-
-
Absperrventil
-
Beschreibung Die Erfindung betrifft Absperrventile zur Anwendung
im Verkehrswesen und insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einem Ventil, das
eine verbesserte Dichtung hat.
-
Die Erfindung zielt darauf ab, einen Schienenfahrzeug-Winkelhahn anzuaeben,
der ein einziges Dichtungselement hat, das das kugelförmige Ventilelement umgibt.
-
Weiterhin bezweckt die Erfindua,in Ventil der vorsteherd angegebenen
Art anzuqeben, das derart beschaffen un ausgelegt ist, daß die Teile einander derart
zugeordnet sind, daß ein leichtes Einsetzen und Festhalten der Dichtung und des
drehbaren Ventilelements ermöglicht werden.
-
Ferner soll ein Ventil der vorstehend beschriebenen Art derart ausgelegt
werden, daß der Griffteil zum Betätigen des Ventilelements durch eine Abdeckplatte
geht, wobei Einrichtungen vorgesehen sind, die das Griffteil und die ASdeckplatte
zusammenhalten, so daß ein leichtes Zusam,menbauen und Auseinandernehmen ermöglicht
werden.
-
Insbesondere soll eine verbesserte Ventilelententdlchtung vorgesehen
sein, die insbesondere zur Anwendung im Ver-
kehrswesen als Absperreinrichtung
(gladhand) bestimmt ist.
-
Erfindungsgemäß zeichnet sich ein Absperrventil durch die Merkmale
des Anspruchs 1 aus.
-
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung eroeben sich aus
den Unteransprüchen.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung. Darin zeigt: Figur 1 eine Vertikalschnittansicht
durch einen Winkelhahn, Fiaur 2 eine Schnittansicht längs der Ebene 2-2 in Figur
1, wobei der Körper weggelassen ist, Figur 2. eine Draufsicht des Körperteils, Figur
4 eine Schnittansicht längs der Ebene 4-4 in Figur 3, Figur 5 eine Seitenansicht
des Dichtungselements, Figur 6 eine Schnittansicht längs der Ebene 6-6 in Figur
5, Figur 7 eine Draufsicht des Dichtungselements, Figur 8 eine Schnittansicht durch
eine Absperreinrichtung, und Figur 9 eine Schnittansicht längs der Ebene 9-9 in
Figur 8.
-
Das Ventil nach der Erfindung kommt zur Anwendung in Luftbremsanlagen
bei Schienenfahrzeugen und Straßenfahrzeugen. Bei Schienenfahrzeugen ist der Winkelhahn
Üblicherweise mit der Fahrzeugbremsleitung verbunden. Bei einem Straßenfahrzeug
ist das Ventil ein Teil einer Konstruktion, die als Absperreinrichtung oder Anhängeeinrichtung
(oladhand) bekannt ist. Besonders wichtig ist die Verwendung eines einzigen gehäuseähnlichen
Dichtungselements, das das Ventilelement umgibt. Ferner befaßt sich die Erfindung
mit einer einheitlichen Handhabung der Teile, wobei der Griffteil und die Abdeckplatte
für den Ventilkörper leicht abgenommen und angebracht werden können.
-
In den Figuren 1 bis 7 der Zeichung ist die Ventilkonstruktion in
Form eines Winkelhahns gezeigt, der einen Körper 10 enthält, der einen Innendurchgang
12 hat. Eine selbstsichernde Mutter bzw. eine Verschlußmutter 14 ist in Gewindeeinariff
mit einem, Ende des Körpers und sie wird verwendet, ur. der. Winkelhahn mit der
Bremsleitung einer übliche Straßenfahrzeug-Luftbremsanlage zu verbinden. Unmittelbar
benachbart der Verschlußmutter 14 ist ein Dichtungsteil 16 angeordnet. Das Dichtungsteil
bewirkt die Abdichtung des Endes der Bremsleitung, die an Ort und Stelle in dem
Winkelhahn mit Hilfe der Verschlußmutter 14 gehalten ist.
-
Das gegenüberliegende Ende des Winkelhahnkörpers 10 hat in ähnlicher
Weise einen mit Innengewinde versehenen Bereich 20, der dazu verwendet wird, den
Winkelhahn mit einem. weiteren Teil der Straßenfahrzeug-Luftbremsanlaqe zu verbinden.
-
Zwischen den gegenüberliegenden Enden des Durchganas 12 im Körper
10 ist eine Kammer 22 vorgesehen, in der ein Dichtungselement 24 angeordnet ist.
Das Dichtungselement
24 hat die Form eines Gehäuses oder eines Käfigs
und es ist ein einheitliches ednz'3es DichtungselementR das das Betätigungselement
des Winkelhahns enthält oder umgibt. Typischerweise ist das Dichtungselement, das
flexibel und elastisch ist, aus einem geeigneten Kautschuk oder kautschukähnlichen
Material ausgebildet Das Dichtungselement kann gegenüberliegend angeordnete Offnungen
26 und 28 haben, die mit dem Durchgang 12 fluchten, um eine Verbindung mit dem Durchgang
und dem Kugelelement herzustellen, das in der Dichtung angeordnet ist.
-
Direkt benachbart und die öffnungen 26 und 28 umgebend enthält die
Dichtung kleine Umfangsnuten 26a und 28a.
-
Die Nuten bilden benachbarte, jedoch im Abstand voneinander liegende
dünne Dichtwülste 26b, 26c und 28b, 28c.
-
Die Wülste sind zur Herstellung einer vollständigen Abdichtuna mit
dem Körper wichtig und zwar insbesondere bei niedrigen Temperaturen. Eine Dichtung
an dieser Stelle erfordert ein Komprimieren und Verformen des Kautschuks. Die Verwendung
einer Nut ermöglicht die Bildung von dünnen DichtungswUlsten, die ihrerseits leichter
unter Druck dehnbar sind. Die Seiten des Dichtungselements 24, die unter 900 zu
den Durchgängen 26 und 28 liegen, wie es insbesondere aus Figur 7 zu ersehen ist,
haben Nasen bzw. Ansätze 30 und 32, die sich in die Paßinnennuten 34 und 36 auf
den Seiten der Kammer 22 erstrecken, wodurch das Dichtungselement in seiner Lage
in der Kammer festgelegt wird. Wenn daher das Kugelelement, das nachstehend noch
näher beschrieben wird, während des Betätigens des Winkelhahns gedreht wird, wird
die Dichtung in der Lage von Figur 1 festgehalten. Ansätze bzw. Nasen 30 und 32
sind vorgesehen, die jeweils einen Luftdurchgang 33 zum Druckausgleich haben, wenn
der Winkelhahn in seiner Absperrstellung sich befindet.
-
Ohne solche Entlüftungsdurcligänge könnte die Dichtung in die Kugelöffnungen
eingedrückt werden, die Dichtungs-
nasen würden von dem Körper
freikommen und die Dichtung könnte sich mit der Kugel drehen.
-
Der Körper 10 hat eine Öffnung 38, die eine solche Form und Größe
hat, daß der obere Teil des Dichtungselements 24 aufgenommen werden kann, der mit
40 bezeichnet ist.
-
Der Dichtungselementteil 40 füllt im wesentlichen die Öffnung aus
und schließt diese dicht ab, wenn sich das Dichtungselement in der Kammer 22 des
Körpers 10 befindet. Die Öffnung 38 umgibt ein senkrechter Flansch 42, der zur Aufnahme
einer Abdeckplatte 44 oberhalb einer Öffnung 38 bestimmt ist. Eine Unterlegscheibe
39 ist zwischen der Abdeckplatte und dem Oberteil des Dichtungselements angeordnet.
Die Abdeckplatte 44 hat eine nach außen verlaufende Schulter 46, die sich über dem
Oberteil des Flansches 42 befindet und auf diesem aufsitzt.
-
Hierdurch wird ein vollständiger Verschluß der Öffnung in dem Körper
erreicht. Die Abdeckplatte 44 hat eine Innenbohrung 48 mit einem erweiterten unteren
Teil 50, das nachstehend näher erläutert wird.
-
Innerhalb der Bohrung 48 der Abdeckplatte 44 ist ein Griffschaft 52
angeordnet, der einen Betägigungsschaftabschnitt 54 hat, der sich innerhalb eines
Paßanshlusses 56 in dem Oberteil des Kugelelements 58 befindet, das in dem Dichtungselement
24 enthalten ist. Durch das Drehen des Griffteils 52 wird bewirkt, daß das Kugelelement
58 verdreht wird und daß sein Innendurchgang 60 entweder mit den Dichtungsdurchgängen
26 und 28 und somit mit dem Durchgang 12 zur Öffnung des Winkelhahns fluchtet oder
in einer um 900 verdrehten Stellung zu der angegebenen eine solche Stellung einnimmt,
daß der Winkelhahn gesperrt ist. Wenn in der Schließstellung der Durchgang 6G in
dem Kugelelement sich in Berührung mit den Wandungen des Dichtungselements 24 befindet,
wird der
Durchgang 12 durch den Winkelhahn abgesperrt.
-
Das äußere Ende des Griffteils 52 hat einen nach außen verlaufenden,
gegabelten Schaft 62, mittels dem ein Griffteil 64 auf eine übliche Weise schwenkbeweglich
gelaaert ist. Eine Feder 66 bildet eine Zwischenverbindung zwischen dem Schaft 62
und dem Griffteil. Das Griffteil 64 hat einen Ansatz 67, das sich gegen ein Anschlagteil
68 auf dem Körper 10 in der Nähe des senkrechten angeordneten Flansches 42 anlegen
kann, wobei das Anschlagelement 68 im Grundzustand das Griffteil 64 gegen eine Verdrehung
relativ zum Körperelement festhält. Wenn der Winkelhahn von seiner einen Stellung
in die andere Stellung umgelegt wird, wird das Griffteil 64 entgegen der Kraft der
Feder 66 angehoben, um Teile des Körperelements in der Nähe des Anschlagelements
68 freizugeben, so daß das Griffteil gedreht werden kann und sich das Kugelelement
von einer offenen Stellung in eine Schließstellung oder umgekehrt bewegt. Es ist
ein zweite Sperranschlag 69 auf dem Körperflansch 42 vorgesehen, der auf übliche
Weise ausgebildet ist.
-
Das Griffteil 52 hat eine Nut 70, die einen O-Ring 72 enthält, der
eine Dichtung zwischen dem Griffteil und der umgebenden Abdeckplattenbohrung bildet.
Direkt unterhalb oder innerhalb der Nut 70 befindet sich eine Nut 74 in dem Griffteil,
die einen geteilten Sperring 76 positioniert und hält. Der Sperring 76 ist in dem
erweiterten Teil 50 der Abdeckplattenbohrung 48 angeordnet. Somit ist der Griffteil
entgegen einer Bewegung nach innen oder außen bezüglich der Abdeckplatte mit Hilfe
des geteilten Sperrings 76 und der Unterlagscheibe 39 festgelect, wobei das Griffteil
relativ zur Abdeckplatte drehbeweglich ist, um das Kugelelement 58 zwischen der
öffnungs- und Schließstellung zu bewegen.
-
Beim Zusammenbau des Winkelhahns wird zuerst der Griffteil 52 in der
Bohrung 48 der Abdeckplatte positioniert.
-
Der geteilte Sperring 76 wird in die Nut 74 in dem Griffteil gelegt
und das Griffteil wird dann nach oben in die Abdeckplattenbohrung 48 bewegt, bis
der Sperring gegen die Schulter zur Anlage kommt, die von dem erweiterten Teil der
Abdeckplattenbohrung gebildet wird. Die Kombination von Griffteil und Abdeckplatte
wird dann auf den Ventilkörper gesetzt und an diesem befestigt. Beim Auseinandernehmen
wird die Kombination aus Griffteil und Abdeckplatte zuerst abgenommen und dann wird
der Griffteil bewegt, um den geteilten Sperring 76 freizulegen, der dann entfernt
werden kann. Das Griffteil kann dann abgenommen werden, um den O-Ring 72 freizulegen.
Die Arbeiten für den Zusammenbau und den Auseinanderbau lassen sich einfach durchführen,
da man nicht das Griffteil 64 von dem Griff 52 zu lösen braucht.
-
Vor dem Anordnen der Abdeckplatte oberhalb der Öffnung 38 in de Körper
10 wird das Kugelelement 58 in der Dichtung 24 positioniert. Das Oberteil der Dichtung
hat eine Öffnung 82, die geringfügig kleiner als der Querschnitt des Kugelelements
ist. Jedoch kann das Kugelelement durch die Öffnung eingeführt werden, die versucht,
die Dichtung zu spannen. Nach dem Einführen ist das Kugelelement von der Dichtung
umschlossen, in dieser festgehalten und von dieser eingeschlossen. Die Kombination,
bestehend aus Dichtung und Kugelelement wird dann durch die Öffnung 38 in dem Körper
10 eingeführt, bis die Dichtung fest sitzt und sich innerhalb der Kammer 22 befindet.
Die Kombination bestehend aus Griffteil 52 und Abdeckplatte 44, wird dann auf das
Oberteil der Dichtungsabdecköffnung 38 in dem Körper 10 gesetzt. Die Abdeckplatte
wird dann mit Hilfe von Schrauben oder dergleichen
in den Öffnungen
84 am Körper 10 angebracht und befestigt, so daß auf diese Weise die gesamte Konstruktion
in ihrem zusammengebauten Zustand festgehalten ist.
-
Wichtig ist die Verwendung einer einheitlichen bzw. einzigen Dichtung,
die verwendet wird, um den Winkelhahn abzusperren und die so arbeitet, daß das Winkelhahnventilelement
58 gehalten und positioniert wird. Die Dichtung ist gegen Verdrehung durch das Zusammenarbeiten
der Ansätze und Nuten 30, 32, 34 und 36 festgelegt. Jeder Ansatz hat einen Entlüftungsdurchgang,
der ein Außereingriffbringen der Dichtungsansätze und der Paßnuten im Körper verhindert,
wenn auf die Dichtung ein Außendruck während des Schließens des Ventils wirkt. Das
Zusammenbauen und Auseinandernehmen des Griffteils und der Abdeckplatte läßt sich
ohne Abnehmen des Griffteils 64 von seiner Schwenklagerung am Griffteil 58 durchführen.
-
Die Figuren 8, 9 und 10 zeigen die Verwendung der Dichtung, die in
den Figuren 1 bis 7 gezeigt ist, in einer Absperreinrichtung (gladhand), die man
üblicherweise bei Straßenfahrzeugen, wie Traktoren und/oder Schleppern, findet.
Mit 100 ist ein Körper der Absperreinrichtung gezeigt und er hat eine Luftöffnung
102, die in einen Durchgang 104 mündet. Der Durchgang 104 steht in Verbindung mit
einer Kammer 106. Ein zweiter Durchgang 108 steht auch in Verbindung mit der Kammer
106, wobei der Durchgang 108 in Verbindung mit einer zusätzlichen Kammer 110 steht.
Am Ende dieser Kammer 110 ist eine Dichtung 112 der Absperreinrichtung vorgesehen.
Die Dichtung 112 ist üblich ausgelegt und es ist noch zu erläutern, daß nur ein
Teil der insgesamten Konstruktion der Absperreinrichtung gezeigt ist. Ein Paßgehäuseteil
ist vorgesehen, das auf der Dichtung 112 einen dichten Abschluß
gewährleistet,
um eine vollständige Absperreinrichtung zu bilden. In diesem Zusammenhang ist ein
nach außen verlaufender Flansch 114 zu erwähnen, der mit einer ähnlichen Flanschkonstruktion
zusammenarbeitet, um die beiden Absperreinrichtungsteile miteinander zu verbinden.
Der Körper 100 hat eine Öffnung 116, die durch eine Abdeckung 118 verschlossen ist.
Die Abdeckung 118 bildet eine Seite der Kammer 106.
-
Innerhalb der Kammer 106 ist eine Dichtung 120 angeordnet, die ähnlich
wie das Dichtungselement 24 nach den Figuren 1 bis 7 ausgelegt ist oder mit diesem
Dichtungselement übereinstimmt. Daher werden alle die verschiedenen Teile der Dichtung
nicht nochmals beschrieben. Innerhalb der Dichtung 120 ist ein Kugelelement 122
angeordnet, das wiederum ähnlich wie das Kugelelement in den Figuren 1 bis 7 ausgelegt
ist.
-
Ein Griffschaft 124 hat einen Vorsprung 12G, der in einem Schlitz
128 im Kugelelement 122 angeordnet ist.
-
Der Griffschaft 124 steht durch eine Begrenzungsöffnunc 130 in dem
Körper 100 der Absperreinrichtung mit einem von Hand betätigbaren Teil 132 vor,
das an diesem angebracht ist, um die Drehbewegung auszuführen.
-
Eine Schwierigkeit bei üblichen Ventilelementen, die im Verkehrswesen
entweder bei Schienenfahrzeugen oder bei Straßenfahrzeugen Anwendung finden, ist
darin zu sehen, daß das Ventil normalerweise außen angebracht ist und daher alle
möglichen Beschädigungen erfahren kann, sowie allen Temperaturbereichen, ausgehend
von unter Null-Temperaturen im Winter bis zu hohen Temperaturen im Sommer, ausgesetzt
ist. Manchmal schweißen die Metall-Metall-Kontakte der Teile des Ventils durch Kcrrosion
zusammen.
-
Daher ist zwischen den gegenüberliegenden Flächen des Körpers 100
und des BetEtigungoelements 132 eine nichtmetallische Unterlagscheibe 134 angeordnet,
die aus Teflon oder einem anderen abriebfesten Material ausgebildet sein kann. Die
Unterlagscheibe 134 verhindert die Korrosion und das Anhaften und/oder Verschweißen
der gegenüberliegenden Metallteile des Körpers und des von Hand betätigbaren Betätigungselements.
Daher ist das Ventil unabhängig von der Umgebung immer betätigbar, d.h. verdrehbar.
Ferner ist ein dichtungsähnliches Element 136 vorgesehen, das einen Vorsprung 140
des Körpers 100 umgibt, und der zur Anbringung des Betätigungselements 132 dient.
Das dichtungsähnliche Element 136 ist zwischen einem Flansch 138 des Betätigungselements
132 und dem Vorsprung 140 angeordnet. Das Dichtungselement 136 kann als ein Filter
oder eine Dichtung bezeichnet werden und kann aus Kautschuk oder einem kautschukähnlichen
Material oder einem filzähnlichen Material ausgebildet sein. Zusätzlich zu der Dichtungsfunktion
erfüllt das Element l3 eine Filterfunktion, in dem es verhindert, daß Schmutz oder
andere Fremdstoffe das Innere des Ventilelements oder irgendwelche andere Innendichtungen
angreifen.
-
Zwischen dem Griffschaft 124 und dem Körper 100 ist ein Dichtungselement
142 angeordnet, das in eine Nut 144 auf dem Außenteil des Schafts 124 gelegt ist.
Das Dichtungselement 142 ist gegenüber außen liegenden Elementen durch die Dichtung
oder das Filter 136 geschützt. Eine zusätzliche Dichtung oder ein zusätzliches Filterelement,
das mit 145 bezeichnet ist, kann in einer Nut 148 im Griffteil 124 angeordnet sin
und es liegt gegen einen Teil des Körpers 100 an oder schließt diesen dicht ab.
Die Dichtung 146 verhindert, daß Luft vom Inneren des Ventils die Dichtung 142 erreicht.
Hierdurch wird verhindert, daß
die Dichtung trocken wird oder ihre
Schmierfähigkeit verliert, wenn ständig trockene Luft vorhanden ist.
-
Oboleich das Kugelelement 122 in dem Dichtungselement 120 festgehalten
ist, kann eine geringfügige Verschiebung des Kugelelements zugelassen werden, die
auf die Toleranzen zwischen dem Vorsprung 126 und der Nut 128 zurückzuführen ist.
Die Verschiebung tritt beim Anlegen von Luftdruck auf, wenn das Ventil geschlossen
wird. Der Luftdruck drückt gegen das Kugelelement, so daß dieses in einen Druckdichtungszustand
an den gegenüberliegenden Seiten des Ventils gebracht wird.