DE20210240U1

DE20210240U1 - Ventil für Sauerstoffflasche

Info

Publication number: DE20210240U1
Application number: DE20210240U
Authority: DE
Original assignee: MEDLINE MEDIZINISCHE GERAETE G
Current assignee: Enviva GmbH
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2003-11-13
Anticipated expiration: 2012-07-04

Description

LEMCKE · BROMMER & PARTNER

PATENTANWÄLTE

BISMARCKSTR. 16 ■ D-761 33 KARLSRUHE

1. Juli 2002 19 548 (Pe/ha)

MEDLINE

Medizinische Geräte GmbH & Co.

Carl-Zeiss-Stralie 2

76275 Ettlingen

Ventil für Sauerstoffflasche

LEMCKE ■ BROIVlMER & PARTNER

PATENTANWÄLTE

BISMARCKSTR. 16 · D-761 33 KARLSRUHE

1. Juli 2002 19 548 (Pe/ha)

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Druckgasflasche, insbesondere für Sauerstoff, mit einem Flaschenhals, der ein Gewinde aufweist zum Verbinden der Druckgasflasche mit einer Vorrichtung zum Versetzen einer Flüssigkeit mit Gas.

Vorrichtungen zum Versetzen einer Flüssigkeit mit Gas sind als &ldquor;Wassersprudler" unter verschiedenen Markennamen bekannt. Bei diesen wird üblicherweise Wasser mit Kohlendioxid versetzt, um ein sprudelndes Wasser zu erhalten. Dabei ist das Wasser in Kunststoffflaschen vorhanden, gegebenenfalls auch in Glasflaschen.

Bei den bekannten Vorrichtungen wird üblicherweise ein sich von einem Gehäuseabschnitt nach unten erstreckendes Gaseinführrohr vorgesehen, über das eine mit Wasser gefüllte Flasche geführt wird. Die Flasche wird dann mit einem an ihrem Flaschenhals befindlichen Gewinde oder Bajonettverschluss an der Vorrichtung verriegelt und danach wird über das dann in das Wasser ragende Gaseinführrohr Kohlendioxid in das Wasser eingeleitet bzw. eingeblasen. Anschließend wird die Flasche wieder entriegelt und aus der Vorrichtung entnommen. Dabei wird sie drucklos. Zur Aufbewahrung wird sie dann mit einem Deckel versehen.

>■ Das in das Wasser einzuführende Kohlendioxid wird in den Vorrichtungen in einer auswechselbaren Druckgasflasche bevorratet. Zur Auswechslung dieser Druckgasflasche wird ein Teil der Gehäusewand der Vorrichtung geöffnet und die damit frei gelegte Druckgasflasche wird dann aus der Vorrichtung entnommen. Hierzu wird sie aus einem Anschlussstutzen herausgeschraubt, über den sie mit einem Druckminderer und einem Freigabeventil verbunden ist. Durch

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Betätigung des Freigabeventils kann Kohlendioxid aus der Druckgasflasche in den Druckminderer strömen und von dort dann in die Wasserflasche.

Die Druckgasflasche weist ebenfalls ein Ventil auf. Dieses ist an der Druckgasflasche montiert und ermöglicht es, die Druckgasflasche zu einer Wiederbefüllung zu einer Wiederbefüllstation zu transportieren und die dann wieder mit Kohlendioxid gefüllte Flasche zurück zum Endverbraucher zu bringen. Dieses Ventil wird beim Einschrauben der Druckgasflasche in den Anschlussstutzen automatisch geöffnet und schließt sich selbsttätig, wenn die Druckgasflasche aus dem Anschlussstutzen herausgeschraubt wird.

Die bekannten Druckgasflaschen haben dabei an ihrem oberen Ende ein Außengewinde, das auf den Flaschenhals bzw. den Körper des genannten Ventils aufgebracht ist.

Dieses Gewinde ist beim Transport der Druckgasflaschen zum Händler, von diesem zu einer Wiederbefüllstation und dann wieder zurück zum Händler und zum Endverbraucher der Gefahr einer Beschädigung ausgesetzt durch Anstoßen am Transportbehälter, an andere, mittransportierte Druckgasflaschen etc.

Um eine derartige Beschädigung zu verhindern, werden die Druckgasflaschen während des Transports üblicherweise mit einer Plastikkappe versehen, die als Schutz für das Gewinde dient.

Es ist jetzt aber das Problem, dass gerade bei dem Rücktransport der leeren Flasche vom Endverbraucher zum Händler die Abdeckkappe beim Endverbraucher verlorengegangen ist, so dass die Flasche mit ungeschütztem Gewinde transportiert wird. Insbesondere, wenn die Flasche dann mit anderen Flaschen gemeinsam in einem Karton aufbewahrt oder transportiert wird, kommt es somit schnell zu Beschädigungen des Gewindes.

Bei Druckgasflaschen für Sauerstoff ist dies ein Problem, da der Sauerstoff mit einem erheblich höheren Druck in der Druckgasflasche aufbewahrt wird als beispielsweise Kohlendioxid. Demgemäss wird das Gewinde einer Sauerstoffdruckgasflasche bei der Benutzung einer erhöhten Belastung ausgesetzt. Es besteht

hier die Gefahr, dass ein beschädigtes Gewinde diesen Belastungen gegebenenfalls nicht Stand hält.

Außerdem wirkt ein Gewinde auch als eine Art Labyrinthdichtung. Durch Be-Schädigung von einzelnen Gewindegängen kann diese Dichtwirkung eingeschränkt werden. Im Hinblick auf den erhöhten Druck von Sauerstoff im Vergleich zu Kohlendioxid ist dies ein zusätzlich unerwünschter Effekt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Druckgasflasche insbesondere für Sauerstoff anzugeben, bei der das an dem Flaschenhals vorhandene Gewinde zum Verbinden der Druckgasflasche mit einer Vorrichtung zum Versetzen einer Flüssigkeit mit Gas besonders sicher vor Beschädigungen zu schützen ist. Dies soll insbesondere ohne aufwändige Zusatzelemente erfolgen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass das vorgesehene Gewinde ein Innengewinde ist.

Die Erfindung hat den Vorteil, dass durch die Ausführung des Gewindes als Innengewinde dieses bei dem Transport ständig geschützt ist. Außen ist lediglieh ein gegen Beschädigungen unempfindlicherer glatter Rohrabschnitt o.a. vorhanden. Die eigentlich gegen Beschädigungen empfindlichen Gewindegänge sind aber aufgrund ihrer Lage ständig geschützt. Hierzu muss auch keine separate Kappe vorgesehen werden, wie im Stand der Technik, die leicht zu verlieren ist.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das vorgesehene Gewinde auch noch als Feingewinde ausgeführt.

Dies hat den Vorteil, dass zum einen die im Gewinde beabsichtigte Dichtfunktion besser erfüllt wird. Außerdem sind durch das Feingewinde höhere Kräfte in Axialrichtung zu übertragen, was Vorteile bringt im Hinblick auf die bei Sauerstoff höheren Drücke, da eine kürzere Gewindelänge ausreichend ist, um die notwendigen Axialkräfte zu übertragen.

Um das Gewinde bei dem Transport besonders gut vor Beschädigung zu schützen, wird weiterhin vorgeschlagen, dem Gewindeanfang einen Schutzring vorzulagem.

Hierdurch ist zu erreichen, dass durch ein Anstoßen der Vorderkante des Flaschenhalses nicht direkt das Gewinde beschädigt wird, was bei der späteren Anbringung einer Druckgasflasche an einem Druckminderer, einem Anschlussstutzen etc. zu Schwierigkeiten führen könnte.

Im hinteren Bereich des Gewindes an dessen Ende ist eine im wesentlichen radial durch den Flaschenhals verlaufende Druckentlastungsbohrung vorgesehen.

Hierdurch wird erreicht, dass beim Einschrauben des Flaschenhalses auf den ihm zugeordneten Anschlussstutzen eines Druckminderers an einem &ldquor;Wassersprudler" die dabei zwischen Flaschenhals und Druckminderer eingeschlossene Luft entweichen kann.

Weiterhin wird beim Ausschrauben des Flaschenhalses aus dem Anschlussstutzen eine Druckentlastung des Gewindes erreicht: Da Sauerstoff mit einem erheblichen Druck in den Sauerstoffflaschen gespeichert ist, kann beim Ein- oder Ausschrauben kurzfristig dieser hohe Druck auf dem Gewinde anstehen und bei diesem ggf. zu Selbsthemmung führen. Dies wird durch die Druckentlastungsbohrung ebenfalls wirksam verhindert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist im Bereich des oben angesprochenen Gewindeendes koaxial zu dem Flaschenhals ein Ventilkäfig angebracht, mit einem in Axialrichtung verschieblichen Ventilstift.

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Hierdurch ist zu erreichen, dass bei Aufschrauben der Druckgasflasche auf einen Druckminderer das an der Druckgasflasche vorgesehene Ventil automatisch freizugeben ist. In gleicherweise schließt das Ventil auch wieder selbsttätig beim Ausschrauben der Druckgasflasche.

Es ist dabei im Hinblick auf die Aggressivität des Sauerstoffes in Verbindung mit Fetten, die gegebenenfalls auch zu einer selbständigen Entzündung führen kann, wesentlich, dass die einzelnen beweglichen Elemente mit einem sauer-

• ·

stoffresistenten Gleitmittel geschmiert sind. So haben sich Gleitmittel, insbesondere auf der Basis perfluorierter Alkylpolyether bewährt.

Vorzugsweise ist der Flaschenhals als ein an der Flasche befestigbares separates Bauteil ausgebildet.

Dies hat den Vorteil, dass ein derartiges Bauteil einfacher zu fertigen ist. Auch ist es auf diese Weise möglich, den Flaschenhals mit dem Gewinde aus einem bei der Fertigung mit höherer Präzision zu bearbeitenden Material zu fertigen, wie beispielsweise Messing, während die Druckgasflasche dementgegen aus Stahl bestehen kann. Indem das den Flaschenhals bildende Bauteil auch den oben angesprochenen Ventilkäfig und den Ventilstift trägt, ist auch hier eine einfachere Montage erreichbar. Auch lässt sich so ein gegebenenfalls beschädigtes Ventil leichter auswechseln.

Insbesondere wird hierzu vorgeschlagen, das den Flaschenhals bildende Bauteil mit einem Abschnitt zu versehen, der ein Außengewinde trägt, über das das Bauteil dann in die Druckgasflasche einzuschrauben ist.

Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels,. Dabei zeigt

Figur 1 ein den Flaschenhals einer Druckgasflasche bildendes Bauteil in der

Seitenansicht; /

Figur 2 den Schnitt durch ein Bauteil entsprechend der Figur 1 entlang der Linie Il -II;

Figur 3 den Schnitt durch eine Druckgasflasche mit montiertem Flaschenhalsbauteil an einem Druckminderer.

In der Figur 1 ist ein Bauteil 1 dargestellt, das den Flaschenhals einer Druckgasflasche für Sauerstoff bildet. Dieses Bauteil hat an einem Ende einen Stutzen mit Außengewinde 2, über den es, wie in der Figur 3 zu erkennen ist, in die Öffnung einer Druckgasflasche 3 einschraubbar ist. Zur Erleichterung des Einschraubens ist das Bauteil 1 mit einem Außensechskant 4 versehen, über den es mit einem üblichen Werkzeug zu verschrauben ist. Anstelle eines Außen-

sechskants können lediglich zwei parallel ausgerichtete Werkzeugflächen vorgesehen sein.

Die Druckgasflasche 3 ist in ihrem Inneren 5 mit Sauerstoff gefüllt, der einen Druck von etwa 120 bis 150 bar haben kann. Damit dieser Druck nicht entweichen kann, ist das Außengewinde am Stutzen 2 ein Feingewinde, das als Labyrinthdichtung zwischen dem Stutzen 2 und der Druckgasflasche 3 wirkt. Am Ende des Stutzen 2 trägt dieser aber zusätzlich noch eine O-Ring-Dichtung 6, die ein absolut dichtes Aufsitzen des Bauteiles 1 an der Druckgasflasche 3 gewährleistet.

An den dem Stutzen 2 gegenüberliegenden Ende weist das Bauteil 1 eine Axialbohrung 7 auf. Diese Axialbohrung ist über einen mittleren axialen Abschnitt mit einem Innengewinde 8 versehen, das als Feingewinde ausgebildet ist. Mit diesem Innengewinde 8 wird das an der Druckgasflasche 3 befindliche Bauteil 1 als Flaschenhals der Druckgasflasche 3, wie in der Figur 3 dargestellt, auf den Gewindestutzen 9 eines Druckminderers 10 geschraubt. Dieser Druckminderer ist Bestandteil einer (nicht weiter dargestellten) Vorrichtung zum Versetzen einer Flüssigkeit, vorzugsweise von Wasser mit Sauerstoff.

Dieser Sauerstoff wird aus dem Inneren 5 der Druckgasflasche 3 entnommen. Wenn die Druckgasflasche 3 völlig entleert ist, wird sie über das Bauteil 1 von dem Gewindestutzens 9 des Druckminderers 10 abgeschraubt und zu einer Wiederbefüllung transportiert.

Dabei ist wesentlich, dass bei diesem Transport das Innengewinde 8 aufgrund seiner Lage innerhalb der Axialbohrung 7 gegen eine Beschädigung geschützt ist. Dieses gewährleistet somit einen sicheren und dichten Sitz des Gewindestutzen 9 innerhalb der Axialbohrung 7 auch nach häufigeren Wiederbefüllungsumlaufen der Druckgasflasche.

Damit auch in Axialrichtung erfolgende Stöße auf das den Flaschenhals der Druckgasflasche 3 bildende Bauteil 1 das Gewinde 8 nicht beschädigen, ist dem Anfang 11 des Gewindes 8 ein Schutzring 12 vorgelagert. Dieser nimmt Stöße in Axialrichtung auf, ohne dass diese direkt das Gewinde 8 verletzen können.

Am hinteren Bereich 13 des Gewindes 8 ist eine Radialbohrung 14 vorgesehen. Diese dient dazu, dass beim Einschrauben des Gewindestutzens 9 in die Axialbohrung 7 des Bauteiles 1 sich dazwischen befindliche Luft entweichen kann. Wäre diese Druckentlastungsbohrung 14 nicht vorhanden, würde sich in der A-xialbohrung ein Druck aufbauen, der ein vollständiges Einschrauben des Gewindestutzens 9 in die Axialbohrung 7 mit dem Innengewinde 8 erschwert, da die in diesem Zwischenraum gefangene Luft nicht durch das sehr dicht abschließende Innengewinde 8 entweichen kann. Es bestünde dann die Gefahr, dass der Gewindestutzen 9 nicht wie notwendig ganz in die Axialbohrung 7 hineingeschraubt wird.

Dies ist notwendig, damit im hinteren Bereich des Gewindes 8 ein in Axialrichtung verschieblicher Ventilstift 15 geöffnet wird, der den Austritt von Sauerstoff durch eine Zuführbohrung 16 aus dem Inneren 5 der Druckgasflasche 3 ermöglicht. Durch das öffnen dieses Ventils wird kurzfristig Sauerstoff aus der mit bis zu 150 bar gefüllten Sauerstoffflasche austreten. Durch die oben beschriebene Druckentlastungsbohrung 14 wird dabei eine aus diesem Druck resultierende hohe Axialkraft auf den Gewindestutzen 9 vermieden, die ein weiteres Einschrauben verhindern würde.

Der genannte Ventilstift 15 ist dabei in einem Ventilkäfig 17 geführt, der eine Aufnahme 18 aufweist. In diese Aufnahme 18 greift ein Zapfen 19 ein, der dem Gewindestutzen 9 des Druckminderers 10 zuzurechnen ist und den Ventilstift 15 beim Einschrauben des Gewindestutzens 9 in die Axialbohrung betätigt. ,-'

Es sei hier noch erwähnt, dass zwischen den einzelnen Bauteilen an den notwendigen Stellen entsprechende O-Ring-Dichtungen vorgesehen sind, die hier nicht noch einmal separat angesprochen werden.

Um eine problemlose Bewegung der einzelnen Teile gegeneinander zu gewährleisten, sind sie durch ein sauerstoffresistentes Gleitmittel geschmiert. Hierzu wird insbesondere ein Gleitmittel auf der Basis perfluorierter Alkylpolyether vorgeschlagen, wie es kommerziell z.B. unter der Bezeichnung gleitmo 595 zu erwerben ist.

Durch die Erfindung wird es ermöglicht, den speziellen Anforderungen bei dem Handling von Sauerstoff gerecht zu werden, die bei einer Vorrichtung zum Versetzen von Wasser mit Sauerstoff auftreten.

Dabei ist insbesondere auch sichergestellt, dass mit einem derartigen Bauteil versehene Druckgasflaschen, die mit Sauerstoff von etwa 150 bar gefüllt sind, nicht auf Anschlüsse beispielsweise für Kohlendioxid geschraubt werden, die üblicherweise Flaschenhälse mit Außengewinde aufnehmen. Derartige Vorrichtungen sind nur auf erheblich niedrigere Drücke ausgelegt, da Kohlendioxid mit Drücken von nur ca. 40 bar in entsprechenden Druckgasflaschen gehandelt wird.

Claims

1. Druckgasflasche insbesondere für Sauerstoff, mit einem Flaschenhals, der ein Gewinde aufweist zum Verbinden der Druckgasflasche mit einer Vorrichtung zum Versetzen einer Flüssigkeit mit Gas, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (8) ein Innengewinde ist.

2. Druckgasflasche gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gewinde (8) ein Feingewinde ist.

3. Druckgasflasche gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dem Anfang (11) des Gewindes (8) ein Schutzring (12) vorgelagert ist.

4. Druckgasflasche gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Endes (13) des Gewindes (8) eine Druckentlastungsbohrung (14) vorgesehen ist.

5. Druckgasflasche gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Endes (13) des Gewindes (8) koaxial zu dem Flaschenhals ein Ventilkäfig (17) mit einem in Axialrichtung verschieblichen Ventilstift (15) vorgesehen ist.

6. Druckgasflasche gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Elemente mit sauerstoffresistentem Gleitmittel geschmiert sind, insbesondere auf Basis perfluorierter Alkylpolyether.

7. Druckgasflasche gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Flaschenhals als ein an der Flasche (3) befestigbares separates Bauteil (1) ausgebildet ist.

8. Druckgasflasche gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (1) den Ventilkäfig (17) mit dem Ventilstift (15) trägt.

9. Druckgasflasche gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil einen Stutzen (2) mit Außengewinde aufweist zum Einschrauben in die Druckgasflasche (3).