DE2930330A1 - Vorrichtung zum verschliessen von behaeltern - Google Patents
Vorrichtung zum verschliessen von behaelternInfo
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Description
DH.-ING. DIPL.-ir.'O.M.ÄC. -- ... DICL. -RHYA DR. DII»1_-I»HYS. 0IM_"fHY6 OH.
IN SfUTT1BART
24.JuIl 1979 La Riviere de Mansac
m-35 19600 Lärche (France)
Beschreibung Vorrichtung zum Verschliessen von Behältern
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verschliessen von Behältern für Kohlenwasserstoffverbindungen, Insbesondere Propan
o.dgl. mit Belüftungsdurchlass.
Ein Behälter, welcher eine Kohlenwasserstoffverbindung, beispielsweise Propan, oder ein anderes analoges Produkt enthält, darf niemals ganz dicht verschlossen werden. Es muss immer ein Belüftungsdurchlass vorgesehen sein, der eine Verbindung zwischen der äusseren Atmosphäre und dem Behälterinneren herstellt, um den Behälter unter dem korrekten, zulässigen Druck zu halten. Da derartige Behälter häufig transportiert werden müssen oder Kraftstoffbehälter eines Automobils darstellen, unterliegen sie der Gefahr, gelegentlich umgestürzt zu werden, wobei sich der Belüftungsdurchlass in einen Flüssigkeitskanal verwandelt, durch welchen
der Behälter ausläuft. Wegen der Natur der in solchen Behältern gehaltenen Erzeugnisse kann ein derartiges Auslaufen ausserordent-Iich gefährlich sein.
Es ist Aufgabe der Erfindung, diesem Mangel abzuhelfen und eine
gattungsgemässe Verschlussvorrichtung vorzuschlagen, welche den erforderlichen Luftdurchlass sicherstellt, jedoch jedes Auslaufen
von Flüssigkeit unterbindet.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäss durch ein den Belüftungsdurchlass an einer Stelle verschliessendes Luftfilter gelöst. Bei
einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst das
Filter als Filterelement ein Plättchen, dessen eine Seite gegen einen seinen Mittelteil umgebenden Dichtungsring angelegt ist.
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Das Filterplättchen kann beispielsweise aus einem gesinterten
Metall, beispielsweise Bronze, von geringer Porosität bestehen und z.B. imprägniert sein, insbesondere mit Polyäthylenharz und/
oder Silikon. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann
das Filter ein Filterelement aus Plastic-Pressmaterial umfassen, welches gegebenenfalls imprägniert sein kann, jedoch stets porös
ist.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung umfasst das
Filter noch eine sehr dünne, luftdurchlässige Membran, die den grösseren Teil der dem äusseren Luftzutritt in den Belüftungsdurchlass abgekehrten Filterfläche abdeckt, jedoch ausreichend
schmiegsam ist, so dass sie durch den äusseren Luftdruck von dieser Fläche abhebbar ist.
Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
das Filterplättchen in einer Kapsel oder Schale angeordnet, die wenigstens eine Auslassöffnung zum Behälterinneren hin aufweist,
wobei die Membran zwischen das Filterplättchen und die Kapsel eingelegt ist.
Die aus dem Filterelement und dem Dichtungsring bestehende Einheit kann
direkt in der Vorrichtung montiert sein. Das Filter kann auch zwei an ihren Umfangsrändern einander umfassende Kapselteile umfassen,
die das Filterelement sowie den Dichtungsring zwischen sich einschliessen, wobei jedes Kapselteil eine Verbindungsöffnung zur
Aussenseite hin aufweist.
In jedem Fall ermöglichen die erfindungsgemässen Verschlussvorrichtungen
den Luftzutritt von der Aussenseite zum Behälterinneren oder in umgekehrter Richtung. Dabei ist jedoch unabhängig von der
Neigung des Behälters stets ein Verschluss gewährleistet, welcher der Definition der geforderten Undurchlässigkeit bezüglich der betreffenden
Flüssigkeit entspricht, d.h. der Verschluss erlaubt
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lediglich ein Auslaufen der Flüssigkeit, welches kleiner als 28,5 g/min unter einem Druck von 0,08 bar ist.
Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der
Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht einer Verschlussvorrichtung in Betriebsstellung auf dem Rohrstutzen eines
Behälters;
Fig. 2 eine Schnittansicht einer abgewandelten Ausführungsform einer Verschlusseinrichtung entlang der
Linie 2-2 in Fig.3;
Fig. 3 eine Draufsicht eines Filters der Verschlussvorrichtung aus Fig.2;
Fig. 4 eine vergrösserte Schnittansicht entlang der Linie 4-4 in Fig.2;
Fig. 5 ähnliche Ansichten wie in Fig.1 und 2 zweier ab-
13X1 gewandelter Aus führungs formen von Verschlusseinrichtungen;
Fig. 7 einen Radialschnitt einer weiteren Ausführungsform
eine r Vers chlus svorri chtung;
Fig. 8 eine Ansicht ähnlich Fig.7 einer wiederum anderen
Ausführungsform einer Verschlusseinrichtung;
Fig. 9 eine schematische Draufsicht in kleinerem Massstab der Vorrichtung aus Fig.8 und
Fig.10 eine Ansicht ähnlich wie in Fig. 7 und 8 einer
anderen Ausführungsform einer Verschlussvorrichtung.
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Die in Fig.1 dargestellte Vorrichtung ist ganz besonders als
Verschlussvorrichtung für einen Behälter zur Aufnahme einer Kohlenwasserstoff
verbindung, beispielsweise Propan, oder einer anderen ähnlichen Flüssigkeit geeignet. Ein dem Einfüllen oder Ausgiessen
der Flüssigkeit dienender Rohrstutzen 1 endet in einem nach aussen umgebördelten Rand 2. Die Verschlussvorrichtung umfasst einen
Hohlkörper 4 mit Verriegelungszungen 6, die am Rand 2 des Rohrstutzens
1, beispielsweise nach Art eines Bajonettverschlusses, angreifen. Im Innern des Körpers 4 trägt ein Boden 8 einen Dichtungsring
10 mit innen gelegener Lippe, welcher gegen den umgebogenen Rand 2 des Rohrstutzens 1 durch eine Schraubenfeder 12
angepresst ist, die ihrerseits zwischen dem Boden 8 und dem Körper 4 angeordnet ist. Der Boden 8 hat einen etwas kleineren
Durchmesser als der Innendurchmesser des Körpers 4, derart, dass zwischen diesen beiden Bauteilen auf dem gesamten Umfang der
als Verschlusstopfen dienenden Vorrichtung ein Spiel- oder Freiraum besteht, der den Durchlass von Luft ermöglicht. Weiterhin
ist der Boden 8 mit einer zentralen Öffnung 14 versehen, die das Behälterinnere mit einem inneren Hohlraum des Körpers 4 und dem
Freiraum 15 verbindet.
Zwischen dem Dichtungsring 10 und einem weiteren Dichtungsring 20,
der den Raum zwischen dem Dichtungsring 10 und dem Boden 8 um die ganze Öffnung 14 herum ausfüllt, ist ein luftdurchlässiges Filterelement
18 in Gestalt eines Plättchens eingeschlossen.
Wenn demzufolge die Verschlussvorrichtung auf dem Rohrstutzen 1 befestigt ist, kann die Aussenluft in den Rohrstutzen und von da
in den Behälter eintreten, und zwar über den Freiraum 15, den Hohlraum 16, die Öffnung 14 und schliesslich durch das Filterelement
18. In umgekehrter Richtung kann die Luft auch durch den Rohrstutzen 1 hindurch aus dem Behälter ausströmen. Die Beschaffenheit
des Filterelements 18 ist derart gewählt, dass sie eine
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freie Luftzirkulation ermöglicht, jedoch jeden Flüssigkeitsdurchtritt
unterbindet. Zu diesem Zweck besteht das Plättchen vorzugsweise aus gesintertem Metall, beispielsweise Bronze,
von geringer Porosität. Das Plättchen kann beispielsweise auch mit einem bestimmten Material, insbesondere Polyäthylenharz
und/oder Silikon, imprägniert sein, um die Abmessungen der Poren zu reduzieren.
Das Filterelement kann auch aus porösem Plastikmaterial bestehen, beispielsweise aus einem synthetischen Schaumstoff,
der gegebenenfalls imprägniert und/oder komprimiert sein kann, um die Abmessungen der Kanäle, die das Material durchqueren, zu
reduzieren und die Dichtheit zu erhöhen. Wie immer das Filterelement auch beschaffen ist, es unterbindet den Durchtritt von
Partikeln mit einer Abmessung, die grosser als oder gleich ein Micron ist.
Wenn daher der Behälter umgestürzt wird oder der Rohrstutzen 1 sich in Schräglage befindet, besteht keine Gefahr, dass die im
Behälter enthaltene Flüssigkeit nach aussen ausläuft. Umgekehrt kann keine Flüssigkeit von aussen in den Behälter eindringen.
Wenn der durch eine Verschlussvorrichtung zu verschIiessende Behälter
entsprechend Fig.1 einen Rohrstutzen 21 aufweist, dessen Rand 22 nach innen umgebogen ist, verwendet man eine abgewandelte
Ausführungsform. Diese Ausführungsform umfasst einen äusseren
Deckel 24, dessen Oberseite durch Tiefziehen o.dgl. derart eingebaucht
ist, dass wenigstens eine diametral oder kreuzförmig verlaufende Rille entsteht. Der Deckel umfasst an in regelmässigen
Abständen voneinander gelegenen Punkten seines Umfange einen Boden 26, welcher eine Verlängerung 28 bildet. Die Verlängerung
28 dringt ihrerseits in das Innere des Rohrstutzens 21 ein. Seitliche Spalten 30, die in der Verlängerung 28 ausgespart
sind, ermöglichen den Durchtritt von Verriegelungselementen in Gestalt von Zungen 32, die an einer Platte 34 angeordnet sind.
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Die Platte 34 wird von einer Feder 36 gegen den Deckel 10 gedrückt.
Die Zungen 32 wirken mit Spalten, die im umgebogenen Rand 22 ausgebildet
sind, zusammen, um die Befestigung der wie ein Stopfen wirkenden Verschlussvorrichtung -auf dem Rohrstutzen 21 - etwa
nach Art eines Bajonettverschlusses - zu gewährleisten.
Ebenso wie die Vorrichtung gemäss Fig.1 besitzt auch diejenige
nach Fig.2 einen periferen Spiel- oder Freiraum für den Luftdurchlass
zwischen dem Innern der Verschlussvorrichtung und dem Behälter, wobei ein Dichtungsring 38 die Verbindungsstelle zwischen
dem Boden 26 und dem umgebogenen Rand 22 des Rohrstutzens 21 abdichtet.
Zwischen dem Boden 26 und dem Deckel 24 ist ein allgemein mit dem Bezugszeichen 40 bezeichnetes Filter angeordnet. Dieses Filter
umfasst zwei Kapselteile 42 bzw. 43. Der untere Kapselteil 43 weist eine in der Mitte gelegene Öffnung 44 auf und stützt um
diese Öffnung herum einen Dichtungsring 45 sowie ein Filterelement 46 ab. Das Filterelement 46 besteht wie das Filterplättchen 18
aus Sintermetall oefer Plastikmaterial. Das Filterelement 46 wird
in engem Kontakt mit dem Dichtungsring 45 durch eine Anzahl, vorzugsweise 4, kleiner Vorsprünge 48 gehalten, die in den Boden des
Kapselteils 42 eingetieft sind. Axis se r dem weist der Kapselteil
vier radiale Rillen 50 auf, die ebenfalls durch Eintiefung ausgebildet
sind und auf der Oberseite dieses Kapselteils vier Rippen 51 bilden. Die Rillen 50 begrenzen mit dem Rand des unteren
Kapselteils 43 Belüftungskanäle, die den Innenraum zwischen den beiden Kapselteilen mit einer Öffnung 52 in Verbindung setzen,
die sich, ausgehend von der Rille 51 zur Aussenseite des Filters hin öffnet.
Das Filter 40 ist zwischen dem Boden 26 und dem Deckel 24 derart angeordnet, dass der Kapselteil 43 sich mit der Verlängerung 28
des Bodens 26 verschachtelt und auf dem Boden unter Zwischenschaltung eines Dichtungsrings 54 aufliegt. Die Rillen 51 sind in Kon-
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takt mit inneren Rippen des Deckels 24. Dieser drückt derart auf
sie, dass sich die gesamte Filtereinheit dicht an den Dichtungsring 54 anlegt und hierdurch jeder Luftdurchtritt zwischen Filter
und Boden 26 unterbunden ist.
Hingegen kann die Luft durch den am Umfang der Verschlussvorrichtung
gelegenen Freiraum, den Zwischenraum zwischen den Rippen 51 und der inneren Rippe des Deckels 24, die öffnungen 52, die
Rillen 50 zirkulieren und anschliessend das Filterelement 46 und die öffnung 44 durchqueren, um schliesslich das Behalterinnere
durch die Spalten 30 zu erreichen. Diese Luftzirkulation kann sich
selbstverständlich auch in umgekehrter Richtung vollziehen. Ein solcher Durchtritt, der zwangsläufig durch das Filterelement 46
hindurch erfolgen muss, ist einer Flüssigkeit, und insbesondere der im Behälter enthaltenen Flüssigkeit aufgrund der Eigenschaften
des Filterelements untersagt, und zwar unabhängig von der Lage des Behälters.
Die Abmessungen der Rillen 50 und Rippen 51 sind extrem klein, so dass sie die Rolle von Staubfiltern spielen und somit das
Filterelement 46 vor Verstopfungsgefahr schützen. Auf diese Weise kann die Lebensdauer des Filterelements beträchtlich erhöht werden.
Bei einer abgewandelten Ausführungsform einer Verschlussvorrichtung
des in Fig.2 dargestellten Typs erfolgt die Abdichtung gegenüber der Flüssigkeit mittels eines Filters, welches ein von einem
Plättchen 56 gebildetes Filterelement umfasst. Das Filterplättchen 56 liegt im Einlass der Verlängerung 28 genau in der Mitte
des Bodens 26, wie in Fig.5 dargestellt. Ein Dichtungsring 58 ist um den Einlass der Verlängerung 28 herumgelegt und befindet
sich in Kontakt mit dem Boden 26 und dem Filterelement 56. Eine Feder 60 ist auf der Platte 34 abgestützt, welche die Bajonettverschlussmittel
der Vorrichtung trägt, und drückt das
Filterelement 56 gegen den Dichtungsring 58. Dieser Ring 58 befindet
sich weiterhin in engem Kontakt mit der inneren Rippe 62
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des Deckels 24, die vorzugsweise kreisförmig ist und kleine
diametrale Rillen 64 für den Luftdurchlass aufweist.
Wie bei der im Voranstehenden beschriebenen Ausführungsform kann
auch hier die Luft durch den am Umfang der Vorrichtung vorgesehe.-nen Freiraum strömen, hierauf durch den Raum zwischen dem Boden
26 und dem Deckel 24, den schmalen Durchlass zwischen der oder den Rillen 64 und dem.Dichtungsring 58 und hierauf durch das Dichtungselement
56. Hierauf dringt die Luft in den Rohrstutzen 21 des Behälters durch die Spalten 30 hindurch ein, während die im
Behälter enthaltene oder von aussen stammende Flüssigkeit vom Filterelement 56 zurückgehalten wird.
In bestimmten Fällen kann es günstig sein, die Verschlussvorrichtung
so auszubilden, dass sie weniger Platz beansprucht. Zu diesem Zweck umfasst der Boden 66 (vergleiche Fig.6) eine engere
Verlängerung 68. Die Bajonettverschlussvorrichtung zur Befestigung des Verschlusses auf dem Rohrstutzen 21 ist auf einem
Ring 70 befestigt, der seinerseits am Boden 66 ausserhalb der Verlängerung 68 montiert ist. Der Dichtungsring 38 ist zwischen
dem Rand 22, dem Boden 66 und diesem Ring gehalten. Die Verlängerung 68 weist eine zentrale Öffnung 74 auf. Das Filter ist im
Innern der Verlängerung der Öffnung 74 gegenüber angeordnet. Das Filter umfasst ein Filterplättchen 76, welches von einer Schraubenfeder
80 gegen einen Dichtungsring 78 gedrückt ist. Die Schraubenfeder 80 stützt sich ihrerseits am Deckel 24 ab. Der Deckel 24 ist
in seinem mittleren Teil vertieft, so dass er, wie bei den vorhergehenden Ausführungsformen eine diametrale Rippe oder zwei
kreuzförmig verlaufende Rippen oder auch einen kreisförmigen Vorsprung 82 aufweist. Die Tiefe der Rippen oder des Vorsprungs 82
ist derart, dass stets ein geringes Spiel zwischen ihr und dem Boden 66 vorhanden ist. Ebenso liegt am Umfang der VerSchluss-
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vorrichtung der bereits erwähnte Freiraum vor. Die Luft kann infolgedessen
zwischen dem Rohrstutzen 21 und der Aussenseite des Behälters durch die Öffnung 74, das Filterelement 76 und die
inneren Zwischenräume der Verschlussvorrichtung zirkulieren. Hingegen werden Flüssigkeiten zurückgehalten und können in keinem
Fall aus dem Behälter austreten.
Die Auswahl des Materials, aus dem das Filterelement besteht, wie auch dessen Abmessungen, bestimmen sich in Abhängigkeit
nicht nur von der Form des Rohrstutzens und des Behälters, sondern auch von der Flüssigkeit, die im Behälter enthalten ist.
Das Filterplättchen kann beispielsweise eine leicht konische Form haben oder prismatisch ausgebildet sein. Seine Aussenseiten
können polygonal, rechteckig, kreisförmig oder in anderer Weise geformt sein.
In bestimmten Fällen kann es nützlich sein, das von einem Plättchen
gebildete Filterelement vor Verstopfungsgefahr zu schützen. Eine Verstopfung kann beispielsweise dann eintreten, wenn die im
Behälter enthaltene Flüssigkeit mit dem Filterelement in Berührung gelangt. Einen solchen Schutz erhält man beispielsweise mit
Hilfe einer sehr dünnen und luftundurchlässigen Membran. Ausführungsformen mit einer derartigen Membran sind in den Fig. 7
bis 10 dargestellt.
Die Verschlussvorrichtung gemäss Fig.7 weist einen Deckel 24 auf,
dessen Oberseite eingetieft ist und wenigstens eine innere Rippe 25 bildet. Ferner hat der Deckel einen nach Art eines Wulstes
oder Flansches umgebogenen Rand 27, der nach unten hin offen ist. Der Deckel umfasst an in regelmässigen Abständen voneinander angeordneten
Punkten seines ümfangs einen Boden 26, der eine in
das Innere des zu verschliessenden Behälters eindringende Verlängerung 28 aufweist. Der Boden 26 umfasst ebenfalls einen umgebogenen
Umfangsrand 29, der mit dem Rand 27 des Deckels 24 derart
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verschachtelt ist, dass ein Spielraum für den Luftdurchlass zwischen
der Aussenseite des Verschlusses und dem inneren, vom Deckel 24 und dem Boden 26 begrenzten Hohlraum frei bleibt. Die
Verlängerung 28 ist in Form von seitlichen Spalten 30 durchbrochen, die den Durchtritt von Zungen 32 gestatten. Die Zungen 32 sind an
einer Platte 34 befestigt, die von einer Feder 36 zum Deckel 24 hin gedrückt wird.
Wenn diese Verschlussvorrichtung auf den Rohrstutzen eines Behälters
aufgesetzt wird, drücken die Zungen 32 den Rand des Behälters an eine Ringdichtung 38, die an der Unterseite des Bodens
aufliegt.
Der innen gelegene Hohlraum, welcher durch den Deckel 24 und den
Boden 26 begrenzt ist, ist durch ein Kapselteil 100 in zwei Teile,
geteilt. Das Kapselteil 100 liegt auf dem Boden 26 unter Zwischenschaltung eines Dichtungsringes 102 auf. Der Kapselteil
weist ausserdem wenigstens eine kleine öffnung 104 auf, die den am Umfang gelegenen Spielraum zwischen den umgebogenen Rändern
27 und 29 und die Spalten 30 miteinander in Verbindung setzt. Die Öffnung oder die Öffnungen 104 sind im mittleren Bereich des
Kapselteils 100 angebracht, der seinerseits die Form einer Schale hat und eine Ringschulter 106 ausbildet. Diese Ringschulter 106
stützt ein Luftfilter ab. Dieses Filter wird von einem Filterelement oder einem Filterplättchen 108 gebildet, welches auf einem
Dichtungsring aufruht. Dieser Dichtungsring wird vom Umfangsrand einer luftundurchlässigen Membran 110 gebildet. Die Membran 110
weist eine zentrale Öffnung 112 auf und ist im übrigen extrem dünn und biegsam. Und infolgedessen wird die Membran leicht von
der Luft zurückgedrückt, die durch den UmfangsSpielraum 31 zwischen
den Rändern 27 und 29 eingetreten ist, die Rippe 25 durchdrungen und das Filterplättchen 108 durchquert hat, so dass dieg«
Luft durch die Öffnung 112, die Öffnungen 104 und die Spalten bis zum Behälter vordringen kann, auf welchem die Verschlussvorrichtung
befestigt ist. Im Gegensatz hierzu stösst die im Behälter
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enthaltene Flüssigkeit, welche die Spalten 30 und die öffnungen
104 durchdrungen hat, die Membran 110 gegen das Filterplättchen
108 zurück, so dass die Membran fest gegen das Plättchen anliegt. Infolgedessen kann die Flüssigkeit nur durch die öffnung 112 austreten,
um das Filterplättchen 108 zu erreichen.
Wie Fig.7 zeigt, weist das Plättchen 108, vorzugsweise in seinem
Mittelteil, einen Vorsprung oder eine Verdickung 110 auf, die den Durchtritt von Flüssigkeit bremst. Infolgedessen kann ein
Auslaufen von Kohlenwasserstoffverbindungen, Kraftfahrzeugtreibstoff
ovdgl. das Filterplättchen 108 nur in sehr beschränktem Mass durchdringen. Ein solches Auslaufen findet praktisch überhaupt
nicht statt und liegt in jedem Fall unterhalb der zulässigen Grenze von 28,5 g/min bei einem Druck in der Grössenordnung
von 0,08 bar.
Die Luft kann hingegen nahezu frei zirkulieren. Die durchströmende
Menge kann beispielsweise etwa 0,833 l/min betragen, was eine gute Belüftung des Behälters sicherstellt.
Die Anwesenheit der Membran 110 reduziert die Gefahr einer Benetzung
des Filterplättchens 108 durch die Flüssigkeit erheblich, während die Verdickung 114 genau über der öffnung 112 praktisch
die Undurchlässigkeit des Filterplättchens für die Flüssigkeit gewährleistet. Die Verdickung 114 kann bei einer anderen Ausführungsform
der Erfindung auch durch einen kompakteren Mittelteil 116 des Filterplättchens 118 ersetzt werden, was in Fig.10 dargestellt
ist. Dieser kompakter ausgebildete Mittelteil kann eine geringere Dicke als der Rest des Plättchens 108 haben. Die Ausbildung dieses
kompakten Teils 116 kann auf die Zusammensetzung des Filterplättchens selbst zurückgehen, welches Teilchen verschiedener Grosse
und Elemente verschiedener Porosität umfassen kann. Die gewünschte
Ausbildung des Filterplättchens kann man auch durch unterschiedliche Behandlungen verschiedener Teile des Plättchens erreichen.
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Je nach der gewählten Plättchenform oder den bereichsweise angewandten
spezifischen Gewichten umfasst das Plättchen 118 einen
dichteren Mittelteil 116, der der öffnung 112 der Membran 110
gegenüberliegt. Das Filterplättchen 118 wird von einem Kapselteil
100 mit mehreren öffnungen 104, wie in Fig.7 dargestellt,
abgestützt. Es kann jedoch, wie in Fig.10 dargestellt, stattdessen
auch ein Kapselteil 120 mit einer einzigen Mittelöffnung 122 Anwendung finden.
Bei wiederum einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann
gemäss Fig. 8 und 9 die Verschlussvorrichtung ein Filter umfassen, dessen Filterelement von einem Filterplättchen 124 gebildet
ist. Dieses Filterplättchen 124 hat einen dünnen Mittelteil, während sein Umfangsbereich eine erheblich grössere Dicke besitzt.
Dieses Plättchen 124 wird ebenso wie die Filterplättchen 108 und 118 von einem Kapselteil 128 abgestützt, jedoch liegt
das Filterplättchen 124 auf einem Dichtungsring 130 auf, der unabhängig von einer Membran 132 zwischen diese und die öffnungen
104 des Kapselteils 128 eingelegt ist. Die Membran 132 hat einen Durchmesser, der kleiner als der Innendurchmesser des
Dichtungsrings 130 ist, der die freiliegende Fläche des Filterplättchens 124 bestimmt. Die Membran 132/In dem zwischen dem
Kapselteil 128 und dem Filterplättchen 124 ausgesparten Raum frei beweglich und kann sich unter der Wirkung der Luft oder der im
Behälter enthaltenen Flüssigkeit verschieben. Luft, welche das Filterplättchen 124 durchquert hat, strömt um den Umfangsrand
der Membran herum und entweicht in Richtung auf die öffnungen 104 und die Spalten 30. Hingegen drückt Flüssigkeit, welche
durch die öffnungen 104 eintritt, die Membran 132 gegen das
Filterplättchen 124 und kann in dieses nur durch den sehr kleinen Ringraum eintreten, der am Umfang der Membran 132 ausgebildet
ist. Dieser Ringraum entspricht jedoch der am Umfangsrand gelegenen Verdickung 126 des Filterplättchens 124.
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Das so ausgebildete Filter kann in einer Verschlussvorrichtung montiert werden, die einen äusseren Umfangsrand und eine diametral
verlaufende Rippe aufweist, wie in Fig. 7 und 10 dargestellt. Das Filter kann in gleicher Weise auch in einer anderen Verschlussvorrichtung
eingebaut sein, beispielsweise in einer solchen Vorrichtung, wie in Fig.8 dargestellt. Diese Vorrichtung umfasst
einen Deckel 134, der als Ganzes im wesentlichen flach ausgebildet ist, jedoch einerseits an seinem Umfang eine Schürze 136 und
andererseits auf einem kreisförmigen Vorsprung 139 eine diametrale
ist ein JStxjin W Ubalitn,
Rippe 138 besitzt. In diesem Deckel/y der an seinem umfang mit
einer Schürze 142 versehen ist und mit der Schürze 136 derart verschachtelt ist, dass ein periferer Spielraum 143 geschaffen ist,
der das Eindringen von ausserer Luft zulässt. Bei dieser Verschlussvorrichtung wird, ebenso wie bei den im Voranstehenden
beschriebenen Vorrichtungen, Luft, welche zwischen dem Deckel 134 und dem Boden 140 eingedrungen ist, zwangsläufig durch die direkt
über dem Filter gelegene Rippe 138 geführt und muss alsdann das Filterplättchen 124 durchqueren, um die öffnungen des Kapselteils
128 sowie die Spalten 30 zu erreichen, die mit dem Flüssigkeitsbehälter in Verbindung stehen.
Das erfindungsgemässe Filter kann in gleicher Weise auch in Verschluss
vorrichtungen anderer Formen und Ausgestaltungen eingebaut
Die Membran 110 oder 132 wird aus einem elastomeren Platikmaterial
hergestellt, welches gegenüber Kohlenwasserstoffverbindungen oder anderen im Behälter befindlichen Flüssigkeiten resistent ist.
Ferner ist das die Membran bildende Material luftdurchlässig. Die Membran kann beispielsweise aus"Rhodoid"bestehen. Die Dicke der
Membran ist extrem klein, während das im Mittelteil der Membran ausgesparte Loch 112 in Abhängigkeit von dem gewünschten Luftzutritt
bzw. Kraftstoffaustritt bemessen ist.
Das eigentliche Filterelement wird von einem Plättchen aus gesintertem
Metall oder aus gepresstem Plastikmaterial gebildet. Das Filterelement kann auch ein Plättchen aus gesintertem Plastikma-
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terial sein, beispielsweise ein Polymerisat auf Fluorbasis, wie beispielsweise Polyfluorester, Polyhexafluorpropylen o.dgl., um
die Benetzungsgefahr des Filterplättchens durch die im Behälter
enthaltene Flüssigkeit und insbesondere durch eine Kohlenwasserstoff
verbindung zu begrenzen. Das gesinterte Material kann so wie es ist ohne Nachbehandlung verwendet werden, falls es diejenigen
geometrischenymessungen und insbesondere die Porositätsdimensionen hat, die den geforderten ündurchlässigkeitsbedingungen
des Filterelements genügen. Im allgemeinen ist es jedoch vorzuziehen,
das Filterplättchen derart zu imprägnieren, dass seine Porosität reduziert wird. Das Imprägnieren erfolgt mit Hilfe eines
gegenüber Kohlenwasserstoffverbindungen resistenten Harzes, welches vorzugsweise eine negative Oberflächenspannung besitzt. Beispielsweise
ist ein Urethanharz geeignet, welches mitj&thylenoxid behandelt
ist, um es hydrophil zu machen. Man kann ebenso auch als Imprägnierharz verdünnte Fluorsilikone in einem Lösungsmittel
o.dgl. anwenden.
Anstelle einer Imprägnierung oder zusätzlich zu einer Imprägnierung
kann das Filterplättchen auch einer Oxydation unterworfen werden, beispielsweise einer Luftoxydation bei einer Temperatur von
etwa 450° oder einer anodischen Oxydation in einem elektrolytischen'
Bad. Auf diese Weise lassen sich die Abmessungen der Poren des Materials
reduzieren und negative Ionen erzeugen, welche die Gefahr einer Benetzung des Filterplättchens mit Kohlenwasserstoffverbindungen
o.dgl. Flüssigkeiten unterbinden.
In bestimmen Fällen kann es auch vorteilhaft sein, auf derjenigen Oberfläche des Filterplättchens, die der im Behälter enthaltenen
Flüssigkeit ausgesetzt ist, einen dünnen Film aus einem porösen Kunststoffmaterial abzuscheiden, welches bezüglich dieser Flüssigkeit
eine sehr kleine Oberflächenspannung besitzt. Beispielsweise kann ein Gleitlack, wie er unter dem Namen"Pulvephobe" von der
Firma GRAPHOIL vertrieben wird, Anwendung finden.
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Wie auch immer das Filterplättchen und die ihr zugeordnete Membran
ausgebildet ist, die erfindungsgemässe Verschlussvorrichtung bietet
in jedem Falle gegenüber einem Auslaufen von Flüssigkeit aus dem Behälter eine grosse Sicherheit. Die Vorrichtung kann weiterhin
auch mit einer Diebstahlsicherung o.dgl. versehen werden.
Im übrigen gestatten die seitlichen öffnungen im Kapselteil 1OO,
von denen vorzugsweise vier vorhanden sind und die jeweils einander diametral gegenüberliegen und die auf den ümfangsrand der Membran
ausmünden, eine Luftzirkulation, aus dem Behälter nach aussen und umgekehrt, und zwar unabhängig von der Position der Membran.
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Claims (23)
1./Vorrichtung zum Verschliessen von Behältern für Kohlenwasserstoff
verbindungen, insbesondere Propan, ο.dgl. mit Belüftungsdurchlass, gekennzeichnet durch ein den Belüftungsdurchlass
(14, 15) an einer Stelle verschliessendes Luftfilter (18, 40).
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das
Filter (18, 46) die Form eines Plättchens hat, dessen eine Seite gegen einen seinen Mittelteil umgebenden Dichtungsring
(10, 45) angelegt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (18, 46) auf der Basis eines porösen Sintermetalls
hergestellt ist, welches gegebenenfalls mit Polyäthylenharz und/oder Silicon imprägniert ist und dessen Porendurchmesser
nicht grosser als ein Micron sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (18, 46) auf der Basis eines porösen, gegebenenfalls
imprägnierten Kunststoff-Pressmaterials hergestellt ist, dessen Porendurchmesser höchstens gleich ein Micron sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (18, 46) aus gesintertem PlastifOmaterial besteht,
insbesondere aus einem fluorhaltigen Polymerisat.
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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
dass das Filter (18, 46) einer Oxidationsbehandlung unterworfen worden ist.
7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Belüftungsdurchlass einen inneren
Hohlraum (16) umfasst, der durch einen periferen Freiraum (15) mit der äusseren Umgebung des Behälters und durch eine öffnung
(14) mit dem Behälterinneren verbunden ist und dass das Filter (18) und der Dichtungsring (10) durch ein elastisches System
(12, 36) an einen Öffnungsrand (2, 22) des Behälters angedrückt sind.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (40) im Innern der Vorrichtung angeordnet und von einer
Feder (36) gegen wenigstens eine innere Rippe oder einen inneren Vorsprung (48, 51) an der Oberseite des Hohlraums (16) angepresst
ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (18) ausserhalb des Hohlraums (16) zwischen einer in Kon-'
takt mit dem Behälterrand (2) stehenden Dichtlippe (10) und der Aussenseite des Bodens (8) des Hohlraums (16) angeordnet ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Filter (56) in der Behälteröffnung (21) am Einlass einer Verlängerung (28) angeordnet und der Dichtungsring (58)
im Innern des Hohlraums (16) zwischen dem Boden dieses Hohlraums und das Filter einerseits und eine innere Rippe (64) eines Deckels
(24) andererseits eingespannt ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine
Feder (60) zwischen dem Filter (56) und Verriegelungsmitteln (32,
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34) der Vorrichtung am Behälter (21) angeordnet 1st und die
Verrlegelungsmltte1 C32) In Spalten (30) der Verlängerung (28)
beweglich sind.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass das Filter (46) zusammen mit dem Dichtungsring (45) zwischen zwei einander perifer umfassenden Kapselteilen
(42, 43) angeordnet ist, von denen der eine Kapselteil (43) ein mittig gelegenes Loch (44) und der andere Kapselteil (42) an
seinem Umfang radial ausgebauchte Rillen (50) aufweist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das
Filter (40) zwischen einer am Boden (26) des Hohlraums (16) abgestützten Dichtung (54) und wenigstens einer inneren Rippe
an der oberen Wand dieses Hohlraums (16) gehalten ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Filter (108, 118. 124) zusätzlich mit einer
dünnen, luftundurchlässigen Membran (110, 132) versehen ist, die den gross ten Teil der demäusseren Luftzutritt in den Belüftungsdurchlass
abgekehrten Filterfläche abdeckt, jedoch ausreichend biegsam ist, so dass sie durch den äusseren Luftdruck
von dieser Fläche abhebbar ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
Membran (110) eine zentrale Öffnung (112) aufweist und ihr Aussenrand
eine Dichtung zwischen dem Filterplättchen (108) und seiner Abstützung bildet.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das Filterplättchen (108) eine zentrale Verdickung (114) aufweist.
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17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch
gekennzeichnet, dass das Filterplättchen (118) in seinem
Mittelteil eine grössere Dichte als in seinem Randbereich aufweist.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
dass das Filterplättchen (124) an seinem Umfang eine Verdickung (126) aufweist. . .
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die Membran (132) einen geringfügig kleineren Durchmesser als der Innendurchmesser eines das Filter
(124) abstützenden Dichtungsringes (130) hat und mit Spielraum zwischen das Filter (124) und ein als Abstützung dienendes
Kapselteil (100) eingelegt ist.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet,
dass die Membran (110, 132) aus Plastik oder elastomerem Material besteht, welches gegenüber Kohlenwasserstoff
verbindungen, insbesondere Propan, o.dgl. resistent ist.
21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gegekennzeichnet,
dass die der Behälterflüssigkeit ausgesetzte Seite des Filterplättchens (18, 56) mit einer feinen Haut aus
einem porösen Plastikmaterial überzogen ist, das gegenüber der Behälterflüssigkeit eine sehr kleine Oberflächenspannung
besitzt.
22. Flüssigkeitsdichtes Luftfilter, insbesondere für eine Vorrichtung:
nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
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a) Zwei an ihrem ümfangsrand einander umfassende Kapselteile
(42, 43);
b) die Kapselteile (42, 43) schliessen zwischen sich in ihrem Mittelteil ein luftdurchlässiges Filterplättchen (46) sowie
einen Dichtungsring (45) ein;
c) der Dichtungsring (45) umschliesst eine in den einen Kapselteil
(43) ausgesparte Verbindungsöffnung (44) zur Aussenseite;
d) der andere, oben gelegene Kapselteil (42) weist eine Anzahl von Durchbrechungen (52) auf, die mit radial eingetieften
Rillen (51) in Verbindung stehen und ausschliesslich den Durchtritt von Luft zulassen.
23. Filter nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der
obere Kapselteil (42) punktuell ausgebauchte Vorsprünge (48) aufweist, die in Kontakt mit dem.Filterplättchen (46) sind,
jedoch den Durchtritt von Luft zwischen sich zulassen.
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