DE3342014A1

DE3342014A1 - Refilling device for compressed-gas cylinders

Info

Publication number: DE3342014A1
Application number: DE19833342014
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Rothenberger Co GmbH
Current assignee: Rothenberger Co GmbH
Priority date: 1983-11-22
Filing date: 1983-11-22
Publication date: 1985-05-30
Also published as: JPS60157598A

Abstract

Refilling device for compressed-gas cylinders, with connection thread and valve, in particular for small gas cylinders. A cartridge holder serves to accommodate oxygen-releasing, sheathless cartridges (20), the oxygen of which can be transferred from the interior (19) of the cartridge holder into the compressed-gas cylinder. To achieve the object of allowing inexpensive refilling of commercially available compressed-gas cylinders with low oxygen losses, the cartridge holder, according to the invention, is designed as a pressure body (1) surrounding the cartridge (20) as closely as possible and closed all round. Furthermore, a mating thread (14) is provided for externally screwing the pressure body (1) onto the compressed-gas cylinder. Passing through the mating thread (14) is a compressed-gas passage (11) which serves to transfer the oxygen into the compressed-gas cylinder. <IMAGE>

Description

" Nachfülivorrichtung für Druckgasflaschen " "Refill device for pressurized gas cylinders"

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nachfullvorrichtung für Druckgasflaschen mit Anschlußgewinde und Ventil, insbesondere für Kleingasflaschen mit einem Fülivolumen unter 1000 ml und einem zulässigen Fülldruck bis zu etwa 34 bar, mittels einer brennbaren, in brennendem Zustand sauerstoffabgebenden niantellosen Patrone, mit einem die Patrone aufnehmenden Patronenhalter, aus dessen Innenraum der Sauerstoff in die Druckgasfiasche überführbar ist und der einen Druckmesser aufweist.The invention relates to a refilling device for pressurized gas cylinders with connecting thread and valve, especially for small gas bottles with a filling volume less than 1000 ml and a permissible filling pressure of up to about 34 bar, by means of a flammable, in a burning state, oxygen-releasing niantellos cartridge, with one the cartridge receiving cartridge holder, from the interior of which the oxygen into the pressurized gas bottle can be transferred and which has a pressure gauge.

Gaserzeuger mit einem Gemisch chemischer Verbindungen, aus denen durch eine exotherme Reaktion Sauerstoff freigesetzt wird, sind seit langem bekannt. In der Regel handelt es sich um ein Gemisch aus einem Alkalimetallchlorat oder -perchlorat und einem oxidierbaren Stoff, der bei seiner Verbrennung nach einem Anzündvorgang gerade so viel Wärme liefert, daß die Reaktion mit etwa gleichbleibender Wanderungsgeschwindigkeit in der Patrone fortschreitet, wobei laufend Uberschüssiger Sauerstoff freigesetzt wird. Das Reaktionsgemisch bildet dabei einen festen, gepreßten Körper, nämlich die genannte Patrone. Die Temperatur liegt dabei in der Reaktionszone bei etwa 650 OC.Gas generator with a mixture of chemical compounds that make up through an exothermic reaction of oxygen being released have long been known. In it is usually a mixture of an alkali metal chlorate or perchlorate and an oxidizable substance, which when burned after an ignition process supplies just enough heat for the reaction to migrate at an approximately constant rate of migration progresses in the cartridge, continuously releasing excess oxygen will. The reaction mixture forms a solid, pressed body, namely said cartridge. The temperature in the reaction zone is about 650 OC.

Durch die US-PS 3 573 001 ist es bekannt, derartige Reaktionsgemische in Form eines festen Körpers mit einer elektrischen Zündeinrichtung sowie mit einer Isolierstoffumhüllung aus einem Filtermaterial zu versehen und in einen zerlegbaren- Behälter einzusetzen, der mit einer Entnahmeöffnung für den laufenden Austritt von Sauerstoff versehen ist. Für eine Nachfüllung von Druckgasflaschen ist die bekannte Vorrichtung jedoch nicht geeignet, da der Druck im Gaserzeuger stets höher sein muß als auf der Abnehmerseite. Einem solchen Druckstau wäre der bekannte Behälter schon aufgrund seines Verschlusses nicht gewachsen. Außerdem ginge durch den Druckstau innerhalb der porösen Wärmeisolierung ein beträchtlicher Teil des Sauerstoffs verloren.Such reaction mixtures are known from US Pat. No. 3,573,001 in the form of a solid body with an electrical ignition device and with a To be provided with insulating cover made of a filter material and in a dismountable- Use a container with a removal opening for the ongoing discharge of Oxygen is provided. For refilling pressurized gas cylinders, the well-known one is However, the device is not suitable because the pressure in the gas generator must always be higher must than on the customer side. Such a pressure build-up would be the known container not grown because of its closure. It would also go through the pressure jam a considerable part of the oxygen is lost within the porous thermal insulation.

Die genannte US-PS 3 573 001 offenbart außerdem einen Druckbehälter mit einem Speichervolumen und einem inneren Patronenhalter, in dem eine Vielzahl von Patronen mit jeweils einem eigenen elektrischen Zündmechanismus angeordnet ist. Durch einen Druckmesser werden die einzelnen Patronen nach Maßgabe des Druckabfalls schrittweise gezündet. Damit der Brennvorgang sich nicht unkontrolliert durch alle Patronen fortsetzt, muß jede einzelne Patrone mit einem eigenen Mantel aus wärmedämmendem Material umgeben sein. Auch diese bekannte Vorrichtung eignet sich nicht als Nachfülivorrichtung für Druckgasflaschen, da im Falle eines Druckgleichgewichts, das äußerstenfalls möglich ist, ein beträchtlicher Teil des Sauerstoffs im Speichervolumen zurückbleiben würde. Außerdem ist die genannte Vorrichtung schon im Hinblick auf den eingebauten, stufenweise arbeitenden Zündmechanismus außerordentlich kompliziert. Said U.S. Patent 3,573,001 also discloses a pressure vessel with a storage volume and an inner cartridge holder in which a multitude of of cartridges, each with its own electric ignition mechanism. The individual cartridges are measured by a pressure gauge according to the pressure drop gradually ignited. So that the burning process is not uncontrolled by everyone Cartridges continues, each individual cartridge must have its own jacket made of heat-insulating Be surrounded by material. This known device is also unsuitable as a refilling device for pressurized gas cylinders, because in the event of a pressure equilibrium, this is the worst case it is possible for a considerable part of the oxygen to remain in the storage volume would. In addition, the device mentioned is already in view of the built-in, step-wise firing mechanism extremely complicated.

Durch die US-PS 3 737 287 ist ein Sauerstofferzeuger mit einem zerlegbaren Behälter bekannt, in den ummantelte Patronen mit einem eingebauten Schlagzunder einsetzbar sind. Auch diese bekannte Vorrichtung besitzt ein Speichervolumen, und zusätzlich ist innerhalb des Patronenmantels ein nicht unbeträchtlicher Hohlraum vorhanden. US Pat. No. 3,737,287 discloses an oxygen generator with a separable Known container in the jacketed cartridges with a built-in impact tinder can be used. This known device also has a storage volume, and In addition, there is a not inconsiderable cavity inside the cartridge jacket available.

Die Vorrichtung ist gleichfalls nicht für einen Nachfüllvorgang bei Druckgasflaschen vorgesehen oder geeignet, denn bei dem gunstigstenfalls zu erreichenden Druck-Gleichgewicht würden beträchtliche Sauerstoffmengen im Behälter zurückbleiben, die beim Uffnen zum Zwecke des Beschickens mit einer neuen Patrone entweichen würden. Obwohl der Behälter als Druckbehälter bezeichnet wird, handelt es sich nur um verhältnismäßig geringe Drücke, da der gezeigte Behälterverschluß keine höheren Drücke aufzunehmen im Stande ist. Vorsorglich ist daher der Behälter auch mit einem Oberdruckventil ausgestattet. The device is also not suitable for a refilling process Pressurized gas cylinders provided or suitable, because in the most favorable case to be achieved Pressure equilibrium would leave considerable amounts of oxygen in the container, those when opening for the purpose of loading with a new cartridge would escape. Although the container is referred to as a pressure vessel, it acts it is only a question of relatively low pressures, since the container closure shown is not able to absorb higher pressures. The container is therefore a precautionary measure also equipped with a pressure relief valve.

Die mit einem Schlagzunder sowie mit einem Blechmantel versehenen Patronen sind verhältnismäßig teuer, so daß der Betrieb der Vorrichtung entsprechend kostspielig ist.The ones provided with a flake tinder and a sheet metal jacket Cartridges are relatively expensive, so the operation of the device accordingly is costly.

Durch die DE-OS 24 61 681 ist eine Nachfülivorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung bekannt, die allerdings für größere Druckgasflaschen vorgesehen ist. Auch hierbei befindet sich der Patronenhalter im Innern des als ausgesprochene Druckgasflasche ausgebildeten Behälters und hat die Form eines einseitig offenen Rohres, dessen Innenraum ständig mit der Druckgasflasche kommuniziert.DE-OS 24 61 681 a refill device is the initially described type known, which, however, intended for larger pressurized gas cylinders is. Here, too, the cartridge holder is located inside the as pronounced Pressurized gas cylinder designed container and has the shape of a one-sided open Rohres, the interior of which communicates constantly with the pressurized gas cylinder.

Der einseitig offene Patronenhalter mit seinem aufgesetzten Druckmesser ist also im vorliegenden Fall die eigentliche Nachfülivorrichtung. Dieser Patronenhalter wird mit mantel losen Patronen beschickt, wobei es keine entscheidende Rolle spielt, wie groß das die Patronen umgebende Speichervolumen ist, da eben dieses Speichervolumen den gesamten freigesetzten Sauerstoff aufnimmt.The cartridge holder open on one side with its attached pressure gauge is therefore the actual refill device in the present case. This cartridge holder is loaded with uncoated cartridges, whereby it does not play a decisive role how large the storage volume surrounding the cartridges is, as this storage volume absorbs all released oxygen.

Die bekannte Vorrichtung ist jedoch entsprechend voluminös und in ihrer Gesamtheit nicht zum Nachfüllen kleinerer Druckgasflaschen geeignet.However, the known device is correspondingly bulky and in Their entirety is not suitable for refilling smaller pressurized gas cylinders.

Die vorstehend beschriebenen Sauerstofferzeuger haben alle einen gemeinsamen Nachteil: Die unter einem Restdruck stehende Sauerstoffmenge geht bei einem Patronenwechsel verloren, und der Druckbehälter füllt sich mit Umgebunasluft, die zu etwa 80% aus Stickstoff besteht. Wird der Druckbehälter neu chargiert und während des Brennens der Patronen Sauerstoff entnommen, so nimmt der Stickstoffanteil allmählich ab, was natürlich für die Verwendung des Sauerstoffs im Gemisch mit einem Brenngas für die Ausbildung der Flamme sehr störend ist. Bei einer Gasentnahme nach Brennschluß ist natürlich die Gaszusammensetzung homogen; durch den Stickstoffanteil lassen sich aber nicht die hohen Flammentemperaturen erreichen, wie bei reinem Sauerstoff. Der Nachteil ist umso gravierender, je größer das Volumen des Druckbehälters gegenüber dem Patronenvolumen ist.The oxygen generators described above all have one thing in common Disadvantage: The amount of oxygen under residual pressure is lost when the cartridge is changed lost, and the pressure vessel fills with ambient air, which is about 80% There is nitrogen. If the pressure vessel is recharged and while it is burning if oxygen is taken from the cartridges, the nitrogen content gradually decreases, which of course for the use of the oxygen in a mixture with a fuel gas for the formation of the flame is very annoying. With a gas withdrawal After the fire is closed, the gas composition is of course homogeneous; by the nitrogen content however, the high flame temperatures cannot be achieved as with pure oxygen. The disadvantage is all the more serious, the larger the volume of the pressure vessel the cartridge volume.

Im Hinblick auf einen Nachfüllvorgang ist außerdem folgendes zu beachten: Da der Sauerstoff stets nur in Richtung abnehmenden Druckes fliessen kann, kommt der Gasaustausch zwischen dem Gaserzeuger und der nachzufüllenden Druckgasflasche spätestens bei Druckgleichheit zum Stillstand, sofern nicht schon aufgrund der Anwesenheit eines Rückschlagventils ein Oberdruck in der Nachfülivorrichtung erforderlich ist. Dies führt dazu, daß die Sauerstoffverluste dem Verhältnis zwischen dem Volumen in der Nachfüllvorrichtung und demjenigen in der nachzufüllenden Druckgasflasche proportional sind. Bereits bei gleichen freien Volumina in der Nachfüllvorrichtung einerseits und in der nachzufüllenden Druckgasflasche andererseits bleibt die Hälfte des Sauerstoffs bei halbem Druck in der Nachfülivorrichtung zurück und geht nach dem Trennen bzw. beim Nachchargieren einer gasabgebenden Patrone verloren. Auch die nachzufüllende Druckgasflasche enthält aufgrund des halben Drucks nur die Hälfte der maximal erzielbaren Sauerstoffmenge.With regard to a refilling process, the following must also be observed: Since the oxygen can only flow in the direction of decreasing pressure, comes the gas exchange between the gas generator and the pressurized gas cylinder to be refilled At the latest when the pressure is equal to a standstill, if not already due to presence a check valve, an overpressure is required in the refill device. This leads to the fact that the oxygen losses the ratio between the volume in the refill device and that in the pressurized gas cylinder to be refilled are proportional. Already with the same free volumes in the refill device on the one hand and in the pressurized gas cylinder to be refilled, on the other hand, half remains of oxygen at half pressure in the refill device and goes down lost after separating or reloading a gas-emitting cartridge. Even the pressurized gas cylinder to be refilled contains only half due to half the pressure the maximum achievable amount of oxygen.

Ist das freie bzw. Speichervolumen der Gaserzeuger noch größer, so würden sich die Verhältnisse weiter verschlechtem.If the free or storage volume of the gas generator is even larger, then so conditions would continue to deteriorate.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Nachfüllvorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, mit der Druckgasflaschen insbesondere standardisierte bzw.The invention is now based on the object of a refilling device specify the type described above, with the pressurized gas cylinders in particular standardized resp.

genormte Kleingasflaschen, möglichst billig, mit möglichst reinem Sauerstoff und möglichst geringen Sauerstoffverlusten wieder auf einen möglichst hohen Druck auffüllbar sind.standardized small gas bottles, as cheap as possible, with as pure as possible Oxygen and the lowest possible loss of oxygen again to the greatest possible extent high pressure refillable.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs beschriebenen Nachfüllvorrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß der Patronenhalter als ein die Patrone möglichst eng umgebender, allseitig geschlossener Druckkörper ausgebildet ist, der ein Gegengewinde zum äußeren Aufschrauben des Druckkörpers auf die Druckgasflasche und einen durch das Gegengewinde hindurchgeführten Druckgaskanal für die Oberleitung des Sauerstoffs in die Druckgasflasche aufweist.The task at hand is achieved with the one described at the beginning Refill device according to the invention in that the cartridge holder as a Cartridge formed as closely surrounding as possible, closed on all sides pressure body is, which is a mating thread for screwing the pressure body onto the gas cylinder from the outside and a pressurized gas channel for the overhead line that is passed through the mating thread of the oxygen in the pressurized gas cylinder.

Durch die konstruktive Anweisung, den Patronenhalter als allseitig geschlossenen Druckkörper auszubilden, was beispielsweise im Gegensatz zur US-PS 3 573 001 und zur DE-OS 24 61 681 steht, kann der Sauerstoff nicht unkontrolliert in die Umgebung des Patronenhalters entweichen. Die Freisetzung des Sauerstoffs ist also grundsätzlich zunächst auf das Volumen des Druckkörpers beschränkt.Due to the constructive instruction, the cartridge holder as on all sides to form closed pressure hull, which, for example, in contrast to US-PS 3 573 001 and DE-OS 24 61 681, the oxygen cannot be uncontrolled escape into the vicinity of the cartridge holder. The release of oxygen is therefore basically initially limited to the volume of the pressure hull.

Durch die weitere konstruktive Anweisung, den Druckbehälter die Patrone möglichst eng umschliessen zu lassen, wobei als möglichst eng ein Spalt von wenigen mm, nach Möglichkeit sogar weniger als 1 mm zu verstehen ist, ist der in dem Druckkörper nach dem Druckausgleich zurückbleibende Sauerstoffanteil äußerst klein, er wird sogar noch durch den im Druckkörper zurückbleibenden verbrannten Rest der Patrone wirksam verringert. Außerdem strömt beim Nachchargieren einer neuen Patrone nur wenig Luft in den Druckbehälter, die zudem noch beim Einschieben der neuen Patrone fast restlos verdrängt wird> so daß auch der anfänglich freigesetzte Sauerstoff kaum mit Stickstoff verunreinigt bzw. "verdünnt" ist.By further constructive instruction, the pressure vessel the cartridge to be enclosed as tightly as possible, with a gap of a few being as narrow as possible mm, if possible even less than 1 mm, is that in the pressure hull After the pressure equalization, the remaining oxygen content is extremely small, it becomes even through the burnt residue of the cartridge remaining in the pressure hull effectively reduced. In addition, when reloading a new cartridge only flows Little air in the pressure vessel, which also occurs when the new cartridge is inserted is almost completely displaced> so that the oxygen initially released is hardly contaminated or "diluted" with nitrogen.

Es ist beispielsweise zu erwähnen, daß eine der gängigsten sauerstoffabgebenden Patronen einen Durchmesser von 2,7 cm bei einer Länge von 11,7 cm aufweist. Das Volumen beträgt also ca. 67 cm3. Selbst wenn man innerhalb des Druckkörpers für die Unterbringung weiterer Einrichtungen wie beispielsweise Filtermaterialien ein Gesamtvolumen von ca. 100 cm3 vorsieht, so beträgt die hier zurückbleibende-Gasmenge immer noch weniger als 10 % von der gesamten freigesetzten Gasmenge, bezogen auf eine nachzufüllende Kleingasflasche mit einem Fülivolumen von knapp 1000 cm3.It should be mentioned, for example, that one of the most common oxygen donors Cartridges 2.7 cm in diameter by 11.7 cm in length. That Volume is therefore approx. 67 cm3. Self if you are within the Pressure hull for accommodating other facilities such as filter materials provides a total volume of approx. 100 cm3, the amount of gas remaining here is still less than 10% of the total amount of gas released, based on a small gas bottle to be refilled with a volume of almost 1000 cm3.

Auch der Druckverlust beträgt ebenfalls nur etwa 10 %, da das Volumen der Druckgasflasche bezüglich der freigesetzten Sauerstoffmenge nur um maximal 10 % vergrößert wird. Hierbei ist zu berücksichtigen, daß im Handel befindliche Kleingasflaschen mit einem FUlldruck von etwa 34 bar geliefert werden. Die vorstehend beschriebene Patrone enthält im Mittel etwa 30 l Sauerstoff bei Normaldruck, so daß derartige Kleingasfiaschen auf einen Druck bis zu 34 bar wieder aufgefüllt werden können.The pressure loss is also only about 10% because the volume of the pressurized gas cylinder with respect to the amount of oxygen released by a maximum of 10 % is enlarged. It must be taken into account that small gas bottles are available on the market can be delivered with a filling pressure of approx. 34 bar. The one described above Cartridge contains on average about 30 liters of oxygen at normal pressure, so that such Small gas bottles can be refilled to a pressure of up to 34 bar.

Der Stickstoffanteil beträgt weniger als 3 %.The nitrogen content is less than 3%.

Die Möglichkeit eines äußeren Aufschraubens des Druckkörpers auf die nachzufüllende Druckgasflasche hat den erheblichen Vorteil, daß hierbei eben die im Handel befindlichen Druckgasflaschen verwendet werden können, d.h.The possibility of an external screwing of the pressure hull onto the refilled pressurized gas cylinder has the significant advantage that this is just the commercially available pressurized gas cylinders can be used, i. e.

es ist nicht erforderlich, eine entsprechend große und druckdichte Verschlußöffnung vorzusehen, wie beispielsweise beim Gegenstand der DE-OS 24 61 681. Auch findet dadurch die Wärmeentwicklung außerhalb der Druckgasflasche statt, so daß durch den Temperaturgradienten zwischen der Nachfüllvorrichtung und der Druckgasflasche ein möglichst vollständiges Oberführen des Sauerstoffs begünstigt wird. Der Druckgaskanal innerhalb des Gegengewindes steht gleichfalls im Gegensatz zur DE-OS 24 61 681 und ermöglicht nicht nur ein Abnehmen der Nachfüilvorrichtung von der Druckgasflasche, sondern auch einen Verschluß der Druckgasflasche mittels des in deren Anschlußgewinde befindlichen Rückschlagventils.it is not necessary to have a correspondingly large and print density Provide a closure opening, for example in the subject of DE-OS 24 61 681. As a result, the heat development outside the pressurized gas cylinder also takes place, so that by the temperature gradient between the refill and the pressurized gas cylinder as complete a transfer of the oxygen as possible favored will. The pressurized gas channel within the mating thread is also in opposition to DE-OS 24 61 681 and not only allows removal of the refill device from the pressurized gas cylinder, but also by means of a closure of the pressurized gas cylinder of the check valve located in their connection thread.

Nachdem Trennen von Nachfüllvorrichtung und Druckgas flasche entweicht dann nur noch die geringe, in der Nachfüllvorrichtung vorhandene Sauerstoffmenge.After separating the refill device and the pressurized gas bottle escapes then only the small amount of oxygen present in the refill device.

Mit der erfindungsgemäßen Nachfülivorrichtung ist es dem Benutzer einer Druckgasflasche möglich, diese selbst kurzfristig und billig wieder aufzufüllen, und zwar auch an Sonn- und Feiertagen, d.h. den typischen Heimwerkertagen. Die Patronen sind unter Feuchtigkeitsabschluß gefahrlos in großer Menge lagerfähig. Eine im Handel erhältliche Büchse, die per Postversand bezoaen werden kann, enthält Patronen für 10 Füllungen bei sehr geringem Gewicht.With the refill device according to the invention, it is the user a pressurized gas cylinder possible to refill it yourself at short notice and cheaply, even on Sundays and public holidays, i.e. the typical DIY days. The cartridges can be stored safely in large quantities in the absence of moisture. One in the trade available rifle, which can be obtained by post, contains cartridges for 10 fillings with a very low weight.

Der Preis für die Nachfüllung beträgt etwa 20% des Preises einer neuen gefüllten Druckgasflasche. Die Sauerstoff-Firmen verlangen nämlich für den Kreislauf der Flaschen hohe Gebühren. Während das Nachfüllen selbst billig ist, sind Transport und Verwaltung sehr kostenintensiv.The price for the refill is about 20% of the price of a new one filled pressurized gas cylinder. The oxygen companies require namely for the cycle of the bottles high fees. While refills themselves are cheap, transportation are and administration very costly.

Die Nachfüllung vorhandener Druckgasflaschen ist außerdem umweltschonend, da nicht mehr eine Vielzahl der entleerten Druckgasflaschen in den Müll wandert. Die abgebrannten Patronen selbst bestehen aus harmlosen Salzen, insbesondere aus Kochsalz, sowie aus Oxiden der brennbaren Komponente. Von den abgebrannten Patronen geht also keine Gefahr für die Umwelt aus.Refilling existing pressurized gas cylinders is also environmentally friendly, because a large number of the empty pressurized gas cylinders no longer end up in the garbage. The spent cartridges themselves consist of harmless salts, especially of Table salt, as well as oxides of the combustible component. From the spent cartridges so there is no danger to the environment.

Die mit dem Erfindungsgegenstand nachgefüllten Druckgasflaschen dienen in Verbindung mit einer Brenngasflasche zum Schweissen und Hartlöten mit kleinen und kleinsten Brennern bis hinunter zum Mikrobrenner. Außer für ausgesprochene Heimwerkerarbeiten ist der Erfindungsgegenstand für kunstgewerbliche Arbeiten aller Art, Goldschmiedearbeiten, für den Modellbau und Reparaturarbeiten auf dem Gebiete der Kältetechnik sowie für Arbeiten in Dentallabors geeignet.The pressurized gas cylinders refilled with the subject of the invention are used in connection with a fuel gas bottle for welding and brazing with small and very small burners down to micro-burners. Except for outspoken Do-it-yourself work is the subject of invention for all arts and crafts Art, goldsmithing, modeling and repair work in the field in refrigeration technology as well as for work in dental laboratories.

Als Brenngas kommen dabei Propan und Butan, Gemische dieser Gase sowie vergleichbare Gase in Frage, die weltweit von zahlreichen Firmen angeboten werden. Infrage kommen ferner Brenngase mit Acetylenanteilen.The fuel gas used is propane and butane, mixtures of these gases as well comparable gases are in question, which are offered by numerous companies worldwide. Combustion gases with acetylene components are also possible.

Es ist dabei gemäß der weiteren Erfindung besonders vorteilhaft, wenn der Druckkörper als rohrförmiges Verbrennungsgehäuse ausgebildet ist, das an seinem einen Ende das Gegengewinde für das Anschlußgewinde der Druckgasflasche und an seinem gegenüberliegenden Ende den Druckmesser trägt.According to the further invention, it is particularly advantageous if the pressure body is designed as a tubular combustion housing, which is attached to his one end the mating thread for the connection thread of the compressed gas cylinder and at his opposite end carries the pressure gauge.

Eine solche Nachfiillvorrichtung hat im einfachsten Fall die Form eines Handgriffs, der - mit der brennenden Patrone bestückt - schnell und zuverlässig auf die Druckgasflasche aufschraubbar ist. Da hierbei die Verbindung mit der Druckgasflasche hergestellt wird, zeigt der Druckmesser automatisch nicht nur den Druck im Druckkörper, sondern auch den praktisch übereinstimmenden Druck in der Druckgasflasche an. Bei dieser Gelegenheit würde also sofort festgestellt, ob beispielsweise die Nachfüllvorrichtung auf eine gegebenenfalls noch teilweise gefüllte Druckgasflasche aufgeschraubt worden ist, so daß der Druck am Ende des Brennvorgangs entsprechend höhere Werte annehmen würde. Die üblichen Druckgasflaschen sind jedoch im Hinblick auf entsprechende Oberdrücke ausgelegt.In the simplest case, such a refilling device has the shape a handle that - equipped with the burning cartridge - quickly and reliably can be screwed onto the pressurized gas cylinder. Since this is the connection with the pressurized gas cylinder is produced, the pressure gauge automatically shows not only the pressure in the pressure hull, but also the practically identical pressure in the pressurized gas cylinder. at this opportunity would be determined immediately whether, for example, the refill has been screwed onto a compressed gas cylinder that may still be partially filled is so that the pressure at the end of the burning process correspondingly higher Would take on values. The usual pressurized gas cylinders are, however, with a view to appropriate upper pressures designed.

Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn der Druckkörper auf mindestens einem Teil seiner Länge mit Kühlrippen versehen ist. Hierdurch wird die Maximaltemperatur am Ende des Brennvorganges beträchtlich abgesenkt und die Zeit bis zum erneuten Einsatz der Nachfüllvorrichtung beträchtlich abgekürzt.It is also advantageous if the pressure body to at least part of its length is provided with cooling fins. This will be the maximum temperature at the end of the firing process is considerably reduced and the time until the next one The use of the refill device is considerably shortened.

Es ist zur Vermeidung von Verbrennungen, zumindest aber zur Vermeidung von schmerzhaften Berührungen weiterhin besonders vorteilhaft, den Druckkörper auf mindestens einem Teil seiner Länge mit einem Hitzeschutz zu versehen. Ganz besonders zweckmäßig besteht der Hitzeschutz aus einem wärmeisolierenden Werkstoff, wodurch zwar die Wärmeabgabe an die Umgebung verringert, gleichzeitig aber ein gefahrloses Hantieren nach Beendigung des Brennvorganges ermöglicht wird. Auch der Hitzeschutz kann noch mit zur Wärmeabfuhr beitragen, dann nämlich, wenn er mit einer entsprechenden Oberflächenprofilierung versehen ist. Diese Oberflächenprofilierung kann bevorzugt aus Längsrippen bestehen, wodurch die Griffigkeit der Vorrichtung verbessert wird.It's to avoid burns, or at least to prevent them from painful touches, the pressure body is particularly advantageous to provide heat protection for at least part of its length. Most notably The heat protection expediently consists of a heat-insulating material, as a result of which the heat dissipation to the environment is reduced, but at the same time it is safe Handling after the end of the burning process is made possible. Also the heat protection can also contribute to the dissipation of heat, namely if it is with a corresponding Surface profiling is provided. This surface profiling can be preferred consist of longitudinal ribs, whereby the grip of the device is improved.

Die Erfindung ist aber nicht auf die Anwendung bei Kleingasflaschen beschränkt. Eine vorteilhafte Anwendung besteht in ihrem Anbau an eine Druckgasflasche, die auch ein größeres Volumen haben kann (5 Liter und darüber), wobei eine solche Druckgasflasche außer ihrem Anschlußgewinde für die Nachfülivorrichtung ein Anschlußstück für eine Entnahmeleitung sowie ein Rückschlagventil aufweist, welches in Richtung Druckgasflasche öffnet. Damit kann ein praktisch kontinuierlicher Betrieb unter laufender Entnahme großer Sauerstoffmengen erzielt werden. Die Nachfüllvorrichtung hat dabei die Funktion einer ntragschleuse für den ursprünglich festen (gebundenen) und dann gasförmigen Sauerstoff.However, the invention is not applicable to small gas bottles limited. An advantageous application is to attach them to a pressurized gas cylinder, which can also have a larger volume (5 liters and above), with one such Compressed gas cylinder apart from its connection thread for the refill device a connection piece for a withdrawal line and a check valve, which in the direction Pressurized gas bottle opens. This allows a practically continuous operation under continuous withdrawal of large amounts of oxygen can be achieved. The refill device has the function of a loading sluice for the originally fixed (bound) and then gaseous oxygen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes ergeben sich aus den übrigen Unteransprüchen.Further advantageous refinements of the subject matter of the invention result from the other subclaims.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Figuren 1 und 2 näher erläutert.Embodiments of the subject matter of the invention are given below explained in more detail with reference to FIGS. 1 and 2.

Es zeigen: Figur 1 einen Axialschnitt durch eine NachfUllvorrichtung in etwas kleinerem Maßstab als 1:1 > und Figur 2 eine Seitenansicht einer Nachfüllvorrichtung nach Figur 1 in (lösbarer) Verbindung mit einer Druckgasflasche.They show: FIG. 1 an axial section through a refilling device on a somewhat smaller scale than 1: 1> and FIG. 2 shows a side view of a refilling device according to Figure 1 in (detachable) connection with a pressurized gas cylinder.

Die Figur 1 zeigt einen Druckkörper 1, der aus zwei hülsenförmigen, voneinander lösbaren Teilen 2 und 3 besteht, von denen der Teil 2 als Verbrennungsgehäuse und der Teil 3 als Filtergehäuse bezeichnet wird. Die beiden Teile 2 und 3 sind durch eine Gewindeverbindung 4 miteinander verbunden, die durch eine Ringdichtung 5 gasdicht ausgebildet ist.Figure 1 shows a pressure body 1, which consists of two sleeve-shaped, mutually detachable parts 2 and 3, of which part 2 as a combustion housing and part 3 is referred to as the filter housing. The two parts 2 and 3 are connected to each other by a threaded connection 4, which is connected by a ring seal 5 is formed gas-tight.

Die beiden Teile 2 und 3 besitzen Stirnwände 6 bzw. 7.The two parts 2 and 3 have end walls 6 and 7, respectively.

In die Stirnwand 6 ist der Gewindestutzen 8 eines Druckmessers 9 eingeschraubt, zu dem ein nur gestrichelt dargestellter Verbindungskanal 10 führt.The threaded connector 8 of a pressure gauge 9 is screwed into the end wall 6, to which a connecting channel 10, shown only in dashed lines, leads.

In der Stirnwand 7 befindet sich ein Druckgaskanal 11, der sich in einem Anschlußteil 12 fortsetzt, der eine Oberwurfmutter 13 mit einem Gegengewinde 14 trägt, das zu dem genormten Anschlußgewinde einer nicht gezeigten Druckgasflasche komplementär ist. Zur Abdichtung dient eine Flachdichtung 15.In the end wall 7 there is a compressed gas channel 11, which is in a connecting part 12 continues, which has a cap nut 13 with a mating thread 14 carries that to the standardized connection thread of a pressurized gas cylinder, not shown is complementary. A flat seal 15 is used for sealing.

Koaxial zur Oberwurfmutter 13 ist im Anschlußteil 12 ein konzentri;scher Ventilzapfen 16 angeordnet, der mit einer koaxialen Gasbohrung 17 versehen ist. Am Anfang dieser Gasbohrung ist noch ein Filter 18 aus einem Sinterwerkstoff angeordnet. Der Ventilzapfen 16 wirkt mit dem in der aufzufüllenden Druckgasflasche vorhandenen Rückschlagventil zusammen, und zwar wird dieses Ventil beim Aufschrauben der Oberwurfmutter 13 geöffnet und beim Abnehmen der gesamten Vorrichtung wieder geschlossen, so daß der in der Druckgasflasche vorhandene Sauerstoff ohne Aufsetzen der zur Druckgasflasche gehörenden Entnahmearmatur nicht entweichen kann.Coaxially to the cap nut 13 is a concentric; shear in the connection part 12 Valve pin 16 is arranged, which is provided with a coaxial gas bore 17. At the beginning of this gas bore, a filter 18 made of a sintered material is also arranged. The valve pin 16 interacts with that present in the pressurized gas cylinder to be filled Check valve together, namely this valve when screwing on the top nut 13 opened and closed again when removing the entire device, so that the oxygen present in the pressurized gas cylinder without attaching it to the pressurized gas cylinder belonging extraction valve cannot escape.

Die beiden Teile 2 und 3 des Druckkörpers 1 umschliessen einen inneren Raum 19, der zur Aufnahme der beschriebenen sauerstoffabgebenden Mantellosen Patrone 20 dient und diese mit einem ganz engen Spaltabstand umschließt.The two parts 2 and 3 of the pressure hull 1 enclose an inner one Space 19, the one for receiving the described oxygen-emitting jacketless cartridge 20 is used and this encloses with a very narrow gap distance.

Gemäß einer Analyse derartiger handelsüblicher Patronen besteht das reaktionsfähige Gemisch aus folgenden Komponenten: Natriumchlorat ... 84,5 % Metallspäne ... 12,2 % Metalloxide ... 2,3 % nicht-reagierende Bindemittel ... l,O % 100 %.According to an analysis of such commercially available cartridges, this exists reactive mixture of the following components: sodium chlorate ... 84.5% metal filings ... 12.2% metal oxides ... 2.3% non-reactive binders ... 1.0% 100%.

Derartige Patronen sind beispielsweise unter der Bezeichnung "SOLIDOX" im Handel.Such cartridges are for example under the name "SOLIDOX" in trade.

Die Patrone 20 ruht auf einem Abstandshalter 21, dessen der Patrone 20 abgekehrte Seite einer Filterkammer 22 mit Filtermaterial 23 zugekehrt ist. Als Filtermaterial kann beispielsweise eine Schichtung aus Schamote-Granulat und Steinwolle dienen. Der Druckgaskanal 11 mündet auf die in der Figur gezeigte Weise in die Filterkammer 22, so daß der freigesetzte Sauerstoff durch das Filtermaterial 23 hindurchtreten muß. Der Abstandshalter hält die Patrone 20 in einem gewissen Abstand von der Stirnwand 7, so daß der Wärmeeingang in die Druckgasflasche stark reduziert wird.The cartridge 20 rests on a spacer 21, which is the cartridge 20 facing away from the side of a filter chamber 22 with filter material 23. as Filter material can, for example, be a layer of chamote granules and rock wool to serve. The compressed gas channel 11 opens into the filter chamber in the manner shown in the figure 22, so that the released oxygen can pass through the filter material 23 got to. The spacer keeps the cartridge 20 a certain distance from the end wall 7, so that the heat input into the pressurized gas cylinder is greatly reduced.

Der Teil 3 , d.h. das Filtergehäuse, ist mit einer Vielzahl von Kühlrippen 24 versehen, durch die die Wärmeabfuhr an die Umgebung merklich verbessert wird. Dadurch stellt sich ein Temperaturgradient ein, durch den die Temperatur der Vorrichtung im Bereich des Anschlußteils 12 merklich herabgesetzt wird. Auch nach dem Gebrauch der Vorrichtung wird dadurch ein rascherer Wärmeaustausch mit der Umgebung ermöglicht, so daß die Vorrichtung kurzfristig wieder betriebsbereit ist.Part 3, i.e. the filter housing, has a large number of cooling fins 24, through which the heat dissipation to the environment is noticeably improved. This creates a temperature gradient through which the temperature of the device is noticeably reduced in the area of the connecting part 12. Even after use this enables the device to exchange heat more rapidly with the environment, so that the device is ready for operation again for a short time.

Der Teil 2, d.h. das Verbrennungsgehäuse ist auf seiner gesamten Länge mit einem Hitzeschutz 25 verstehen, der aus einem wärmeisolierenden Werkstoff mit hoher Temperaturbeständigkeit besteht. Dieser Hitzeschutz 25 ist mit einer Oberflächenprofilierung 26 verstehen, die durch umlaufende Nuten gebildet wird, jedoch auch durch achsparallele Nuten ersetzt werden kann, um die Griffigkeit der Vorrichtung zu verbessern. Unterhalb der Ringdichtung 5 ist der Hitzeschutz 25 mit einer Ausdrehung 27 verstehen, um an dieser Stelle den Wärmeaustausch mit den Kühlrippen 24 zu ermöglichen.Part 2, i.e. the combustion casing, is along its entire length understand with a heat protection 25, which is made of a heat insulating material with high temperature resistance. This heat protection 25 has a surface profile 26 understand, which is formed by circumferential grooves, but also by axially parallel Grooves can be replaced to improve the grip of the device. Below the ring seal 5 is the heat protection 25 with a recess 27 to understand to enable the heat exchange with the cooling fins 24 at this point.

Wie sich aus der maßstäblichen Abbildung ergibt, ist die erfindungsgemäße Vorrichtung außerordentlich kompakt und daher auch als typisches Heimwerkergerät geeignet.As can be seen from the scaled figure, the inventive Device extremely compact and therefore also as a typical do-it-yourself device suitable.

In Figur 2 sind gleiche Teile wie in Figur 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Der Druckkörper 1 ist mittels des Anschlußteils 12 bzw. der Oberwurfmutter 13 mit einem Anschlußgewinde 28 verbunden, das zu einer Druckgasflasche 29 gehört. Das Anschlußgewinde 28 ist über eine Rohrleitung 30, in der sich ein RUckschlagventil 31 befindet, mit der Druckgasflasche verbunden. Diese ist mit einem Druckminderventil 32 und einem nachgeschalteten Anschlußstück 33 versehen, an das eine Entnahmeleitung 34 angeschlossen ist, die zu einem Gasverbraucher (Brenner) führt. Der am Ausgang des Druckminderventils anstehende über ein Handrad 36 einstellbare Druck wird über einen Druckmesser 35 angezeigt. Der Druckkörper 1 ist über eine Haltevorrichtung 37 lösbar mit der Druckgasflasche 29 verbunden. Durch ein Oberdruckventil 38, das zur Entleerung von etwaigem Kondenswasser von Hand gelüftet werden kann, wird die Vorrichtung gegen übermäßige Gasdrücke geschützt.In FIG. 2, the same parts as in FIG. 1 have the same reference numerals Mistake. The pressure body 1 is by means of the connection part 12 or the upper nut 13 is connected to a connection thread 28 which belongs to a compressed gas cylinder 29. The connecting thread 28 is via a pipe 30 in which there is a check valve 31 is connected to the pressurized gas cylinder. This is with a pressure reducing valve 32 and a downstream connector 33, to which a sampling line 34 is connected, which leads to a gas consumer (burner). The one at the exit of the pressure reducing valve which can be set via a handwheel 36 is via a pressure gauge 35 is displayed. The pressure body 1 is on a holding device 37 releasably connected to the compressed gas bottle 29. By an overpressure valve 38, the can be vented by hand to drain any condensed water, the Device protected against excessive gas pressures.

Die Vorrichtung arbeitet in der Weise: Der Druckkörper 1 wird nach Abschrauben des Verbrennungsgehäuses 2 mit einer angezündeten Patrone 20 (Figur 1) beschickt und wieder geschlossen.The device works in the way: The pressure body 1 is after Unscrewing the combustion casing 2 with an ignited cartridge 20 (Fig 1) loaded and closed again.

Durch niedrige Einstellung des Druckminderventils 32 wird anfänglich ein Teil des durch die Rohrleitung 30 überströmenden Sauerstoffs abgelassen und dadurch der Stickstoff weitgehend entfernt (Spülung). Nunmehr wird der Gasaustritt gesperrt, so daß der Druck in der Druckgasflasche 29 allmählich ansteigt (Druckmesser 9). Das Verharren der Druckanzeige ist ein Zeichen für das restlose Abbrennen der Patrone. Der Druckkörper 1 kann nunmehr in gleicher Weise mit einer neuen brennenden Patrone beschickt werden, wobei das in Richtung der Druckgasflasche öffnende Rückschlagventil 31 eine Rückströmung von Sauerstoff, der in der Druckgasflasche unter erhöhtem Druck steht, verhindert. Sobald der Druck in dem Druckkörper 1 das Druckgleichgewicht überschreitet, was sehr rasch-geschieht, öffnet das Rückschlagventil 31, und weiterer Sauerstoff strömt in die Druckgasflasche 29. Das Spiel kann mehrfach wiederholt werden, bis in der Druckgasflasche der gewünschte Enddruck erreicht ist. Es ist selbstverständlich möglich, während des Füllvorgangs portionsweise oder kontinuierlich Sauerstoff abzuziehen.By setting the pressure reducing valve 32 low, initially some of the oxygen flowing over through the pipe 30 is discharged and this largely removes the nitrogen (flushing). Now will the gas outlet is blocked so that the pressure in the compressed gas cylinder 29 gradually increases increases (pressure gauge 9). The persistence of the pressure gauge is a sign of that complete burning of the cartridge. The pressure body 1 can now in the same way be charged with a new burning cartridge, this in the direction of the pressurized gas cylinder opening check valve 31 causes a backflow of oxygen in the pressurized gas cylinder is under increased pressure, prevented. As soon as the pressure in the pressure body 1 the If the pressure equilibrium is exceeded, which happens very quickly, the check valve opens 31, and more oxygen flows into the compressed gas cylinder 29. The game can be repeated several times be repeated until the desired final pressure is reached in the pressurized gas cylinder. It is of course possible, in portions or continuously during the filling process Withdraw oxygen.

Claims

A n 5 p r u c h e: 1 '. Refill device for pressurized gas cylinders with Connection thread and valve, especially for small gas bottles with a filling volume less than 1000 ml and a permissible filling pressure of up to about 34 bar, by means of a flammable, When burning, a jacket-free cartridge that emits oxygen, with one of the cartridges receiving cartridge holder, from the interior of which the oxygen into the pressurized gas cylinder can be transferred and which has a pressure gauge, characterized in that the cartridge holder as one that surrounds the cartridge (20) as closely as possible on all sides closed pressure body (1) is formed, which has a mating thread (14) to the outer Screw the pressure hull onto the pressurized gas cylinder and one through the mating thread through compressed gas channel (11) for the overhead line of the oxygen in the Has compressed gas cylinder.

2. Refill device according to claim 1, characterized in that the pressure body (1) is designed as a tubular combustion housing which is attached to one end of the mating thread (14) and at its opposite end the Pressure gauge (9) carries.

3. Refill device according to claim 2, characterized in that the pressure body (1) is provided with cooling fins (24) over at least part of its length is.

4. refilling device according to claim 2, characterized in that the pressure body (1) with heat protection over at least part of its length (25) is provided.

5. Refill device according to claim 4, characterized in that the heat protection (25) consists of a heat-insulating material and acts as a handle is trained.

6. refill device according to claim 5, characterized in that the heat protection (25) in turn with an outer surface profile (26) is provided.

7. Refill device according to claim 2, dad'urch-aek marks that the pressure body (1) is composed of two sleeve-shaped parts (2, 3) that can be detached from one another is, whose except for the pressure gas channel (11) and the connecting channel (10) to the pressure gauge (9) closed end walls (6, 7) lie at opposite ends.

8. Refill device according to claim 2, characterized in that a spacer (21) is arranged in the interior (19) of the pressure body (1), the one side of the cartridge (20) and the opposite side of a filter chamber (22) facing with filter material (23).

9. Refill device according to claims 1 and 8, characterized in that that the compressed gas channel (11) opens into the filter chamber (22).

10. Refill device according to claim 1, characterized in that in the mating thread (14) a concentric valve pin (16) with a coaxial gas bore (17) is arranged.

11. Refill device according to claim 1, characterized by its Attachment to a pressurized gas cylinder (29), which apart from its connection thread (28) for the Refilling device has a connection piece (33) for a removal line (34).

12. Refill device according to claim 11, characterized in that that the pressurized gas cylinder (29) with a pressure reducing valve connected upstream of the connecting piece (33) (32) is provided.

13. Refill device according to claim 11, characterized in that that between the pressure body (1) and the pressurized gas cylinder (29) is a check valve (31) is arranged, which opens in the direction of the compressed gas cylinder.