WO1997000809A1 - Hochdruckbehälter mit einem in den flaschenhals einschraubbaren regel- bzw. absperrventil - Google Patents

Hochdruckbehälter mit einem in den flaschenhals einschraubbaren regel- bzw. absperrventil Download PDF

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Klaus Hornberger
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Interspiro Gmbh
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Definitions

  • High pressure container with a control or shut-off valve that can be screwed into the bottle neck.
  • the invention relates to a high-pressure container, such as is used in particular as a so-called compressed gas bottle for breathing apparatus or diving equipment.
  • the invention particularly relates to devices of this type which are equipped with control or shut-off valves and for which a so-called valve protection is not provided.
  • High-pressure containers of the type mentioned are known in manifold embodiments and have to meet certain safety requirements, which are specified by regulations.
  • the threaded neck of the control or shut-off valve which is screwed into the bottle neck of the pressure vessel, usually a compressed air bottle, and is internationally most standardized and matched to the dimensions of the bottle neck is most stressed and prone to failure.
  • the invention therefore primarily aims to provide a device with increased safety against break-off for the control valves used in the pressure vessels mentioned above, with the additional requirement that the increase in safety should be achieved without major changes having to be made to existing devices, So, for example, the previous valves have been replaced by changed dimensions and therefore the connection standards have to be changed. Existing devices should also be easy to retrofit if possible.
  • these requirements are to be met in the case of a bottle-like high-pressure container of the type described at the beginning with a control or shut-off valve which can be screwed into the bottle neck in that an additional support which increases the safety against breaking off of the valve is provided between the valve housing and the bottle body. which is arranged around the bottle neck and the threaded connector of the valve and surrounds these parts at a preferably small distance.
  • the support for the valve can be formed from several parts. However, this support for the valve can also be designed as a preferably cylindrical sleeve or the like.
  • This cylindrical sleeve which serves as a support for the valve, can have a stepped inner diameter which is adapted on one part of its length to the outer diameter of the bottle neck and the other part to the diameter of the threaded connector.
  • the distance between the support points or surfaces for the support ring on the valve and the outer surface of the pressure vessel directly adjacent to the bottle neck should only slightly exceed the length of this sleeve-shaped support ring, so that the support ring after screwing the threaded connection of the valve into the bottle neck is still freely rotatable about its axis. This makes it easy to check whether a bend or the like has caused bending or the like.
  • the support ring can also be provided with an internal thread and can be designed to be screwable either onto the threaded connector of the valve or onto the bottle neck provided with an external thread.
  • the support element can also be formed from two threaded sleeves which can be screwed into one another and which can be rotated relative to one another and can thus be lengthened or shortened telescopically in their overall length.
  • the support element can be designed as a ring divided in the axial direction into at least two half-shells or segments, the parts of which can be connected to one another by means of clamping elements, such as screws, clamping sleeves or the like.
  • the additional support according to the invention between the valve body and the bottle body means that significantly higher values for the safety against breakage of the valve can be achieved. From a constructional point of view, the invention allows for a variety of possible designs. In the drawing, a device equipped with the support according to the invention is shown with the parts essential for understanding as an example.
  • a compressed air bottle 1 is assumed, the bottle neck 11 of which has a conical internal thread 111.
  • a valve 2 is screwed into the bottle neck, which has a conical threaded connector 21 and its dimensions, i.e. corresponds, in particular in its connection and housing dimensions, to conventional, standardized valves or valve housings.
  • the valve may be in operation and especially during transport. exposed to strong mechanical stress from impacts and the like, which have a particular effect on the threaded connector, which can be bent and even broken off as a result.
  • an additional support or stiffening is provided between the compressed air bottle 1 and the valve housing, which in the illustrated embodiment consists of a cylindrical support ring 3.
  • This support ring 3 is adapted with its inner diameter on the one hand to the outer diameter of the bottle neck 11 and with an inwardly offset edge 31 to the diameter of the threaded connector 21 and engages at a small distance around the bottle neck 11 and threaded connector 21. Its length is such that, when the valve is screwed into the bottle neck, it extends from the system on the outside of the bottle body to approximately a projection or a support surface 22 on the valve housing. If possible, a small distance should be guaranteed. A resulting larger distance should be compensated for using shims.
  • the required length of the support sleeve can be easily adjusted by turning the threaded sleeves towards each other. Such a possibility of modification is indicated in the drawing by the dash-dotted line 33.
  • the support ring can be divided into two half-shells or three or more segments, which are held together by clamping elements.
  • the support ring can also be provided with an internal thread, in order, for example, to be able to screw it onto a bottle neck with an external thread or the threaded connector of the valve.

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Abstract

Bei einem insbesondere als Druckgasflasche für Atemschutz- oder Tauchgeräte dienenden Hochdruckbehälter (1) mit einem in den Flaschenhals einschraubbaren Regel- bzw. Absperrventil (2) ist zur Erhöhung der Stabilität und Abbruchsicherheit zwischen dem Ventilgehäuse und dem Flaschenkörper eine zusätzliche Abstützung (3) vorgesehen, die rings um den Flaschenhals (11) und den Gewindestutzen (21) des Ventils herum angeordnet ist und diese Teile in vorzugsweise geringem Abstand umgibt. Diese Abstützung (3) kann aus mehreren Teilen gebildet oder als zylindrische Hülse oder dergleichen ausgebildet sein, und der Abstand zwischen den Abstützpunkten bzw. -flächen für den Abstützring am Ventil und der unmittelbar an den Flaschenhals angrenzenden Aussenfläche des Druckbehälters sollte die Länge dieses zylindrischen Abstützringes nur geringfügig überschreiten.

Description

Hockdruckbehälter mit einem in den Flaschenhals einschraubaren Regel- bzw. Absperrventil.
Beschreibung
Die Erfindung betrifft einen Hochdruckbehalter, wie er insbesondere als sogenannte Druckgasflasche für Atem¬ schutz- oder Tauchgeräte zum Einsatz kommt. Die Erfindung betrifft insbesondere solche Geräte dieser Art, die mit Regel- bzw. Absperrventilen ausgerüstet sind und für die ein sogenannter Ventilschutz nicht vorgesehen ist.
Hochdruckbehalter der besagten Art sind in mannig¬ fachen Ausführungsformen bekannt und müssen bestimmte Sicher¬ heitsanforderungen erfüllen, die durch Verordnungen vorgege¬ ben sind. Hierzu gehört u.a., daß das Regelventil, das viel¬ fach mit einem konischen Gewindestutzen in den Hals des flaschenförmigen Druckbehälters einschraubbar ist, Stöße oder Schläge, die in irgendeiner Richtung, insbesondere quer zur Flaschenhalsachse, ausgeübt werden könnten, abfangen kann, ohne daß Undichtigkeiten entstehen und es möglicherweise sogar zu einem Abbrechen des Ventils und einer Gefährdung der Benutzer kommt. Am stärksten beansprucht und störanfällig ist hierbei der Gewindestutzen des Regel- bzw. Absperrventils, der in den Flaschenhals des Druckbehälters, in der Regel also einer Druckluftflasche, eingeschraubt und in seinen Abmessun¬ gen international genormt und auf die Abmessungen des Fla¬ schenhalses abgestimmt ist.
Es hat sich ergeben, daß die derzeitigen Ausfüh¬ rungsformen der Ventile den durch die Prüfnormen vorgegebenen Sicherheitswerten bei den im Betrieb auftretenden Anforde¬ rungen aus unterschiedlichen Gründen nicht in allen Fällen gerecht werden und daß sie auch nicht immer ausreichen, eine höchstmögliche Sicherheit gegen ein Abbrechen eines Ventils zu erzielen.
Die Erfindung bezweckt daher in erster Linie die Schaffung eines Gerätes mit einer erhöhten Abbruchsicherheit für die bei vorstehend genannten Druckbehältern verwendeten Regelventile, wobei die zusätzliche Forderung besteht, daß die Erhöhung der Sicherheit erzielt werden soll, ohne daß größere Änderungen an vorhandenen Geräten vorgenommen werden müssen, also beispielsweise die bisherigen Ventile gegen in ihren Abmessungen geänderte ausgetauscht und damit die Anschlußnormen geändert werden müssen. Auch sollten vorhandene Geräte nach Möglichkeit leicht nachrüstbar sein.
Diese Forderungen sind gemäß der Erfindung bei einem flaschenartigen Hochdruckbehalter der eingangs beschriebenen Art mit einem in den Flaschenhals einschraubbaren Regel- bzw. Absperrventil dadurch zu erfüllen, daß zwischen dem Ventil- gehäuse und dem Flaschenkörper eine die Abbruchsicherheit für das Ventil erhöhende zusätzliche Abstützung vorgesehen ist, die rings um den Flaschenhals und den Gewindestutzen des Ventils herum angeordnet ist und diese Teile in vorzugsweise geringem Abstand umgibt. Die Abstützung für das Ventil kann aus mehreren Teilen gebildet sein. Man kann diese Abstützung für das Ven¬ til aber auch als vorzugsweise zylindrische Hülse oder der¬ gleichen ausbilden. Diese als Abstützung für das Ventil dienende zylindrische Hülse kann einen stufenförmig abge¬ setzten Innendurchmesser besitzen, der auf dem einen Teil seiner Länge an den Außendurchmesser des Flaschenhalses und dem anderen Teil an den Durchmesser des Gewindestutzens ange¬ paßt ist. Der Abstand zwischen den Abstützpunkten bzw. -flä¬ chen für den Abstützring am Ventil und der unmittelbar an den Flaschenhals angrenzenden Außenfläche des Druckbehälters sollte die Länge dieses hülsenförmigen Abstützringes nur geringfügig übersteigen, so daß der Stützring nach dem Ein¬ schrauben des Gewindestutzens des Ventils in den Flaschenhals noch frei um seine Achse drehbar ist. Dadurch wird leicht überprüfbar, ob möglicherweise durch einen Stoß oder derglei¬ chen eine Verbiegung oder dergleichen Schädigung eingetreten ist. Man kann andererseits den Abstützring aber auch mit Innengewinde versehen und ihn entweder auf den Gewindestutzen des Ventils oder auf den mit Außengewinde versehenen Fla¬ schenhals aufschraubbar ausbilden. Auch kann man das Abstütz¬ element aus zwei ineinander schraubbaren Gewindehülsen bil¬ den, die zueinander verdrehbar und dadurch in ihrer Gesamt¬ länge teleskopartig verlänger- bzw. verkürzbar sind. Schlie߬ lich kann das Abstützelement als in axialer Richtung in zumindest zwei Halbschalen oder Segmente unterteilter Ring ausgebildet sein, dessen Teile durch Spannelemente, wie Schrauben, Spannhülsen oder dergleichen miteinander verbind¬ bar sind. Eine solche Ausführungsmöglichkeit hat den Vorteil, daß eine Nachrüstung vorhandener Geräte mit der erfindungs- gemäßen Abstützung ermöglicht wird ohne daß eine Demontage von Ventil und Druckbehälter notwendig wird. In allen Fällen sind durch die erfindungsgemäße zusätzliche Abstützung zwischen Ventilkörper und Flaschenkörper wesentlich erhöhte Werte für die Abbruchsicherheit des Ventils zu erzielen. In konstruktiver Hinsicht läßt die Erfindung mannig¬ fache Ausführungsmöglichkeiten zu. In der Zeichnung ist ein mit der erfindungsgemäßen Abstützung ausgerüstetes Gerät mit den zum Verständnis wesentlichen Teilen als Beispiel dargestellt.
Bei dem dargestellten Beispiel ist von einer Druck¬ luftflasche 1 ausgegangen, deren Flaschenhals 11 ein koni¬ sches Innengewinde 111 besitzt. In den Flaschenhals ist ein Ventil 2 eingeschraubt, das einen konischen Gewindestutzen 21 besitzt und in seinen Abmessungen, d.h. insbesondere in sei¬ nen Anschluß- und Gehäusemaßen herkömmlichen, genormten Ven¬ tilen bzw. Ventilgehäusen entspricht. Das Ventil ist im Betrieb und insbesondere während des Transportes u.U. einer starken mechanischen Beanspruchung durch Stöße und der¬ gleichen ausgesetzt, die sich besonders auf den Gewinde- stutzen auswirken, der dadurch verbogen und sogar abgebrochen werden kann.
Um das zu verhindern ist erfindungsgemäß zwischen der Druckluftflasche 1 und dem Ventilgehäuse eine zusätzliche Abstützung bzw. Versteifung vorgesehen, die bei dem darge¬ stellten Ausführungsbeispiel aus einem zylindrischen Abstütz- ring 3 besteht. Dieser Abstützring 3 ist mit seinem Innen¬ durchmesser einerseits an den Außendurchmesser des Fla¬ schenhalses 11 und mit einem nach innen abgesetzten Rand 31 an den Durchmesser des Gewindestutzens 21 angepaßt und greift in geringem Abstand um Flaschenhals 11 und Gewindestutzen 21 herum. Seine Länge ist so bemessen, daß er bei in den Fla¬ schenhals eingeschraubtem Ventil von der Anlage an der Außenseite des Flaschenkörpers bis ungefähr an einen Vor¬ sprung bzw. eine Stützfläche 22 am Ventilgehäuse reicht. Ein geringer Abstand sollte nach Möglichkeit gewährleistet sein. Ein sich ergebender größerer Abstand sollte durch Ausgleichs- Scheiben ausgeglichen werden. Wird der Abstützring durch zwei teleskopartig ineinander schraubbare Gewindehülsen ersetzt, ist die erforliche Länge der Abstützhülse leicht durch Verdrehen der Gewindehülsen zuueinander einstellbar. Eine solche Abwandlungsmöglichkeit ist in der Zeichnung durch die strichpunktierte Linie 33 angedeutet.
Weitere Abwandlungen des beschriebenen Ausführungs- beispiels sind im Rahmen der Erfindung in mannigfacher Hinsicht möglich. So kann beispielsweise der Abstützring in zwei Halbschalen oder drei oder mehr Segmente unterteilt sein, die durch Spannelemente zusammengehalten werden. Andererseits kann man den Abstützring auch mit Innengewinde versehen, um ihn beispielsweise auf einen mit Außengewinde versehenen Flaschenhals oder den Gewindestutzen des Ventils aufschrauben zu können.

Claims

Patentansprüche
1. Hochdruckbehalter, insbesondere als Druckgasflasche für Atemschutz- oder Tauchgeräte, mit einem in den Flaschen¬ hals einschraubbaren Regel- bzw. Absperrventil, dadurch gekennzeichet, daß zwischen dem Ventilgehäuse und dem Flaschenkörper eine die Abbruchsicherheit für das Ventil erhöhende zusätzliche Abstützung vorgesehen ist, die rings um den Flaschenhals und den Gewindestutzen des Ventils herum angeordnet ist und diese Teile in vorzugsweise geringem Abstand umgibt .
2. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß die Abstützung für das Ventil aus mehreren Teilen gebildet ist.
3. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß die Abstützung für das Ventil als zylindrische Hülse oder dergleichen ausge¬ bildet ist.
4. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zur Abstützung für das Ventil dienende zylindrische Hülse einen stufenförmig abgesetzten Innendurchmesser besitzt, der auf dem einen Teil seiner Länge an den Außendurchmesser des Flaschenhalses und dem anderen Teil an den Durchmesser des Gewindestutzens angepaßt ist.
5. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand zwischen den Abstützpunkten bzw. -flächen für den Abstützring am Ventil und der unmittel¬ bar an den Flaschenhals angrenzenden Außenfläche des Druck¬ behälters die Länge dieses zylindrischen Abstützringes nur geringfügig überschreitet.
6. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch .gekennzeichnet, daß der Abstützring mit Innengewinde versehen und entweder auf den Gewindestutzen oder auf den mit Außen¬ gewinde versehenen Flaschenhals aufschraubbar ausgebildet ist.
7. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement als in axialer Rich¬ tung in zumindest zwei Halbschalen oder Segmente unterteilter Ring ausgebildet ist, dessen Teile durch Spannelemente, wie Schrauben, Spannhülsen oder dergleichen Elemente miteinander verbindbar sind.
8. Hochdruckbehalter mit Regel- bzw. Absperrventil nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Abstützelement aus zwei ineinander schraubbaren Gewindehülsen gebildet ist, die zueinander ver¬ drehbar und dadurch in ihrer Gesamtlänge teleskopartig ver¬ länger- bzw. verkürzbar sind.
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