DE1052433B - Bodenventil, insbesondere fuer Kesselwagen - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Die Erfindung befaßt sich mit einem Bodenventil, insbesondere für Kesselwagen, mit einem stufenförmig ausgebildeten und aus mehreren, die Dichtflächen aufweisenden, radial angeordneten Lamellen bestehenden Ventilkörper, bei dem die Lamellen in Schließ richtung des Ventils gesehen einen stets kleiner werdenden Außendurchmesser aufweisen.

Bei bisher bekannten Bodenventilen, insbesondere für zur Beförderung von Flüssigkeiten dienenden Kesselwagen, besteht der Ventilabschlußkörper und auch der Ventilsitz aus harten Werkstoffen, wobei der Absperrkörper stufenförmig als Ventilkegel und der Ventilsitz konisch ausgebildet sind.

Es sind solche Bodenventile bekannt, bei denen der stufenförmig ausgestaltete Ventilkörper und der Ventilsitz aus radial angeordneten und als Dichtflächen ausgebildeten Rippen bestehen.

Durch diese Ausbildung des Ventilkörpers sowie des Ventilsitzes und die Verwendung harter Werkstoffe soll bewirkt werden, daß in den zu befördernden Flüssigkeiten enthaltene Verunreinigungen, wie beispielsweise Rostteilchen, beim Schließen des Ventils zerquetscht oder in die durch am Ventilkörper und Sitz befindlichen ringförmigen Hohlräume gedrückt werden, so daß trotz Verunreinigungen eine vollständige Abdichtung erfolgt. Diese Ventilarten weisen jedoch verschiedene Nachteile auf, die beispielsweise darin liegen, daß der Verschleiß ein sehr hoher ist, und daß sich das Ventil bei öligen, viskosen oder klebenden Flüssigkeiten leicht festklemmt, so daß es nur unter großem Kraftaufwand bewegt werden kann, wodurch eine erhöhte Bruchgefahr und die Möglichkeit der Beschädigung der Dichtflächen entstehen.

Um diese Nachteile zu beseitigen, wurde die Aufgabe gestellt, ein Bodenventil der eingangs genannten Art zu schaffen, das infolge einer weichen, anschmiegenden Dichtung über eine größere Fläche an Stelle der bisher bei Bodenventilen üblichen Hartdichtung auf kleinen Flächen bei minimalem Verschleiß der Ventilteile auch bei überwiegend schmutzhaltigen Flüssigkeiten ein sicheres Abdichten gewährleistet.

Erreicht wird dies erfindungsgemäß dadurch, daß die Lamellen durch Zwischenlagen voneinander getrennt sind, die aus einem elastischen Werkstoff gleicher oder geringerer Elastizität bestehen als der der Lamellen. Dabei ist die Federung der die Dichtflächen aufweisenden Lamellen für die Umschließung der sich im Ventil festsetzenden kleinen Schmutzteile besonders wichtig.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des Bodenventils, bei dem der Außendurchmesser der Lamellen in Schließ richtung des Ventils gesehen von Stufe zu Stufe abnimmt und die Dichtfläche einem kegelförmig, kugelsegmentartig oder stufenförmig ausgebildeten, Bodenventil,
insbesondere für Kesselwagen

Anmelder:

Gustav F. Gerdts K. G.,
Bremen, Hemmstr. 130

Dipl.-Ing. Walter Philipp, Frankfurt/M.,
ist als Erfinder genannt worden

mit dem Ventilkörper zusammenarbeitenden Ventilsitz angepaßt ist, wird gemäßr'der Erfindung dadurch erreicht, daß die Zwischenlagen zwischen den einzelnen Lamellen jeweils einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner oder gleich dem'Außendurchmesser der unmittelbar über der betreffenden Zwischenlage angeordneten Lamelle ist, so 'daß eine Art umgekehrter Labyrinthdichtung entsteht;.

Es sei ferner noch darauf hingewiesen, daß weitere günstige Eigenschaften dadurch erzielt werden, daß der Außendurchmesser der 'Zwischenlagen dem oder annähernd dem der darüberliegenden übernächsten Lamelle entspricht. *

Derart ausgestaltete Ventilabschlußkörper weisen den Vorteil auf, daß bei Vorhandensein irgendwelcher festen Fremdstoffe, die mit der Flüssigkeit zwischen den Ventilabschlußkörper Und der Ventilsitzfläche gelangt sind, sich einzelne der Lamellen um die Fremdstoffe herumbiegen und. diese einschließen, während die darüber und/oder darunter befindlichen Lamellen die erforderliche Abdichtung bewirken.- Hierdurch wird eine gesteigerte Verschleißfestigkeit des Ventilabschlußkörpers wie auch des Ventilsitzes erzielt, so daß beispielsweise bei Bodenventilen an Kesselwagen evtl. nur bei der jeweils in dreijährigen Abständen stattfindenden Hauptuntersuchung Reparaturen am Ventil vorzunehmen sind. Beschädigte Lamellen lassen sich dann leicht auswechseln, so daß nicht einmal der Einbau eines völlig neuen Ventilabschlußkörpers erforderlich wird. Lamellen in verschiedenen Größen für etwaige Reparaturen lassen sich leicht-vorrätig halten.

Als Werkstoff für den Ventilabschlußkörper wie auch für den Ventilsitz wird vorteilhaft ein elastisches Material verwandt, wobei bei der Wahl des Werkstoffes jedoch zu beachten ist, welche Flüssigkeiten im Kesselwagen befördert werden sollen und gegen welche Flüssigkeiten das Ventil demzufolge abdichten soll. In manchen Fällen dürfte Gummi oder ein mehr oder

809' 769/11

Claims (6)

weniger elastischer Kunststoff als Material für den Ventilabschlußkörper und/oder für den Ventilsitz geeignet sein. Besonders vorteilhaft und vielseitig verwendbar ist erfindungsgemäß jedoch ein Ventil, bei welchem der Ventilabschlußkörper und/oder der Ventilsitz aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Hinsichtlich der Biegungsbeanspruchung kann es sich dabei als besonders vorteilhaft erweisen, wenn als Material, zumindest für die Lamellen des Ventilabschlußkörpers, Rein- oder Reinst-Aluminium Verwendung findet, während es im Hinblick auf eine höhere mechanische Festigkeit vorteilhaft sein kann, eine entsprechende Aluminiumlegierung, beispielsweise der Gattung Al-Mn, zu verwenden. Aus Aluminium oder aus einer Aluminiumlegierung bestehende Lamel-Ien weisen den Vorteil auf, daß dieselben infolge ihrer Elastizität sich auch den geringsten Unebenheiten in der Ventildichtfläche anpassen und demzufolge eine einwandfreie Abdichtung gewährleisten. Hierbei kann, um ein evtl. Schmieren zu vermeiden, die Dichtfläche des Ventilabschlußkörpers und/oder die Dichtfläche des Ventilsitzes nach einem weiteren Erfindungsgedanken in an sich bekannter Weise durch chemische oder elektrochemische Oxydation mit einem aus dem Werkstoff selbst entstandenen oxydischen Überzug versehen sein. Die einzelnen, beispielsweise aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Lamellen sind vorteilhaft durch Kleben mittels härtender Kunstharze od. dgl. mit den vorgesehenen Zwischenlagen verbunden, wobei jedoch darauf zu achten ist, daß der jeweils verwendete Klebstoff gegen die mit dem Kesselwagen zu befördernde Flüssigkeit ausreichend beständig ist. Als vorteilhaft erweist es sich noch, den aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehenden Ventilsitz gegenüber der eisernen Wandung des Kesselwagens derart zu isolieren, daß Korrosionserscheinungen vermieden werden. Dies kann in einwandfreier und einfacher Weise durch chemische oder elektrochemische Oxydation des an die eiserne Wandung des Kesselwagens angrenzenden Ventilsitzes verwirklicht werden. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt ein Kesselwagen-Bodenventil mit aus einzelnen Lamellen bestehendem, stufenartig ausgebildetem Ventilabschlußkörper und mit kugelsegmentartiger Ausgestaltung des Ventilsitzes. Das dargestellte Kesselwagen-Bodenventil weist — links in geschlossener und rechts in offener Stellung — einen stufenförmig ausgestalteten, aus einer Anzahl einzelner, radial angeordneter Lamellen 1 bestehenden Ventilabschlußkörper 2 auf, wobei die Lamellen 1 in Schließrichtung des Ventilabschlußkörpers 2 jeweils einen kleineren Außendurchmesser aufweisen als der Außendurchmesser der darüber liegenden Lamelle 1, während die Außendurchmesser der Lamellen 1 mit der kegelförmig oder kugelsegmentartig ausgestalteten Dichtfläche des Ventilsitzes 3 zusammenarbeiten. Zwischen je zwei Lamellen 1 ist eine diese voneinander trennende Zwischenlage 4 angeordnet, die aus einem elastischen Werkstoff gleicher oder geringerer Elastizität besteht als der der Lamellen 1. Der Außendurchmesser der Zwischenlage 4 ist bei dem Ausführungsbeispiel zweckmäßig etwa gleich groß dem Außen durchmesser der jeweils über der betreffenden Zwischenlage angeordneten Lamelle, er kann jedoch auch, insbesondere bei Lamellen aus gut federndem Material, derart gewählt sein, daß er etwa dem Außendurchmesser der darüberliegenden übernächsten La- melle entspricht. Infolge solcher Zwischenlagen 4 werden die Lamellen 1 derart voneinander getrennt, daß der bei geschlossenem Ventil am Ventilsitz 3 anliegende äußere Rand einer jeden einzelnen Lamelle 1 federnd wirksam wird und sich demzufolge irgendwelchen Unebenheiten, die beispielsweise durch vom Durchflußmedium mitgerissene Fremdkörper entstehen können, anpaßt. Am unteren Ende des Ventilkörpers 2 ist vorteilhaft eine Aufsitzfläche 5 vorgesehen, die bei geschlossenem Ventil mit einer am Ventilsitz 3 dafür vorgesehenen, abgesetzten Aufsitzfläche 6 zusammenwirkt. Die mit 7 bezeichneten Dichtflächen der Lamellen 1 einer jeden Stufe des Ventilkörpers 2 verlaufen radial und können bei geschlossenem Ventil radial zur Auflage auf auch radial verlaufende Dichtflächen eines stufen- oder treppenförmig ausgebildeten Ventilsitzes — hier nicht näher dargestellt ■— kommen. Der Gegenstand der Erfindung beschränkt sich natürlich nicht auf das Ausführungsbeispiel, sondern kann entsprechend für ortsfeste Behälter als Ventil Verwendung finden. Die Ansprüche 4 bis 9 stellen reine Unteransprüche dar und gelten nur in Verbindung mit Anspruch 1. Patentansprüche:

1. Bodenventil, insbesondere für Kesselwagen, mit einem stufenförmig ausgebildeten und aus mehreren, die Dichtflächen aufweisenden, radial angeordneten Lamellen bestehenden Ventilkörper, bei dem die Lamellen in Schließrichtung des Ventils gesehen einen stets kleiner werdenden Außendurchmesser aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß die Lamellen (1) durch Zwischenlagen (4) voneinander getrennt sind, die aus einem elastischen Werkstoff gleicher oder geringerer Elastizität bestehen, als der der Lamellen.

2. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenlagen (4) zwischen den einzelnen Lamellen (1) jeweils einen Außendurchmesser aufweisen, der kleiner oder gleich ist dem Außendurchmesser der unmittelbar über der betreffenden Zwischenlage (4) angeordneten Lamelle (1).

3. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Außendurchmesser der Zwischenlage (4) dem oder annähernd dem der darüberliegenden' übernächsten Lamelle (1) entspricht.

4. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtflächen (7) einer jeden Stufe des Ventilkörpers (2) radial verlaufen und bei geschlossenem Ventil radial zur Auflage auf radial verlaufende Dichtflächen eines stufen- oder treppenförmig ausgebildeten Ventilsitzes. kommen.

5. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) an seinem unteren Ende mit einer Aufsitzfläche (5) versehen ist, die mit einer am Ventilsitz (3) hierfür vorgesehenen Aufsitzfläche (6) zusammenarbeitet.

6. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilkörper (2) und/oder der Ventilsitz (3), zumindest aber die Lamellen (1) des Ventilkörpers (2), aus Aluminium, beispielsweise bevorzugt Rein- oder Reinstaluminium, oder aus einer Aluminium-Legierung, beispielsweise der Gattung Al—Mn, bestehen.