DE835969C - Verfahren zur Verhuetung der Verunreinigung wertvoller Gase in Stahlflaschen und Ventil zur Durchfuehrung des Verfahrens - Google Patents

Description

• Verfahren zur Verhütung der Verunreinigung wertvoller Gase in Stahlflaschen und Ventil zur Durchführung des Verfahrens Die 1?rtiudunä betrifft ein Verfahren zur Verhütung der Verunreinigung wertvoller Gase in Stalilflascheii. Bekanntlich müssen vor der Einfüllung wertvoller oder reiner Edelgase in Stahlflaschen zur Vermeidung von Verunreinigungen aus der Atmosphäre die Behälter evakuiert oder mit dem Edelgas gespült werden, bevor die Füllung I>e@ginnen kann. Dieses ist nicht nur umständlich, son.dcrii auch k@ostspiel@ig und soll durch die Erfindung vermieden werden.
• Zu diesem Zweck wird in der Stahlflasche beim Entleeren ein Restüberdruck belassen, so daß nicht alle Gase austreten können und keine das Flascheninnere verunreinigende Luft an Stelle der Gase eiiitrcteii kann. Zur Durchführung des Verfahrens wird durch geeignete Vorrichtungen am Stahl-Haschenventil ein Restüberdruck eingestellt, der bei der Entleerung der Stahlflasche .nicht ohne weiteres unterschritten werden kann. Ferner ist die Einrichtung am Stahlflaschenventil so ausgebildet, d-aß nach beendeter Entleerung das selbsttätige Einströmen atmosphärischer Luft in die Flasche unmöglich ist.
• Ein Stahlflaschenventil, mit diem erfindungsgemäß ein Restüberdruck aufrechterhalten wird, besitzt nach einem weiteren Erfindiungsgedanken ein federbelastetes vom innerenÜberdruck in derStahlflasche abhebbares Ventilverschl'ußstück, z. B. einen Ventilkegel, welcher bei Unterschreiten eines bebestimmten Überdruckes in der Stahlflasche vom Federdruck an den Sitz gepreßt wird. Dieses kann durch mehrere konstruktive Maßnahmen erreicht werden.
• Erfindungsgemäß kann z. B. ein federbelasteter Ventilkegel, der bei der Gasentnahme in Tätigkeit tritt, in einem abgezweigten, nur für die Gasentnahme dienenden Kanal angeordnet werden, der durch äußeren Überdruck angepreßt wird, während der andere Kanal einen zweiten federbelasteten Ventilkegel enthält, der unter dem inneren Überdruck schließt und durch äußeren Überdruck öffnet.
• Die Entleerung der -Flasche erfolgt somit nach Abheben des federbelasteten Ventilkegels über den einen von den beiden Kanälen und wird beendet, sobald der von der Federkraft zu überwindende Restdruck in der Flasche erreicht ist. In diesem Augenblick wirkt sich die vorher eingestellte Federspannung aus und preßt das Ventil mit dem noch vorhandenen Druck der Gasfüllung gegen den Sitz, so daß eine Gasentnahme in diesem Falle nicht mehr möglich ist. Eine etwaige Neufüllung der Flasche erfolgt über -den anderen Parallelweg, wobei gleichzeitig ein am entgegengesetzten Ende des Kanals angeordneter Ventilkegel durch den äußeren ttlxrdruck abgehoben wird, bis annähernd Druckausgleich erfolgt ist. Wird der Zustrom unterbroch-en, so preßt der Innendruck das Ventil gegen s:inen Sitz, so daß eine Gasentnahme lediglich filier den anderen Kanal erfolgen kann. Zweckmäßig vereinigen sich beide Ventilkanäle zu einem einzigen, der in der bekannten Weise durch einen Hauptventilkegel abgeschlossen oder regelbar Verengt werden kann.
• Um zti vermeiden, daß bei dem Einschrauben des Flaschengewindes in die Stahlflasche Querschnittsve ränderungen der Kanäle eintreten, die die Ventilkegel klemmen, werden nach einem weiteren Erfindungsgedanken beide Kanäle mit den beiden Ventilkegeln in einem mechanisch nicht beanspruchten Teil des Ventils angeordnet, der auch an bereits vorhandenen Ventilen nachträglich angebracht werden kann.
• Eine weitere Ausführung des Erfindungsgedankens ist auch erfindungsgemäß dadurch möglich, daß die Zu- und Abführung des Gases über ein und dasselbe federbelastete Verschlußstück erfolgt, das nur bei dier Füllung durch Einwirkung von außen abgehoben werden kann, während nach beendigter Füllung der Hub des Versehluß.stückes soweit verringert wird, daß dieses nicht durch normale Betätigung des Flaschenventils, sondern nur vorn inneren Überdruck in der Stahlflasche angehoben wird und bei Unterschreiten des Restüberdruckes durch Federdruck an den Sitz gepreßt werden kann. Die Hubbegrenzung erfolgt z. B. durch eine Verschraubung, die am Ort der Füllung angezog.#n wird und den Abstand zwischen ihr und einem Anschlag an der die Handraddrehung übertragenden Spindel verringert. Statt einer Verschra.ubung können auch andere bekannte Mittel der Hubbegrenzung wie Stifte, Raster usw. zur Anwendung kommen. Bei beendigter Füllung kann wohl (las Ventil durch äußere Einwirkung geschlossen, bei der Entnahme von Gas der obere Anschlag jedoch .infolge der vorgenommenen Hubbegrenzung nur so weit zurückgezogen werden, daß bei Erreichung des Restüberdruckes das Ventil unter dem eingestellten Federdruck schließen kann.
• Bei einer Füllung oder etwa notwendigen restlosen Entleerung der Flasche wird die Einrichtung zur Hubbegrenzung des Ventilkegels entfernt oder zurückgezogen, so daß das Ventilverschlußglied durch Einwirkung von außen abgehoben werden kann. Bevor die Stahlflasche zum Verbraucher gelangt, wird die Einrichtung zur Hubbegrenzung des Ventils wieder angebracht.
• Die Erfindung sei durch zwei Ausführungsbeispiele (s. Fig. i und 2) erläutert, wobei Fig. i den erstbeschriebenen Fall darstellt. Die Fig. i zeigt bei i i das untere Ende des Ventilgehäuses mit dem konischen Gewinde 12, der Hauptbohrung 2 und dem Ansatz 14 mit den beiden Kanälen 20 (in der Zeichnung rechts) und 21 (in der Zeichnung links). Der Kanal 2o enthält ein Rückschlagventil mit dem Ventilkegel 16 und der Feder 18, der Kanal 21 enthält ein Rückschlagventil mit dem Ventilkegel 17 und der Feder i9. Die Feder ruht in beiden Fällen auf einem Einstellring 22 bzw. 2,3 und drückt auf die Ventilkegel 16 bzw. 17. Der nicht gezeichnete Teil des Flaschenventils enthält in üblicher Weise die Einrichtungen zur regelbaren Einstellung eines Zuganges zur Hauptbohrung 2 und die üblichen Anschlußvorrichtungen für weitere Ventile, Gasrohrleitungen usw.
• Die zweite Ausführungsmöglichkeit des Erfindungsgedankens ist durch Fig. 2 dargestellt. Die Bohrung 2 eines Ventilgehäuses ii,'das mittels Gewinde 12 in eine nicht dargestellte Stahlflasche einschraubbar ist, ist durch einen Ventilteller 5 mit Dichtung i abgeschlossen. Durch Betätigung von Handrad 8 nebst einer durch Vierkant mitgenommenen Spindel 15 wird bei der Einfüllung des Gases der Ventilteller gegen den Druck einer Feder 7 abgehoben. Der Ventilteller 5 trägt am oberen Ende einen Ansatz 4, mittels .dessen er durch die unteren Klauen 25 einer Ventilspindel 6 beim Zurückschrauben des Handrades 8 abgehoben werden kann. Dies ist jedoch nur möglich, wenn eine Verschlußkappe 13 so weit zurückgedreht wird, daß ein Anschlag io um eine größere Strecke nach oben bewegt werden kann, als das Spiel zwischen Ansatz 4 und den unteren Klauen 25 der Spindel 6 beträgt. Lediglich in diesem Fall kann der Ventilteller 5 durch Betätigung von außen gegen den Druck der Feder 7 so weit zurückgezogen werden, daß eine Füllung der Stahlflasche über die Bohrung 3 erfolgen kann. Beim Normalbetrieb, also am Ort der Verwendung des Gases, ist die Verschraubung 13 angezogen und der Hub zwischen dieser und dem Anschlag io kleiner als das Spiel zwischen dem Ansatz 4 des Ventiltellers 5 und den unteren Klauen der Ventilspindel 6. Diese wird in üblicher Weise durch die Stopfbüch.se.nkombinat-ion 9 gedichtet und durch das Handrad 8 zurückgezogen oder abwärts bewegt. Erreicht der Flaschendruck hei geöffneter Stellung des Flaschenventils den durch geeignete Vorspannung der l#eder 7 gegebenen kritischen Restüberdruck gegenüber der .,\ußenatmosphäre, so überwiegt der Druck der Feder 7 und preßt den Ventilteller gegen d;en Sitz. Die Folge ist, daß kein Gas mehr entnommen werden kann.

Claims (5)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Verhütung der Verunreinigung wertvoller Gase in Stahlflaschen, dadurch gekennzeichnet, daß in der Endphase der Entnahme der verdichteten Gase aus der Stahlflasche ein bestimmter Überdruck der in der Flasche noch vorhandenen restlichen Gase über das umgebende Medium aufrechterhalten wird, so daß nicht alle Gase austreten können und keine das Flascheninnere verunreinigende Luft an deren Stelle eintreten kann.
2. 2. Ein für das Verfahren nach Anspruch i geeignetes Stahlflaschenventil, gekennzeichnet durch ein federbelastetes Ventilverschlußstück, welches bei Überschreiten eines bestimmten Überdruckes in der Stahlflasche gegen den Federdruck angehoben, bei Unterschreiten eines bestimmten inneren Crherdruckes des Gases in der Stahlflasche vom Federdruck gegen den Gasdruck auf den Sitz gepreßt wird.
3. 3. Stalilflaschenventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das federbelastete Ventilverschlußstück (i6) in einem nur für die Gasentnahme dienenden Kanal (20) sitzt, der einem anderen Kanal (2i) parallel geschaltet ist, der ein zweites federbelastetes Ventilverschlußstück (i7) enthält, das unter dem inneren Überdruck schließt und durch äußeren Überdruck öffnet.
4. 4. Stahlflaschenventil nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Kanäle mit den beiden Ventilverschlußstücken in einem Ansatz am Ventilgehäuse angeordnet sind, der beim Einschrauben des Ventils mechanisch nicht beansprucht wind.
5. 5. Stahlflaschenventil nach Anspruch 2, dadu-rch gekennzeichnet, daß das federbelastete Ventilverschlußstück mit einer von Hand betätigten und mit einer einstellbaren Hubbegrenzung versehenen Spindel derart verbunden ist, daß es zum Füllen durch Einwirkung von außen abhehbar ist, während nach beendigter Füllung der Hut> des Ventilkegels so weit verringert Nverden kann, @daß dieser nicht durch normale Betätigung des Flaschenventils, sondern nur vom inneren Überdruck in der Stahlflasche angehoben, hei Unterschreiten des Restüberdruckes durch Feierdruck an den Sitz gepreßt wird.