Be- und Entlüftungsvorrichtung für Behälter

Abstract

 Die Be- und Entlüftungsvorrichtung besteht aus einem Rohrstutzen (14), der mit der Behälterwand (11) eines Behälters (10) verschweißt ist und auf den eine Schraubkappe (50) aufgeschraubt ist. Mit dieser Schraubkappe (50) ist ein Überdruckventil kombiniert, das von einem Zylinderabschnitt (52) der Kappe (50) mit Radialbohrungen (54a,b) gebildet ist, die von einem aufgespannten Ringelement (55) aus gummielastischem Material bei Normaldruck verschlossen sind. Zum Schutz vor Benetzung des Innenbereichs der Druckausgleichsvorrichtung im Bereich des Ringelements (55) ist der Rohrstutzen (14) mit einem Flachring (16a) als Schwallschutzvorrichtung abgedeckt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Be- und Entlüftungsvorrichtung für Behälter der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art.

[0002] Behälter, z.B. Kleincontainer, die der Lagerung und dem Transport von Flüssigkeiten dienen, sind üblicherweise mit einer Be- und Entlüftungsvorrichtung versehen, durch welche beim Befüllen bzw. Entleeren Luft nachströmen kann. Im einfachsten Fall besteht eine derartige Be- und Entlüftungsvorrichtung aus einem Rohrstutzen, der an der Behälterwand bzw. dem Behälteroberboden angebracht und mit einer Schraubkappe verschließbar ist.

[0003] Nach neueren Vorschriften müssen Behälter zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit einer zusätzlichen Druckausgleichsvorrichtung ausgestattet sein, welche im wesentlichen aus einem Überdruckventil besteht, das sich bei Erhöhung des Behälterinnendruckes selbsttätig öffnet. Mit dieser Maßnahme soll eine Beschädigung, insbesondere das Bersten des Behälters verhindert werden, wenn der Inhalt des Behälters z.B. infolge Erwärmung aufgeheizt wird, so daß im Behälter ein übermäßiger Druck aufgebaut wird. Derartige Erwärmungen können sowohl im Brandfall als auch infolge zu starker Sonneneinstrahlung entstehen. Das Überdruckventil soll sich bei Erreichen des zulässigen Nenndruckes wieder selbsttätig schließen.

[0004] Die bei Behältern neben der Be- und Entlüftungsvorrichtung vorgesehenen Überdruckventile weisen üblicherweise einen die Ventilbohrung verschließenden Kolben oder Teller auf, der durch den anstehenden Gas- oder Dampfüberdruck gegen die Wirkung einer Rückstellfeder angehoben wird, wodurch die Ventilöffnung freigegeben wird. Derartige Überdruckventile, deren Kolben oder Stößel auf einem exakt bearbeiteten Ventilsitz aufliegen müssen, sind relativ aufwendig und verglichen mit den häufig knapp kalkulierten Kosten einfacher Container zu kostspielig.

[0005] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Druckausgleichsvorrichtung für derartige Behälter zu schaffen, welche die Sicherheitsanforderungen erfüllt, jedoch einfacher und damit preisgünstiger als die bisher für diesen Zweck benutzten Überdruckventile ist.

[0006] Nach dem grundsätzlichen Lösungsgedanken wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die ohnehin vorhandene Be- und Entlüftungseinrichtung so zu gestalten, daß sie selbst die Funktion des Überdruckventiles übernimmt.

[0007] Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Be- und Entlüftungsvorrichtung der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen Art mit den im Kennzeichen dieses Anspruches angegebenen Merkmalen.

[0008] Hiernach ist die Schraubkappe der Be- und Entlüftungsvorrichtung selbst als Überdruckventil ausgebildet, wobei die Ventilöffnung in Form wenigstens einer Radialbohrung in der Kappe vorgesehen ist und deren Auslaß von einem gummielastischen Ringelement gegenüber der Außenatmosphäre verschlossen ist.

[0009] Nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 2 ist dieses Ringelement ähnlich wie bei einem Ventil für Fahrradschläuche als Schlauchmembran ausgebildet, welche auf einen die Radialbohrung aufweisenden zylindrischen Ansatz der Kappe aufgespannt ist.

[0010] Nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 3 ist anstelle der Schlauchmembran ein O-Ring vorgesehen, der in eine Ringnut des zylindrischen Ansatzes der Kappe unter Vorspannung eingelegt ist. Zweckmäßigerweise sind mehrere, z.B. vier Radialbohrungen vorgesehen, so daß auch bei Verschmutzen einer Bohrung noch genügend Sicherheit gewährleistet ist.

[0011] Mit dieser einfachen Maßnahme ist ein Mangel der bisher üblichen Sicherheitsventile in einfacher Weise behoben. Beim Transport des Behälters ist unvermeidbar, daß der Behälterinhalt hochschwappt und das Sicherheitsventil benetzt. Je nach Viskosität des Füllgutes, z.B. im Falle von Lackfarben, kann dies dazu führen, daß der Ventilkolben bzw. -teller verklebt, so daß das Ventil sich gar nicht oder zu spät öffnet und dann undicht wird. Außerdem sind derartige Ventile außerordentlich schwer zu reinigen.

[0012] Das mit der Erfindung vorgeschlagene Ventil besitzt diese Nachteile nicht. Selbst wenn eine Radialbohrung verschlossen sein sollte, ist der Abbau des Überdruckes durch eine der anderen Bohrungen gewährleistet. Sollte das Ventil durch Ablagerungen zwischen Ringelement und der Austrittsöffnung der Radialbohrung verschmutzen und dadurch undicht werden, ist eine einfache Reinigung nach Entfernen des Ringelementes möglich. Dieses aus einer Schlauchmembran oder einem O-Ring bestehende Ringelement ist außerordentlich preisgünstig und kann bei Reinigung ersetzt werden. Die Materialqualität des Ringelementes richtet sich nach der Verträglichkeit mit dem Behälterinhalt. Bei der großen Zahl der zur Verfügung stehenden Materialien können Dichtungsringe selbst bei sehr aggressivem Behälterinhalt zur Verfügung gestellt werden. Gewünschtenfalls kann brennbares Material für das Ringelement gewählt werden, wodurch eine zusätzliche Brandsicherung geschaffen wird. Gummi geeigneter Mischung erfüllt diese Bedingung.

[0013] Um eine Benetzung des Sicherheitsventils im Innenbereich durch den Behälterinhalt nahezu vollständig zu vermeiden, ist nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Anspruch 4 zwischen dem Sicherheitsventil und dem Behälterinneren eine Schwallschutzvorrichtung eingesetzt. Diese Schwallschutzvorrichtung weist ein druckelastisches Element auf, das sich unter Überdruck im Behälterinneren öffnet und den Druckausgleich ermöglicht. Im geschlossen Zustand sperrt diese Schwallschutzvorrichtung insbesondere flüssigen Behälterinhalt gegen das Ventil ab.

[0014] Zum Schutz der Druckausgleichsvorrichtung ist diese gemäß Anspruch 5 mit einer Schutzkappe, z.B. aus Kunststoff, abgedeckt. Diese Schutzkappe schützt insbesondere die Schlauchmembran bzw. den O-Ring gegen mechanische Beschädigung von außen.

[0015] Der Gegenstand der Erfindung ist nachstehend anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen erläutert, die in den Zeichnungen dargestellt sind. In diesen zeigen :

Figur 1

teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Figur 2

Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 1,

Figur 3

teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Figur 4

Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 3,

Figur 5

teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Figur 5a

Aufsicht auf die in Figur 5 dargestellte Schwallschutzscheibe,

Figur 6

Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 5,

Figur 7

teilweise geschnittene Seitenansicht einer Be- und Entlüftungsvorrichtung nach einem vierten Ausführungsbeispiel gemäß der Erfindung,

Figur 7a

Aufsicht auf die in Figur 7 dargestellte Schwallschutzscheibe und

Figur 8

Aufsicht auf die Vorrichtung gemäß Figur 7.

[0016] Die linke Hälfte in den Figuren 1, 3, 5 und 7 zeigt die Be- und Entlüftungsvorrichtung in Seitenansicht, die rechte Hälfte im Axialschnitt. In die Aufsichten gemäß Figur 2, 4, 6 und 8 sind gestrichelt die Radialbohrungen 24a-d, 34a-d 54a-d und 74a-d eingetragen. Identische Teile sind in den Zeichnungen mit gleichen Ziffern, einander entsprechende Elemente der Kappe in den Figuren 2, 4, 5 und 7 mit den einander entsprechenden Ziffern der zwanziger, dreißiger, fünfziger bzw. siebziger Reihe bezeichnet.

[0017] Als Be- und Entlüftungsvorrichtung ist bei allen Ausführungsbeispielen ein Rohrstutzen 14 vorgesehen, der mit dem Behälteroberboden 11 eines Behälters 10 verbunden ist. Letzterer weist zu diesem Zweck einen kragenförmigen Auslaßstutzen 12 auf, mit dem der Rohrstutzen 14 über eine Schweißnaht 13 fest verbunden ist. Der Innenraum des Behälters 10 ist damit über den beim Transport nach oben gerichteten Rohrstutzen 14 be- und entlüftbar. Nach Befüllen bzw. Entleeren ist der Rohrstutzen 14 zu verschließen, nämlich bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 und 2 mit der Schraubkappe 20, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 3 und 4 mit der Schraubkappe 30, bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 und 6 mit der Schutzkappe 50 und bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Figur 7 und 8 mit der Schutzkappe 70, welche auf das Außengewinde 14a des Rohrstutzens 14 aufgeschraubt werden kann. Ein zwischen Kappe 20 bzw. 30 und Rohrstutzen 14 eingelegter Dichtungsring 16 aus elastischem Material, z.B. Gummi, sorgt für die erforderliche Dichtung. Die Kappen 20, 30, 50 bzw. 70 die mittels eines an ihrem Sechskant 21, 31, 51 bzw. 71 anzusetzenden Schlüssels festgezogen werden kann, ist mit einer Kugelkette 19 unverlierbar mit dem Behälter 10 verbunden. Zu diesem Zweck ist zwischen Behälteroberboden 11 und Rohrstutzen 14 ein Ösenblech 15 eingeschweißt, in dessen Öse 15a das eine Ende der Kugelkette 19 eingehängt ist. Das andere Ende der Kugelkette 19 weist einen nicht dargestellten S-Haken auf, welcher den pilzförmigen Kappenansatz 23, 33, 53 bzw. 73 der Kappe 20, 30, 50 bzw. 70 umschlingt.

[0018] Erforderlichenfalls kann am gleichen Ösenblech 15 ein Plombierdraht 17 mit Plombe 18 festgelegt werden, dessen anderes Ende eine Querbohrung 27, 37, 57 bzw. 77 der Kappe 20, 30,50 bzw. 70 durchsetzt.

[0019] Neu ist der zylindrische Ansatz 22, 32, 52 bzw. 72, der, wie nachstehend erläutert, die Funktion des Überdruckventiles übernimmt, welches bei den bisher bekannten Behältern zum Transport von Flüssigkeiten ein gesondertes Bauelement war.

[0020] Bei allen Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 1 bis 8 weist die Behälterkappe 20, 30, 50 und 70 einen zusätzlichen Zylinderabschnitt 22, 32, 52 bzw. 72 auf, dessen Innenraum 26, 36, 56 bzw. 76 über Radialbohrungen 24a-d, 34a-d, 54a-d bzw. 74a-d mit der äußeren Atmosphäre verbunden ist. Bei den Ausführungsbeispielen gemäß Figuren 1 und 2 bzw. Figuren 5 und 6 ist auf den Zylinderabschnitt 22 bzw. 52 ähnlich wie bei einem Fahrradventil eine Schlauchmembran 25 bzw. 55 unter Eigenspannung derart aufgespannt, daß die Austrittsöffnungen der Radialbohrungen 24a-d bzw. 54a-d bis zu einem bestimmten Maximaldruck im Behälterinneren verschlossen sind. Bei Erreichen der vorgegebenen Druckgrenze wird die Schlauchmembran 25 bzw. 55 im Bereich der Radialbohrungen 24a-d bzw. 54a-d von der Mantelfläche des Zylinderabschnittes 22 bzw. 52 partiell abgehoben, so daß das unter Überdruck stehende Gas austreten kann. Nach Erreichen des Nenndruckes werden die Bohrungen 24a-d bzw. 54a-d von der Schlauchmembran 25 bzw. 55 wieder verschlossen. Bei Verschmutzen, Beschädigung oder Alterung läßt sich die Schlauchmembran 25 bzw. 55 in sehr einfacher Weise abziehen und austauschen.

[0021] Um eine Benetzung des Schlauchmembrans 55 mit dem Transportgut, insbesondere mit Flüssigkeit, zu unterbinden, ist anstelle eines Dichtungsrings 16 (s. Figur 1 und 3) eine Schwallschutzvorrichtung, bestehend aus einem Flachring 16a, zwischen der Kappe 50 und dem Rohrstutzen 14 gelegt. Dieser Flachring 16a besitzt eine Durchlaßöffnung, die durch eine elastisch mit diesem verbundene Zunge 16c abdeckbar ist. Unter Druckeinwirkung lenkt diese Zunge 16c aus ihrer Ruhelage aus und gibt die Durchlaßöffnung frei. Zum Schutz des O-Rings 75 vor Benetzung weist auch dieses Ausführungsbeispiel eine zwischen dem Rohrstutzen 14 und der Schraubkappe 70 angeordnete Schwallschutzvorrichtung bestehend aus einem Flachring 16a auf.

[0022] Einen Schutz gegen äußere mechanische Beanspruchungen der im Ausführungsbeispiel 4 und 5 dargestellten Be- und Entlüftungsvorrichtung stellt die Schutzkappe 59 bzw. 79 dar, die einen L-förmigen Randquerrschnitt aufweist. Insbesondere wird durch den parallel zum Rohrstutzen 14 verlaufenden Rand 59a bzw. 79a die Schlauchmembran 55 bzw. der O-Ring 75 gegen mechanische Beschädigungen und auch gegen Verschmutzung geschützt.

[0023] Im Brandfall schmilzt oder verbrennt die Schlauchmembran 25 bzw. 55, soweit sie aus geeignetem Material besteht, so daß bei übermäßiger Erhitzung das unter hohem Druck stehende Material in gas- oder dampfförmigem bzw. flüssigem Zustand aus dem Behälter 10 austreten kann und ein Bersten des Behälters 10 verhindert wird.

[0024] Bei dem zweiten und vierten Ausführungsbeispiel gemäß den Figuren 3 und 4 bzw. 7 und 8 ist anstelle der im Querschnitt ebenen Schlauchmembran ein O-Ring 35 bzw. 75 mit kreisförmigem Querschnitt vorgesehen, der in eine entsprechend gestaltete Ringnut 38 bzw. 78 im Zylinderabschnitt 32 bzw. 72 der Kappe 30 bzw. 70 unter Eigenspannung eingesetzt ist. Auch dieser O-Ring verschließt die Radialbohrungen 34a-d bzw. 74a-d in gleicher Weise und mit den gleichen vorteilhaften Eigenschaften wie die Schlauchmembran 25 bzw. 55 des Ausführungsbeispieles nach den Figuren 1 und 2 bzw. 5 und 6. Wegen der größeren Materialstärke lassen sich erforderlichenfalls höhere Dichtkräfte und bessere Dichtwirkungen erzielen.

FIGURENLEGENDE

[0025] 

10

Behälter

11

Behälteroberboden

12

Anschlußstutzen

13

Schweißnaht

14

Rohrstutzen

14a

Außengewinde

15

Ösenblech

15a

Öse

16

Dichtungsring

16a

Flachring

16b

Einschnitt

16c

Zunge

17

Plombierdraht

18

Plombe

19

Kugelkette

20

Schraubkappe

21

Sechskantkopf

22

Zylinderabschnitt

23

pilzförmiger Kappenansatz

24a,b,c,d

Radialbohrungen

25

Schlauchmembran

26

Innenraum

27

Querbohrung

30

Schraubkappe

31

Sechskantkopf

32

Zylinderabschnitt

33

pilzförmiger Kappenansatz

34a,b,c,d

Radialbohrungen

35

O-Ring

36

Innenraum

37

Querbohrung

38

Ringnut

50

Schraubkappe

51

Sechskantkopf

52

Zylinderabschnitt

53

pilzförmiger Kappenansatz

54a,b,c,d

Radialbohrungen

55

Schlauchmembran

56

Innenraum

57

Querbohrung

59

Schutzkappe

59a

Rand

70

Schraubkappe

71

Sechskantkopf

72

Zylinderabschnitt

73

pilzförmiger Kappenansatz

74a,b,c,d

Radialbohrungen

75

Schlauchmembran

76

Innenraum

77

Querbohrung

79

Schutzkappe

79a

Rand

Ansprüche

1. Be- und Entlüftungsvorrichtung für Behälter, insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten, bestehend aus einem an der Behälterwand bzw. am Behälteroberboden angebrachten Rohrstutzen und einer auf dem Rohrstutzen gasdicht aufgeschraubten Kappe, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (20, 30, 50, 70) wenigstens eine den Behälterinnenraum mit der Außenatmosphäre verbindende Radialbohrung (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d) aufweist und daß auf die Kappe (20, 30, 50, 70) im Bereich der Radialbohrung (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d) ein gummielastisches Ringelement (24, 34, 54, 74) unter Vorspannung derart aufgesetzt ist, daß die Radialbohrung (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d) bis zu einem bestimmten Behälterinnendruck gegenüber der Außenatmosphäre verschlossen ist.

2. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrung (24a-d, 54a-d) an einem Zylinderabschnitt (22, 52) der Kappe (20, 50) vorgesehen ist, auf welchen eine im Querschnitt ebene Schlauchmembran (25, 55) aufgespannt ist.

3. Behälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Radialbohrung (34a-d, 74a-d) an einen Zylinderabschnitt (32, 72) der Kappe (30, 70) vorgesehen ist, welche eine Ringnut (38, 78) aufweist, in die unter Vorspannung ein O-Ring (35, 75) eingesetzt ist.

4. Behälter nach Anspruch 1, 2 oder 3, gekennzeichnet durch mehrere die Kappe (20, 30, 50, 70) durchsetzende Radialbohrungen (24a-d, 34a-d, 54a-d, 74a-d), deren Auslässe von einem gemeinsamen gummielastischen Ringelement (25, 35, 55, 75) verschlossen sind.

5. Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kappe (50 bzw. 70) und dem Rohrstutzen (40) ein Flachring (16a) mit einer Durchlaßöffnung angeordnet ist, die mittels einer vorzugsweise einstückig mit dem Flachring (16a) elastisch verbundenen Platte verschließbar ist, welcher durch Druckeinwirkung von der Durchlaßöffnung abhebbar ist.

6. Behälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Platte aus einer in eine Flachscheibe eingeschnittenen Zunge (16c) besteht.

7. Behälter nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (25, 35, 55, 75) aus brennbarem Material besteht.

8. Behälter nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Ringelement (25, 35, 55, 75) aus Gummi besteht.

9. Behälter nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine mit der Schraubkappe (50, 70) festverbundenen und diese abdeckende Schutzkappe (59, 79), die einen L-förmigen Randquerschnitt aufweist, wobei der in Richtung des Behälteroberbodens weisende Rand (59a, 79a) die Schlauchmembran (55) bzw. den O-Ring (75) abdeckt.

10. Behälter nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkappe (59, 79) aus Kunststoff besteht.

Zeichnung