DE2809823A1

DE2809823A1 - Vorrichtung fuer die gasentnahme aus einer kartusche

Info

Publication number: DE2809823A1
Application number: DE19782809823
Authority: DE
Inventors: Marcel Vache
Original assignee: Application des Gaz SA
Current assignee: Application des Gaz SA
Priority date: 1977-03-08
Filing date: 1978-03-07
Publication date: 1978-09-21
Also published as: IE780460L; HK22782A; IT7820953A0; US4177828A; SE435445B; IE46343B1; AU3389878A; GB1592344A; JPS53137417A; SE7802553L; PT67708B; PT67708A; FR2383389A1; NL7802308A; AU515502B2; ES234496Y; MTP823B; IT1093187B; JPS6218800B2; DE2809823C2

Description

Vorrichtung fürdie Gasentnahme aus einer Kartusche

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für die Gasentnahme aus einer Kartusche, die ein gasförmiges und/oder flüssiges Material enthält und nicht selbst mit einem Abgabeventil versehen ist.

Die Vorrichtungen der genannten Art müssen daher mit einer Einrichtung zum Durchbohren des Bleches versehen sein, das die Wandung der Kartusche bildet, wobei sichergestellt ist, dass die Vorrichtung mit der Kartusche dicht verbunden ist.

In der FR-PS 1 133 075 ist eine Zapf- oder Abgabevorrichtung der genannten Art beschrieben, die einen Teil einer Verwendungsvorrichtung für das Gas bildet, das in der Kartusche enthalten ist und folgende Elemente aufweist:

Eine feste Hülse, die mit dem Verwendungsapparat fest verbunden ist und eine Bohrung besitzt, ferner einen Hohlkolben, der über die feste Hülse gleitet, und zwar im Inneren der Bohrung der Hülse, und der durch eine Feder in Richtung des Endes der Hülse federnd gedrückt wird, wobei die Feder zwischen dem Boden der genannten Bohrung und dem Kolben zusammengedrückt ist und wobei darüberhinaus der Kolben an seinem äusseren Ende mit der Kartusche abgedichtet verbunden ist, die selbst eine Mittelöffnung aufweist, welche mit dem Inneren des Kolbens in Verbindung steht; ferner eine Durchstechnadel, die auf der festen Hülse montiert ist und vom Boden der oben genannten Bohrung ausgeht und sich zumindest mit ihrem grössten Teil im Inneren des Hohlkolbens befindet; und schliesslich Befestigungsmittel, beispielsweise einen Stift, der die Hin- und Herbewegung des Hohlkolbens unter der Wirkung der Federkraft begrenzt.

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Gemäss der FR-PS 1 133 075 bewirkt die Tatsache, dass der Verwendungsapparat dann, wenn die Gaskartusche im Inneren eines Gefässes angeordnet und festgehalten wird, das einen Träger für den Verwendungsapparat bildet, dieser Verwendungsapparat und damit die erwähnte Zapf- oder Abgabevorrichtung auf den genannten Träger aufgeschraubt wird, dass zunächst die dichte Verbindung bei Berührung mit der Kartusche zusammengepresst wird und dann der Kolben entgegen der Federkraft zurückgestossen wird und damit die Kartusche durch die Einstichnadel durchbohrt wird, die sich aus dem Kolben beim Drehen herausbewegt.

Auf diese Weise wird beim Gegenstand der genannten FR-PS die Kartusche geöffnet, ohne dass im Durchstossbereich ein Gasverlust eintritt.

Dennoch weist die bekannte Vorrichtung einen Nachteil auf, der die Sicherheit bei der Benutzung des Apparates, der mit der Kartusche gekoppelt ist, beeinträchtigt. Tatsächlich ist es so, dass dann, wenn eine durchstossene Kartusche längere Zeit in dem Verwendungsapparat verbleibt, der Kolben der Zapf- oder Abgabevorrichtung in seiner oberen Stellung im Inneren der Hülse stillstehen bleibt, so dass ein erheblicher Teil der Bohrung der Hülse der Aussenluft ausgesetzt ist, da ja gemäss der FR-PS 1 133 075 der Mittelteil des Kolbens einen Querschnitt aufweist, der kleiner ist als derjenige der genannten Bohrung. Daher kann eine Oxidation oder Alterung der Oberfläche dieses Teils der Bohrung gefördert werden. Wenn die leere Kartusche zurückgezogen wird, kann sich dann der Kolben auf der veränderten Oberfläche der Bohrung festfressen, so dass er in der oberen Stellung sitzen bleibt. Entsprechend kann die Spitze der Durchstechnadel an der Aussenseite der abgedichteten Verbindung, die sich am äusseren Ende des Kolbens befindet, hängen bleiben. Unter diesen Bedingungen kann das Durchstechen der vollen Kartusche, wenn die leere Kartusche durch eine volle

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ersetzt worden ist, stattfinden, noch bevor die oben genannte Abdichtverbindung mit der Kartusche in Berührung getreten ist. Dadurch kann eine Zeit lang Gas entweichen, wodurch die Sicherheit bei der Verwendung des Apparates beeinträchtigt wird.

Dieser Nachteil lässt sich dadurch beseitigen, dass der Mittelteil des Kolbens einen Querschnitt erhält, der gleich demjenigen der Bohrung der Hülse ist. Dann bereitet es jedoch grosse Schwierigkeiten, ein einfaches Mittel zur Begrenzung der Kolbenbewegung in Richtung auf die Aussenseite der Bohrung zu finden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, die oben genannten Nachteile zu beseitigen und eine Zapfvorrichtung zu schaffen, die darüberhinaus axial weniger Platz beansprucht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass der Kolben die Form eines Ringes erhält, in dessen Bohrung der Körper der Hülse eingreift. Insbesondere dann, wenn die erfindungsgemässe Vorrichtung mit einer Kartusche verbunden ist, wird dann der grösste Teil der seitlichen Oberfläche des Körpers der Hülse wieder von der Bohrung des Ringes abgedeckt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in dar Zeichnung dargestellten Ausführungsform näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 einen Teillängsschnitt eines Apparates, der mit

der erfindungsgemässen Gaszapfvorrichtung versehen

ist, Fig. 2 die Gaszapfvorrichtung, welche auf der Abdeckhaube des Gefässes von Fig. 1 befestigt ist, und zwar in

einem grösseren Maßstab, Fig. 3 eine Schnittansicht längs der Linie III-III in

Fig. 2, Fig. 4 eine ähnliche Ansicht wie Fig. 2, die jedoch die erfindungsgemässe Vorrichtung einerseits in Ver-

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bindung mit einem Absperrhahn und andererseits nach dem Durchstossen der Kartusche zeigt,

Fig. 5 eine Zapfvorrichtung gemäss der FR-PS 1 133075 und

Fig. 6+7 graphische Darstellungen des Reibwertes in

Abhängigkeit von der Zeit, gemessen in Stunden,

und zwar für Vorrichtungen gemäss der FR-PS

1 133 075 und die erfindungsgemässe Vorrichtung,

In Fig.1 ist ein Gefäss 1 dargestellt, das von einer Abdeckhaube 2 verschlossen wird, welches eine Kartusche 3 enthält, die mit unter Druck stehendem Gas in gasförmiger und/oder flüssiger Form gefüllt ist. Man erkennt, dass die Abdeckhaube 2 mit dem Gefäss 1 so verschraubt wird, dass sich ihre Oberseite 2a dem Boden des Gefässes nähert, wie dies im folgenden noch erläutert wird. Zu der Abdeckhaube 2 gehört ein Sperrhahn oder Ventil 4, das einen Teil eines gasgespeisten Gerätes zum Kochen, Beleuchten, Heizen etc. bildet.Das Ventil 4 ist mit der Kartusche 3 durch die erfindungsgemässe Gaszapfvorrichtung verbunden, die im einzelnen in Fig. 2 dargestellt ist.

Der Mittelteil der Oberseite 2a der Abdeckhaube ist mit einer Ausbauchung 5 versehen, die ins Innere des Gefässes gerichtet ist und eine Bohrung 6 aufweist, die eine Stufe besitzt, d. h.

die Bohrung bildet einen äusseren Teil 7 mit einem reduzierten Durchmesser, der eine nach oben gerichtete Schulter 8 bildet.

Die Oberseite 2a weist einen Einstich 9 auf, der konzentrisch zur Bohrung 6 liegt und in dem der Umfangsflansch 10 einer festen Hülse 11 angeordnet ist. Dieser Flansch wird von einem Bundring 12 zurückgehalten, der auf der Oberseite 2a der Abdeckhaube mit Hilfe der Schraube 13 (Fig.1) befestigt ist.

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Ober dem Umfang des Kopfes 14 der Hülse 11 und unterhalb des Flansches 10 befindet sich ein Einschnitt 14a, der mit einem Zahn 6a zusammenwirkt, der in der Bohrung 6 ausgearbeitet ist. Auf diese Weise steht die Hülse 11 axial fest und bleibt in bezug auf die Abdeckhaube 2 in einem bestimmten Winkel.

Die Hülse 11 weist einen Kopf 14 auf, von dem der Flansch 10 · aus—geht! sowie einen Körper 15 geringeren Durchmessers als ihn der Kopf besitzt, so dass letzterer mit ihm zusammen eine Schulter 16 bildet. Im Bereich seines äusseren Endes ist der Körper 15 mit einer nutförmigen Vertiefung 15a versehen, in der sich ein Dichtungsring 17 befindet.

Zwischen der Ausbauchung 5 und dem Körper 15 der Hülse 11 ist ein Ring oder Hohlkolben 18 angeordnet, in dessen Bohrung 19 der Körper 15 dieser Hülse mit einem passenden Funktionsspiel eingreift. Der bewegliche Ring 18 weist eine äussere Oberfläche auf, die zwei Durchmesser besitzt, die so gewählt sind, dass sie kleiner sind als die Durchmesser der Bohrungen 6 und 7 der Ausbauchung 5. Daher weist der Umfang des Ringes 18 eine Schulter 20 auf, die auf der Schulter 8 der Ausbauchung 5 zum Anschlag kommt, und zwar unter der Wirkung der Federkraft der Druckfeder 21, die den Körper 15 der Hülse 11 umgibt. Diese Feder sfitz-t sich sowohl auf der Schulter 16 der Hülse 11 ab als auch auf der ringförmigen oberen Fläche 22 des Ringes 18. Auf diese Weise wird die Hin- und Herbewegung der Hülse 11 unter der Wirkung der Kraft der Feder 21 durch die als Anschlag dienende Schulter 8 abgefangen. Das untere Ende des Ringes 18 weist eine Vertiefung 23 auf, in die ein Dichtungsring 24 eingerastet ist, der eine zentrale Öffnung 24a besitzt, welche mit einem Durchbruch 25 in Verbindung steht, der in dem quer verlaufenden Boden des Ringes 18. angebracht ist.

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Wie aus Fig. 3 hervorgeht, weist der vorspringende Körper 15 der Hülse 11 einen äusseren zylindrischen Hohlraum 26 auf, der mit zwei diametral gegenüberliegenden Einschnürungen 26a, 26b versehen ist, in die der Kopf 27a einer flachen Durchstossnadel 27 hineingedrückt ist. Wie aus den Fig. 2 und 3 entnommen werden kann, besitzt die Nadel eine geringe Dicke - eine Tatsache, deren Gründe im folgenden noch erläutert werden - und sie ist wenigstens teilweise im Inneren des Ringes 18 angeordnet. Man ernennt, dass immer dann, wenn das Kochgerät, der Beleuchtungsapparat, etc. nicht mit einer Kartusche 3 gekoppelt ist, das Ende der Spitze 27b der Nadel 27 um eine bestimmte Strecke d in bezug auf die Unterseite 24b des Dichtungsrings 24(Fig.2) zurückgezogen ist. Von dem Hohlraum 26 geht ein Axialkanal 28 aus, der in eine mit Innengewinde 29 versehene Bohrung mündet, die zur Aufnahme des mit Aussengewinde 4a versehenen Kükens des Hahns oder Ventils 4 dient. Ein Dichtungsring 30 (Fig.4) ist zwischen einer Schulter 29 a der Bohrung 29 und einer äusseren Schulter 4b angeordnet, die im Boden des Kükens 4a vorgesehen ist.

Wenn der Hahn oder das Ventil 4 und der Apparat, mit dem das Ventil fest verbunden ist, mit der Kartusche 3, die sich in dem Gefäss 1 befindet, gekoppelt werden, wird die Abdeckhaube 2 auf das Gefäss aufgeschraubt, so dass sich die Zapfvorrichtung von oben der Kartusche nähert.

In Abhängigkeit von dem Verschrauben nähert sich der Dichtungsring 24 der Kartusche, um sie schliesslich zu berühren und rund um den Durchstossbereich eine Abdichtung zu bilden. Beim Verschrauben wird eine axiale Verschiebung des Ringes 18 in bezug auf die Hülse 11 nach oben bewirkt, und zwar im Inneren der Bohrung 6 der Ausbauchung 5, so dass- der Körper 15 der Hülse immer mehr in die Bohrung 19 dieses Rings eintritt, so

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wie die Spitze 27b der Nadel 27 beim Drehen von oben in die Kartusche 3 eindringt, um in ihr eine öffnung 3a zu erzeugen. Nach dem Durchströmen dieser öffnung entweicht das Gas dann, indem es aufeinanderfolgend die zentrale öffnung 24a, die Räume, die sich beidseitig des flachen Kopfs 27a der Nadel in dem Hohlraum 26 befinden, und den Kanal 28 durchströmt, um durch den Zufuhrkanal 4c in das Ventil einzudringen.

Man erkennt, dass dann, wenn das Gerät, das mit dem Ventil 4 verbunden ist, lange Zeit mit der Kartusche 3 verbunden bleibt, die Bohrung 19 des Ringes 18 den grössten Teil der Seitenfläche des Körpers 15 bedeckt und schützt, so dass diese weder durch Oxidation noch durch Staubablagerungen verändert werden kann. Auf diese Weise wird der Ring 18, sobald die Kartusche 3 leer ist und die Abdeckhaube 2 des Gefässes 1 zurückgezogen wird, in seine Ausgangslage von Fig. 2 durch die Wirkung der Feder 21 zurückgeführt. Die Wahrscheinlichkeit dafür, dass das oben beschriebene Festfressen eintritt, das für die bekannten derartigen Vorrichtungen kennzeichnend ist, wird also auf ein Mindestmass beschränkt.

Diese günstige Wirkung der erfindungsgemässen Vorrichtung wird durch das folgende Versuchsprotokoll noch bekräftigt. Zunächst werden zwei Gasabzapfvorrichtungen verwendet, von denen die erste mit der in Fig. 5 gezeigten identisch ist, wobei Fig. 5 eine mit Fig. 2 zu vergleichende Schnittansicht darstellt, während die zweite der erfindungsgemässen Ausführungsform entspricht, wie sie in den Fig. 1 bis 4 widergegeben ist. Die erste Vorrichtung entspricht der in der FR-PS 1 133 075 beschriebenen Vorrichtung und unterscheidet sich von der zweiten Vorrichtung durch die folgenden Punkte:

a) Die Hülse 11 weist eine Innenbohrung 50 auf;

b) der Hohlkolben 18 verschiebt sich über die Hülse 11, und zwar im Inneren der Hülse in der Bohrung 50 und nicht ausserhalb;

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c) die Ausbauchung 5 mit ihrer Schulter 20 ist ersetzt durch einen Anschlägstift 51.

Die in Fig. 5 benutzten Bezugszeichen, die mit denjenigen der Fig. 1 bis 4 identisch sind, bezeichnen Konstruktions- oder Funktionselemente, die ebenfalls identisch oder ähnlich sind. Da es sich im ersten oder zweiten Fall um eine Zapf vorrichtung handelt, besteht die Hülse 11 aus einer Aluminiumlegierung, die mit AUI2 bezeichnet wird, während der Kolben 18 aus Messing besteht. Ferner ist zwischen dem Kolben 18 und der Hülse 11 eine Schmierfettschicht, genannt SHELL 7108, angeordnet.

Zweitens wurden drei Exemplare (Nr.1-3) der ersten Zapfvorrichtung und drei Exemplare (Nr.4-6) der zweiten Zapfvorrichtung mehreren Versuchszyklen unterworfen, in denen jede Zapfvorrichtung während einer ersten Zeitspanne einer salzhaltigen Atmosphäre ausgesetzt wurde (diese Phase ist mit BS bezeichnet) und einer zweiten oder Ruhezeit (diese Phase ist mit R bezeichnet), wobei letztere den Aufenthalt in einer normalen Atmosphäre kennzeichnete. Für jedes der Exemplare 1-6 wurde in bestimmten Zeitintervallen der Reibungswiderstand (f) des Kolbens 18 auf der Hülse 11 beobachtet. Die erhaltenen Ergebnisse sind in den Fig. 6 und 7 dargestellt, f in kg und die Anzahl der Versuchsstunden sind auf den Ordinaten bzw. Abszissen der Diagramme der Fig. 6 und 7 aufgetragen. Die Pfeile zeigen an, wann bei der Verschiebung des Kolbens 18 auf der Hülse 11 eine Blockierung des besagten Kolbens stattfindet.

Drittens ergeben sich aus einem Vergleich der Fig.5 und 6 fUr die Versuche die folgenden Schlüsse:

a) Bei einer Zapfvorrichtung gemäss bekannter Bauart wird der Kolben im Mittel nach 56 Stunden blockiert.

b) Bei einer erfindungsgemässen Zapfvorrichtung erfolgt

die Blockierung des Kolbens im Mittel erst nach 168 Stunden.

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c) Bei einer erfindungsgemässen Vorrichtung erfolgt demnach das Blockieren des Kolbens ungefähr 2,5 bis 3 mal weniger schnell als bei einer bekannten Vorrichtung.

Es handelt sich hier also um eine erhebliche Verbesserung der Betriebssicherheit von mit Gas arbeitenden Geräten der beschriebenen Art. Selbstverständlich lässt sich mit der Hülse 11 jedes andere Schiiessystem verbinden, beispielsweise ein Axialventil oder -Hahn, wie es in der FR-PS 1 508 285 beschrieben ist,

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Claims

Schutzanspruche

\^1j Vorrichtung für die Gasentnahme aus einer Kartusche, mit einer festen Hülse, einem in Richtung des Endes der Hülse federnd gedrückten Kolben, der an seinem äusseren Ende mit Elementen versehen ist, die ihn gegen die Kartusche abdichten, ferner mit einer Durchstossnadel , die auf der festen Hülse montiert ist und sich wenigstens teilweise im Inneren des Kolbens befindet, und mit Anschlagelementen, die zur Begrenzung der unter der Federwirkung stattfindenden Hin- und Herwebegung des Kolbens dienen, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) hohl ist und über die und auf der äusseren Oberfläche der Hülse (11) gleitet.

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ORIGINAL INSPECTED
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Kolben (18) und der Hülse (11) Abdichtmittel (17) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (18) die Form eines Ringes hat, und dass der Körper (15) der Hülse (11) mit der Bohrung (19) des Ringes (18) mit einem Funktionsspiel in Berührung steht, das eine Axialverschiebung des Ringes über die Hülse (11) ermöglicht.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn die Vorrichtung mit einer Kartusche verbunden ist, der grösste Teil der seitlichen Oberfläche des Körpers (15) der Hülse (11) von der Bohrung (19) des Ringes (18) abgedeckt ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (15) der Hülse (11) eine nutförmige Aussparung (15a) aufweist, in die ein Dichtungsring (17) eingesetzt ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich der hohle Kolben (18) zwischen einer Bohrung der Abdeckhaube (2) und dem Körper (15) der Hülse (11) verschiebt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bohrung der Abdeckhaube (2) einen Endteil (8) reduzierten Durchmessers (7) aufweist, der eine Anschlagschulter (20) bildet, die zur Begrenzung der Hin- und Herbewegung des Kolbens (18) unter der elastischen Wirkung einer Feder (21) dient.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (14) der Hülse (11) einen Umfangsflansch (10) aufweist, der in der Abdeckhaube (2) eingeschlossen ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kopf (14) der Hülse (11) einen Umfangseinschnitt (Ha) aufweist, der mit einem Zahn (6a) zusammenwirkt, welcher in der Bohrung der Abdeckhaube ausgebildet ist.

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