DE9000598U1 - Tellerventil für Druckbehälter, insbesondere zum Ausbringen von Treibmittel und Schaumbildner - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfüllung betrifft ein. Tellerventil fur Druckbehälter, insbesondere zum Ausbringen von Treibmittel und Schaumbildner für Polyurethanschäume.. mit einem Ventilteller, der den Druckbehälter nach außen hin abschließt und eine Austrittsöffnung aufweist, «iinses^ " iweglich angeordneten Ventilelement, dessin Betätigung die ustri-ttsöffnung freigibt, einem Federelement, dt» auf das Ventilelement wj.*Zt, sowie einem Ventilkorb dis Widerlager für das Federelement.

Polyuzethaiischäume 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 statt, die zur

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härtung erfolgt, je nach Feuchtigkeitsgehalt der Luft, in mehr'<njdCei} jw^Aijjör; liUBSier Zeit. Bei hoher

Luftfeuchtigkeit kann Härtung innerhalb weniger Minuten erfolgen.

Zum Ausbringen oder Austragen des Schaums dienen Spezialventile, die durch Kippen oder Eindrücken den Weg des Schaums freigeben, während des Transportes und der Zwischenlage ung aber für eine sichere Abdichtung sorgen müssen. Falls bei Nichtausre^chen 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 Stems 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 rrepolymer/Treibmittel-Gemisches erforderliche Kippbewegung allgemein als Nachteil empfunden. Durch diese Kippbewegung verändert sich die Ausströrarichtung des Gemische«, was das gezielte Ausbringen des Schaums erschwert. Diener Kippmechanismus hat sich ferner als wenig geeignet für den Anschluß von mechanischen Ausbringh.ilfen, etwa Spritzpistolen, erwiesen, da sich das Ventilrohr in der Dichtung drehen kann und durch Drehung der Kippbewegung auszuweichen versucht.

RaIcjnnt sind ferner Tellerventile, in denen das Ventilelement über eine Feder mit einem Widerlager verbunden ist..:Als: wilderl-agerixÜ-ent in der Regel

der Boden eines sogenannten Ventilkorbs, der vom oberen Ende des Druckbehälters in den Druckbehälter hineinragt. Der Ventilkorb ist für das aufzubringende Material voll durchlässig und dient nur der Abstützung der Fader, die den festen Sitz des Ventilelements am Ventilteller sicherstellt. Durch Herabdrücken des Ventilrohrs mit dem Ventilelement 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 Nachlassen 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, daß der Druckbehälter entweder nicht mehr geregelt entleert werden kann oder undicht wird und unkontrolliert abbläst.

Aufgabe der Erfindung ist deshalb, ein Ventl zu schaffen, das 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 Tellerventil der eingangs geschilderten Art gelöst, das eine Ummantelung, die innerhalb des Ventilkorbs angeordnet und mit ihrem Boden gegen den Korbboden gelagert ist, in der das Federelement angeordnet und gegen den

Inhalt des DruckbHiillters abgeschlossen Ist, aufweist.

Das erfindungsgemäße 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 Funktionsbeeinträchtigung nicht mehr eintreten. Das Federelement wird durch die ummantelung zuverlässig gegen das Treibmittel/Polymer-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 insgesamt von einer Ummantelung umgeben ist. In diesem Fall muß die Ummantelung elastisch sein und der Bewegung des Federelements bei der Betätigung des Ventilmechanismus folgen. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn das Federelement in eine für das Treibmittel/Prepolymer-Gemisch undurchlässige Plastikfolie eingeschweißt ist. In diesem Fall wird die Ummantelung mit der darin enthaltenen Feder auf der einen Seite vom Boden des Ventilkorbs und auf der anderen Seite von der Unterseite des Ventilelements gehalten, wobei der Sitz vorzugsweise durch eine von der Unterseite des Ventilelements herabreichende Schürze verbessert wird, die die Ummantelung umgibt.

Gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Feder in einer starren Ummantelung angeordnet, die sich mit ihrem Hoden am Korbboden des Ventilkorbs abstützt und nach oben hin offen ist. Die Ummantelung kann aus jedem geeigneten Material bestehen, ist aber vorzugsweise :aus: fUi?\<iaa 1 Reibmittel/Pre-

\ polymer-Gemisch undurchlässigem Kunststoff. An

■ ihrem offenen oberen Ende ist die Ummantelung gemäß

dieser Ausfünrungsform 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.1 einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Tellerventil;

Fig. 2 einen Schnitt durch den Kopfteil eines Druckbehälters mit eingesetztem Tellerventil gemäß der Erfindung; und

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

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein erfindungsgemäßes Tellerventil. 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 Ventilelement (3), das den Innenraum des Druckbehälters"'gpgesnidi'eiÄugixüfetsöffnung (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 AusfUhrungsform zum Ventilelement (3) hin offen, jedoch an ihrer Unterseite geschlossen ausgestaltet; sie ist für das im Druckbehälter befindliche Gemisch aus Treibmittel und Prepoiymer undurchlässig. Die Ummantelung (6) befindet sich innerhalb eines für das Treibmittel/Prepolymer-Gemisch 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 Bereich ihres oberen offenen Endes. Zur Abdichtung des vom Inneren der Ummantelung (6) und des Ventilelements (3) mit der Schürze (9) gebildeten Raume^ befindet sich an der Außenseite der Ummantelung (6) im Bereich der Überlappung mit der Schürze (9) ein Dichtelement (8), vorzugsweise ein ö-King, das in einer umlaufenden Nut angeordnet ist. Durch diese konstruktive Maßnahme wird verhindert, daß Treibmittel und Prepoiymer in den Federraum (16) eindringen und dort in Gegenwart von Feuchtigkeit polymerisieren. Durch diesen Abschluß des Federraumes ^a^en 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.

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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 Federelemem;

(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 Herabdrücken 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 Drucks 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 kreisförmige Aussparung (17) eingreift, ragt durch die Austrittsöffnung (2) im Ventilteller (1) hervor und wird durch die um die öffnung (2) herumlaufende Führung (14) zusatzlich gehalten.

Der Ventilteller (1) wird auf herkömmliche Weise mit dem Rand des Druckbehälters verbunden, beispielsweise durch Umeinanderkrimpen. Der Korb

(5) ist an seinem oberen Ende entsprechend mit dem Rand des Ventiltellers (1) und des Druckbehälter= doms verbunden. Auf diese Weise wird die vom Federelement (4) über den Ummantelungsboden (11) auf den Korbboden (7) ausgeübte Kraft vor der Wandung oder Zarge des Druckbehelt.erg aufgefangen.

Fig. 2 zeigt den oberen oder Domteil eines herkömmlichen Druckbehälters mit eingesetztem Tellerventil gemäß der Erfindung. Der eigentliche Druckbehälter besteht aus einem zylindrischen Rohr (21), welches an seinem oberen Ende mit einem Dom (22) verschlossen .ist* Biasar weist slnsm -aagebördelten Fand '23) 3uf, dsr den Dom (22) auf dass betreffsr*äen Ende des; Behälters (21) festhält und gleichzeitig eine dichte Verbindung der Teile herbeiführt. Der Dom (22) ist aus einer runden Platte hergestellt, einem at^ Blech ausgs-iCiinittenen Formteil, der durch Umformen die aus der Zeichnung ersichtliche gewölkte Form hat. Der innere Rand des Doms (22) ist, wie bei (<-ä/ dargestellt, umgebördelt und dient als Sitz für den Ventilteller (1) des Tellerventils. Der Ventilteller (1) ist seinerseits mit seinem Rand (27) um den Rand (24) des Doms (22) gebördelt und dadurch gegen diesen abgedichtet. Unterhalb des Ventiltellers (1) befindet sich der in Fig. 1 dargestellte Ventilmechanismus. Der Ventilkorb (5) wird vom Ventilteller (1) gehalten, indem der Ventilteller (1) um den Rand des Korbs gebördelt ist.

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 (15), wenigstens eine Aussparung (26) in seiner Wandung auf, durch die bei Betätigung des Ventils das Treibmittel/Prepolymer-Gemisch aus dem Druckbehälter aus- und in das Ventil rohr (25) eintreten kann. Der Ventilmechanismus wird durch Herabdrucken des Ventilrohrs (25) betätigt; wird das Ventilrohr (25) wieder freigegeben, so wird das Ventil über die Rückstellkraft des F«<3ei7cienierits (4) durch Ansprssssn des Vsritilelements (3) gegen den Ventilteller (1) wieder geschlossen. "··'· : : : : : i '".'..:!·.'

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemaßes 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 des» Ventilelensant (3) vorbsi in di&euro; Aussparung (26) des Ventilrohrs (25) ein und dürr?« das Rohr (25) aus dem Druckbehälter austxatäü kann. Das Ventilrohr (25) weist in seinem oberen &r-reich ein Schraubengewinde (27) auf, über das eine Schäumvorrichtung _r etw? eine Spritzpistole, angeschlossen werden kann. In c.i.»se& ""all kaiin das Ventil auch über den Betätigungen ^anisisus der Vorrichtung in üfc" *■ eher Wt-Lse betätigt werden.

Dr3 erfindungsgemäße Tellerventil ist besonders gut für da:> Ausbringen von Einkomponentenschaum auf Polyurethanfr-sis geeignet, der in Gegenwart von Luftfeuchtigkeit aushärtet. Seine Anwendung ist aber nicht auf diesen Zweck beschränkt; es kann auch zum Ausbringen von beliebigen anderen üblicherweise in Druckbehältern gelieferten Materialien verwandt werden.

Claims (1)

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   Schutzansprüche

   1-Tellerventil für Druckbehälter, insbesondere zum Ausbringen iron Treibmittel jid Schaumbildner für Polyurethanschäume, mit einem Ventilteller (1), der den Druckbehälter nach außen hin abschließt und eine Austrittsöffnung (2) aufweist, einem beweglich angeordneten Ventilelement (3), dessen Beta tigung die Austrittsöffnung (2) freigibt, einem Federelement (4), das auf das Ventilelement (3) wirkt, sowie einem Ventiikorb (5) als Widerlagez für das Federelement (4), gekennzeichnet durch eine Ummantelung (6), die innerhalb des Ventilkorbs (5) angeordnet und mit ihrem Boden (11) gegen den Korbboden

   (7) gelagert ist, in der das Federelement (4) angeordnet und gegen den Inhalt des Druckbehälters abgeschlossen ist.

   2.Tellerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (3) eine in den Druckbehälter weisende umlaufende Schürze (9) aufweist, die die Ummantelung (6) umgreift.

   3.Tellerventil 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 off er. ist, und zwischen Ventilelement (3) und Ummantelung (6) ein Dichtelemont

   (8) angeordnet ist.

   4,Tellerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Ummantelung (6) und umlaufendar Schürze ein Dichtelement (8) angeordnet ist;.

   - Tellerventil nech Anspruch 4, rtadurrh aekennzeich net, daß das DJLchteleraenfc, (S ) ,ein O-Riiig ist.

   r·

   6. Tellervent.i 1. nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der O-Rlng (8) die Ummantelung (6) in der Nähe ihres ventilseitigen Endes

   7. Tellerventil nach einem dei. Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (4) eine Schraubenfeder ist, die an einem Zapfen (10) im Bereich des Mantelbodens (11) sowie einem Zapfen (12) an der Unterseite (13) des Ventilelements (3) gelagert ist.

   8.Tellerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Führung (14) im Bereich der Öffnung (2) des Ventiltellers( .1) .

   9.Tellerventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Ventilrohr (25) mit Aussparungen (26) im Bereich des Ventilraums (15 ) aufweist.

   10·Tellerventil nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Schraubgewinde (27) am Ventilrohr (25) zum Anschluß an den Adapterteil einer Spritzpistole.