweist. Die Ventilplatte (3) besteht aus einem nicht adhäsiven Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyolefin oder einem halogenierten Polyolefin. In diese Ventilplatte (3) ist für jede Kammer (1, 10) je ein mit ihrem Innern in Verbindung stehendes Abgabeventil (8, 9) eingesetzt. Zur Abdichtung zwischen der Ventilplatte (3) und dem Einsatz (2) ist ein durch einen Spannring (5) belasteter O-Ring (4) vorgesehen. Der Spannring (5) wird zusammen mit dem O-Ring (4) durch eine plastische Materialverformung des Einsatzes (2) in der vorgespannten Position gehalten. Die Dichtflächen der Abgabeventile (8, 9) sind mit einem elastischen Material beschichtet. Schließlich weist die Ventilplatte (3) auf ihrer Unterseite einen im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Fortsatz (17) auf, an dem ein die eine Kammer (10) bildender Behälter befestigt ist. Der Fortsatz (17) ist auf der Außenseite mit einem erhöhten, zylindrisch verlaufenden Abschnitt versehen, der eine ringförmig verlaufende Nut aufweist, in der ein weiterer O-Ring aufgenommen ist, der den Behälter (10) am Halsabschnitt sicher abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2.

Derartige Druckbehälter sind bekannt und werden in verschiedensten Anwendungs­ bereichen, beispielsweise zur Aufnahme und Lagerung von sogenannten 2-K-Pro­ dukten, eingesetzt. Wichtig bei Druckbehältern zur Aufnahme von derartigen Pro­ dukten ist, dass die Produkte langzeitstabil darin aufbewahrt werden können. Dabei soll sichergestellt sein, dass die Produkte auch während einem Zeitraum von mehre­ ren Monaten bis zu einigen Jahren im Druckbehälter aufgenommen sein können, ohne dass die Gefahr besteht, dass sich der Druck abbaut oder dass die Kompo­ nenten unter dem Einfluss von Luftfeuchtigkeit und/oder Sauerstoff chemisch reagie­ ren.

Sollen im Druckbehälter Materialien mit guten adhäsiven Eigenschaften, beispiels­ weise Klebstoffe, aufgenommen werden, so muss die Ventilplatte zusammen mit den Abgabeventilen aus einem Material gefertigt werden, welches verhindert, dass die im Druckbehälter aufgenommenen Komponenten an den Abgabeventilen kleben bleiben und diese zusetzen. Wenn jedoch die Ventilplatte aus einem Material mit schlechten adhäsiven Eigenschaften besteht, so ist es schwierig, die Ventilplatte langzeitstabil abzudichten, da eine solche Ventilplatte bisher kaum mit dem Einsatz verklebt werden konnte. Ein zuverlässiges, langzeitstabiles Abdichten ist jedoch bei gattungsgemässen Druckbehältern unabdingbar.

Aus der EP 111 089 ist ein gattungsgemässer Druckbehälter bekannt, bei dem zur Abdichtung der Ventilplatte eine Dichtung zwischen Einsatz und Ventilplatte vorge­ sehen ist. Um die Ventilplatte am Einsatz fixieren zu können, ist diese mit einer Aus­ nehmung versehen, die auf der Oberseite von einem verbreiterten Randbereich be­ grenzt wird. Die aus einem elastischen Material gefertigte Ventilplatte ist von unten her so in den Einsatz eingeschoben, dass der Randbereich die obere Kante des Einsatzes übergreift und der Einsatz in der Ausnehmung fixiert ist. Die Dichtung ist auf einem Absatz der Ventilplatte abgestützt und liegt an der Unterseite des Ein­ satzes an. Es hat sich in der Praxis gezeigt, dass mit einer derartigen Abdichtung zwischen Einsatz und Ventilplatte die aufgenommenen und ggf. unter Überdruck stehenden Komponenten, insbesondere gasförmige Stoffe, nicht über einen genü­ gend langen Zeitraum gegenüber der Umgebungsluft abgedichtet werden können.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, einen Druckbehälter gemäss dem Oberbe­ griff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 derart zu verbessern, dass dieser uni­ versell einsetzbar ist und der Inhalt langzeitstabil gelagert werden kann.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichen des Anspruchs 1 oder alternativ durch die im Kennzeichen des Anspruchs 2 angeführten Merkmale gelöst.

Weitere Probleme in Bezug auf die Abdichtung haben sich auch an den Dichtflächen der Abgabeventile sowie an der Befestigungsstelle des Sekundärbehälters, der an einem Stutzen der Ventilplatte befestigt ist, ergeben. Ersteres Problem entsteht da­ durch, dass die einstückig ausgebildeten Abgabeventile die Ventilplatte an den Dichtflächen nicht genügend abdichten können, was einerseits auf die Oberflächen- Rauhigkeit der Ventilplatte und andererseits auf das zwangsläufig relativ harte Grundmaterial der Abgabeventile zurückzuführen ist. Das Abdichten des Sekundär­ behälters mit einer in eine Ringnut eingeführten Dichtung, die an dem oberen, um­ gebogenen Endbereich des Sekundärbehälters anliegt, hat sich ebenfalls nicht als langzeitstabil erwiesen.

Um das erste der vorgängig geschilderten Probleme zu lösen, wird in einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel vorgeschlagen, die Dichtflächen der Abgabeventile mit Silikon zu beschichten. Durch eine Silikonbeschichtung wird einerseits das Dicht­ verhalten zwischen Ventilplatte und Abgabeventilen verbessert, da sich das relativ weiche Silikon allfälligen Unebenheiten in der Oberfläche der Ventilplatte anpassen kann. Andererseits weist Silikon eine geringe Adhäsion auf, so dass die im Druck­ behälter aufgenommenen Komponenten nicht an den Abgabeventilen kleben blei­ ben.

Das zweite der vorgängig geschilderten Probleme kann gelöst werden, indem die Ventilplatte auf ihrer Unterseite einen im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebildeten Fortsatz aufweist, an dem ein die eine Kammer bildender, einen hohlzylindrischen Halsabschnitt aufweisender Behälter befestigt ist, wobei der Fortsatz auf der Au­ ssenseite mit einem erhöhten, zylindrisch verlaufenden Abschnitt versehen ist, der eine ringförmig verlaufende Nut aufweist, in der ein weiterer O-Ring aufgenommen ist, der den Behälter am Halsabschnitt abdichtet.

Zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung sollen nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. In diesen Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen Druckbehälter,

Fig. 2 eine vergrösserte Darstellung einer ersten Ausführung einer Dichtung zwi­ schen Einsatz und Ventilplatte, und

Fig. 3 eine nochmals vergrösserte Darstellung einer zweiten Ausführung einer Dichtung zwischen Einsatz und Ventilplatte.

Anhand der Fig. 1, welche einen Längsschnitt durch einen schematisch dargestellten Druckbehälter zeigt, soll der Aufbau des Druckbehälters näher erläutert werden. Da der prinzipielle Aufbau und die Wirkungsweise derartiger Druckbehälter, bei­ spielsweise aus der EP-0 111 089, bekannt ist, wird nachfolgend nur auf die im Zu­ sammenhang mit der vorliegenden Erfindung wesentlichen Merkmale eingegangen.

Der Druckbehälter weist ein Metallgehäuse 1 auf, das in ihrem Innern eine erste Kammer bildet, in der eine flüssige oder halbflüssige Komponente K1 aufgenommen ist. In das Metallgehäuse 1 ist von oben ein Einsatz 2 eingesetzt, an dem eine ge­ samthaft mit 11 bezeichnete Abgabeeinrichtung abgestützt ist. Diese Abgabeein­ richtung 11 umfasst eine Ventilplatte 3, die am Einsatz 2 fixiert ist. Auf der Unterseite des Einsatzes 2 ist ein zweiter, innerer Metallbehälter 10 befestigt, in dem eine zweite flüssige oder halbflüssige Komponente K2 aufgenommen ist. Zur Abdichtung zwischen der Ventilplatte 3 und dem Einsatz 2 ist entweder ein durch einen Spann­ ring belasteter O-Ring vorgesehen oder der Einsatz 2 ist zur Verbesserung der Ab­ dichtung zwischen der Ventilplatte 3 und dem Einsatz 2 mit einem Haftvermittler be­ schichtet. Die nähere Ausgestaltung dieser Dichtungsanordnung zusammen mit de­ ren Fixierung wird anschliessend anhand der Fig. 2 noch näher erläutert, während­ dem auf das Vorsehen eines Haftvermittlers anhand der Fig. 3 eingegangen wird. Die Ventilplatte 3 ist mit zwei Durchgangsbohrungen 6, 7 versehen, in die je ein Ab­ gabeventil 8, 9 eingesetzt ist. Die Abgabeventile 8, 9 sind in Längsrichtung elastisch und einstückig ausgebildet. Zum Öffnen der Abgabeventile 8, 9 ist ein Betäti­ gungselement 12 vorgesehen, welches auf der Unterseite mit zwei rohrartigen Stutzen 14, 15 versehen ist, die bis zum Boden von in die Abgabeventile 8, 9 ein­ gelassenen Bohrungen reichen. Durch Drücken des Betätigungselements 12 werden die Dichtflächen der Abgabeventile 8, 9 in bekannter Weise von den Durchgangs­ bohrungen 6, 7 abgehoben und die in den beiden Behältern 1, 10 aufgenommenen Komponenten K1, K2 können über die Auslasskanäle 16, 17 austreten. Die Ventil­ platte 3 weist auf ihrer Unterseite einen im wesentlichen hohlzylindrisch ausgebil­ deten Fortsatz 18 auf, an dem der innere Behälter 10 befestigt ist. Der Einsatz 2 ist auf der Oberseite durch Bördelung 19 luftdicht mit dem Metallgehäuse 1 verbunden. Die Ventilplatte 3 besteht aus einem nicht adhäsiven Kunststoff, vorzugsweise aus einem Polyolefin wie beispielsweise Polypropylen, oder einem halogenierten Poly­ olefin. Unter "nicht adhäsivem Kunststoff" wird jeder Kunststoff verstanden, an welchem der Druckbehälterinhalt nicht in sichtbaren Mengen kleben bleibt.

In der Fig. 2 ist der Einsatz 2 zusammen mit der Ventilplatte 3 und dem Betäti­ gungslement 12 in einer vergrösserten Ansicht dargestellt. Der kreisrund ausgebil­ dete Einsatz 2 weist auf seiner Unterseite einen im Querschnitt gesehen im wesent­ lichen U-förmig ausgebildeten Rand 20 auf. Der innere, freie Schenkel 21 des Rands 20 ist derart in die Ventilplatte 3 eingebettet, dass ein Hohlraum 22 zwischen der Ventilplatte 3 und dem Einsatz 2 entsteht. In diesen Hohlraum 22 ist ein O-Ring 4 eingesetzt, der von einem ringförmig ausgebildeten Spannring 5 belastet ist. Der Spannring 5 wird durch eine Mehrzahl von Ausbuchtungen 24 im Einsatz 2 fixiert. Diese Ausbuchtungen 24 werden durch plastische Verformung des Einsatzes 2 er­ zeugt. Es versteht sich, dass der Spannring 5 während des Anbringens der Aus­ buchtungen 24 mit einer bestimmten Kraft vorbelastet ist, so dass der O-Ring 4 eine ovale Form annimmt und sich dichtend an der Aussenseite der Ventilplatte 3 und an der Innenseite des Einsatzes 2 anlegt und die Ventilplatte 3 gegenüber dem Innen­ raum des Druckbehälters zuverlässig und langzeitstabil abdichtet. Die Breite des Hohlraums 22 ist vorzugsweise geringfügig grösser als der Durchmesser des O- Rings 4 im unbelasteten Zustand. Dadurch wird das Einbringen des O-Rings 4 in den Hohlraum 22 erleichtert.

Um eine sichere Abdichtung der Auslasskanäle 16, 17 durch die Abgabeventile 8, 9 zu gewährleisten, sind die Dichtflächen 26, 27 der Abgabeventile 8, 9 mit Silikon be­ schichtet. Dadurch können die eingangs erwähnten Nachteile behoben werden, da sich das relativ weiche Silikon der Oberflächenkontur - Rauhigkeit - der Ventilplatte 3 anpasst. Zudem hat Silikon den Vorteil, dass es nicht adhäsiv ist.

Um den inneren Metallbehälter 10 (Fig. 1) sicher dichtend an der Ventilplatte 3 befe­ stigen zu können, ist der Fortsatz 18 auf der Aussenseite mit einem erhöhten, zylin­ drisch verlaufenden Abschnitt 29 versehen, der eine ringförmig verlaufende Nut 30 aufweist, in der ein weiterer O-Ring 31 aufgenommen ist. Der innere Metallbehälter 10 weist einen mit dem zylindrisch verlaufenden Abschnitt 29 korrespondierenden, hohlzylindrischen Halsabschnitt (nicht dargestellt) auf, an den sich der O-Ring dich­ tend anlegt. Zum Befestigen des inneren Metallbehälters ist der Fortsatz mit einem Aussengewinde 32 versehen, auf das der innere Behälter mit einem korrespondie­ renden Innengewinde geschraubt werden kann.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform zu der in Fig. 2 dargestellten, aus ei­ nem O-Ring und einem Spannring 5 bestehenden Abdichtung zwischen Einsatz und Ventilplatte. Dazu ist der innere, freie Schenkel 21a des Einsatzes 2a mit einem Haftvermittler 13 beschichtet. Als Haftvermittler 13 wird vorzugsweise eine Polyure­ thanmasse verwendet, welche nebst guten haftvermittelnden Eigenschaften auch dauerlastisch ist. Die Schichtdicke des aufgetragenen Haftvermittlers 13 beträgt vor­ zugsweise ca. 2 bis 20 Mikrometer. Bei Versuchen hat sich überraschenderweise gezeigt, dass durch das Aufbringen einer solchen, auf Polyurethan basierenden Schicht eine zuverlässige, langzeitstabile Abdichtung zwischen Einsatz 2a und Ven­ tilplatte 3a erreicht wird. Dazu tragen gemäss heutigem Kenntnisstand sowohl die haftvermittelnden wie auch die dauerelastischen Eigenschaften der Polyurethan­ schicht bei.

Ein gemäss den beiden vorgängigen Ausführungsbeispielen (Fig. 2 und 3) ausgebil­ deter Druckbehälter ist in Bezug auf die aufzunehmenden Komponenten universell einsetzbar. Zudem wird verhindert, dass sich der Druck im Behälter abbaut, bzw. dass die aufgenommenen Komponenten mit Sauerstoff und/oder Luftfeuchtigkeit in Berührung kommen. Dadurch eignen sich derartige Behälter insbesondere auch für eine langzeitstabile Lagerung der aufgenommenen Komponenten.

Claims (10)

1. Druckbehälter mit mindestens zwei gegeneinander abgedichteten Kammern (1, 10) zur Aufnahme von verschiedenen, flüssigen oder halbflüssigen Komponenten (K1, K2) sowie mit einer Abgabeeinrichtung (11), welche eine für die Kammern (1, 10) gemeinsame, an einem Einsatz (2) abgestützte Ventilplatte (3) umfasst, wobei in die Ventilplatte (3) für jede Kammer (1, 10) je ein mit ihrem Innern in Verbindung stehendes Abgabeventil (8, 9) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (3) aus einem nicht adhäsiven Kunststoff, insbesondere aus einem Po­ lyolefin, einem halogenierten Polyolefin oder einem Teflonderivat besteht und dass zur Abdichtung zwischen der Ventilplatte (3) und dem Einsatz (2) ein mittels eines Spannrings (5) belasteter O-Ring (4) vorgesehen ist.

2. Druckbehälter mit mindestens zwei gegeneinander abgedichteten Kammern (1, 10) zur Aufnahme von verschiedenen, flüssigen oder halbflüssigen Komponenten (K1, K2) sowie mit einer Abgabeeinrichtung (11), welche eine für die Kammern (1, 10) gemeinsame, an einem Einsatz (2) abgestützte Ventilplatte (3) umfasst, wobei in die Ventilplatte (3) für jede Kammer (1, 10) je ein mit ihrem Innern in Verbindung stehendes Abgabeventil (8, 9) eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilplatte (3a) aus einem nicht adhäsiven Kunststoff, insbesondere aus einem Po­ lyolefin, einem halogenierten Polyolefin oder einem Teflonderivat besteht und dass der Einsatz (2a) zur Verbesserung der Abdichtung zwischen der Ventilplatte (3a) und dem Einsatz (2a) mit einem Haftvermittler (13), insbesondere mit einem Haft­ vermittler auf Polyurethanbasis, beschichtet ist.

3. Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (2) endseitig derart in die Ventilplatte (3) eingebettet ist, dass ein Hohlraum (22) zwi­ schen der Ventilplatte (3) und dem Einsatz (2) gebildet ist und dass der O-Ring (4) in diesen Hohlraum (22) eingesetzt ist.

4. Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (2) kreisrund ausgebildet ist und auf seiner Unterseite einen im Querschnitt gesehen im wesentlichen U-förmig ausgebildeten Rand (20) aufweist, dessen freier Schenkel (21) in die Ventilplatte (3) eingebettet ist.

5. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (2) aus einem plastisch verformbaren Material, insbesondere aus Metall, besteht und dass der Spannring (5) zusammen mit dem O-Ring (4) durch eine plastische Materialverformung (24) des Einsatzes (2) in der belasteten Position gehalten ist.

6. Druckbehälter nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Breite des Hohlraums (24) zumindest dem Durchmesser des O-Rings (4) im un­ belasteten Zustand entspricht.

7. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Dichtflächen (26, 27) der Abgabeventile (8, 9) mit einem elasti­ schen Material beschichtet sind.

8. Druckbehälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichtflächen (26, 27) der Abgabeventile (8, 9) mit Silikon beschichtet sind.

9. Druckbehälter nach einem der vorhiergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abgabeventile (8, 9) einstückig ausgebildet sind.

10. Druckbehälter nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Ventilplatte (3) auf ihrer Unterseite einen im wesentlichen hohlzy­ lindrisch ausgebildeten Fortsatz (17) aufweist, an dem ein die innere Kammer bil­ dender, einen hohlzylindrischen Halsabschnitt aufweisender Behälter (10) befestigt ist, wobei der Fortsatz (17) auf der Aussenseite mit einem erhöhten, zylindrisch ver­ laufenden Abschnitt (29) versehen ist, der eine ringförmig verlaufende Nut (30) auf­ weist, in der ein weiterer O-Ring (31) aufgenommen ist, der den Behälter (10) am Halsabschnitt abdichtet (Fig. 1 und 2).