DE9006689U1 - Druckbehälter, insbesondere zum Ausbringen von Treibmittel und Schaumbildner für Polyurethanschäume - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter, insbesondere zum Ausbringen von Treibmittel und Schaumbildner für Polyurethanschäume, mit einem Tellerventil, mit einem Ventilteller, der den uruckbehälter nach außen hin abschließt und eine Austritt sCf-'r; ~«J aufweist, einem beweglich angeordneten Ventilelement, ;: .asen Betätigung die Austrittsöffnung frei^ .o>t, eiüs**- Federelement, das &bgr;··..·.·- das Ventilelement wirkt, c^wie einem Ventilkorb als Widerlager für das Fsd^r^ emer :.

Polyurethan ischäume haben in der Technik ein großes Anwendungsgebiet gefunden. Sie dienen Im Baubereich zur Befestigung von Elementen wie Türzargen und anderen Fertigteilen, zum Schließen von Öffnungen und zum Ausschäumen von Hohlräumen und Taschen. Sie werden vielfach zur Wärme- und Schalldämmung eingesetzt und sind ferner geeignet, in damit gefüllten Hohlräumen die Schwitzwasserbildung und nachfolgend Korrosion zu vermeiden. Aus diesen Gründen werden sie in wachsendem Umfang auch im Automobilbau eingesetzt.

Die zum Ausschäumen häufig verwandten Einkomponenten-Polyurethanschäume bilden sich aus dem im Druckbehälter enthaltenen Prepolymer durch die Einwirkung von Feuchtigkeit, insbesondere von Luftfeuchtigkeit. Nach der Freisetzung des Gemisches aus Treibmittel und Schaumbildner findet eine Reaktion zwischen dem Prepolymer und der in der Luft enthaltenen Feuchtigkeit stalt, die zur Bilduna des dauerhaften Schaums führt. Diese Aus-

härtung erfolgt, je nach Feuchtigkeitsgehalt der Luft, in mehr oder weniger kurzer Zeit. Bei hoher Luftfeuchtigkeit kann Härtung innerhalb weniger Minuten erfolgen.

Zum Ausbringen oder Austragen des Schaums dienen Specialventlie» die durch . .ppen oder Eindrücken den Weg des Schaums freigeben, während des Transportes und der Zwischenlagerung aber für eine sichere Abdichtung sorgen müssen. Falls bei Nichtausreichen der Abdichtung Feuchtigkeit in den Ventilmechanismus eindiffundiert, kommt es dort zum Aushärten des Prepolymeren und damit zur Beeinträchtigung der einwandfreien Funktion des Ventils. Im Extremfall wird das Ventil durch das darin gebildete Polymer vollständig blockiert.

Es sind Spezialventile bekannt, die im Dom- oder Kopfteil eines solchen Druckbehälters angeordnet und über eine Gummidichtung gehalten sind. Durch Schrägstellen des Ventilrohres oder Sterns kann der Schaum zwischen Gummidichtung und Abschlußplatte des Hohlröhrchens in dafür vorgesehene Ausschnitte in der Rohrwandung in das Röhrchen eintreten und dadurch aus dem Druckbehälter austreten.

Obwohl diese Kippventile über einen relativ guten Dichtmechanismus verfügen, wird die zum Freisetzen des Prepolymer/Treibmittel-Gemisches erforderliche Kippbewegung allgemein als Kachteil empfunden. Durch diese Kippbewegung verändert sich die Ausströmrichtung des Gemisches, was das gezielte Ausbringen des Schaums erschwert. Dieser Kippmechanismus hat sich ferner als wenig geeignet für den Anschluß von mechanischen Ausbringhilfen, etwa Spritzpistolen, erwiesen, da sich das Ventilrohr in der Dichtung drehen kann und durch L'rehung der Kippbewegung auszuweichen versucht.

Bekannt sind ferner Tellerventile, in denen das Ventilelement über eine Feder mit einem Widerlager verbunden ist. Als Widerlager dient in der Regel der Boden eines sogenannten Ventilkorbs, der vom oberen Ende des Druckbehälters in den Druckbehälter hineinragt. Der Ventilkorb ist für das auszubringende Material voll durchlässig und dient nur der Abstützung der Feder, die den festen Sitz des Ventilelements am Ventilteller sicherstellt. Durch Herabdrücken des Ventilrohrs mit dem Ventilelernenn kann das Gemisch aus Treibmittel und Prepolymer in den Raum zwischen Ventilelement und Ventilteller gelangen und von dort über das Ventilrohr den Druckbehälter verlassen. Bei Na-cnlassen des Drucks auf das Ventilelement wird dieses von der Feder wieder gegen den Ventilteller gepreßt, so daß kein weiteres Gemisch mehr austreten kann. Noch in dem Ventilraum befindliches Gemisch wird durch seinen Treibmittelgehalt ausgetragen.

Derartige Tellerventile mit Federmechanismus sind gut für den Anschluß an eine Spritzpistole geeignet. Sie haben aber den Nachteil, daß bei Eindiffusion von Feuchtigkeit in den Ventilmechanismus eine Polymerbildung im Federbereich eintritt, der die Funktionsfähigkeit der Feder über kurz oder lang blockiert. Dies führt dazu, dap der Druckbehälter entweder nicht mehr geregelt entleert werden kann oder undicht wird und unkontrolliert abbläst.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb, einen Druckbehälter mit einem Ventil zu schaffen _r der die oben geschilderten Nachteile herkömmlicher Ventile vermeidet und insbesondere eine gute Anschlußmöglichkeit an eine Spritzpistole bietet und zugleich unempfindlich gegen das Eindringen von Feuchtigkeit ist.

Diese Aufgabe wird mit einem Druckbehälter der |j

eingangs geschilderten Art gelöst, bei dem das |j

Tellerventil eine Ummantelung, die innerhalb des 1

Ventilkorbs angeordnet und mit ihrem Boden gegen ■

den Korbboden gelagert ist, in der das Federelement *.-

angeordnet und gegen den Inhalt des Druckbehälters I abgeschlossen ist, aufweist.

Das Tellerventil ermöglicht den einwandfreien
Anschluß des Druckbehälters an eine Spritzpistole
herkömmlicher Bauart. Da das Ventilröhrchen in der ^:;

Richtung der Druckbehälterachse bewegt wird, kann
ein Verdrehen und damit eine Funktionsbeeinträchtiguna nicht mehr eintreten. Das Federelement wird
durch die Ummantelung zuverlässig gegen das Treibmittel/P' »lymer-Gemisch geschützt, so daß selbst bei
in den Druckbehälter eindiffundierender Feuchtigkeit eine Beeinträchtigung der Federfunktion nicht
mehr stattfindet.

Wesentlich ist, daß das Federelement von der Ummantelung wirksam gegen das in dem Druckbehälter enthaltene Prepolymer geschützt wird. Dies kann einerseits dadurch erfolgen, daß das Federelement insge- \ samt von einer Ummantelung umgeben ist. In diesem ' Fall muß die Ummantelung elastisch sein und der Bewegung des Federelements bei der Betätigung des f

Ventilmechanismus folgen. Dies ist beispielsweise I

dann der Fall, wenn das Federelement in eine für f

das Treibmittel/Prepolymer-Gemisch undurchlässige 1

Plastikfolie eingeschweißt ist. In diesem Fall wird §

die Ummantelung mit der darin enthaltenen Feder auf |

der einen Seite vom Boden des Ventilkorbs und auf 1

der anderen Seite von der Unterseite des Ventilele- g

ments gehalten, wobei der Sitz vorzugsweise durch 1

eine von der Unterseite des Ventileleiüents herab- I

reichende Schürze verbessert wird, die die Ummantelung umgibt.

Gemäß einer anderen AusfUhrungsform ist die Feder in einer starren Ummantelung angeordnet, die sich mit ihrem Boden am Korbboden des Ventilkorbs abstützt und nach oben hin offen ist. Die Ummantelung kann aus jedem geeigneten Material bestehen, ist aber vorzugsweise aus für dos Treibmittel/Prepolymer-Gemisch undurchlässigem Kunststoff. An ihrem offenen oberen Ende ist die Ummantelung gemäß dieser Ausführungsform durch ein Dichtelement gegen die Unterseite des Ventilelements abgedichtet, wobei vorzugsweise eine vom Ventilelement nach unten reichende Schürze die Ummantelung an ihrem oberen Ende umgibt und das Dichtelement sich zwischen Schürze und Ummantelung befindet. Das Dichtelement ist vorzugsweise ein O-Ring, der die Ummantelung in der Nähe ihres oberen oder ventilseitigen Endes außen umgibt und zur Verbesserung des Sitzes in eine umlaufende Vertiefung oder Nut eingelassen ist.

Das Federelement ist vorzugsweise eine Spiralfeder, die an ihrem oberen und unteren Ende durch hervorstehende Zapfen gesichert ist.

Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche und werden von den beigefügten Abbildungen näher erläutert. Von den Abbildungen zeigen

Fig.l einen Schnitt durch ein Tellerventil

eines erfindungsgemäßen Druckbehälters,

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kopfteil eines Druckbehälter» mit eingesetztem ventil gemäß der Erfindung; und

Fig. 3 das Ventil gemäß Fig. 1 mit aufgesetztem Ventilrohr in geöffnetem Zustand.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Tellerventil in einem erfindungsgemäßen Druckbehälter. Der Ventilteller 1 weist in seinem Zentrum eine öffnung (2) zur Aufnahme des Ventilrohres (nicht gezeigt) auf. Unterhalb des Ventiltellers (1) befindet sich das Dicht- oder Ventiieiement (3), das deii &Igr;&pgr;&iacgr;'&igr;&bgr;&pgr;-raum des Druckbehälters gegen die Austrittsöffnung (2) im Ventilteller (1) abdichtet. Das Ventilelement (3) wird durch das Federelement (4) gegen den Ventilteller (1) gepreßt wobei sich das Federelement (4), das vorzugsweise aus einer Schraubenfeder besteht, innerhalb einer Ummantelung (6) befindet. Die Ummantelung (6) ist gemäß dieser Ausführungsform zum Ventilelement (3) hin offen, jedoch an ihrer Unterseite geschlossen ausgestaltet; sie ist für das im Druckbehälter befindliche Gemisch aus Treibmittel und Prepolymer undurchlässig. Die Ummantelung (6) befindet sich innerhalb sines für das Treibiulutöl/Pirepolynier-Gcinisch durchlässigen Ventilkorbes (5) und ist mit ihrem Boden (11) gegen den Korbboden (7) abgestützt.

Eine vom Ventilelement (3) herabreichende Schürze (9) umgibt die Ummantelung (6) im Berr ic■:. ihres oberen offenen Endes, Zur Abdichtung des vom Inneren der Ummantelung (6) und des Ventilelements (3) mit der Schürze (9) gebildeten Raumes befindet sich an der Außenseite der Ummantelung (6) im Bereich der Überlappung mit der Schürze (9) ein Dichtelement (8), vorzugsweise ein O-Ring, das in einer umlaufenden Nut angeordnet ist. Durch diese konstruktive Maßnohme wird verhindert, daß Treibmittel und Pre^ol^rnsr in den Fsdsxramn ' 16 ^ sindr iivsn und dort in Gegenwart von Feuchtigkeit polymerisieren.

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Durch diesen Abschluß des Federraumes gegen das Innere des Druckbehälters wird ein einwandfreies Funktionieren des Ventilmechanismus über die Füllungsdauer des Druckbehälters gewährleistet.

Im Inneren des Federraums ist die Schraubenfeder am Boden (11) der Ummantelung (6) durch einen in die Feder eingreifenden Zapfen (10) gesichert. Im Bereich des Ventilelements (3) ist die Feder (4) durch einen entsprechenden Zapfen (12) an der Unterseite (13) des Ventilelements (3) entsprechend befestigt.

Das Ventilelement (3) besteht vorzugsweise aus Gummi oder einem anderen elastischen Material, das zur Ausbildung einer Dichtung gegen den Ventilteller (1) geeignet ist. Durch die vom Federelement (4) ausgeübte Kraft wird das Ventilelement (3) gegen den Ventilteller (1) gepreßt und dichtet so den Innenraum des Druckbehälters nach außen hin ab.

Im Bereich unterhalb der öffnung (2) im Ventilteller (1) befindet sich im Ventilelement (3) eine ringförmige Vertiefung (17), die zur Aufnahme des Ventilrohrs bestimmt ist. Durch Herabdrucken des Ventilrohrs wird zugleich das Federelement (4) zusammengedrückt und eine Öffnung zwischen dem Ventilelement (3) und dem Ventilteller (1) freigegeben, so daß das Treibmittel/Prepolymer-Gemisch aus dem Druckbehälter aus- und über den Ventilraum (15) und Aussparungen in dessen Wandung in das Ventilrohr eintreten kann. Bei Wegfall des Drück« wird die zwischen dem Ventilelement (3) und dem Ventilteller (1) gebildete öffnung durch die Rückstellkraft der Feder (4) wieder verschlossen.

Das Ventilrohr, das mit seiner unteren Seite in die kreisförmicre AussDaruna (17) einareift. raat durch

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die Austrittsöffnung (2) im Ventilteller (1) hervor und wird durch die um die Öffnung (2) herumlaufends Führung (14) zusätzlich gehalten.

Der Ventilteller (1) wird auf herkömmliche Weise mit dem Hanoi u&s Druckfest:=?? Iters verbunden_f beispielsweise durch Umeinanderkrimpsn. Der Korb (5) ist an seines: oberen Ende entsprechend mit dem Rand des Ventiltellers (1) und des Druckbehälterdcms verbunden. Auf diese Weise wird die vom Feder-..eiiisnt (4) üfc.-r den Ummantelungsboden (11) auf den Korbböden (7) ausgeübte Kraft vor der Wandung oder fi

Zarge des Druckbehälters aufgefangen.

Fig. 2 zeigt den oberen oder Domteil eines Druckbehälters mit Tellerventil gemäß der Erfindung. Der eigentliche Druckbehälter besteht aus einem zylindrischen Rohr (21), welches an seinem oberen Ende mit einem Dom (22) verschlossen ist. Dieser weist einen umgebördelten Rand (23) auf, der den Dom (22) auf dem betreffenden Ende des Behälters (21) festhält und gleichzeitig eine dichte Verbindung der Teile herbeiführt. Der Dom (22) ist aus einer runden Platte hergestellt, einem aus Blech ausgeschnittenen Formteil, der durch Umformen die aus der Zeichnung ersichtliche gewölbte Form hat. Der innere Rand des Doms (22) ist, wie bei (24) dargestellt, umgebördelt und dient als Sitz für den Ventilteller (1) des Tellervuntils. Der Ventilteller (1) ist seinerseits mit seinem Rand (27) um | den Rand (24) des Doms (22) gebördelt und dadurch f

gegen diesen abgedichtet. Unterhalb des Ventiltel- &iacgr;;

lers (1) befindet sich der in Fig. 1 dargestellte '

Ventilmechanismus. Der Ventilkorb (5) wird vom

te Ventilteller (1) gehalten, indem der Ventilteller %

(1) um den Rand des Korbs gebördelt ist.

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In der Öffnung (2) des Ventiltellers (1) befindet sich das Ventilrohr (25), das mit seinem unteren Ende in die kreisförmige Aussparung (13) im Ventilteller (3) eingreift und dort aufsitzt. Das Ventilrohr (25) weist oberhalb des Ventilelements (3), jedoch unterhalb des Ventiltellers (1), d.h. im Bereich des Ventilraums (1.5), wenigstens eine Aussparung (26) in seiner Wandung auf, durch die tei Betätigung des Ventils das Treibnsittel/Prepolyitter-Gemisch aus dem Druckbehälter aus- und in das Ventilrohr (25) eintreten kann. Der Ventilmechanismus wird durch F& ibdrücto&igr; des Ventilrohrs (25) betätigt·; wird das Ventil«, hr (25) mieder freigegebt.., so wird das? Ventil üb», die Rückstellkraft des F; rsrelements (4) durch Anspre-jsen des Ventilelements (3) gegen den VsnLi.1 ell^ (1) wieder geschlossen.

Fig. 3 zeigt ein Tellerventil mit aufgesetztem Ventilrohr (25) in herabgedrücktem Zustand, d.h. das Ventilrohr (25) drückt das Ventilelement (3) so weit herunter, daß das in dem Druckbehälter enthaltene Gemisch durch den Ventilkorb (5) an dem Ventilelement (3) vorbei in die Aussparung (26) des Ventilrohrs (25) ein und durch das Rohr (25) aus dem Druckbehälter austreten kann. Das Ventilrohr (25) weist in seinem oberen Bereich ein Schraubengewinde (27) auf, über das eine Schäumvorrichtung, etwa eine Spritzpistole, angeschlossen werden kann. In diesem Fall kann das Ventil auch über den Betätigungsmechanismus der Vorrichtung in üblicher Weise betätigt werden.

Der erfindungsgemäße Druckbehälter ist besonders gut für das Ausbringen von Einkomponentenschaum auf Polyurethanbasis geeignet, der in Gegenwert von Luftfeuchtigkeit aushärtet. Seine Anwendung ist aber nicht auf diesen Zweck beschränkt; er kann üs

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auch zum Ausbringen von beliebigen anderen üblicherweise in Druckbehältern gelieferten Materialien verwandt werden.

Claims (10)

1. SchutzansprUche

   !.Druckbehälter, Insbesondere zum Ausbringen von Treibmittel und Schaumbildner für Polyurethanö<jh*un>e^ "»it &thgr;&idiagr;&pgr;&thgr;!" Tellerventil,, mit einem Ventilteller (1), der den Druckbehälter nach außen hin abschließt und eine Austrittsöffnung (2) aufweist, einem beweglich angeordneten Ventilelement (3), dessen Betätigung die Austrittsöffnung (2) freigibt, einem Federelement (4), das auf das Ventil element (3) wirkt, sowie einem Ventilkorb (5) als Widerlager für das Fedarelement (4 ), gekennzeichnet durch eine Ummantelung (6), die innerhalb des Ventilkorbs (5) angeordnet und mit ihrem Boden (H] gegen den Korbboden (7) gelagert ist, in der das Federelement (4) angeordnet und gegen den Inhalt des Druckbehälters abgeschlossen ist.
2. 2.Druckbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (3) eine in den Druckbehälter weisende umlaufende Schürze (9) aufweist, die die Ummantelung (6) umgreift.
3. 3.Druckbehälter nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ummantelung (6) ein Zylinder ist, der zum Korbboden (7) hin geschlossen und zum Ventilelement (3) hin offen ist, und zwischen Ventilelement (3) und Ummantelung (6) ein Dichtelemeni (8) angeordnet ist.
4. 4.Druckbehälter nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ummantelung (6) und umlaufender Schürze ein Dichtelement (8) angeordnet ist.
5. 5.Druckbehälter nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (8) ein O-Ring ist.
6. 6.Druckbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Ring (8) die Ummantelung (6) in der Nähe ihres ventilseitigen Endes umgibt.
7. 7.Druckbehälter nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) eine Schraubenfeder ist, die an einem Zapfen (10) im Bereich d^s Mantelbodens (11) sowie einem Zapfen (12) an der Unterseite (13) des Ventilelements (3) gelagert ist.
8. 8.Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Führung (14) im Bereich der öffnung {/) des Ventiltellers(1).
9. 9.Druckbehälter nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Ventjlrohr (25)
   mit Aussparungen (26) im Bereich des Ventilraums
   (15) aufweist.
10. 10.Druckbehälter nach Anspruch 9, gekennzeichnet
    durch ein Schraubgewinde (27) am Ventilrohr (25)
    zum Anschluß an den Adapterteil einer Spritzpistole.