DE4319910C2 - Wiederbefüllbare Druckgaskapsel - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine wiederbefüllbare Druckgaskapsel, insbesondere für Heimsyphone, druckgasbetriebene Handgeräte u. dgl., gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Durch die FR(-PS)1 368 185 A wurde eine Druckgasflasche mit einem in deren Öffnung einschraubbaren Ventil bekannt, bei dem der durch eine Kugel gebildete Ventilkörper in einer aus zwei miteinander verschraubten Teilen zusammengesetzten Aufnahme gehalten ist, die in eine Gewindebohrung der Druckgasflasche eingeschraubt ist. Dabei ist einer der beiden Teile der Aufnahme mit einer durchbohrten Zwischenwand versehen, an der ein Ventilsitz abgestützt ist. Dieser Ventilsitz ist aus Kunststoff hergestellt und stützt sich an der Zwischenwand des einen Teiles der Aufnahme ab.

Der Nachteil dieser bekannten Lösung liegt im erfor­ derlichen sehr erheblichen Herstellungsaufwand, der allein schon durch die vielen Gewinde gegeben ist. Außerdem ergeben sich bei dieser bekannten Lösung auch sicherheitstechnische Probleme im Falle eines Brandes. In einem solchen Fall erhöht sich der Druck im Inneren der Druckgasflasche aufgrund der entsprechend hohen Temperatur auf ein gefährliches Maß, auch wenn es zu einer Zerstörung des aus Kunststoff hergestellten Ventilsitzes kommt. So wird in einem solchen Fall die als Ventilkörper dienende Kugel gegen den Rand der Bohrung der Zwischenwand gedrückt und schließt diese ab. Auch wenn die Kugel mit dem Rand der Bohrung nicht vollkommen dicht abschließt, so kann das Gas nur langsam ent­ weichen, so daß es trotz einer kleinen Undichtheit zu einem gefährlichen Ansteigen des Druckes kommen kann.

Durch die EP 258 057 A2 wurde eine wiederbefüllbare Kapsel bekannt, bei der auf dem Hals der Kapsel ein kappenartig ausgebildeter Körper, der einen an seiner Innenseite angeordneten, als Ventilsitz dienenden O-Ring hält, befestigt ist, und der mit einem kegelförmigen Ventilkörper zusammenwirkt, der frei im Inneren des kappenartigen Körpers gehalten ist.

Dabei ergibt sich jedoch das Problem einer relativ aufwendigen Herstellung und einer sehr mangelhaften Führung des Ventilkörpers, was zu Undichtheiten führen kann.

Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und eine Kapsel der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, die sich einfach und rasch herstellen läßt.

Erfindungsgemäß wird dies bei einer wiederbefüllbaren Druckgaskapsel der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht.

Durch diese Maßnahmen läßt sich das durch den Ventil­ sitz und den Ventilkörper gebildete Ventil sehr einfach in eine Kapsel einbauen, wobei dies auch bei kleinen Kapseln, wie sie für Heimsyphone, mit Druckgas betriebene Waffen oder Handgeräte, wie z. B. Klammermaschinen u. dgl. verwendet werden, möglich ist. Außerdem wird durch die Vermeidung von Gewinden auch die Aus­ bildung von Kerbrissen vermieden, wie sie bei Gewinden, insbe­ sondere Gewinden mit kleinem Durchmesser, leicht auftreten können vermieden.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt auch darin, daß sich im wesentlichen glatte Flächen ergeben, wodurch die Gefahr des Ansetzens von Schmutzpartikel wesentlich verringert wird.

Durch die EP 412 773 A1 wurde zwar bereits eine Druckgaskapsel bekannt, bei der ein Verschluß von einem Bördelrand der Kapsel übergriffen ist, doch handelt es sich dabei um einen durchstoßbaren Membran-Verschluß, sodaß eine solche Kapsel nicht wiederbefüllbar ist.

Durch die Merkmale des Anspruches 2 kann das Eindringen von Schmutzpartikel beim Wiederbefüllen einer erfindungsgemäßen Kapsel sicher verhindert werden.

Die Merkmale des Anspruches 3 gewährleisten eine sichere Halterung des Haltekörpers und damit auch der den Ventilsitz aufweisenden Dichtung. Außerdem kann durch Zwischenlage einer weiteren Dichtung, der den Haltekörper umgebende und von der Innenwand der Druckgaskapsel begrenzte Ringraum sehr einfach abgedichtet werden.

Durch die Merkmale des Anspruches 4 ergibt sich ein einfacher und leicht zu montierender Aufbau des Ventiles, das auch sehr leicht in der Druckgaskapsel verankert werden kann. Dazu genügt es, den Filter, die Feder und den Ventilkörper in die Aufnahme zu stecken und diese in die Druckgaskapsel einzusetzen, wonach nach dem Aufsetzen des Halteteiles samt Dichtungen, der obere Rand der Druckgaskapsel nach innen umgebördelt werden kann.

Die Merkmale des Anspruches 5 ermöglichen es, lediglich den konischen Abschnitt feiner zu bearbeiten, da nur dieser mit dem Ventilsitz zusammenwirkt. Außerdem ergibt sich durch den ge­ ringen Ringspalt zwischen dem Ventilkörper und der Aufnahme eine Drosselwirkung, die beim Füllen der Druckgaskapsel die pro Zeiteinheit einströmende Gasmenge begrenzt.

Dies ermöglicht es, die Füllung der Druckgaskapsel zeitgesteuert vorzunehmen und danach die eingefüllte Menge durch Wiegen der Kapsel vor und nach der Befüllung zu ermitteln. Dies ermöglicht gleichzeitig auch eine Kontrolle der Kapsel auf allfällig eingedrungene Schmutzpartikel, da diese die Durchlässigkeit des Filters herabsetzen und den Ringspalt zwischen dem Ventilkörper und der Aufnahme verlegen, wodurch sich der Strömungswiderstand für das einströmende Gas entsprechend erhöht. Letzteres hat einen geringeren Befüllungsgrad, verglichen mit sauberen Kapseln zur Folge, sodaß diese leicht erkannt und ausgeschieden werden können.

Eine Verschmutzung von Druckgaskapseln kann insbe­ sondere bei einem Einsatz der Kapseln in schadhaften mit Druckgas betriebenen Bereitern von cremig pastösen Massen, wie z. B. Sahne- Bereitern u. dgl. nicht ausgeschlossen werden.

Durch die Merkmale des Anspruches 6 ist sichergestellt, daß der Ventilkolben auch dann sicher in der Druckgaskapsel gehalten wird, wenn der Ventilsitz zerstört wurde.

Weiters kann vorgesehen sein, daß der Ventilkörper einen Führungsabschnitt aufweist, der mit Spiel in den den kleineren lichten Durchmesser aufweisenden rohrartigen Abschnitt des Halteteiles hineinragt.

Damit wird eine sehr sichere Führung des Ventilkörpers sichergestellt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann weiters vorgesehen sein, daß zumindest die den Ventilsitz aufweisende Dichtung aus einem nur wenig hitzebeständigen Ma­ terial, wie z. B. Kunststoff hergestellt ist.

Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß im Falle einer zu großen Hitzeeinwirkung, wie sie z. B. bei einem Brand gegeben ist, die den Ventilsitz tragende Dichtung zerstört wird und damit auch die Abdichtung des Inneren der Druckgaskapsel gegen die Umgebung. Dadurch kann das unter Druck stehende Gas abströmen, wobei aber aufgrund des Umstandes, daß der lichte Durchmesser des einen rohrartigen Abschnittes des Halteteiles kleiner als der größte Durchmesser des Ventilkörpers ist, dieser durch das ausströmende Gas nicht weggeschleudert werden kann.

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann vorge­ sehen sein, daß der Halteteil mit seinem einen rohrartigen Ab­ schnitt über den Bördelrand der Kapsel hinaus vorragt.

Auf diese Weise ist es möglich Kapseln unverwechselbar von solchen zu unterscheiden, bei denen der eine rohrartige Abschnitt des Halteteiles nicht vorsteht, da solche Kapseln aufgrund des vorragenden Abschnittes nur einen bestimmten Aufnahmeteil paßt, bzw. nur in einem solchen geöffnet werden kann. Dabei können durch Festlegung unterschiedlicher Längen des vorragenden Abschnittes des Halteteiles auf einfache Weise z. B. mit verschiedenen Gasen gefüllte Kapseln oder mit unterschiedlichen Drücken gefüllte Kapseln ganz bestimmten Aufnahmeteilen zugeordnet werden, wobei eine Verwechslung sicher ausgeschlossen werden kann.

Außerdem eignet sich der vorragende Abschnitt des Halteteiles auch für eine sichere Abdichtung gegenüber dem Aufnahmeteil bei Kapseln die mit höheren Drücken, z. B. 100 Bar gefüllt sind. So kann der vorragende Abschnitt in einen im entsprechenden Aufnahmeteil gehaltenen O-Ring eingeführt werden, wodurch eine weit bessere Abdichtung erzielt werden kann, als mit einer rein stirnseitigen Abdichtung, wie dies bei den herkömmlichen Kapseln erfolgen muß.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher er­ läutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Kapsel im geschlossenen Zustand des Ventiles,

Fig. 2 die Kapsel nach der Fig. 1 im geöffneten Zustand des Ventiles und

Fig. 3 einen Schnitt durch eine weitere Variante einer erfindungsgemäßen Kapsel.

Die Kapsel 1 weist eine stirnseitige Bohrung 2 auf, die mit einer Ringschulter 3 versehen ist, an der sich eine im wesentlichen topfförmige Aufnahme 4 mit einem Flansch 5 abstützt.

Auf diesem Flansch 5 stützt sich eine Dichtung 6 ab, in die ein Ventilsitz 21 für einen Ventilkörper 7 eingearbeitet ist.

Diese Dichtung 6 ist weiters von einem Halteteil 8 gehalten, der zwei über eine Ringschulter 9 miteinander ver­ bundene rohrartige Abschnitte 10 und 11 aufweist, von denen der letztere einen Führungsabschnitt 22 des Ventilkörpers 7 in seiner geschlossenen Stellung mit nur geringem Spiel umgibt. Der Abschnitt 10 des Halteteiles 8 ist in den den größeren Durchmesser aufweisenden Bereich der Bohrung 2 der Kapsel 1 eingesetzt.

Gehalten wird der Halteteil 8 von einer weiteren Dichtung 12, die an der Innenwand der Bohrung 2 anliegt und sich an der Ringschulter 9 des Halteteiles 8 und der Innen­ seite eines nach innen gerichteten Bördelrandes 13 der Kap­ sel 1 abstützt.

Die Aufnahme 4 weist in ihrem Boden 24 eine Zuströmöffnung 14 auf. Diese ist von einem Filter 15 über­ deckt, an dem sich über eine Zwischenplatte 16 eine Feder 17 abstützt, die in eine stirnseitige Bohrung 18 des Ventilkör­ pers 7 eingreift und diesen gegen den Ventilsitz 21 vorspannt. Weiters ist der zweite zylindrische Abschnitt 23 des Ventil­ körpers 7 in der Aufnahme 4 mit geringem Spiel geführt.

Der Ventilkörper 7 liegt mit seinem konischen Ab­ schnitt 19 an der Dichtung 6, bzw. an dem Ventilsitz 21 an. Diese Dichtung 6, in die der Ventilsitz 21 eingearbeitet ist, ist aus einem nur wenig hitzebeständigen Material, wie z. B. Kunststoff hergestellt, und verliert ihre Formbeständigkeit bei zu hohen Temperaturen, die eine entsprechende Drucksteige­ rung im Inneren der Druckgaskapsel bedingen. Durch die man­ gelnde Formbeständigkeit der Dichtung 6 bei höheren Temperatu­ ren, wie sie z. B. bei einem Feuer auftreten, ist sicherge­ stellt, daß Gas durch die entstehenden Undichtheiten gefahrlos abströmen kann, wobei durch den Umstand, daß der Bördelrand 13 die Ringschulter 9 des Halteteiles übergreift, und der Ventil­ körper 7 im Abschnitt 23, einen den lichten Durchmesser des Abschnittes 11 des Halteteiles 8 übersteigenden Durchmesser aufweist, sichergestellt ist, daß der Ventilkörper 7 nicht we­ gegschleudert werden kann. Dadurch ist auch bei unsachgemäßer Handhabung der Kapsel 1 ein Höchstmaß an Sicherheit gewähr­ leistet.

Wird, wie aus der Fig. 2 zu ersehen ist, der Ventil­ körper 7 entgegen der Kraft der Feder 17 und gegebenenfalls auch gegen die durch den Innendruck der Kapsel 1 bedingte Kraft in der Aufnahme 4 gegen das Innere der Kapsel 1 zu ver­ schoben, so kann Druckgas über die Zuströmöffnung 14, den Spalt zwischen der Innenwand der Aufnahme 4 und der zylin­ drischen Fläche des Ventilkörpers 7 und die Öffnung 20 der Dichtung 6 nach außen abströmen, bzw. beim Füllen in umge­ kehrter Richtung in das Innere der Kapsel 1 strömen, wobei das Druckgas den Filter 15 durchströmen muß, der z. B. durch ein Filterpapier gebildet sein kann. Dadurch wird verhindert, daß allenfalls mitgerissene Schmutzpartikel in das Innere der Kap­ sel gelangen können.

Die Fig. 3 zeigt eine weitere Variante einer erfin­ dungsgemäßen Druckkapsel, die sich der Variante nach den Fig. 1 und 2 dadurch unterscheidet, daß der Halteteil 81 mit seinem einen rohrartigen Abschnitt 111 über den Bördelrand 13 der Kapsel 1 vorragt.

Dieser vorragende Teil des rohrartigen Abschnit­ tes 111 ermöglicht einerseits eine eindeutige Unterscheidung von unterschiedlich zu füllenden Kapseln 1 und andererseits eine verbesserte Abdichtung beim Befüllen der Kapsel in einen Aufnahmeteil 23.

Dieser Aufnahmeteil 23 weist eine in einer Nut 25 ge­ haltene Druckplatte 24 auf, die mit einer zentralen Bohrung zur Aufnahme des vorragenden Teiles des rohrartigen Abschnit­ tes 111 des Halteteiles 81 versehen ist. Diese Druckplatte 24 stützt einen in einer Ausnehmung 26 der Aufnahmeteil 23 einge­ legten O-Ring 27 ab, der bei eingeschobener Kapsel 1 an der Außenseite des vorragenden Teiles des rohrartigen Abschnit­ tes 111 anliegt und diesen gegen den Aufnahmeteil 23 abdich­ tet.

In dem Aufnahmeteil 23 ist ein Stößel 28 verschiebbar gehalten, der beim Füllen der Kapsel 1 den Ventilkörper 7 der Kapsel 1 in dessen "Offen"-Stellung drückt.

Falls weitere sichere Unterscheidungsmerkmale für mit unterschiedlichen Gasen oder unterschiedlichen Drücken zu be­ füllenden Kapseln erforderlich sind, so könnten an der Stirn­ seite des rohrartigen Abschnittes 111 Schlitze unterschied­ licher Breite oder Schlitzkombinationen mit z. B. zwei Schlit­ zen in unterschiedlichen Winkellagen zur Unterscheidung der verschieden zu befüllenden Kapseln 1 vorgesehen werden, die mit entsprechenden radial in die Bohrung 29 hineinragenden Vorsprüngen des Aufnahmeteiles 23 oder des Stößels 28 zusam­ menwirken. Damit könnte auf einfache Weise sichergestellt werden, daß in jedem Aufnahmeteil 23 nur ganz bestimmte Kap­ seln 1 vollständig eingesetzt werden können, sodaß nur solche befüllt werden können.

Claims (9)

1. Wiederbefüllbare Druckgaskapsel, insbesondere für Heimsy­ phone und druckgasbetriebene Handgeräte, mit einem gegen einen Ventilsitz durch den Innendruck der Druckgaskapsel und eine Feder vorgespannten und entgegen der Vorspannung gegen das Innere der Kapsel zu verschiebbar gehaltenen Ventilkörper, der in einer in eine stirnseitige Öffnung der Kapsel eingesetzte den Öffnungsweg begrenzenden und mindestens eine in das Innere der Kapsel führende Öffnung aufweisenden Aufnahme gehalten ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Aufnahme (4) durch einen Aufnahme­ topf (4) gebildet ist und der Ventilsitz zumindest mit­ telbar durch einen nach innen gerichteten Bördelrand (13) der Kapsel (1) gehalten ist.

2. Druckgaskapsel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zum Inneren der Kapsel (1) hin gerichtete(n) Öff­ nung(en) durch einen Filter (15) überdeckt sind.

3. Druckgaskapsel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Ventilsitz (21) in eine Dichtung (6) eingearbeitet ist, die von einem Halteteil (8), der zwei über eine Ringschulter (9) miteinander verbundene rohr­ artige Abschnitte (10, 11) aufweist, gehalten ist, dessen Ringschulter (9), gegebenenfalls unter Zwischenlage einer weiteren Dichtung (12) von dem nach innen gerichteten Bördelrand (13) übergriffen ist.

4. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahme als topfartiger Teil ausgebildet ist, dessen offenes Ende einen nach außen gerichteten Flansch (5) aufweist, der an einer Ringschul­ ter (3) einer Bohrung (2) der Kapsel (1) abgestützt ist und auf dem der Halteteil (8) und die den Ventilsitz (21) aufweisende Dichtung (6) aufsteht.

5. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) zwei, über einen konischen Abschnitt (19) verbundene zylindrische Ab­ schnitte (22, 23) aufweist, von denen der den größeren Durchmesser aufweisende Abschnitt (23) mit geringem Spiel in der Aufnahme (4) geführt ist und der Ventilsitz (21) mit dem konischen Abschnitt (19) des Ventilkörpers (7) zusammenwirkt.

6. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß einer (11) der rohrartigen Ab­ schnitte (10, 11) des Halteteiles (8) einen lichten Durchmesser aufweist, der kleiner als der größte Durch­ messer des Ventilkörpers (7) ist.

7. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (7) einen Führungs­ abschnitt (22) aufweist, der mit Spiel in den den klei­ neren lichten Durchmesser aufweisenden rohrartigen Ab­ schnitt (11) des Halteteiles (8) hineinragt.

8. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest die den Ventilsitz (21) aufweisende Dichtung (6) aus einem nur wenig hitzebe­ ständigen Material, wie z. B. Kunststoff hergestellt ist.

9. Druckgaskapsel nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Halteteil (81) mit seinem einen rohrartigen Abschnitt (111) über den Bördelrand (13) der Kapsel (1) hinaus vorragt.