DE4439443A1

DE4439443A1 - Ventilanordnung für einen Behälter zur Abgabe von unter Druck stehender Flüssigkeit oder Schaum

Info

Publication number: DE4439443A1
Application number: DE19944439443
Authority: DE
Inventors: Klaus Kellner
Original assignee: AMV AUTOM MONTAGE VERTRIEB FA
Current assignee: AMV AUTOM MONTAGE VERTRIEB FA
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1996-05-09

Description

Die Erfindung betrifft einen Behälter zur Abgabe von unter Schaum stehender Flüssigkeit oder Schaum, insbesondere PU-Schaum, wie Montage- oder Dichtschaum mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

Insbesondere ist ein derartiger Behälter nach dem Stand der Technik auf seiner Behälteroberseite mit einem Ventilteller versehen, der eine kreisförmige Öffnung aufweist, in der ein mit einem Ventilstemm versehener Ventilkörper befestigt ist. Darüber hinaus ist der Ventilstemm gegen Federkraft zum Behälterinnenraum verdrückbar und wirkt dabei im Sinne einer Ventilöffnung mit vorhandenen Dichtelementen zusammen. Die Dichtelemente bestehen aus Dichtlippen, die in Verschlußstellung insbesondere konusförmig angeordnete Dichtflächen beaufschlagen.

Derartige Ventilanordnungen werden bereits seit längerer Zeit dazu verwendet, um aus unter Druck stehenden Behältern die genannten ein- und mehrkomponentigen Materialien abzugeben.

Darunter befindet sich für diverse Anwendungszwecke der weitverbreitete Polyurethan-Schaum, kurz PU-Schaum genannt. Der PU-Schaum wird z. B. aus Montageschaumsprühdosen sowie größeren, stationären Hauptbehältern mit Spritzpistolen u. a. verarbeitet.

Zum einen gibt es Einkomponenten-PU-Schaum dessen Aushär tung länger dauert und unter normalem atmosphärischen Druck außerhalb von Sprühdose oder Hauptbehälter geschieht.

Für schnellere Aushärtung wird Zweikomponenten-PU-Schaum verwendet. Dazu muß ein sog. Katalysatorenkörper bzw. Zu satzbehälter vorhanden sein.

Der Stand der Technik sieht vor, daß derartige Zusatzbehäl ter entweder an den Hauptbehälter angeschraubt werden oder durch besondere Mittel eine Freigabe des Katalysators im Hauptbehälter erfolgt. Die Auslösung des Katalysators ge schieht z. B. durch einen Zugdraht oder ein gesondertes Ventil. Bei der Auslösung des Katalysators im Hauptbehälter oder der Sprühdose härtet eine evtl. verbliebene Restmenge darin nach einiger Zeit aus. Daher sollte der gesamte PU-Schaum beim Einsatz in Hauptbehältern verbraucht werden, bei Restmengen in Sprühdosen können diese nach dem Aushär ten nicht mehr eingesetzt werden.

Die bekannten Ventilanordnungen bestehen aus einer größeren Anzahl aufwendig herzustellender Teile und bedürfen einer ganzen Reihe von verschiedenen Herstellungsverfahren, z. B. Spritzgießen, Tiefziehen, Federwickeln, Stanzen usw. bei größeren Ventilanordnungen z. B. auch Schleifen, Drehen, Fräsen, Räumen, Drücken. Diese Vielzahl von Herstellungs verfahren und Einzelteilen sowie deren Montage erhöhen den Preise einer Ventilanordnung.

Größere Ventilanordnungen werden im Schadensfall repariert. Durch viele Einzelteile werden sie reparaturanfälliger und erfordern einen höheren Aufwand an Zeit und Kosten.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine Ventila nordnung zu schaffen, bei der der Austrittsweg des Schaumes kurz ist und deren Anzahl an Einzelteilen klein ist.

Die Aufgabe wird bei dieser Ventilanordnung durch die kenn zeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der Ventilstemm ist einstückig mit einem flexiblen, kuppel artigen Bereich verbunden, welcher außenseitig im Ventil teller befestigt ist, die Öffnung zum Behälterinnenraum durchsetzt und an daran anschließende zylindrische Wan dungsabschnitte die Dichtflächen trägt - sowie - die mit den Dichtflächen zusammenwirkenden Dichtlippen an einem ge sonderten Dichtkörper angeordnet sind, der beim Verdrücken des kuppelartigen Bereichs durch eine zweite am Ventilstemm angebrachte Durchsetzung zum Behälterinnenraum im Sinne ei ner Ventilöffnung verschoben wird.

Der kuppelartige Bereich setzt sich quasi durch den Ventil teller hindurch fort und weist an seinem unteren Ende Rast haken oder andere Befestigungsmittel auf, durch die der so genannten Ventiltopf gehalten wird. Der Ventiltopf schließt die Ventilanordnung auf der Unterseite ab, sofern daran kein Katalysatorenbehälter angeschlossen wird. Innerhalb des aus dem kuppelartigen Bereich und dem Ventiltopf gebil deten Abschnitts ist nun ein Ventil-Dichtkörper vorhanden, der durch eine Druckfeder am Ventiltopf abgestützt ist und dadurch federvorbelastet mit seiner Doppeldichtlippe die Dichtfläche am Wandungsabschnitt des kuppelartigen Körpers abdichtet.

Wird nun der Ventilstemm seitlich verkippt, was beispiels weise durch einen aufgesetzten Handgriff oder dergleichen geschehen kann, dann wird gegen die Kraft der Druckfeder der Dichtkörper gegen den Ventiltopf gedrückt, wodurch die Dichtlippen von den Dichtflächen des Kuppelfortsatzes abhe ben. Der Schaum, falls es sich um einen Einkomponenten-Schaum handelt, tritt dann gebrauchsfertig durch das Ventil und steht am Ausgang des Ventils zu Verfügung.

Um eine weitere Reduzierung an Einzelteilen zu erreichen, ist es möglich, innerhalb des Behälters den kuppelartigen Bereich einstückig in einen Zylinder-Wandungsabschnitt übergehen zu lassen.

Als vorteilhafte Lösung können die Dichtflächen an der In nenseite des Zylinderwandungsabschnittes angeordnet werden.

Bei Dichtflächen mit kegelmantelartigen Abschnitten an der Innenwandung ergibt sich eine Proportionalität zwischen dem Weg des Verdrückens am kuppelartigen Bereich und der geför derten Menge an PU-Schaum. Das ergibt eine günstige Ar beitsweise mit dieser Ventilanordnung.

Wenn die Dichtflächen am unteren Ende und der Außenseite des Zylinder-Wandungsabschnittes angeordnet sowie der Dichtkörper ganz oder teilweise die Dichtflächen von unten umgreift, ergibt sich eine Anordnung mit wenigen Bauteilen, bei der man auch auf eine Druckfeder verzichten kann.

Die zylindrischen Wandungsabschnitte können die Dichtlippen tragen, in diesem Fall sind die Dichtflächen an dem geson derten Dichtkörper angeordnet.

An der Seite des Zylinder-Wandungsabschnittes wird über eine Schnapp-Rastverbindung ein Ventiltopf befestigt, der die Druckfeder zur Ventilschließung hält.

Im Ventiltopf können sich Durchtrittsöffnungen für das zu sprühende Material befinden.

Der Dichtkörper wird durch den Ventiltopf geführt. Zum einen ist dies durch den zentralen Vorsprung des Dichtkör per in der zentralen Ausnehmung des Ventiltopfes möglich. Bei der anderen Möglichkeit geschieht die Führung durch die Innenseite der Wandungsabschnitte des Dichtkörpers am Ring bund des Ventiltopfes.

Die Druckfeder umgibt den zentralen Vorsprung des Dichtkör pers und wird so geführt.

Durch eine nach unten gerichtete Ringausnehmung am Dichtkörper kann die Führung der Druckfeder weiter verbes sert werden.

Um ein Verkanten des Dichtkörpers bei Betätigung des Ven tilstemms zu verhindern ist oben im Dichtkörper eine zen trale, zylindrische Ausnehmung vorgesehen, die das innere untere Ende des Ventilstemms umgibt.

Für die Verarbeitung von Zweikomponentenschaum wird an der Unterseite des Ventiltopfes ein weiterer nach unten gerich teter topfartiger Vorsprung mit z. B. vier Rasthaken benö tigt. Auf die Rasthaken wird der Katalysatorenbehälter, also die zweite Komponente des Schaums, mit seiner nach oben gerichteten Öffnung aufgesteckt. Oberhalb der Rastna sen ist ein Dichtring in Form eines O-Ringes eingelassen, der zusätzlich einen Klemmsitz bewirkt. Wird nun die Ven tilanordnung erstmalig betätigt, so sorgen nach unten wei sende Abwurfzapfen dafür, daß der Katalysatorenbehälter aus seiner Huckepack-Halterung ausrastet und abgeworfen wird. Durch Schütteln der gesamten Anordnung, d. h. des Hauptbehälters oder der Sprühdose, vermischt sich der Kata lysator mit dem Schaumbildner. Dann steht ein gewisser Zeitabschnitt, beispielsweise 10 Minuten für die Verarbei tung zur Verfügung. Danach härtet der Schaum im Hauptbehäl ter oder der Sprühdose aus. Der große Vorteil der Auslösung des Katalysators durch die Abwurfzapfen ist, daß der Kata lysevorgang durch das erste Betätigen des Ventilstemms in die Wege geleitet wird.

Die erste, sehr geringe Menge wird dann zunächst ohne Kata lysator austreten, dies kann aber ohne weiteres in Kauf ge nommen werden.

Die Ventilversion nach Fig. 11 mit den wenigsten Bauteilen kommt auch ohne Druckfeder aus, sie nutzt die Federkraft des kuppelartigen Bereichs am Ventilstemm als Schließkraft aus. Mit der konusartigen Ausbildung der Dichtflächen ist eine sehr gute Dichtwirkung gewährleistet. Als vorteilhaft erweist sich ein Dichtkörper mit W-förmigem Querschnitt, der an seiner nach oben weisenden dichtenden Innenfläche elastisch bzw. mit Dichtring ausgebildet ist. Einerseits kommt diese Ventilversion mit den wenigsten Bauteilen aus, andererseits lassen sich zu dieser Version alle anderen Teile ergänzen, wie z. B. Druckfeder, Ventiltopf, Abwurfzapfen, Katalysatorenbehälter.

Als Möglichkeit, die Druckfeder vor zu verarbeitendem Mate rial besser zu schützen und diese Feder vor allem bei grö ßeren Behältern im Reparaturfall leichter auszutauschen, kann die Feder außerhalb des Behälters am Ventilstemm ange ordnet werden.

In dem kuppelartigen Bereich könnte sich zu verarbeitendes Material festsetzen und so die das Ventil schließende Fe derkraft ungünstig beeinflussen. Um dies zu verhindern, kann der Abschnitt ausgefüllt bzw. verschlossen werden.

Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ventilanordnung mit im Inneren des Behäl ters der Sprühdose angebrachter Druckfeder und kegelmantelartigen Dichtflächen an der Innen seite der Wandungsabschnitte des Ventilstemms sowie

Fig. 2 eine Ventilanordnung mit einem Dichtkörper mit W-förmigem Querschnitt mit wahlweise anbringba rer äußerer Druckfeder.

Zunächst wird auf Zeichnungsfig. 1 Bezug genommen. Der Ven tilstemm 1 weist einen flexiblen, kuppelartigen Bereich 2 auf, der radial außenseitig mit einem mit der Behälterin nenwand 4 der Sprühdose verbundenen Ventilteller 3 in Ver bindung steht und die Öffnung zum Behälterinnenraum durch setzend in einen zylindrischen Wandungsabschnitt 5 mit Dichtflächen 6 übergeht. Diese Dichtflächen 6 wirken zusam men mit den Dichtlippen 7 des gesonderten Dichtkörpers 8, der im Inneren des kuppelartigen Bereichs 2 des Ventil stemms 1 durch die Druckfeder 9 gehalten wird.

An der Unterseite des Wandungsabschnitts 5 ist ein über eine Schnapp-/Rastverbindung 11 befestigter Ventiltopf 10 angebracht, auf dessen Boden sich die Druckfeder 9 ab stützt. Im Boden des Ventiltopfs 10 sind Durchtrittsöffnun gen 12 vorgesehen, durch welche die Flüssigkeit bzw. der Schaum in den durch die Dichtfläche 6 und die Dichtlippen 7 gebildeten Dichtbereich eintreten kann. Der Dichtkörper 8 ist über einen zentralen Vorsprung 13 in einer Ausnehmung des Ventiltopfs 10 längsverschiebbar geführt. Zur Längsfüh rung des Dichtkörpers 8 dient auch der Ringbund 16, der vom Boden des Ventiltopfs 10 nach oben absteht. Die Druckfeder 9 umgibt den zentralen Vorsprung 13 des Dichtkörpers 8 und wird in einer nach unten gerichteten Ringausnehmung 14 des Dichtkörpers 8 geführt.

Das innere untere Ende des Ventilstemms 1 ist von einer zentralen, zylindrischen Ausnehmung 15 im Dichtkörper 8 um geben.

Die die Dichtlippen 7 tragenden Wandungsabschnitte des Dichtkörpers 8 sind mit nach unten weisenden Abwurfzapfen 17 versehen, die die Führungsbohrungen 18 des Ventiltopfs 10 durchgreifen.

Über eine weitere Schnapp-/Rastverbindung 20 wird an der Unterseite des Ventiltopfs 10 der Katalysatorbehälter 19 in einer dichten Halterung angeordnet. Beim erstmaligen Betä tigen der Ventilanordnung mit Katalysatorenbehälter 19 (also zur Verarbeitung von Zwei-Komponenten-Schaum) sorgen die nach unten weisenden Abwurfzapfen 17 dafür, daß der Ka talysatorenbehälter 19 aus seiner Huckepack-Halterung und Schnapp-/Rastverbindung 20 ausgerastet und abgeworfen wird. Durch Schütteln der gesamten Anordnung, d. h. des Hauptbe hälters oder Sprühdose, vermischt sich nun der Katalysator mit dem Schaumbildner. Es entsteht also nach einem gewissen Zeitabschnitt der gewünschte Zwei-Komponenten-Schaum.

Aus Fig. 1 ist desweiteren noch ersichtlich, daß der Ven tilteller 3 über eine Verklinschung 28 mit der Behälterin nenwand 4 verbunden wird.

In Zeichnungsfig. 2 wird eine weitere vorteilhafte Ausfüh rungsform der Erfindung beschrieben, die sich insbesondere durch einen Dichtkörper mit W-förmigen Querschnitt 21 aus zeichnet. Neben den bereits bei der Figurenbeschreibung von Fig. 1 aufgeführten Bezugszeichen weist die Ausführungsform nach Fig. 2 eine Schnapp-/Rastverbindung 23 zur Befestigung des Dichtkörpers mit W-förmigen Querschnitt 21 am unteren Ende des Ventilstemms 1 auf. Die nach oben weisenden Innen flächen 24 des Dichtkörpers mit W-förmigen Querschnitt 21 sind vorteilhafterweise elastisch ausgebildet und mit einem Dichtring 22 versehen. Um zu verhindern, daß sich im Inne ren des kuppelartigen Bereichs 2 zu verarbeitendes Material festsetzt, kann ein durch einen Verschluß 27 abgeschlosse ner Raum 26 im Inneren des kuppelartigen Bereichs 2 des Ventilstemms 1 angebracht werden. Wahlweise können bei der auf weniger Einzelteile zurückgreifenden Ausführungsform nach Fig. 2 auch eine äußere Druckfeder 25 sowie Ab wurfzapfen 17 die Führungsbohrungen 18 durchsetzen und zum Abwurf eines mit Schnapp-/Rastverbindung 20 anbringbaren Katalysatorenbehälters 19 dienen, angebracht werden.

Bezugszeichenliste

1 Ventilstemm
2 Flexibler, kuppelartiger Bereich
3 Ventilteller
4 Behälterinnenwand
5 Wandungsabschnitt
6 Dichtfläche
7 Dichtlippe
8 Dichtkörper
9 Druckfeder
10 Ventiltopf
11 Schnapp-Rast-Verbindung für Ventiltopf
12 Durchtrittsöffnungen
13 Zentraler Vorsprung
14 Ringausnehmung
15 Zentrale zylindrische Ausnehmung
16 Ringbund
17 Abwurfzapfen
18 Führungsbohrungen
19 Katalysatorenbehälter
20 Schnapp-Rast-Verbindung für Katalysatorenbehäl ter
21 Dichtkörper mit W-förmigem Querschnitt
22 Dichtring
23 Schnapp-Rast-Verbindung für W-förmigen Quer schnitt
24 Elastisch dichtende Innenfläche
25 Äußere Druckfeder
26 Ausgefüllter/verschlossener Raum
27 Verschluß für verschlossenen Raum
28 Verklinschung

Claims

1. Ventilanordnung für einen Behälter zur Abgabe von un ter Druck stehender Flüssigkeit oder Schaum, insbe sondere PU-Schaum wie Montage- oder Dichtschaum, mit folgenden Merkmalen:

- der Behälter ist auf seiner Behälteroberseite mit einem Ventilteller versehen, der eine insbe sondere kreisförmige Öffnung aufweist, in der ein mit einem Ventilstemm versehener Ventilkör per befestigt ist,
- der Ventilstemm ist gegen Federkraft zum Behäl terinnenraum hin verdrückbar und wirkt dabei im Sinne einer Ventilöffnung mit Dichtelementen zu sammen,
- die Dichtelemente bestehen aus Dichtlippen, die in Verschlußstellung insbesondere konusförmig angeordnete Dichtflächen beaufschlagen,

gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

- der Ventilstemm (1) ist einstückig mit einem flexiblen, kuppelartigen Bereich (2) verbunden, der radial außenseitig mit einem Befestigungsbe reich in der Öffnung des Ventiltellers (3) befe stigt ist, die Öffnung zum Behälterinnenraum durchsetzt und an im Innenraum des Behälters be findlichen insbesondere zylindrischen Wandungs abschnitten (5) die Dichtflächen (6) trägt,
- die mit den Dichtflächen (6) zusammenwirkenden Dichtlippen (7) sind an einem gesonderten Dicht körper (8) angeordnet, der am Inneren, den kup pelartigen Bereich (2) durchsetzenden Ende des Ventilstemms (1) befestigt bzw. durch Federkraft gehalten wird und beim Verdrücken des kuppelar tigen Bereiches (2) vom inneren Ende des Ventil stemms (1) im Sinne einer Ventilöffnung verscho ben wird.

2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der kuppelartige Bereich (2) in einen Zylinder-Wandungsabschnitt (5) innerhalb des Behälters ein stückig übergeht.

3. Ventilanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (6) an der Innenseite des Zylin der-Wandungsabschnittes (5) angeordnet sind.

4. Ventilanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (6) durch einen kegelmantelarti gen Abschnitt der Innenwandung gebildet werden.

5. Ventilanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (6) am unteren Ende des Zylin der-Wandungsabschnittes (5) angeordnet sind.

6. Ventilanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (6) an der Außenseite des Zylin der-Wandungsabschnittes (5) angeordnet sind und der gesonderte Dichtkörper (21) den Zylinder-Wandungsab schnitt (5) von unten zumindest teilweise umgreift.

7. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der zylindrische Wandungsabschnitt die Dichtlip pen trägt und die Dichtflächen an dem gesonderten Dichtkörper (8, 21) angeordnet sind.

8. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Zylinder-Wandungsabschnit tes (5) ein Ventiltopf (10) angeordnet ist, auf des sen Boden sich eine Druckfeder (9) abstützt, die den Dichtkörper (8, 21) im Sinne einer Ventilschließung federnd beaufschlagt.

9. Ventilanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventiltopf (10) über eine Schnapp-Rast-Ver bindung (11) am Zylinder-Wandungsabschnitt (5) befe stigt ist.

10. Ventilanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventiltopf (10) Durchtrittsöffnungen (12) aufweist, durch welche die Flüssigkeit/der Schaum in den durch Dichtfläche und Dichtlippen gebildeten Dichtbereich eintreten kann.

11. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (8, 21) im Ventiltopf (10) ge führt ist.

12. Ventilanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Führung durch einen zentralen Vorsprung (13) des Dichtkörpers (8) erfolgt, der in einer Ausnehmung des Ventiltopfes längsverschiebbar geführt ist.

13. Ventilanordnung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß vom Boden des Ventiltopfes (10) ein Ringbund (16) nach oben absteht, der die Innenseite der die Dicht lippen tragenden Wandungsabschnitte des Dichtkörpers (8) im Sinne einer Längsführung beaufschlagt.

14. Ventilanordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfeder (9) den zentralen Vorsprung (13) des Dichtkörpers (8) umgibt.

15. Ventilanordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper (8) eine nach unten gerichtete Ringausnehmung (14) aufweist, in der die Druckfeder (9) geführt ist.

16. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß das innere, untere Ende des Ventilstemms (1) von einer zentralen, zylindrischen Ausnehmung (15) im Dichtkörper (8) umgeben ist.

17. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtlippen tragenden Wandungsabschnitte des Dichtkörpers (8) nach unten weisende Abwurfzapfen (17) aufweisen, die die Führungsbohrungen (18) des Ventiltopfes (10) durchgreifen.

18. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß an der Unterseite des Ventiltopfes (10) eine wei tere Schnapp-Rast-Verbindung (20) zur dichtenden Hal terung eines Katalysatorenbehälters (19) angeordnet ist, die durch die Abwurfzapfen (17) des Dichtkörpers (8) lösbar ist, damit der Katalysatorenbehälter (19) von den Rastmitteln abgeworfen wird.

19. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ventil schließende Federkraft ausschließ lich durch den flexiblen, kuppelartigen Bereich (2) aufgebracht wird.

20. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der Dichtkörper einen W-förmigen Querschnitt (21) aufweist, wobei sein nach oben stehender Mittelab schnitt im unteren Ende des Ventilstemms (1) durch eine Schnapp-Rast-Verbindung (23) gehaltert ist.

21. Ventilanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die nach oben weisenden Innenflächen (24) des Dichtkörpers elastisch ausgebildet sind.

22. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß die das Ventil schließende Federkraft ganz oder teilweise durch eine außerhalb des Behälters am Ven tilstemm angeordnete Druckfeder (25) aufgebracht wird.

23. Ventilanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprü che, dadurch gekennzeichnet, daß der vom kuppelartigen Bereich (2) umschlossene Raum (26) ausgefüllt oder verschlossen ist.