DE4115610A1 - Be- und entlueftungsvorrichtung fuer behaelter - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Be- und Entlüftungsvorrichtung für Behälter der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebe­ nen Art.

Behälter, z. B. Kleincontainer, die der Lagerung und dem Transport von Flüssigkeiten dienen, sind üblicherweise mit einer Be- und Entlüftungsvorrichtung versehen, durch welche beim Befüllen bzw. Entleeren Luft nachströmen kann. Im einfachsten Fall besteht eine derartige Be- und Entlüf­ tungsvorrichtung aus einem Rohrstutzen, der an der Behäl­ terwand bzw. dem Behälteroberboden angebracht und mit einer Schraubkappe verschließbar ist.

Nach neueren Vorschriften müssen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit einer zusätzlichen Druckausgleichsvor­ richtung ausgestattet sein, welche im wesentlichen aus einem Überdruckventil besteht, das sich bei Erhöhung des Behälterinnendruckes selbsttätig öffnet. Mit dieser Maßnah­ me soll eine Beschädigung, insbesondere das Bersten des Behälters verhindert werden, wenn der Inhalt des Behälters z. B. infolge Erwärmung aufgeheizt wird, so daß im Behälter ein übermäßiger Druck aufgebaut wird. Derartige Erwärmungen können sowohl im Brandfall als auch infolge zu starker Sonneneinstrahlung entstehen. Das Überdruckventil soll sich bei Erreichen des zulässigen Nenndruckes wieder selbsttätig schließen.

Die bei Behältern neben der Be- und Entlüftungsvorrichtung vorgesehenen Überdruckventile weisen üblicherweise einen die Ventilbohrung verschließenden Kolben oder Teller auf, der durch den anstehenden Gas- oder Dampfüberdruck gegen die Wirkung einer Rückstellfeder angehoben wird, wodurch die Ventilöffnung freigegeben wird. Derartige Überdruckven­ tile, deren Kolben oder Stößel auf einem exakt bearbeiteten Ventilsitz aufliegen müssen, sind relativ aufwendig und verglichen mit den häufig knapp kalkulierten Kosten einfa­ cher Container zu kostspielig.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckausgleichsvorrichtung für derartige Behälter zu schaf­ fen, welche die Sicherheitsanforderungen erfüllt, jedoch einfacher und damit preisgünstiger als die bisher für diesen Zweck benutzten Überdruckventile ist.

Nach dem grundsätzlichen Lösungsgedanken wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die ohnehin vorhandene Be- und Entlüftungseinrichtung so zu gestalten, daß sie selbst die Funktion des Überdruckventiles übernimmt.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Be- und Entlüftungsvor­ richtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art mit den im Kennzeichen dieses Anspruches angegebenen Merkmalen.

Hiernach ist die Schraubkappe der Be- und Entlüftungsvor­ richtung selbst als Überdruckventil ausgebildet, wobei die Ventilöffnung in Form wenigstens einer Radialbohrung in der Kappe vorgesehen ist und deren Auslaß von einem gummiela­ stischen Ringelement gegenüber der Außenatmosphäre ver­ schlossen ist.

Nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 2 ist dieses Ringelement ähnlich wie bei einem Ventil für Fahr­ radschläuche als Schlauchmembran ausgebildet, welche auf einen die Radialbohrung aufweisenden zylindrischen Ansatz der Kappe aufgespannt ist.

Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 3 ist anstelle der Schlauchmembran ein O-Ring vorgesehen, der in eine Ringnut des zylindrischen Ansatzes der Kappe unter Vorspannung eingelegt ist. Zweckmäßigerweise sind mehrere, z. B. vier Radialbohrungen vorgesehen, so daß auch bei Verschmutzen einer Bohrung noch genügend Sicherheit gewähr­ leistet ist.

Mit dieser einfachen Maßnahme ist ein Mangel der bisher üblichen Sicherheitsventile in einfacher Weise behoben. Beim Transport des Behälters ist unvermeidbar, daß der Behälterinhalt hochschwappt und das Sicherheitsventil benetzt. Je nach Viskosität des Füllgutes, z. B. im Falle von Lackfarben, kann dies dazu führen, daß der Ventilkolben bzw. -teller verklebt, so daß das Ventil sich gar nicht oder zu spät öffnet und dann undicht wird. Außerdem sind derartige Ventile außerordentlich schwer zu reinigen.

Das mit der Erfindung vorgeschlagene Ventil besitzt diese Nachteile nicht. Selbst wenn eine Radialbohrung verschlos­ sen sein sollte, ist der Abbau des Überdruckes durch eine der anderen Bohrungen gewährleistet. Sollte das Ventil durch Ablagerungen zwischen Ringelement und der Austritts­ öffnung der Radialbohrung verschmutzen und dadurch undicht werden, ist eine einfache Reinigung nach Entfernen des Ringelementes möglich. Dieses aus einer Schlauchmembran oder einem O-Ring bestehende Ringelement ist außerordent­ lich preisgünstig und kann bei Reinigung ersetzt werden. Die Materialqualität des Ringelementes richtet sich nach der Verträglichkeit mit dem Behälterinhalt. Bei der großen Zahl der zur Verfügung stehenden Materialien können Dich­ tungsringe selbst bei sehr aggressivem Behälterinhalt zur Verfügung gestellt werden. Gewünschtenfalls kann brennbares Material für das Ringelement gewählt werden, wodurch eine zusätzliche Brandsicherung geschaffen wird. Gummi geeigne­ ter Mischung erfüllt diese Bedingung.

Um eine Benetzung des Sicherheitsventils im Innenbereich durch den Behälterinhalt nahezu vollständig zu vermeiden, ist nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 4 zwischen dem Sicherheitsventil und dem Behälterinneren eine Schwallschutzvorrichtung eingesetzt. Diese Schwallschutzvor­ richtung weist ein druckelastisches Element auf, das sich unter Überdruck im Behälterinneren öffnet und den Druckaus­ gleich ermöglicht. Im geschlossen Zustand sperrt diese Schwallschutzvorrichtung insbesondere flüssigen Behälterin­ halt gegen das Ventil ab.

Zum Schutz der Druckausgleichsvorrichtung ist diese gemäß Anspruch 5 mit einer Schutzkappe, z. B. aus Kunststoff, abgedeckt. Diese Schutzkappe schützt insbesondere die Schlauchmembran bzw. den O-Ring gegen mechanische Beschädi­ gung von außen.

Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen:

Fig. 1 teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig. 2 Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 3 teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig. 4 Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 3,

Fig. 5 teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig. 5a Aufsicht auf die in Fig. 5 dargestellte Schwallschutzscheibe,

Fig. 6 Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 5,

Fig. 7 teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Fig. 7a Aufsicht auf die in Fig. 7 dargestellte Schwallschutzscheibe und

Fig. 8 Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Fig. 7.

Die linke Hälfte in den Fig. 1, 3, 5 und 7 zeigt die Be- und Entlüftungsvorrichtung in Seitenansicht, die rechte Hälfte im Axialschnitt. In die Aufsichten gemäß Fig. 2, 4, 6 und 8 sind gestrichelt die Radialbohrungen 24a-d, 34a-d 54a-d und 74a-d eingetragen. Identische Teile sind in den Zeichnungen mit gleichen Ziffern, einander entsprechende Elemente der Kappe in den Fig. 2, 4, 5 und 7 mit den einander entsprechenden Ziffern der zwanziger, dreißiger, fünfziger bzw. siebziger Reihe bezeichnet.

Als Be- und Entlüftungsvorrichtung ist bei allen Ausfüh­ rungsbeispielen ein Rohrstutzen 14 vorgesehen, der mit dem Behälteroberboden 11 eines Behälters 10 verbunden ist. Letzterer weist zu diesem Zweck einen kragenförmigen Auslaß­ stutzen 12 auf, mit dem der Rohrstutzen 14 über eine Schweißnaht 13 fest verbunden ist. Der Innenraum des Behäl­ ters 10 ist damit über den beim Transport nach oben gerich­ teten Rohrstutzen 14 be- und entlüftbar. Nach Befüllen bzw. Entleeren ist der Rohrstutzen 14 zu verschließen, nämlich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 mit der Schraubkappe 20, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 und 4 mit der Schraubkappe 30, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 und 6 mit der Schutzkappe 50 und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 7 und 8 mit der Schutzkappe 70, welche auf das Außengewinde 14a des Rohrstutzens 14 aufgeschraubt werden kann. Ein zwischen Kappe 20 bzw. 30 und Rohrstutzen 14 eingelegter Dichtungsring 16 aus elastischem Material, z. B. Gummi, sorgt für die erforderliche Dichtung. Die Kappen 20, 30, 50 bzw. 70 die mittels eines an ihrem Sechskant 21, 31, 51 bzw. 71 anzusetzenden Schlüssels fest­ gezogen werden kann, ist mit einer Kugelkette 19 unverlier­ bar mit dem Behälter 10 verbunden. Zu diesem Zweck ist zwischen Behälteroberboden 11 und Rohrstutzen 14 ein Ösen­ blech 15 eingeschweißt, in dessen Öse 15a das eine Ende der Kugelkette 19 eingehängt ist. Das andere Ende der Kugelkette 19 weist einen nicht dargestellten S-Haken auf, welcher den pilzförmigen Kappenansatz 23, 33, 53 bzw. 73 der Kappe 20, 30, 50 bzw. 70 umschlingt.

Erforderlichenfalls kann am gleichen Ösenblech 15 ein Plom­ bierdraht 17 mit Plombe 18 festgelegt werden, dessen anderes Ende eine Querbohrung 27, 37, 57 bzw. 77 der Kappe 20, 30, 50 bzw. 70 durchsetzt.

Neu ist der zylindrische Ansatz 22, 32, 52 bzw. 72, der, wie nachstehend erläutert, die Funktion des Überdruckventiles übernimmt, welches bei den bisher bekannten Behältern zum Transport von Flüssigkeiten ein gesondertes Bauelement war.

Bei allen Ausführungsbeispielen gemäß den Fig. 1 bis 8 weist die Behälterkappe 20, 30, 50 und 70 einen zusätzlichen 26, 36, 56 bzw. 76 über Radialbohrungen 24a-d, 34a-d, 54a-d bzw. 74a-d mit der äußeren Atmosphäre verbunden ist. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 1 und 2 bzw. Fig. 5 und 6 ist auf den Zylinderabschnitt 22 bzw. 52 ähnlich wie bei einem Fahrradventil eine Schlauchmembran 25 bzw. 55 unter Eigenspannung derart aufgespannt, daß die Austritts­ öffnungen der Radialbohrungen 24a-d bzw. 54a-d bis zu einem bestimmten Maximaldruck im Behälterinneren verschlossen sind. Bei Erreichen der vorgegebenen Druckgrenze wird die Schlauchmembran 25 bzw. 55 im Bereich der Radialbohrungen 24a-d bzw. 54a-d von der Mantelfläche des Zylinderabschnit­ tes 22 bzw. 52 partiell abgehoben, so daß das unter Über­ druck stehende Gas austreten kann. Nach Erreichen des Nenn­ druckes werden die Bohrungen 24a-d bzw. 54a-d von der Schlauchmembran 25 bzw. 55 wieder verschlossen. Bei Ver­ schmutzen, Beschädigung oder Alterung läßt sich die Schlauchmembran 25 bzw. 55 in sehr einfacher Weise abziehen und austauschen.

Um eine Benetzung des Schlauchmembrans 55 mit dem Transport­ gut, insbesondere mit Flüssigkeit, zu unterbinden, ist anstelle eines Dichtungsrings 16 (s. Fig. 1 und 3) eine Schwallschutzvorrichtung, bestehend aus einem Flachring 16a, zwischen der Kappe 50 und dem Rohrstutzen 14 gelegt. Dieser Flachring 16a besitzt eine Durchlaßöffnung, die durch eine elastisch mit diesem verbundene Zunge 16c abdeckbar ist. Unter Druckeinwirkung lenkt diese Zunge 16c aus ihrer Ruhe­ lage aus und gibt die Durchlaßöffnung frei. Zum Schutz des O-Rings 75 vor Benetzung weist auch dieses Ausführungsbei­ spiel eine zwischen dem Rohrstutzen 14 und der Schraubkappe 70 angeordnete Schwallschutzvorrichtung bestehend aus einem Flachring 16a auf.

Einen Schutz gegen äußere mechanische Beanspruchungen der im Ausführungsbeispiel 4 und 5 dargestellten Be- und Entlüf­ tungsvorrichtung stellt die Schutzkappe 59 bzw. 79 dar, die einen L-förmigen Randquerrschnitt aufweist. Insbesondere wird durch den parallel zum Rohrstutzen 14 verlaufenden Rand 59a bzw. 79a die Schlauchmembran 55 bzw. der O-Ring 75 gegen mechanische Beschädigungen und auch gegen Verschmutzung geschützt.

Im Brandfall schmilzt oder verbrennt die Schlauchmembran 25 bzw. 55, soweit sie aus geeignetem Material besteht, so daß bei übermäßiger Erhitzung das unter hohem Druck stehende Material in gas- oder dampfförmigem bzw. flüssigem Zustand aus dem Behälter 10 austreten kann und ein Bersten des Behälters 10 verhindert wird.

Bei dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel gemäß den Fig. 3 und 4 bzw. 7 und 8 ist anstelle der im Querschnitt ebenen Schlauchmembran ein O-Ring 35 bzw. 75 mit kreisförmi­ gem Querschnitt vorgesehen, der in eine entsprechend gestal­ tete Ringnut 38 bzw. 78 im Zylinderabschnitt 32 bzw. 72 der Kappe 30 bzw. 70 unter Eigenspannung eingesetzt ist. Auch dieser O-Ring verschließt die Radialbohrungen 34a-d bzw. 74a-d in gleicher Weise und mit den gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie die Schlauchmembran 25 bzw. 55 des Ausfüh­ rungsbeispieles nach den Fig. 1 und 2 bzw. 5 und 6. Wegen der größeren Materialstärke lassen sich erforderlichenfalls höhere Dichtkräfte und bessere Dichtwirkungen erzielen.

Figurenlegende

10 Behälter
11 Behälteroberboden
12 Anschlußstutzen
13 Schweißnaht
14 Rohrstutzen
14a Außengewinde
15 Ösenblech
15a Öse
16 Dichtungsring
16a Flachring
16b Einschnitt
16c Zunge
17 Plombierdraht
18 Plombe
19 Kugelkette
20 Schraubkappe
21 Sechskantkopf
22 Zylinderabschnitt
23 pilzförmiger Kappenansatz
24a, b, c, d Radialbohrungen
25 Schlauchmembran
26 Innenraum
27 Querbohrung
30 Schraubkappe
31 Sechskantkopf
32 Zylinderabschnitt
33 pilzförmiger Kappenansatz
34a, b, c, d Radialbohrungen
35 O-Ring
36 Innenraum
37 Querbohrung
38 Ringnut
50 Schraubkappe
51 Sechskantkopf
52 Zylinderabschnitt
53 pilzförmiger Kappenansatz
54a, b, c, d Radialbohrungen
55 Schlauchmembran
56 Innenraum
57 Querbohrung
59 Schutzkappe
59a Rand
70 Schraubkappe
71 Sechskantkopf
72 Zylinderabschnitt
73 pilzförmiger Kappenansatz
74a, b, c, d Radialbohrungen
75 Schlauchmembran
76 Innenraum
77 Querbohrung
79 Schutzkappe
79a Rand

Claims (10)

1. Be- und Entlüftungsvorrichtung für Behälter, insbesonde­ re zur Aufnahme von Flüssigkeiten, bestehend aus einem an der Behälterwand bzw. am Behälteroberboden angebrach­ ten Rohrstutzen und einer auf dem Rohrstutzen gasdicht aufgeschraubten Kappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (20, 30, 50, 70) wenigstens eine den Behälterin­ nenraum mit der Außenatmosphäre verbindende Radialboh­ rung (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d) aufweist und daß auf die Kappe (20, 30, 50, 70) im Bereich der Radialbohrung (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d) ein gummielastisches Ring­ element (24, 34, 54, 74) unter Vorspannung derart aufge­ setzt ist, daß die Radialbohrung (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d) bis zu einem bestimmten Behälterinnendruck gegen­ über der Außenatmosphäre verschlossen ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrung (24a-d, 54a-d) an einem Zylinderab­ schnitt (22, 52) der Kappe (20, 50) vorgesehen ist, auf welchen eine im Querschnitt ebene Schlauchmembran (25, 55) aufgespannt ist.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrung (34a-d, 74a-d) an einen Zylinderab­ schnitt (32, 72) der Kappe (30, 70) vorgesehen ist, welche eine Ringnut (38, 78) aufweist, in die unter Vorspannung ein O-Ring (35, 75) eingesetzt ist.

4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere die Kappe (20, 30, 50, 70) durchsetzende Radial­ bohrungen (24a-d 34a-d 54a-d 74a-d), deren Auslässe von einem gemeinsamen gummielastischen Ringelement (25, 35, 55, 75) verschlossen sind.

5. Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kappe (50 bzw. 70) und dem Rohrstutzen (40) ein Flachring (16a) mit einer Durchlaßöffnung angeordnet ist, die mittels einer vorzugsweise einstückig mit dem Flachring (16a) elastisch verbundenen Platte verschließbar ist, welcher durch Druckeinwirkung von der Durchlaßöffnung abhebbar ist.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus einer in eine Flachscheibe eingeschnit­ tenen Zunge (16c) besteht.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (25, 35, 55, 75) aus brennbarem Material besteht.

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (25, 35, 55, 75) aus Gummi besteht.

9. Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine mit der Schraubkappe (50, 70) festverbundenen und diese abdeckende Schutzkappe (59, 79), die einen L-förmigen Randquerschnitt aufweist, wobei der in Richtung des Behälteroberbodens weisende Rand (59a, 79a) die Schlauchmembran (55) bzw. den O-Ring (75) abdeckt.

10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappe (59, 79) aus Kunststoff besteht.