Die Erfindung betrifft einen Druckbehälter nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ausser den bekannten einfachen Druckbehältern für die Entnahme einer einzigen fliessfähigen Phase, siehe z.B. US-PS 2 662 668, sind auch Druckbehälter z.B. aus US-A-3992003 bekannt, in welchen mehrere Komponenten in getrennten Teilbehältern untergebracht sind und erst kurz vor der Verarbeitung mittels eines Adapterkopfes zusammengeführt und dann als Mischung ausgetragen werden. Nachteilig ist bei dieser Ausführung, dass einerseits eine gleichmässige Mischung der Komponenten und andererseits ein konstantes Mischungsverhältnis nicht gewährtleistet sind.
Weiter sollten die Auslassventile der einzelnen Teilbehälter im Trichter angeordnet werden, wobei standardisierte Ventile verwendbar sein sollten. Dies ist jedoch bei den heute allgemein verwendeten gewölbten Trichtern praktisch nicht möglich. Hierzu wird auf die gleichzeitig eingereichte EP-A-0249100 der Anmelderin verwiesen.
Aus FR-A-2546131 ist ein profilierter Ventilteller bekannt, der aus einem zweilagigen Blech gestanzt und zusammen verformt wird. Auch das Bördeln erfolgt mit beiden Lagen zusammen. Für die Herstellung eines ebenen Trichters ist jedoch diese Herstellart nicht anwendbar, da wegen der grösseren Belastung des Trichters, insbesondere bei hohen Brücken, das Zweilagen-Blech eine so grosse Wandstärke aufweisen müsste, dass ein Bördeln am Zargenrand nicht oder nur mit grossem Aufwand möglich wäre.
Aus FR-A-2078188 wird zwar ein gewölbter Trichter mit zwei Lagen ausgeführt, wobei jedoch die Innenlage eine Auskleidung aus Kunststoff darstellt. Diese kann jedoch den Trichterteil aus Metall nicht verstärken. Bezüglich des Bördelns bestehen keine Probleme, jedoch ist auch diese Herstellart für die Ausbildung eines ebenen Trichters nicht anwendbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Druckbehälter der eingangs beschriebenen Art so auszugestalten, dass er zur Einhaltung eines gleichbleibenden Mischungsverhältnisses mit hohen Druck beaufschlagt werden kann, wobei standardisierte Auslass-Ventile für den Abschluss der Teilbehälter verwendet und das Mischungsverhältnis der Komponenten in einfacher Weise dem verlangten Verhältniswert angepasst werden können.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Die Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel eines Druckbehälters für zwei Teilbehälter und einigen verschiedenen Zubehörteilen dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen:
Der in Fig. 1 dargestellte Druckbehälter 1 ist aus einer, z.B. aus Weissblech, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Kunststoff oder einem Verbundwerkstoff Metall-Kunststoff, hergestellten Behälterzarge 2, einem nach einwärts gewölbten Boden 3 und einem Trichter 4 zusammengesetzt. In dem Druckbehälter 1 sind zwei Teilbehälter 5, 6 untergebracht, welche aus Kunststoff hergestellt und mit ihren Bodenteilen 7, 8 auf einem Kolben 9 abgestützt sind. Der Kolben 9 ist durch eine Treibgasfüllung beaufschlagt, die den Raum zwischen dem Kolben 9 und dem Boden 3 füllt und durch einen Abschluss 10, z.B. einem eingepressten Stopfen oder einem Einwegventil, einfüllbar ist.
Im Trichter 4 sind zwei kreisförmige Oeffnungen 11, 12 ausgespart, siehe Fig. 2, deren Ausbildung noch anhand von Fig. 3 und 4 näher erläutert wird.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, setzt sich der Trichter 4 aus zwei Teiltrichtern zusammen, einem innenseitigen Teiltrichter 13 einerseits und einem aussenseitigen Teiltrichter 14 andererseits. Der innenseitige Teiltrichter 13 weist einen Durchmesser auf, der etwa dem Innendurchmesser der zylinderförmigen Behälterzarge 2 entspricht und ist mit einer grösseren Wandstärke als der aussenseitige Teiltrichter 14 ausgeführt. Der Teiltrichter 14 weist einen grösseren Durchmesser als der innenseitige Teiltrichter 13 und im Umfangsbereich eine Rille 15 auf, an die sich von der Innenseite her der innenseitige Teiltrichter 13 anlegt. Am Umfang weist der aussenseitige Teiltrichter 14 eine Bördelpartie 16 auf, mittels welcher die Bördelung zwischen dem Zargenrand der Behälterzarge 2 und dem Trichter 4 hergestellt wird. Dadurch, dass nur der eine, im vorliegenden Fall der aussenseitige Teiltrichter 14 für diese Bördelung verwendet wird, lässt sich diese mit geringerem Aufwand und zuverlässig herstellen.
Wie aus Fig. 3 und 4 ersichtlich ist, sind die Oeffnungen 11, 12 mit einem Rand 17 versehen, der etwa senkrecht zur Trichterebene liegt und vom innenseitigen Teiltrichter 13 abgewandt ist. Wesentlich ist, dass der Rand 17 aus beiden Teiltrichtern 13, 14 geformt wird, wodurch seine Wandstärke die Summe der Wandstärken der beiden Teiltrichter 13, 14 darstellt und keine zusätzliche Bördelung benötigt.
Der Rand 17 dient der Aufnahme eines Ventiltellers 18, dessen Randwölbung 21 den aus den Teiltrichtern 13, 14 gebildeten ungerollten Rand 17 umfasst und mit diesem gecrimpt wird. Dadurch entsteht eine zuverlässige Verbindung zwischen dem Ventilteller 18 und dem Trichter 4.
Die als Faltbeutel ausgebildeten Teilbehälter 5, 6 weisen einen nach oben offenen stutzenförmigen Beutelhals 22, 23 auf, welcher einen Verstärkungswulst 24 aufweist, siehe Fig. 3 und 4. Der Rand des Beutelhalses 22, 23 wird unter die Randwölbung 21 des Ventiltellers 18 über den Rand 17 des Trichters 4 gelegt und dann die Crimpung mit dem Ventilteller 18 ausgeführt. Der Beutelhals 22, 23 bildet damit eine zuverlässige Abdichtung zwischen dem Trichter 4 und dem Ventilteller 18.
Jeder Ventilteller 18 trägt ein Ventil 19, 20, mit welchem ein vollständiger Abschluss jedes Teilbehälters 5, 6 gewährleistet ist.
Sowohl der Ventilteller 18 als auch die Ventile 19, 20 sind standardisierte Elemente, die dank der besonderen Ausbildung des Trichters 4 ohne Aenderung verwendbar sind.
Die Ventile 19, 20 bestehen aus einem rohrförmigen Ventilstössel 25 und einem elastisch verformbaren, in eine Oeffnung 27 im Boden 28 des Ventiltellers 18 eingerasteten Ventilkörper 26. Die Konstruktion und die Funktion der Ventile 19, 20 ist bekannt, siehe zum Beispiel US-PS 3 662 926.
Der im wesentlichen ebene Trichter 4 ermöglicht die Anordnung von zwei oder mehr Ventilen 19, 20 je nach der Anzahl der verwendeten Teilbehälter 5, 6. Der Trichter 4 kann wegen der Verwendung von Teiltrichtern 13, 14 selbst für hohe Drücke eingesetzt werden, ohne dass die Wandstärken der Teiltrichter 13, 14 übermässig stark gewählt werden müssen. Die Teiltrichter 13, 14 bilden ein stabiles Ganzes, da sie in geeigneter Weise miteinander verbunden sind, beispielsweise durch eine Punktschweissung oder eine Klebung. Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, ist zwischen den beiden Teiltrichtern 13, 14 ein Hohlraum 29 gebildet, der mit Durchgängen 30, 31 versehen ist. Der Hohlraum 29 kann als Entlüftungsvorrichtung ausgebildet werden, siehe Fig. 5 und 6, indem in den Hohlraum 29 eine elastisch federnde Zunge 32 eingelegt wird. Die Zunge 32 legt sich hierbei an den Durchgang 31 des aussenseitigen Teiltrichters 14 und befindet sich damit in der Schliessstellung, in welcher der Innenraum des Druckbehälters 1 druckdicht abgeschlossen ist. Wird die Zunge 32 durch Niederdrücken eines Stiftes 33 vom Durchgang 31 entfernt und in die Oeffnungsstellung gebracht, siehe Fig. 6, entsteht eine Verbindung des Innenraumes des Druckbehälters 1 mit der Aussenluft. Diese Entlüftungsoperation ist jeweils bei der Entnahme von Komponenten aus den Teilbehältern 5, 6 erforderlich, damit der von der Treibgasfüllung beaufschlagte Kolben 9 seine Hubbewegung zur Entleerung der Teilbehälter 5, 6 ausführen kann.
Beim Einsatz des Druckbehälters 1 sollen die Komponenten vor der Ausgabe aus den Teilbehältern 5, 6 zusammengeführt und gemischt werden. Für das Zusammenführen der Komponenten wird hierbei ein Adapterkopf 40 vorgesehen, welcher auf die Ventile 19, 20 der Teilbehälter 5, 6 aufgesteckt wird und zwei Zuführungsleitungen 41, 42 aufweist, welche in einen Anschlussstutzen 43 münden. In den Anschlussstutzen 43 wird ein Mischrohr (nicht dargestellt) geschraubt, in welchem die Komponenten gemischt und an die Verarbeitungsstelle gebracht werden.
Der Adapterkopf 40 ist mehrteilig ausgeführt. Er setzt sich aus einem Grundkörper 44 und einem Kopfstück 45 mit dem Anschlusstutzen 43 zusammen. Das Kopfstück 45 ist mittels einer Ueberwurfmutter 46 auf dem Grundkörper 44 aufgeschraubt, welcher zudem eine Abschlussplatte 49 aufweist.
Zum Abdichten des Adapterkopfes 40 an den Ventilen 19, 20 ist für jede Zuführungsleitung 41, 42 eine verhältnismässig weiche, konische Dichtungshülse 47 in den Grundkörper 44 eingesetzt. Weiter ist an dem Uebergang zwischen dem Grundkörper 44 und dem Kopfstück 45 in den Zuführungsleitungen 41, 42 je eine Dosierhülse 48 vorgesehen. Mit den Dosierhülsen 48 kann das Mischungsverhältnis der Komponenten eingestellt werden, weshalb sie nach Entfernung des Kopfstückes 45 auswechselbar sind.
Der Kolben 9 setzt sich aus zwei Teilen zusammen, einem Dichtungsteil 50 einerseits und einem becherförmigen Kolbenteil 51 andererseits. Die beiden Teile 50, 51 bestehen aus einem Kunststoff und sind, z.B. durch eine Klebung oder Schweissung, miteinander verbunden. Der Dichtungsteil 50 weist teilbehälterseitig eine Vertiefung 52 auf, in welche die Böden 28 der Teilbehälter 5, 6 ragen und durch Rippen 53 abgestützt sind, siehe Fig. 10 und 12. Im Zentrum der Vertiefung 52 ist ein Vorsprung 54 vorgesehen, in dessen rückseitiger Vertiefung ein Vorsprung 56 des Bodens 57 des Kolbenteiles 51 ragt und zentriert wird. Eine weitere Zentrierung des Kolbenteils 51 wird durch Rippen 58 erreicht, die eine der Vertiefung 52 gegenüberliegende Vertiefung 59 begrenzen. Die beiden Vertiefungen 52, 59 sind von einer zylinderförmigen Wand 60 umgeben, die eine Anzahl Ringnuten 61 zur Aufnahme von Dichtungsringen 62 aufweist. In Fig. 10 sind drei Dichtungsringe 62 vorgesehen, jedoch kann ihre Zahl je nach Bedarf geändert werden.
Der Kolbenteil 51, siehe Fig. 11, ist ein verhältnismässig dünnwandiger Kunststoffteil, dessen Kolbenhemd 63 an seinem freien Rand eine konische Dichtungs- und Führungslippe 64 aufweist.
Zur Entnahme von Komponenten aus den Teilbehältern 5, 6 wird der Adapterkopf 40 niedergedrückt, wodurch die Ventile 19, 20 gleichzeitig und gleichmässig geöffnet werden. Entsprechend dem vom Kolben 9 gleichmässig auf die Böden 28 der Teilbehälter 5, 6 ausgeübten Druck werden die Komponenten in den Anschlussstutzen 43 gefördert, wobei das Verhältnis der Komponenten durch die Dosierhülsen 48 festgelegt werden kann.
Das Verhältnis der ausgetragenen Komponenten kann auch durch Teilbehälter 5, 6 mit unterschiedlichem Querschnitt erreicht werden. In Fig. 2, siehe die beiden gestrichelten Linien, weisen die Teilbehälter 5, 6 gleichen Querschnitt auf. Durch die Dosierhülsen 48 kann zwar das Verhältnis der Komponenten in einem gewissen Umfang verändert werden. Ist jedoch das Mischungsverhältnis gross, müssen auch die Teilbehälter 5, 6 unterschiedlichen Querschnitt aufweisen. Beispielweise kann dann der eine Querschnitt kreisförmig und der andere Querschnitt nierenförmig ausgebildet werden. Mit diesen Möglichkeiten kann aber das Mischungverhältnis in grossen Grenzen variiert und der Viskosität der Komponenten angepast werden.
Zum Niederdrücken des Adapterkopfes 40 bei der Entnahme der Komponenten dienen die in Fig. 8 und 9 dargestellten Betätigungsvorrichtungen 85, 86. Beide Betätigungsvorrichtungen weisen eine Befestigungshülse 87 auf, welche auf den Trichter 4 des Druckbehälters 1 aufgesteckt ist und an der Bördelung des Trichters einrastet. An der Befestigungshülse 87 ist, siehe Fig. 8, ein Winkelhebel 88 am Ende des einen Hebelarmes 89 schwenkbar gelagert, während der andere Hebelarm 90 sich längs des Druckbehälters 1 erstreckt und für die manuelle Betätigung des Winkelhebels 88 dient. Der eine Hebelarm 89 erstreckt sich durch einen Durchgang 91 des Adapterkopfes 40. Durch Niederdrücken des Winkelhebels 88 wird der Adapterkopf 40 niedergedrückt, wodurch die Ventile 19, 20 geöffnet werden. An der Abschlussplatte 49 des Adapterkopf 40 sind zudem trichterseitig zwei Stifte 33, siehe Fig. 5 und 6, befestigt, welche beim Niederdrücken des Adapterkopfes 40 die Zungen 32 in die Oeffnungsstellung bringen, wodurch der Innenraum des Druckbehälters 1 entlüftet wird. In Fig. 8 und 9 ist der Adapterkopf 40 nicht dargestellt, sondern der besseren Uebersicht wegen nur dessen trichter- bzw. ventilseitige Abschlussplatte 92.
Die Betätigungsvorrichtung 86, siehe Fig. 9, weist eine Drehhülse 93 auf, welche mit der Befestigungshülse 87 verschraubt ist. An der Drehhülse 93 ist zudem ein Kontrollring 94 angebracht, der beim Drehen der Drehhülse 93 zum Oeffnen der Ventile 19, 20 zerstört wird und damit die bereits erfolgte Benützung des Druckbehälters 1 anzeigt.
Der beschriebene Druckbehälter 1 ist für beliebige Komponenten verwendbar. Es können hierbei nicht nur zwei, sondern auch drei und gegebenenfalls auch mehr Komponenten im Druckbehälter 1 untergebracht werden, wobei die Trichterfläche die Anordnung der Ventile mit Hilfe standardisierter Ventilteller ermöglicht. Die Festigkeit des Trichters 4 kann durch Wahl der Wandstärken der Teiltrichter 13, 14 den jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Die Teiltrichter sind zweckmässig aus verschiedenen Materialien hergestellt, ebenso die Behälterzarge und der Behälterboden 3. Geeignete Materialien sind Metalle, z.B. Weissblech, Aluminium und dessen Legierungen, Kunststoffe mit und ohne Armierung oder Verbund-Werkstoffe Metall-Kunststoff. Die Teile des Adapters 40 sind vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall, während die Betätigungsvorrichtungen 85, 86 aus Kunststoff oder Metall bestehen. Zudem lässt sich das Dosierverhältnis durch unterschiedlich grosse Teilbehälter 5, 6 und Dosierhülsen 48 in weiten Grenzen anpassen.
Es wäre auch möglich, den Druckbehälter 1 ohne Kolben 9 zu betreiben. In diesem Fall entfallen die Durchgänge 30, 31 im Trichter 4 oder die Zungen 32 werden in der Schliessstellung belassen.