DE9306799U1

DE9306799U1 - Überdruckventil für einen wiederbefüllbaren Druckbehälter

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Publication number: DE9306799U1
Application number: DE9306799U
Authority: DE
Original assignee: GRUNDMANN HEINZ-JUERGEN 59368 WERNE DE
Current assignee: GRUNDMANN HEINZ-JUERGEN 59368 WERNE DE
Priority date: 1993-05-06
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1993-07-22
Anticipated expiration: 2003-05-07

Description

grnd0003.002 KH/fr

Anmelder: Heinz-Jürgen Grundmann
Geiststr. 1
4712 Werne-Stockum

Überdruckventil für einen wiederbefüllbaren
Druckbehälter

Die Erfindung betrifft ein Oberdruckventil für einen wiederbefüllbaren Druckbehälter mit einem Verschlußstück, das Einfüll- und Auslaßvorrichtungen enthält und in welches das überdruckventil integriert ist.

Wiederbefüllbare Druckbehälter finden insbesondere als nachfüllbare Sprühflaschen Verwendung. Derartige Sprühflaschen sind mit einem in der Regel flüssigen Sprühgut befüllbar, z. B. Kosmetikprodukte, Reinigungsmittel, Pflegemittel, Öl, Lacke u.s.w. Der zum Versprühen des Sprühgutes notwendige Treibdruck wird bei nachfüllbaren Sprühflaschen dadurch bereitgestellt, daß diese mit
unter Druck stehendem Treibmittel baufschlagt werden, z. B. Druckluft, Kohlendioxyd oder Inertgase. Über ein Sprühventil kann das Sprühgut bedarfsgerecht ausgelassen, d. h. versprüht werden.

Wiederbefüllbare Sprühflaschen sind genauso praktisch und unabhängig einsetzbar wie Einwegsprühflaschen,
bieten darüber hinaus aber wesentliche Vorteile. Dadurch, daß sie beliebig oft wiederbefüllbar sind, ist ihr Einsatz sehr umweltfreundlich, weil Abfall vermie-

den wird. Außerdem können in erheblichem Maße Kosten eingespart werden, weil die Sprühflaschen nur einmal angeschafft werden müssen und danach das Sprühgut in preisgünstigen Großgebinden bezogen werden kann.

Als wiederbefüllbare Druckbehälter sind nach dem Stand der Technik leichte Aluminium- oder Kunststoff laschen mit einem angesetzten Verschlußstück bekannt. Dieses Verschlußstück enthält Einfüllvorrichtungen für Sprühgut und Treibmittel und als Entnahmevorrichtung in der Regel ein Sprühventil. Weiterhin ist als Sicherheitsmaßnahme meist ein überdruckventil in das Verschlußstück integriert.

Der Vorteil eines Überdruckventils liegt darin, daß bei einem Anstieg des Innendrucks des Druckbehälters über einen kritischen Wert vermieden wird, daß der Druckbehälter platzt. Ein kritischer Innendruck kann bei Druckbehältern z. B. dann auftreten, wenn diese erwärmt werden.

Ein Nachteil bisheriger Bauformen von Überdruckventilen liegt darin, daß diese relativ aufwendig im Aufbau und in der Herstellung sind. Meistens sind bei derartigen Überdruckventilen mehrere funktionale Einzelteile, wie Federn, Dichtkörper und Dichtsitze zu einer Baueinheit zusammengesetzt. Eine einfache Wartung, z. B. zur Reinigung ist in der Regel schwierig oder sogar überhaupt nicht durchführbar, wenn die Einzelteile des Überdruckventils nicht demontierbar sind. Wenn nun ein Überdruckventil durch das Sprühgut verschmutzt oder verklebt wird und nicht gereinigt werden kann, wird es unzuverlässig und störanfällig. Die genannten Nachteile

treten insbesondere dann auf, wenn - wie in einigen Bauformen ausgeführt - das Einfüllventil für das Treibmittel und das Oberdruckventil in einer Baueinheit kombiniert werden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Überdruckventil für einen wiederbefullbaren Druckbehälter bereitzustellen, welches einfach und günstig herstellbar ist und leicht montiert und demontiert werden kann. Außerdem soll jederzeit eine zuverlässige Funktion gewährleistet sein.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung vor, daß das Überdruckventil ein ringförmiges, radial vorgespanntes Spannorgan enthält, welches in eine außen umlaufende, ringförmige Vertiefung im Verschlußstück einsetzbar ist, wobei durch das Spannorgan wenigstens eine mit dem Innenraum des Druckbehälters in Verbindung stehende Ventilöffnung verschließbar ist.

Bei dem erfindungsgemäßen Überdruckventil wird das Spannorgan radial vorgespannt in die außen umlaufende, ringförmige Vertiefung im Verschlußstück eingesetzt. Dadurch wird durch das Spannorgan ständig ein radial nach innen gerichteter Druck ausgeübt, durch den eine Ventilöffnung geschlossen gehalten wird.

Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Überdruckventils liegt darin, daß es sehr einfach herstellbar ist. Bei der Herstellung eines Verschlußstücks wird dieses im Normalfall mit Bohrungen und Anschlußgewinden versehen, so daß die Einbringung einer ringförmigen Vertiefung und wenigstens einer in den Innenraum des Druckbehälters reichenden Ventilöffnung nur einen sehr geringen zusätzlichen Herstellungsaufwand darstellt. Die Montage

und Demontage des ringförmigen Spannorgans, welches in die außen umlaufende, ringförmige Vertiefung im Verschlußstück einsetzbar ist, ist sehr leicht durchzuführen. Das Spannorgan ist jederzeit von außen zugänglich, deswegen wird die Wartung des Oberdruckventils, z. B. zur Reinigung, stark vereinfacht. Weiterhin ist durch die einfache Konstruktion und die geringe Anzahl der eingesetzten Bauteile ein hohes Maß an Zuverlässigkeit gewährleistet.

In einer sehr vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Ventilöffnung durch das ringförmige Spannorgan selbst verschließbar. Der Vorteil dieser Konstruktion liegt darin, daß sie mit nur einem einzigen am Verschlußstück angebrachten Bauteil, nämlich dem Spannorgan auskommt. Um das Oberdruckventil zu demontieren, braucht in diesem Falle einfach nur das Spannorgan vom Verschlußstück abgezogen zu werden.

Eine sehr einfache Montage und Demontage des Spannorgans ergibt sich, wenn das ringförmige Spannorgan ein aus einem elastischen Material bestehender Ring ist. Insbesondere bei Druckbehältern mit geringem Innendruck kann der aus elastischem Material bestehende Ring ohne Zuhilfenahme von Werkzeug gewartet werden. Durch den Einsatz unterschiedlich elastischer Materialien ist eine Einstellung des Auslösedruckes des Oberdruckventils in einem sehr weiten Bereich mögich. Ferner kann durch den Einsatz entsprechender Materialien eine gute Dichtwirkung bezüglich der Ventilöffnung erzielt werden.

Die Vorteile, die sich beim Einsatz eines O-Ringes als ringförmigen Spannorgan ergeben, bestehen darin, daß O-Ringe mit sehr geringen Toleranzabweichungen in ihren Abmessungen erhältlich sind. Auf diese Weise kann eine jederzeit exakt reproduzierbare Dichtwirkung erzielt werden.

Werden bei höheren Innendrücken entsprechend höhere, radial nach innen gerichtete Dichtungskräfte vom Spannorgan gefordert, bietet sich zweckmäßigerweise eine Ausbildung des ringförmigen Spannorgans als Metallring an. Damit sind auch bei geringen Abmessungen zuverlässig höhere Kräfte zur Abdichtung der Ventilöffnung aufbringbar.

Bei einer weiteren, vorteilhaften Ausführungsform wirkt das ringförmige Spannorgan auf ein die Ventilöffnung verschließendes, separates Dichtorgan. Diese Konstruktion bietet den Vorteil, daß das mit dem im Inneren des Druckbehälters befindlichen Medien in Berührung kommende Dichtorgan aus einem beliebigen Werkstoff bestehen kann, und zwar unabhängig vom Material des Spannorgans. Diese Maßnahme kann z. B. beim Einsatz hochreinen oder korrosiven Sprühgutes sinnvoll sein.

Bei der Verwendung von Spannorganen aus elastischem Material, insbesondere O-Ringen, wird die außen umlaufende, ringförmige Vertiefung im Verschlußstück mit gegeneinaner geneigt verlaufenden Seitenflanken ausgebildet. Durch diese Maßnahme ergeben sich jederzeit definierte, ringförmige Dichtflächen.

Bei geringem Innendruck des Druckbehälters und der Verwendung von Spannorganen aus elastischem Material, welche einen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, ist es sinnvoll, die ringförmige Vertiefung im Verschlußstück mit einem halbrunden Querschnitt auszustatten. Zweckmaßigerweise korrespondiert der Radius des halbrunden Querschnitts der ringförmigen Vertiefung mit dem Querschnitt des Spannelements.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Oberdruckventils anhand von Zeichnungen dargestellt. Es zeigen im einzelnen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Verschlußstück mit einem O-Ring als
Spannorgan, der selbst die Ventilöffnung verschließt;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch ein Verschlußstück, bei dem das ringförmige Spannorgan auf ein die Ventilöffnung verschließendes Dichtorgan wirkt.

In Fig. 1 ist das Verschlußstück mit dem Bezugszeichen 1 versehen. An seinem unteren Ende weist das Verschlußstück 1 ein Gewinde 2 auf, welches in einen nicht dargestellten Druckbehälter einschraubbar ist. An seinem oberen Ende weist das Verschlußstück 1 ein Gewinde 3 auf, auf welches ein nicht dargestelltes Sprühventil aufschraubbar ist. Auf der einen Seite enthält das Verschlußstück 1 ein Ventil 4 zur Einfüllung von Treibmittel.

Mit dem Bezugszeichen 5 ist eine um das Verschlußstück außen umlaufende, ringförmige Vertiefung bezeichnet, welche einen keilförmigen Querschnitt hat. In die ringförmige Vertiefung 5 ist der O-Ring 6 eingesetzt. Der Durchmesser des O-Ringes 6 ist so bemessen, daß er eine radial nach innen gerichtete Kraft auf die Innenseite der ringförmigen Vertiefung 5 ausübt. Dadurch wird die Ventilöffnung 7, die vom Inneren des Verschlußstücks in den Grund der ringförmigen Vertiefung 5 mündet, durch den O-Ring 6 dicht verschlossen.

In Fig. 2 ist ein Längsschnit durch ein erfindungsgemäßes Verschlußstück 1 dargestellt, bei dem ein ringförmiges Spannorgan 8, welches z. B. durch einen Ring aus elastischem Material gebildet wird, auf ein die Ventilöffnung 7 wirkendes Dichtorgan 9 wirkt. Durch das ringförmige Spannorgan 8 wird das Dichtorgan 9 dicht in die Ventilöffnung 7 gepreßt. Der übrige Aufbau des Verschlußstücks 1 ist mit dem Aufbau des Verschlußstücks 1 aus Fig. 1 identisch.

Ein überdruckventil der erfindungsgemäßen Art funktioniert folgendermaßen: Baut sich im Innenraum des Druckbehälters ein zu hoher Druck auf, überträgt sich dieser über die Ventilöffnung 7 auf die Innenfläche des O-Rings 6. Dadurch erfährt der O-Ring 6 an seinem Umfang radial nach außen gerichtete Kräfte, die seinen Durchmesser vergrößern. Dadurch hebt sich der O-Ring 6 aus der ringförmigen Vertiefung 5. Durch den dabei zwischen dem O-Ring 6 und der Wandung der ringförmigen Vertiefung 5 freiwerdenden Spalt, kann der Überdruck aus dem Innenraum des Druckbehälters entweichen.

Entsprechend ist die Funktion eines erfindungsgemäßen Überdruckventils gemäß Fig. 2. Hierbei erfährt das Dichtorgan 9 eine radial nach außen gerichtete Kraft, übersteigt diese Kraft einen durch das ringförmige Spannorgan 8 vorgegebenen Wert, wird das Dichtorgan 9 radial nach außen aus der Ventilöffnung 7 gehoben und der Oberdruck kann durch den dabei zwischen dem Dichtorgan 9 und der Ventilöffnung 7 entstehenden Spalt entweichen.

- Ansprüche -

Claims

GRND0003.001 KH/fr Schutzansprüche

1. Überdruckventil für einen wiederbefüllbaren
Druckbehälter mit einem Verschlußstück, das Einfüll- und Auslaßvorrichtungen enthält und in welches das Oberdruckventil integriert ist,

dadurch gekennzeichnet,
daß das überdruckventil ein ringförmiges, radial vorgespanntes Spannorgan (6, 8) enthält, welches in eine außen umlaufende, ringförmige Vertiefung (5) im Verschlußstück (1) einsetzbar ist, wobei durch das Spannorgan (6, 8) wenigstens eine mit dem Innenraum des
Druckbehälters in Verbindung stehende Ventilöffnung (7) verschließbar ist.

2. überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilöffnung (7) durch das ringförmige Spannorgan (6) selbst verschließbar ist.

3. überdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Spannorgan (6) ein aus einem elastischen Material bestehender Ring ist.

4. überdruckventil nach Anpsruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Spannorgan (6) ein O-Ring ist.

2 -

5. Oberdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Spannorgan (6, 8) ein Metallring ist.

6. Oberdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ringförmige Spannorgan (8) auf ein die Ventilöffnung (7) verschließendes Dichtorgan (9) wirkt.

7. Oberdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Vertiefung (5) im Verschlußstück (1) gegeneinander geneigt verlaufende Seitenflanken enthält.

8. Oberdruckventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ringförmige Vertiefung (5) im Verschlußstück (1) einen halbrunden Querschnitt hat.