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Die Erfindung betrifft ein Bodenventil für zähflüssiges Füllgut aufnehmende Tankfahrzeuge, bestehend aus einem mittels einer Spindel betätigbaren Ventilteller, der von oben auf einen dem Tankboden zugeordneten Ventilsitz pressbar ist.
Zähflüssiges Füllgut, wie z. B. Bitumen, muss zum Abfüllen beispielsweise in Tankfahrzeuge angewärmt werden, um eine entsprechende Dünnflüssigkeit zu erreichen. Damit das in das Tankfahrzeug eingebrachte Füllgut dünnflüssig bleibt, was eine Voraussetzung für ein unbehindertes Entleeren des Fahrzeugtankes ist, wird der Tankraum wärmeisoliert ausgeführt. Der beim Entleeren des Tankes stets verbleibende Rest an Füllgut kühlt jedoch ab und bildet eine feste Bodenschichte, die auch den Ventilteller des Bodenventils abdeckt, da nach dem Schliessen des Bodenventils der noch nicht erstarrte Füllgutrest über den Ventilteller fliesst.
Wird der Tankraum neuerlich gefüllt, so weicht zwar das neu eingefüllte, angewärmte Gut die obere Schichte des im Tank verbliebenen Füllgutrestes auf, der an den Tankwänden liegende Rest bleibt jedoch zäh. Dadurch wird das öffnen des Bodenventils zum Ablassen des Füllgutes sehr erschwert. Die Ventilspindel wird nämlich, auch wenn die Ventilkonstruktion in bekannter Weise eine Drehung der Spindel gegenüber dem Ventilteller zulässt, so durch das zähflüssige Füllgut mit dem Ventilteller verklebt, dass auf alle Fälle eine drehfeste Verbindung zwischen der Spindel und dem Ventilteller eintritt. Bei einer Drehung der Spindel wird daher nicht nur der Ventilteller verschoben, sondern auch mitgedreht.
Dieses Mitdrehen verursacht jedoch eine sehr starke Reibung mit dem auf dem Ventilteller festklebenden Füllgutrest, der beim öffnen des Ventils vom Ventilteller durchbrochen werden muss. Die von der Spindel auf den Ventilteller zu übertragende Kraft muss daher ausreichen, nicht nur den festen Füllgutrest zu durchbrechen, sondern auch die Reibung zwischen dem sich drehenden Ventilteller und der den Boden des Tankes abdeckenden festen Füllgutschicht zu überwinden, was eine starke überbelastung normaler Ventile mit sich bringt.
Es sind zwar bereits Bodenventile für Tankfahrzeuge bekanntgeworden, deren durch den Tankraum nach oben geführte Spindel aus zwei über eine Federbuchse miteinander verbundenen Teilen besteht, doch erlaubt diese Federbuchse lediglich ein Verschieben der beiden Spindelteile gegeneinander, nicht aber ein gegensetiges Verdrehen, so dass Wärmedehnungen der vergleichsweise langen Spindel durch die Federbuchse aufgefangen werden können und eine stets gleich grosse Anpresskraft des Ventiltellers an den Ventilsitz erreicht wird. Da sich der Ventilteller aber bei der Betätigung des Ventils mit der Spindel mitdrehen muss, ergeben sich die gleichen Schwierigkeiten beim Öffnen des Ventils, wenn zähflüssiges Füllgut geladen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Bodenventil für zähflüssiges Füllgut aufnehmende Tankfahrzeuge zu schaffen, welches Bodenventil mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand geöffnet werden kann.
Ausgehend von einem Bodenventil der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass der Ventilteller über eine am Ventilteller angreifende Schubstange mit der Spindel in Verbindung steht, wobei die Spindel mit der koaxialen Schubstange frei drehbar, aber verschiebefest gekuppelt ist, und einen an den Ventiltellerrand anschliessenden, über den Tankboden in den Tankraum hineinragenden, sich nach oben konisch erweiternden kegelstumpfförmigen Aufsatz trägt. Die frei drehbare Kupplung zwischen der Spindel und der mit dem Ventilteller verbundenen Schubstange liegt ausserhalb des Tankraumes und gewährleistet, dass sich bei einer Spindeldrehung der Ventilteller nicht mitdreht, da ein Verkleben der drehbaren Kupplung nicht möglich ist.
Dadurch werden aber auch die Reibkräfte zwischen der Oberfläche des sich drehenden Ventiltellers mit dem zähflüssigen Füllgutrest vermieden, so dass eine wesentlich geringere Öffnungskraft für das Ventil erforderlich ist. Der sich an den Ventiltellerrand anschliessende, kegelstumpfförmige Aufsatz des Ventiltellers verhindert darüber hinaus eine den Ventilteller abdeckende, durchgehende Füllgutrestschichte, so dass auch die zähflüssig bleibende Restschicht durch den Ventilteller nicht durchbrochen werden muss. Zum öffnen des Ventils genügt daher eine Kraft, die grösser als die Haftreibung des zähflüssigen Füllgutrestes an der Aussenwand des kegelstumpfförmigen Aufsatzes ist. Durch die sich nach oben konisch erweiternde Kegelstumpfform des Aufsatzes wird die erforderliche Öffnungskraft noch weiter gesenkt.
Das erfindungsgemässe Bodenventil erlaubt daher ein sicheres Abheben des Ventiltellers vom Ventilsitz mit vergleichsweise geringem Kraftaufwand, da lediglich die Haftreibung, die vergleichsweise klein gehalten werden kann, zwischen dem kegelstumpfförmigen Aufsatz und dem zähflüssigen Füllgutrest überwunden werden muss.
Eine besonders günstige Ausführung eines erfindungsgemässen Bodenventils ergibt sich dadurch, dass zwischen der Spindel und der Schubstange ein Axial-Wälzlager angeordnet ist, dessen Gehäuse einerseits mit der Schubstange und anderseits mit der Spindel unverschiebbar verbunden ist, da mit dieser Massnahme in einfacher Weise eine frei drehbare, aber verschiebefest Kupplung zwischen der Spindel und der Schubstange hergestellt werden kann.
Dabei ist es günstig, wenn die Schubstange das Ventilgehäuse durchsetzt und der Durchtritt der Schubstange mittels eines einerseits mit dem Gehäuse und anderseits mit der Schubstange verbundenen Metallfaltenbalges abgedichtet ist, wobei der Metallfaltenbalg zugleich die Aufgabe einer Drehsicherung für die Schubstange übernehmen kann.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Sie zeigt ein erfindungsgemässes Bodenventil für zähflüssiges Füllgut aufnehmende Tankfahrzeuge im schematischen Schnitt.
Das Bodenventil gemäss der Zeichnung besteht aus einem Gehäuse --1--, das in einer auf Säulen
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das Gehäuse--l--kann entweder eine Stopfbuchse--8--, die durch eine mittels Schrauben (nicht dargestellt) gegen das Gehäuse --1-- verspannbaren Stopfbuchsenbrille --9-- in ihrer Lage gehalten wird, vorgesehen sein, oder ein einerseits mit dem Ventilgehäuse und anderseits mit der Schubstange verbundener Metallfaltenbalg--10--dienen.
Der Ventilteller --7-- wird über die Spindel--4--und die Schubstange--6--dichtend gegen einen Ventilsitz --11-- gepresst, der in einem Befestigungsflansch--12--angeordnet ist. Der Befestigungsflansch
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--15-- angeschweisst, der an den Ventiltellerrand anschliesst.
Als Kupplung zwischen der Schubstange--6--und der Spindel--4--dient ein Axialrillenkugellager --16--, dessen Gehäuse --17-- mit der Schubstange fest verbunden ist. Das Rillenkugellager--16-stützt sich einerseits an der Stirnfläche der Schubstange--6--und anderseits an einem Bund--18--der Spindel--4--ab, wobei der Bund--18--mittels des Wälzlagergehäusedeckels--19--verschiebefest mit der Schubstange--6--in Verbindung steht.
Beim Öffnen des erfindungsgemässen Bodenventils wird durch entsprechende Drehung des Handrades --5-- id Spindel-4-in der Brücke-3-schraubverstellt. Von dieser Bewegung der Spindel-4- überträgt sich lediglich die Schubbewegung auf die Stange--6--, die mit dem Ventilteller --7-- verbunden ist. Der Ventilteller wird also von seinem Ventilsitz --11-- abgehoben und gibt eine Durchtrittsöffnung für das Füllgut frei.
Befindet sich ein fester Füllgutrest im Tankraum, so dass das angewärmte dünnflüssige Füllgut nicht bis zum Tankraumboden--14--gelangen kann, so wird beim Abheben des Ventiltellers von seinem Sitz die Haftreibung zwischen dem festen Füllgutrückstand und dem Aussenmantel des kegelstumpfförmigen Aufsatzes --15-- überwunden, ohne dass hiefür ein übermässiger Kraftaufwand erforderlich wäre. Das durch den sich zwischen dem Aufsatz --15-- und dem zähflüssigen Füllgutrest ergebenden Spalt in den Auslauf-20hindurchtretende warme Füllgut kann nun auch das im Bereich des Ventilsitzes festklebende, zähflüssige Füllgut aufwärmen, so dass ein grosser freier Durchtrittsquerschnitt entsteht.
Um in einfacher Weise eine Demontage des Bodenventils vornehmen zu können, weist der Einschweissflansch --13-- eine Öffnung --21-- auf, die einen grösseren Durchmesser als den maximalen Durchmesser des kegelstumpfförmigen Aufsatzes besitzt. Nach dem Lösen der Schraubverbindung zwischen den Flanschen--12 und 13-- kann daher das gesamte Ventil nach unten ausgebaut werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Bodenventil für zähflüssiges Füllgut aufnehmende Tankfahrzeuge, bestehend aus einem mittels einer Spindel betätigbaren Ventilteller, der von oben auf einen dem Tankboden zugeordneten Ventilsitz pressbar ist,
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(6) mit der Spindel (4) in Verbindung steht, wobei die Spindel mit der koaxialen Schubstange frei drehbar, aber verschiebefest gekuppelt ist, und einen an den Ventiltellerrand anschliessenden, über den Tankboden (14) in den Tankraum hineinragenden, sich nach oben konisch erweiternden kegelstumpfförmigen Aufsatz (15) trägt.
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