-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schieberventil mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Das Schieberventil verfügt über ein sich im wesentlichen in einer horizontalen Ebene erstreckendes Ventilgehäuse. Dieses Ventilgehäuse ist in vertikaler Richtung von einem Durchgangskanal durchsetzt. Im sich horizontal erstreckenden Ventilgehäuse ist eine Ventilplatte in horizontaler Richtung verschiebbar gelagert. Diese Ventilplatte dient zum Öffnen und zum Verschließen des Durchgangskanals und damit des Ventils.
-
Aus der
US 5 678 802 ist ein derartiges Schieberventil mit einer von einem Bowdenzug angetriebenen Ventilplatte bekannt. Ein ähnliches Schieberventil ist Gegenstand der
US 3 333 814 .
-
Diese bekannten Schieberventile werden beispielsweise in Fäkalientanks von Reisemobilen, Reisebussen oder Wohnmobilen verwendet. Ein Schieberventil wird im Bereich des Übergangs vom Auslauf der Toilettenschüssel zum Fäkalientank angeordnet. Ein weiteres derartiges Schieberventil ist er an der Unterseite des Fäkalientanks montiert, um den Fäkalientank öffnen und entleeren zu können. Da sich in den Fäkalientanks auch Toilettenpapierreste und ähnliches sich sammeln, können Fäkalienreste die untere Ablauföffnung des Fäkalientanks verstopfen bzw. teilweise verschließen. Die Ventilplatte schneidet dann nach Art einer Guillotine im Ablauf verbliebene Fäkalienreste und gewährleistet so ein sicheres Schließen des Schieberventils. Die Ventilplatte besteht in der Regel aus Kunststoff oder Metall. Eine Ventilplatte aus Kunststoff ist einfach herstellbar. Eine Ventilplatte aus Metall ist demgegenüber stabiler. Beide Ausführungen eignen sich sowohl für die Verwendung im Bereich des Übergangs zwischen Toilettenschüssel und Fakalientank als auch auch für die Verwendung am Auslauf des Fäkalientanks.
-
Bei den bekannten Schieberventilen schlägt die Ventilplatte beim Verschließen des Ventils mit ihrer Stirnseite an die angrenzende Gehäuseinnenwand an. Dies führt beim längeren Betrieb des Schieberventils dazu, dass Material sowohl an der Stirnseite der Ventilplatte als auch im Bereich der Gehäuseinnenwand abgetragen wird. Dieser Materialabtrag führt dazu, dass das mit der Ventilplatte verbundene Antriebselement bei geschlossenen Schieberventil immer weiter in das Gehäuse eindringt. Insbesondere bei der Verwendung eines pneumatischen Antriebs kann dies zur Verstopfung der Zuleitungsöffnungen der Pneumatik führen.
-
Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Schieberventil der eingangs genannten Art so zu gestalten, dass die Einzelteile des Schieberventils als auch nach zahlreichen Öffnung- und Schließvorgängen immer noch ihre exakte Lage zueinander beibehalten.
-
Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des Anspruchs 1 in erfinderischer Weise gelöst. Die Unteransprüche beinhalten teilweise vorteilhafte und teilweise für sich selbst erfinderische Weiterbildungen dieser Erfindung.
-
Nach der Erfindung ist an der Ventilplatte ein Anschlag und am Gehäuse ein mit diesem Anschlag korrespondierender Gegenanschlag angeordnet. Wird die Ventilplatte in ihre Schließstellung verfahren, schlägt dieser Anschlag am Gegenanschlag an. Die Ventilplatte schließt in dieser Schließstellung den vertikalen Durchgangskanal, ohne dass die Stirnseite der Ventilplatte an der Gehäuseinnenwand anstößt. Vielmehr ist zwischen der Gehäuseinnenwand und der Ventilplatte ein Abstand freigelassen. Aufgrund dieses Abstandes kann die Stirnseite der Ventilplatte nicht mehr auf der Gehäuseinnenwand reiben und dabei Material abtragen.
-
in vorteilhafter Ausgestaltung ist die Ventilplatte mit einer Antriebsstange verbunden. Die Antriebsstange kann dabei Bestandteil eines pneumatischen Antriebs sein. Die Außenflächen des Sitzes für die Antriebsstange bilden dabei zugleich den Ventil- plattenseitigen Anschlag. In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Antriebsstange mit einem Hammerkopf und einer Einschnürung versehen, sodass die Antriebsstange mithilfe des Hammerkopfs und der Einschnürung zusammen mit entsprechenden am Sitz in der Ventilplatte ausgebildeten Federbacken eine Schnappverbindung ausbilden kann. Das Ende der Antriebsstange liegt dann form- und kraft schlüssig gesichert im Sitz an der Ventilplatte ein.
-
In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist die Außenkontur dieses vorerwähnten Sitzes U-förmig ausgestaltet mit rechtwinkelig von den Freienden der U-Schenkel abstehenden Anschlagbacken. Auf diese Weise sind am Anschlag zwei hintereinander liegende Anschlagebenen realisiert. Im Ventilgehäuse ist mindestens ein Gegenanschlag ausgebildet, um die Verschlussplatte in ihrer Schließstellung in einer vordefinierten Position zu halten. In einer weiteren vorteilhaften Variante ist es auch möglich, im rückwärtigen Teil des Ventilgehäuses einen zweiten Gegenanschlag vorzusehen, um die Ventilplatte auch in ihrer geöffneten Stellung sicher zu positionieren. Dieser Gegen-anschlag ist dann im Bereich der von der Antriebsstange durchsetzten Durchgangsöffnung am rückwärtigen Teil des Ventilgehäuses angeordnet.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung ist die Durchgangsöffnung, welche von der Antriebsstange nach außen hin durchsetzt wird, mit einer speziellen Gehäuseinnendichtung versehen. Diese Dichtung besteht aus einem sich zur Gehäuseaußenwand hin konisch aufweitendem Dichtring, einem sich daran anschließenden O-Ring und einer sich an den O-Ring wiederum anschließenden Druckscheibe. Diese drei Dichtelemente sind nach Art eines Dichtungspakets in einem Ringskörper angeordnet, welcher als Loslager für die Antriebsstange dient. Dieses Loslager ist vorzugsweise als Lagerauge am Ende des Gehäuses ausgebildet mit einer Durchgangsöffnung für die Antriebsstange. Der Ringraum, welcher an seiner Innenseite das Dichtungspaket aufnimmt, trägt an seiner Außenseite ein Schraubgewinde. Auf dieses Schraubgewinde ist ein Zylinder eines pneumatischen Antriebs aufschraubbar. In diesem aufgeschraubten Zylinder ist die Antriebsstange dann als Kolbenstange des pneumatischen Kolbenantriebs wirksam.
-
Um die Antriebsstange als Kolben eines pneumatischen Antriebs nutzen zu können, ist an der Antriebsstange endseitig, nämlich an dem der Verschlussplatte abgewandten Freiende ein Kolbenpfropfen adaptiert. Um diesen Kolbenpfropfen im Servicefall leicht lösen zu können, ist in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, den Kolbenpfropfen lösbar an der Antriebsstange zu fixieren.
-
Als lösbare Fixierung kann ein Bajonettverschluss dienen, was eine besonders schnelle Montage bzw. Demontage des Kolbenpfropfens nach sich zieht. In alternativer Ausgestaltung dient ein Schraubgewinde als lösbare Fixierung. Diese Fixierung mittels eines Schraubgewindes hat sich als besonders stabil und damit anwendungssicher erwiesen.
-
In vorteilhafter Ausgestaltung ist der Kolbenpfropfen selbst mit einem steifen Kern versehen. Dieser steife Kern beträgt die lösbare Fixierung an der Antriebsstange in sich, vorzugsweise also das Innengewinde. Der steife Kern ist wiederum von einer flexiblen Schicht umgeben, wobei der Kern und die Schicht einstückig ausgestaltet sein können. Die flexible Schicht bildet ein biegsames Dichtelement. Dieses Dichtelement hat zwei umlaufende, voneinander abgewandte Dichtlippen, um so eine funktionierende Pneumatik mit einem gegen über dem Führungszylinder adgedichteten Kolben zu realisieren.
-
Anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels ist die Erfindung mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Draufsicht auf das Schieberventil im geschlossenen Zustand,
-
2 das Detail II aus 1,
-
3 den in 2 dargestellten Kolbenpfropfen in einer schematischen Ansicht,
-
4 eine Ansicht auf die Stirnseite der Ventilplatte mit aus der Ebene der Ventilplatte hinausstehendem Anschlag,
-
5 eine Seitenansicht in das geöffnete Ventilgehäuse gemäß Pfeil V in 1 mit Sicht auf den Gegenanschlag,
-
6 eine Ansicht des Durchgangskanals mit sichtbarer Rückseite des Gegenanschlags und
-
7 das aus mehreren Dichtungselementen bestehende Dichtungspaket.
-
In 1 ist das gesamte Schieberventil mit seinem Ventilgehäuse 1 und dem an das Ventilgehäuse 1 angeschraubten Pneumatikzylinder 2 erkennbar. Das Ventilgehäuse 1 weist einen Anschlussflansch 3 auf. Mithilfe des Anschlussflansches 3 kann das Ventilgehäuse 1 beispielsweise an einem Fäkalientank fixiert werden. Am Anschlussflansch 3 ist außerdem der in vertikaler Richtung verlaufende Durchgangskanal 4 erkennbar. In der Darstellung der 1 ist der Durchgangskanal 4 von der Ventilplatte 5 vollständig verschlossen. Die Ventilplatte 5 ist zum Öffnen und Verschließen des Durchgangskanals 1 in der Horizontalrichtung 6 im Ventilgehäuse 1 verschiebbar gelagert. Wird die Ventilplatte 5 mithilfe der Pneumatik im Pneumatikzylinder 2 geöffnet, fährt die Ventilplatte 5 in der Darstellung der 1 in horizontaler Richtung 6 nach rechts in die dem Durchgangskanal 4 benachbarte Aufnahmetasche 7 ein.
-
2 zeigt das Detail II aus 1 mit abgeschraubtem Pneumatikzylinder 2. Erkennbar ist die Rückwand 8 des Ventilgehäuses 1. An der Rückwand 8 ist das Lagerauge 9 ausgebildet. Das Lagerauge 9 trägt ein Außengewinde 10. Im Lagerauge 9 wird die Rückwand 8 des Ventilgehäuses 1 von der mit der Ventilplatte 5 kinematisch gekoppelten Antriebsstange 11 durchsetzt. Beim Ausführungsbeispiel ist die Antriebsstange 11 zugleich als pneumatischen Kolben wirksam. Die Antriebsstange 11 ist er hierfür im Pneumatikzylinder 2 in horizontaler Richtung 6 hin und her verschiebbar. Die Antriebsstange 11 trägt an ihrem der Ventilplatte 5 in horizontaler Richtung 6 abgewandten Ende einen Kolbenpfropfen 12. Dieser Kolbenpfropfen 12 ist seinerseits zweiteilig aufgebaut. Er besteht aus einem stabilen Kern 13 und aus einem den formstabilen Kern 13 umschließenden Dichtelement 14. Das Dichtelement 14 besteht aus einem flexiblen, biegsamen Werkstoff. Am Dichtelement 14 sind zwei voneinander abgewandte, kreisförmige Dichtlippen 15 angeformt. Die Dichtlippen 15 schließen zwischen sich einen Ringraum 16 ein. Mittels der Dichtlippen 15 und des Ringsraums 16 bildet der Kolbenpfropfen 12 zugleich den Antriebskolben für das pneumatische Ventil und wirkt hierfür mit dem Pneumatikzylinder 2 und den pneumatischen Leitungen 17 am Pneumatikzylinder zusammen.
-
Um den Kolbenpfropfen 12 bei Verschleiß einfach austauschen zu können, ist der Kolbenpfropfen 12 mithilfe eines in den Kern 13 eingeformten Innengewindes auf ein Außengewinde an der Antriebsstange 11 aufgeschraubt. Der Pneumatikzylinder 2 hat endseitig ein Innengewinde, mit welchem er auf das Außengewinde 10 des Lagerauges 9 aufgeschraubt ist.
-
Im Lagerauge 9 ist eine Öffnung angeordnet, durch welche die Antriebsstange 11 in das Innere des Ventilgehäuses 1 hinein geführt ist. In 7 ist das im Innenraum des Lagerauges 9 gelagerte Dichtungspaket erkennbar. Von der Antriebsstange 11 durchsetzt ist der sich in Richtung auf die Gehäuseaußenseite konisch aufweitende Dichtungsring 18, der neben dem Dichtungsring 18 angeordnete O-Ring 19 sowie die das Dichtungspaket zum Innenraum des Ventilgehäuses 1 hin abdichtende Scheibe 20. Der Dichtring 18, die Druckscheibe 20 und der zwischenliegende O-Ring 19 sind dabei so aufeinander abgestimmt, dass die Antriebsstange 11 in horizontaler Richtung 6 hin und her verschoben werden kann, ohne dass die Dichtwirkung des Dichtungspakets nachlässt.
-
An dem dem Kolbenpfropfen 12 in Horizontalrichtung 6 abgewandten Freiende der Antriebsstange 11 ist die Ventilplatte 5 fixiert. Die Ventilplatte 5 weist eine Aufnahmemulde 21 für das Ende der Antriebsstange 11 auf. Die Aufnahmemulde 21 springt in vertikaler Richtung aus der Ebene der Ventilplatte 5 hervor und bildet so zugleich den Anschlag 22. In 5 und in 6 ist der entsprechende korrespondierende Gegenanschlag 23 am Gehäuse erkennbar. Wird die Ventilplatte 5 verschlossen, wie in 1 dargestellt, liegt der Anschlag 22 am Gegenanschlag 23 an mit der Folge, dass zwischen der Stirnseite 24 und der in den Zeichnungen nicht dargestellten Innenwand des Ventilgehäuses 1 im Bereich des Anschlussflansches 3 ein Abstand freigehalten ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Ventilgehäuse
- 2
- Pneumatikzylinder
- 3
- Abschlußflansch
- 4
- Durchgangskanal
- 5
- Ventilplatte
- 6
- Horizontalrichtung
- 7
- Aufnahmetasche
- 8
- Rückwand
- 9
- Lagerauge
- 10
- Außengewinde
- 11
- Antriebsstange
- 12
- Kolbenpropfen
- 13
- Kern
- 14
- Dichtelement
- 15
- Dichtlippe
- 16
- Ringraum
- 17
- Dichtring
- 19
- O-Ring
- 20
- Dichtscheibe
- 21
- Aufnahmemulde
- 22
- Anschlag
- 23
- Gegensanschlag
- 24
- Stirnseite
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 5678802 [0002]
- US 3333814 [0002]
