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Die vorliegende Erfindung betrifft einen in zwei Teile
zerlegbaren Behälter, der zur Aufnahme eines Innendrucks dient
und ein erstes Teil mit einem zylindrischen Abschnitt, der
in einen zylindrischen Abschnitt eines zweiten Teils
eindringt, sowie eine Dichtungsverbindung, die zwischen den
beiden zylindrischen Abschnitten eingesetzt ist, aufweist.
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Wenn die Verbindungslinie der beiden Teile eines
druckfesten und aus zwei Abschnitten bestehenden Behälters eine
große Länge hat, greift man häufig auf eine Verbindung aus
parallelen Flanschen zurück, zwischen denen eine Dichtung
eingesetzt ist. Diese Anordnung ist sicher, jedoch schwer
und platzraubend und die Arbeitsgänge zum Zusammenbauen und
Zerlegen des Behälters sind langwierig. Dies ist
insbesondere dann der Fall, wenn der Behälter, der beispielsweise
zylindrisch und mit zwei gegebenenfalls gewölbten Böden
ausgebildet ist, aus zwei Teilen besteht, die in dem
Abschnitt des größten Durchmessers zusammengefügt sind, um
beispielsweise die Inspektion und Reinigung zu erleichtern.
Zumindest eines der beiden Teile kann verschließbare
Öffnungen kleineren Durchmessers zum Auffüllen und Entleeren
aufweisen, wobei das Verschließen dieser Öffnungen im
allgemeinen weniger gravierende Probleme aufwirft.
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Die zerlegbaren Behälter, bei denen ein zylindrischer
Abschnitt (männlicher Abschnitt) in einen anderen Abschnitt
(weiblicher Abschnitt) eindringt, sind weniger schwer und
weniger platzraubend, und zwar wegen des Fehlens von
Flanschen. Sie haben insbesondere den Vorteil, daß sie einen
raschen Zusammenbau und ein rasches Zerlegen ermöglichen.
Andererseits besteht bei ihnen gerade wegen des raschen
Zerlegens die Gefahr, daß das Zerlegen stattfindet, wenn
der Behälter noch unter Druck steht, was zu Unfällen führen
kann.
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In dem Dokument EP-A-0 325 518 hat man zum Vermeiden dieser
Gefahr vorgeschlagen, die Außenfläche des weiblichen Teils
mit Verriegelungsmitteln zu versehen, die mit
Verriegelungsmitteln zusammenwirken können, die an einem
Verbindungselement vorgesehen sind, welches mit dem männlichen
Teil in axialer Richtung translationsförmig bewegbar ist,
und daß die Dicke des weiblichen Teils so ausgelegt ist,
daß bei Erreichen eines vorgegebenen Innendrucks der
Behälter sich verformt, um eine Betätigung der
Verriegelungsmittel im Sinne eines Öffnens des Behälters unmöglich
zu machen. Diese interessante Lösung verlangt, daß der
Gebrauchsdruck und die Verformungseigenschaften des Materials
bekannt sind und innerhalb vorgegebener Grenzen bleiben.
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Man hat ferner in den U.S. Patenten 3,990,605 und 4,444,331
eine Sperrvorrichtung vorgeschlagen, die mit einer
Entlüftungsvorrichtung verbunden ist. In beiden Fällen handelt es
sich um ein Entlüftungsventil, dessen äußerer Abschnitt,
welcher einen Hut bildet, sich durch Abschrauben abhebt.
Wenn dieser äußere Abschnitt verschraubt ist, verhindert er
das Abschreiben des Deckels aufgrund einer Öse oder einer
Gabel, die mit dem Deckel verbunden ist, und an diesem
äußeren Abschnitt anliegt. Man muß somit dieses Teil
abschrauben, was die Entlüftung des Behälters bewirkt, um den
Deckel drehen zu können.
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Diese Vorrichtungen erfordern ein abnehmbares Teil, das bei
jedem Öffnen des Behälters entfernt werden muß. Es ist
möglich, daß dieses Teil durch ein Verschlußteil ersetzt wird,
das vom Benutzer für den Ersatz gehalten wird, jedoch die
Sicherheitsfunktion nicht zufriedenstellend erfüllt. Dies
kann eintreten, weil das entfernbare Teil unbrauchbar wurde
oder weil der Benutzer vermeiden möchte, daß er bei jedem
Öffnen das Teil entfernen muß.
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Man hat auch bereits in der EP-A-0 156 669 und in der DE-B
1 297 424 Behälter mit Sperrvorrichtungen vorgeschlagen,
die einer Entlüftungseinrichtung zugeordnet sind, gemäß dem
Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein Entlüftungsventil besitzt
ein bewegliches Teil, das einem Ventilteil zugeordnet ist,
sowie ein bewegliches Verriegelungselement mit einer
Fläche, die senkrecht zur Achse des Ventilteils verläuft und
einen Hohlraum zur Aufnahme des beweglichen Teils aufweist.
Wenn das bewegliche Teil in den Hohlraum eindringt,
schließt sich das Ventilteil, was einen Druckaufbau
erlaubt, und gleichzeitig wird das Verriegelungselement durch
das bewegliche Teil in einer Sperrstellung des Deckels
festgelegt. Wenn dies ein anderer Abschnitt der beweglichen
Fläche ist, die dem beweglichen Teil zugewandt ist, wird
das Ventilteil offengehalten, und gleichzeitig kann sich
das Verriegelungselement verschieben.
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Das Vorhandensein dieses Verriegelungselements macht die
Konstruktion kompliziert und erhöht somit die Kosten.
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Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, einen Behälter
zu schaffen, der mit einer das Sperren des Deckels und das
Entlüften vereinigenden Sicherheitsvorrichtung versehen
ist, welche in der Funktionsweise einfacher und in der
Herstellung weniger teuer als die des Standes der Technik
ist.
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Die Erfindung schafft somit einen Behälter mit einem
Körper, der einen ersten zylindrischen Abschnitt aufweist, und
einem Deckel, der einen zweiten zylindrischen Abschnitt mit
einem Innendurchmesser aufweist, der größer als der
Augendurchmesser des ersten zylindrischen Abschnittes des
Körpers ist, wobei der Deckel dadurch positioniert wird, daß
der zweite zylindrische Abschnitt durch Verschrauben oder
in anderer Weise über den ersten zylindrischen Abschnitt
bewegt wird, wobei der Behälter ferner eine
Sicherheitsvorrichtung aufweist, die versehen ist mit einem
beweglichen Teil, das mit einem Ventilteil fest verbunden ist,
welches durch den Innendruck des Behälters in
Dichtungsanlage mit einem Abdichtungsmittel geschlossen gehalten wird
und welches durch eine von außen kommende Kraft
offengehalten werden kann, einer Außenfläche, die senkrecht zu dem
Ventilteil beweglich und in der Lage ist, die besagte Kraft
auf das bewegliche Teil auszuüben, um das Ventilteil
offenzuhalten, einem Hohlraum, der in der besagten Außenfläche
vorgesehen ist und in den das bewegliche Teil eindringen
kann, wenn es zu dem Hohlraum ausgerichtet ist, wobei das
Ventilteil dann in die Schließstellung bewegbar ist,
dadurch gekennzeichnet, daß die besagten Außenfläche von dem
Deckel selbst oder dem zweiten zylindrischen Abschnitt
gebildet wird und der Hohlraum durch die Wand des Deckels
oder den besagten zylindrischen Abschnitt hindurch
verläuft.
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Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, daß
das Abdichtungsmittel eine Membran in Form einer
ringförmigen Scheibe aufweist, deren Außenrand abgedichtet an der
Wand eines die Behälterwand durchquerenden Kanals
festgelegt ist, wobei dieser Kanal das bewegliche Teil und das
Ventilteil enthält, der Innenrand der Membran einen
Dichtring bildet, der mit Spiel entlang des beweglichen Teils
bewegbar und in der Lage ist, mit einer Stirnfläche in
Dichtungsanlage mit einer Fläche des Ventilteils zu kommen
oder sich an mindestens einen Anschlag anzulegen, wobei
dieser Dichtring in Richtung des Ventilteils oder des
Anschlags von einem elastischen Mittel gedrückt wird, das an
dem Körper des Behälters anliegt.
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Die Wirkung dieses elastischen Mittels ist es, das
bewegliche Teil über den Dichtring in das Innere des Behälters
zu drücken, wenn der Innendruck schwach ist, um das
Aufsetzen bzw. Entfernen des Deckels zu erleichtern.
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Vorteilhafterweise ist die Membran elastisch und bildet
ihrerseits das elastische Mittel.
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Gemäß einer interessanten Ausführungsform ist vorgesehen,
daß der Behälter ein zusätzliches elastisches Mittel
aufweist, das eine Dichtungsanlage zwischen dem
Abdichtungsmittel und dem Ventilteil aufrechterhält, solange eine
Gegenkraft, die von einer willkürlichen Einwirkung auf das
bewegliche Teil, einem fehlerhaften Sitz des Deckels oder
einem zu großen Innendruck herrührt, nicht die Kraft des
zusätzlichen elastischen Mittels übersteigt.
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Das Ventilteil wird somit sicher geschlossen gehalten, wenn
der Behälter offen ist, was einen späteren Druckanstieg
erleichtert.
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Die Erfindung wird nun anhand eines praktischen
Ausführungsbeispiels näher erläutert, das in den Zeichnungen
dargestellt ist, in welchen
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Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Behälters gemäß der
Erfindung ist;
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Fig. 2,3 und 4 die Verriegelungsvorrichtung im
Öffnungszustand des Behälters, im Entlüftungszustand
bzw. im Druckzustand zeigen.
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Die in den Figuren beschriebene Vorrichtung ist ein
Speicher einer tragbaren Zerstäubungsvorrichtung, die mit einer
manuell betätigbaren Pumpe versehen ist. Sie weist einen
Körper 1 auf, der mit einem Fuß 2 versehen ist und eine
allgemein zylindrische Form mit einer vertikalen Achse hat.
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Ein Deckel 3 besitzt an seinem unteren Abschnitt eine
innere Schürze 4 und eine äußere Schürze 5. Die innere
Schürze kommt in das Innere des Körpers, wobei die Dichtigkeit
durch eine Dichtung 6 sichergestellt ist. Die äußere
Schürze umgibt den oberen Rand 7 des Körpers mit einem
gewissen Abstand zu diesem. Sie trägt Vorsprünge 8, die
radial nach innen gerichtet sind und die unter Vorsprünge 9
greifen, welche radial nach außen gerichtet sind und von
dem Körper getragen werden. Die Anordnung dieser Vorsprünge
bildet eine Schnellverriegelungsanordnung nach Art eines
Bajonettverschlusses.
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Der Deckel besitzt ferner einen seitlichen Griff 10, der
dazu dient, das Verriegeln der Vorsprünge durch eine
Drehung des Deckels um die vertikale Achse zu erleichtern. In
der Mitte des Deckels ist ein Griff 11 dargestellt, der
eine innere Pumpe betätigt, welche dazu dient, das Innere
des Behälters unter Druck zu setzen, wenn er einmal
geschlossen ist. Das Bezugszeichen 12 bezeichnet ein Ventil.
Ferner ist ein seitlicher Griff 13 dargestellt, der mit dem
Körper fest verbunden ist und der dazu dient, diesen
stillzusetzen, wenn die Schnellverriegelungsanordnung betätigt
wird.
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Die äußere Schürze besitzt eine seitliche kreisförmige
Öffnung 14, durch die in der Schließstellung der
Betätigungsknopf 15 einer Ventilvorrichtung verläuft, die nun unter
Bezugnahme auf die Fig. 2 bis 4 näher beschrieben wird.
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Der anhand dieser Figuren beschriebene
Sicherheitsmechanismus ist insgesamt im Inneren eines der Vorsprünge 9
angeordnet, die an der Außenseite des Körpers in der Nähe
seines oberen Randes vorgesehen sind. Genauer gesagt ist
der Sicherheitsmechanismus in einer radialen Aufnahme
angeordnet, die durch die Wand des Vorsprungs 9 hindurch
verläuft und einen mit Gewinde versehenen, erweiterten
Abschnitt 16 auf der Seite der Außenwand des Vorsprungs 9
sowie einen engeren Abschnitt 17 aufweist, der an der
Stelle des oberen Randes 7 des Körpers angeordnet ist.
Diese beiden Abschnitte sind durch eine Schulter 18
verbunden, die bezüglich der Aufnahme radial verläuft.
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Ein Halteteil 19 ist in den erweiterten Abschnitt 16
eingeschraubt und fixiert zwischen seinem Ende 20 und der
Schulter 18 den äußeren Rand einer elastischen Membran 21
in Form eines ungefähr ebenen Ringes. Der innere Rand der
Membran 21 besitzt eine Verdickung und bildet somit einen
Dichtring 22.
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Das Ventilteil 23 ist ein Teil von ungefähr zylindrischer
Form, das sich entlang der Achse der radialen Aufnahme
verschieben kann, wobei es auf einer Seite von einem
Innenring 24 des Halteteils und auf der anderen Seite von der
Wand des engeren Abschnittes 17 der Aufnahme geführt wird.
Dieses Ventilteil weist einen erweiterten Abschnitt 25 in
Form einer Scheibe auf, die sich an die ins Innere des
Körpers 1 gewandte Fläche der Membran 21 anlegen kann.
Dieser erweiterte Abschnitt ist durch eine Stange 26
verlängert, welche mit Spiel durch die zentrale Öffnung der
Membran verläuft und den Betätigungsknopf 15 trägt, welcher
nach außen vorsteht. Eine Rippe 27 am Boden des
Betätigungsknopfes legt sich an den Innenring 24 des Halteteils
an, um ein Entweichen des Ventilteils nach außen zu
verhindern.
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Die Außenseite des Betätigungsknopfes 15 weist einen
abgerundeten Rand 28 auf, und zwar aus einem Grund, der
weiter unten erläutert wird.
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Eine Schraubenfeder 29 umgibt die Stange 26 und ist
einerseits an dem Betätigungsknopf 15 und andererseits an dem
Dichtring 22 abgestützt und sucht den letzteren gegen die
Fläche des Vorsprungs 25 des Ventilteils zu drücken, um die
Dichtigkeit sicherzustellen.
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Die Fig. 2 zeigt die Teile des Sicherheitsmechanismus in
dem Zustand, in dem der Deckel 3 abgenommen ist. Die Feder
29, die zwischen der äußeren Fläche des Dichtringes 22 und
der Rippe 27 wirksam ist, hält den erweiterten Abschnitt 25
des Ventilteils gegen die Innenfläche des Dichtringes. Die
Eigenelastizität der Membran 21 hält sie in Anlage mit der
Schulter 18. Die Folge ist, daß das Ventilteil 23 eine
Stellung einnimmt, in der der Betätigungsknopf 15 aus dem
Vorsprung 9 um einen kleinen Betrag el vorsteht, der nur
sehr wenig größer als die Höhe des abgeschrägten
Abschnittes 28 ist.
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Die Fig. 3 zeigt den Zustand, in dem der Deckel 3 einfach
auf den Körper 1 gelegt wurde, ohne verriegelt zu sein. Die
äußere Schürze 5, die von der Anordnung der Vorsprünge 8, 9
geführt wird, drückt den Verriegelungsknopf nach innen, so
daß er nur noch um einen Betrag e2 vorsteht, der dem Spiel
zwischen der Schürze 5 und dem Vorsprung 9 entspricht. Da
der Verriegelungsfinger nach innen zurückgedrückt wird,
steht der erweiterte Abschnitt 25 des Ventilteils nicht
mehr mit dem Dichtring 22 in Berührung, welcher von der
Schulter 18 zurückgehalten wird, so daß das im Inneren des
Körpers enthaltene Fluid in Richtung der Pfeile 30 frei
entweichen kann.
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Der abgerundete Rand 28 des Knopfes 15 hat ein Aufsetzen
des Deckels 3 ermöglicht, ohne daß der Knopf 15 hinderlich
war. Dieses Aufsetzen wird noch durch das Vorhandensein
eines schrägen Randes 31 an der äußeren Schürze 5
erleichtert.
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Um von dem Zustand der Fig. 3 in den der Fig. 4
überzugehen, wird der Deckel 3 um die Achse gedreht, bis das Loch
14 dem Betätigungsknopf 15 gegenüberliegt. Der letztere
kann nun unter der Wirkung der Feder 29 nach innen
verschoben werden und nimmt somit wieder die gleiche Stellung
ein, wie sie in Fig. 2 zu sehen ist, d.h. daß die
Dichtigkeit auf Höhe des Ventilteils sichergestellt ist.
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Um den Behälter zu öffnen, muß zunächst auf das Ende des
Betätigungsknopfes 15 gedrückt werden, derart, daß das
Ventilteil von der Membran getrennt wird. Die im Inneren
des Behälters enthaltene komprimierte Luft kann nun
entweichen, und wenn der Druck ausreichend abgenommen hat,
kehrt die Membran 21 aufgrund ihrer Elastizität in ihre
Anlage mit der Schulter 18 zurück. In diesem Augenblick ist
es möglich, den Deckel zu drehen. Tatsächlich steht der
Betätigungsknopf nur noch sehr wenig nach außen vor, so daß
der innere Rand der Öffnung 14 auf den abgerundeten Rand
einwirken kann, um ihn nach innen zurückzudrücken. Es gibt
somit kein Hindernis mehr, das das Drehen und Öffnen des
von den Vorsprüngen 8 und 9 gebildeten bajonnettartigen
Verriegelungssystems verhindert.
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Wie ersichtlich, ist das Gerät sehr einfach, und dennoch
ist eine große Sicherheit gegeben.
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Es läßt sich vorstellen, daß es für eine eilige
Bedienungsperson möglich wäre, eine Hand an den Betätigungsknopf
anzulegen und mit der anderen Hand zu versuchen, den Deckel
durch Drehen zu lösen. Eine solche Betriebsweise ist jedoch
nur möglich, wenn man nur eine kleine Kraft von einer Seite
auf den Betätigungsknopf 15 (d.h. wenn der Druck relativ
niedrig ist) und von der anderen Seite auf den Griff 10
ausüben muß. Dies kann dadurch schwierig gemacht werden,
daß der Sicherheitsmechanismus in einer solchen Stellung
angeordnet wird, daß es schwierig ist, gleichzeitig den
Griff 10 zu betätigen. Im Fall von gefährlichen Substanzen
kann man eine doppelte Sicherheit in Form zweier
Ventilsysteme
der gleichen Art vorsehen, die an von einander
entfernten Stellen des Umfangs des Behälters angeordnet
sind, derart, daß es für die Bedienungsperson unmöglich
ist, die beiden Betätigungsknöpfe 15 gleichzeitig zu
erfassen, während zur selben Zeit die Handgriffe 10 und 13
betätigt werden.
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Da die Dichtigkeit ebenfalls durch die Dichtung 6 zwischen
dem Körper und dem Deckel sichergestellt wird, konnte der
Innendruck des Behälters erhöht werden. Dies hatte zur
Folge, dar die Membran 21 entgegen ihrer Elastizität nach
außen gedrückt wurde. Die Membran 21 nimmt mit sich das
Ventilteil 23 mit, so daß sein Betätigungsknopf 15 in das
Loch 14 der Schürze 5 eindringt und somit nach außen um
einen Betrag e3 vorsteht, der größer als e1 ist. Dieser
Betrag wird durch die Tatsache begrenzt, dar die Rippe 27
sich an den Ring 24 des Anschlagteils 19 anlegt. Da das
Loch 14 eine zylindrische Wand hat, verhindert diese
zylindrische Wand bei dem Versuch, den Deckel 3 zu verschieben,
eine solche Bewegung, indem sie sich an den ebenfalls
zylindrischen Abschnitt des Knopfes 15 anlegt.
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Wenn der Innendruck des Behälters einen vorher festgelegten
Wert überschreitet, verformt er noch die Membran 21, und
der Dichtring 22 entfernt sich von dem erweiterten
Abschnitt 17, so daß der Druck in die vorgegebenen Grenzen
zurückfällt.
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Somit stellt die beschriebene Vorrichtung für sich selbst
eine doppelte Sicherheit dar: Einerseits verhindert sie ein
Öffnen des Behälters, wenn der Innendruck zu groß ist, und
andererseits bildet sie ein Sicherheitsventil, das einen
Überdruck verhindert.