DE3509779C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Rückstauverschluß der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art.

Ein Rückstauverschluß dieser Art ist aus der US-PS 20 01 901 be­ kannt. Als Sitz für die umlaufende Wand des Dichtelementes dient die scharfkantige Mündung eines Rohres. Das Dichtelement ist eine Halbkugel aus Gummi oder ein halbkugeliges Kissen aus Schaum­ gummi oder dgl. Beim Anlegen des Verschlußteiles an den Sitz drückt sich der Sitz in die umlaufende Wand ein. Es ergibt sich eine annähernd einzige linienförmige Abdichtzone. Ist eine feste Verun­ reinigung zwischen dem Verschlußteil und dem Sitz festgehalten, so legt sich die elastische Wand über die Verunreinigung. Selbst wenn sich die elastische Wand der Form der Verunreinigung entsprechend verformt, bleibt zwischen der Verunreinigung und dem Sitz eine sehr schmale Dichtzone, in der keine einwandfreie Dichtung ge­ währleistet wird. Auch unmittelbar benachbart zur Verunreinigung wird die Dichtung zwischen der elastischen Wand und dem Sitz ge­ fährdet. Gerade bei Verwendung eines solchen Rückstauverschlußes für fäkalienhaltiges Abwasser fordern die allgemein gültigen Vor­ schriften, daß der Rückstauverschluß eine ggfs. eingeklemmte Ver­ unreinigung ohne Einbuße seiner Abdichtwirkung in der Schließ­ stellung verkraften muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Rückstauverschluß der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem auch bei Ein­ schluß einer halbharten oder harten Verunreinigung zwischen dem Verschlußteil und dem Sitz eine gute Abdichtwirkung erzielt wird.

Die gestellte Aufgabe wird durch einen Rückstauverschluß mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Mit dieser Ausbildung wird sowohl bei Einschluß einer Verunreini­ gung als auch ohne eine eingeschlossene Verunreinigung eine gute Abdichtwirkung erreicht. Bei freier Sitzfläche taucht das Dichtele­ ment mit einem radialen Spalt zur Sitzfläche unter dem Schließdruck ganz leicht in den Sitz ein, bis der Rand der Oberseite an der Schulter des Sitzes abgefangen wird. Hier entsteht eine erste kreis­ ringförmige Dichtzone. Dann wird unter dem Schließdruck die Kegel­ stumpfkontur zwischen dem Rand der Oberseite und dem Grundkör­ per ausgebeult, bis die kegelstumpfförmige Wand satt an der Sitzflä­ che anliegt. Hier wird eine zweite Dichtzone geschaffen. Das Lösen des Rückstauverschlusses gestaltet sich sehr leicht, weil zuerst die Kegelstumpfkontur von der Sitzfläche abgehoben wird, wenn sich die Wand zurückverformt, wobei der radiale Spalt erneut entsteht, und weil dann erst der Rand von der Schulter abgehoben wird. Ist eine Verunreinigung eingeschlossen, wenn das Verschlußteil in den Sitz einzutauchen beginnt, dann läßt der radiale Spalt zwischen der Ke­ gelstumpfkontur und der Sitzfläche trotzdem ein leichtes Eintauchen des Dichtelementes bis zur Anlage des Randes der Oberseite an der Schulter des Sitzes zu, wobei das Dichtelement an der Verunreini­ gung vorbeigleitet. Dank der Elastizität der Wand weicht das ganze Dichtelement bei einer größeren Verunreinigung zur gegenüberlie­ genden Seite des Sitzes aus, so daß zunächst im Bereich der Verun­ reinigung noch keine nennenswerte Deformation stattfindet, bis der Rand der Oberseite an der Schulter anliegt und dabei die Verunrei­ nigung umschließt. In dieser flächigen ersten Dichtzone wird bereits eine wirksame Abdichtung erreicht. In weiterer Folge tritt unter dem Schließdruck wieder die Verformung der Kegelstumpfkontur bis an die Sitzfläche ein, und zwar nicht in Schließrichtung, sondern ausgehend von dem an der Schulter anliegenden Rand, d. h. annä­ hernd der Schließrichtung entgegengesetzt, bis die Verunreinigung auch im Bereich der Sitzfläche allseits umschlossen ist, so daß auch hier eine zweite Dichtzone entsteht. Insgesamt wird die Verunreini­ gung großflächig eingeschlossen, so daß die geforderte Dichtwir­ kung problemlos eintritt. Das Öffnen des Rückstauverschlusses ist auch bei einer eingeschlossenen Verunreinigung leicht durchzufüh­ ren, weil zunächst wieder die Rückverformung im kegelstumpfförmi­ gen Bereich stattfindet, bei der sich das Dichtelement vom Sitz in radialer Richtung löst, ehe das Dichtelement in Öffnungsrichtung aus dem Sitz herausgehoben wird.

Durch die kegelige Ausbildung der Sitzfläche gemäß Anspruch 2 wird ein noch großflächigerer Abdichtbereich zwischen dem Dichtele­ ment und der Sitzfläche in der zweiten Dichtstelle erreicht. Ferner ergibt sich wegen dem Kegelwinkel der Sitzfläche und dem Hohlkör­ per eine leichte Lösbarkeit des Rückstauverschlusses beim Öffnen.

Eine zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 3 hervor. Die Versteifungsplatte sichert, daß die Verformung des gegen die Schulter angedrückten Hohlkörpers vorwiegend im Bereich der ke­ gelstumpfförmigen Wand auftritt, wo sie für die Erzielung einer ein­ wandfreien Dichtfunktion auch bei eingeschlossener Verunreinigung hilfreich ist. Die Versteifungsplatte läßt bei einer eingeschlossenen Verunreinigung die Vorderseite des Hohlkörpers zur Gänze zur Seite verschieben, damit das Dichtelement leicht in den Sitz eintauchen kann, ehe durch die Anlage an der Schulter die Verformung ein­ tritt. Der Hohlkörper zentriert sich in seiner Gesamtheit durch die Versteifungsplatte in dem Sitz.

Eine einfache Montage ergibt sich bei der Ausführungsform gemäß Anspruch 4, weil das Dichtelement nur von einer Platte oder dem Haltering am Grundkörper eingespannt und festgeklemmt wird.

Eine weitere, zweckmäßige Ausführungsform geht aus Anspruch 5 hervor. Der Hohlkörper, der auch torusförmig sein könnte, wird wie ein Reifen auf einer Felge festgespannt, wobei die Elastizität der kegelstumpfförmigen Wand zweckmäßig zur Erzielung einer guten Dichtwirkung in der zweiten Dichtstelle einsetzbar ist. Der mit die­ ser Gestalt ausgebildete Hohlkörper könnte auch am Grundkörper festgeklebt oder festgeschraubt sein, so daß er ein gleichbleibend festes Luftpolster enthält, das die Elastizität besonders gut zum Tragen bringt. Wichtig ist dabei, daß die außenliegende Platte den umlaufenden Rand der anderen Flanke freiläßt, weil damit eine Kolli­ sion zwischen der außenliegenden Platte und der Schulter vermieden und der umlaufende, freibleibende Rand zur Erzeugung der ersten Dichtstelle und zum Ableiten der Verformungskräfte für die kegel­ stumpfförmige Wand einsetzbar ist.

Die Dichtwirkung kann ferner mit den Merkmalen gemäß dem An­ spruch 6 verbessert werden, weil weicher Kunststoff oder Gummi eine eingeschlossene Verunreinigung wirkungsvoll umschließt, und weil auch ohne eine eingeschlossene Verunreinigung aufgrund der Elastizität eine gute Dichtwirkung zwischen dem kegelstumpfförmigen Teil der Wand und der Sitzfläche eintritt.

Zweckmäßig ist auch das Merkmal gemäß dem Anspruch 7, weil der Haltering, der ggfs. aus Gummi oder Kunststoff besteht, eine wei­ tere, nachgiebige Dichtfläche schafft, an die sich der Verschlußteil in der Schließstellung zusätzlich anlegt.

Schließlich ist die Ausführungsform gemäß Anspruch 8 vorteilhaft, weil sich die Baueinheit bei einer Beschädigung leicht austauschen oder zu Reinigungszwecken leicht herausnehmen läßt. Die den Ver­ schlußteil bildende Rückstauklappe trägt bauseits bereits die kon­ struktiven Merkmale für eine Zwangsbetätigung zum Öffnen oder Schließen, was für einen für fäkalienhaltiges Abwasser eingesetzten Rückstauverschluß besonders wichtig ist.

Nachstehend werden anhand der Zeichnungen beispielhafte Ausfüh­ rungsformen des Erfindungsgegenstandes erläutert. Es zeigt

Fig. 1 einen Längsschnitt durch ein Reinigungsrohr mit einem Rückstauverschluß in der Offenstellung,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Reinigungsrohr von Fig. 1 kurz vor Erreichen der Schließstellung des Rückstauver­ schlusses und

Fig. 3 eine abgeänderte Ausführungsform des Rückstauverschluß­ teils, der anstelle des bei den Fig. 1 und 2 verwende­ ten eingesetzt werden kann.

Aus den Fig. 1 und 2 ist ein Reinigungsrohr 1 erkennbar, des­ sen Wandung 42 eine Reinigungsöffnung 43 aufweist, die durch einen haubenförmigen Deckel 2 verschlossen ist. Durch die Reini­ gungsöffnung 43 ist in das Reinigungsrohr 1 ein den Rohrdurchmes­ ser ausfüllender Einsatzteil 3 eingesetzt, der einen kegelförmigen Sitz 4 aufweist, der Teil eines Rückstauverschlusses 5 ist. Der Ein­ satzteil 3 ist mit einer Dichtung 6 abgedichtet eingesetzt und wird bei dieser Ausführungsform durch den Deckel 2 festgehalten. Ggfs. besitzt der Einsatzteil 3 ein Spitzende, mit dem er in den Zulauf­ rohrstutzen greift. Der Sitz 4 könnte aber auch im Eintrittsbereich des Zulaufrohrstutzens in den Reinigungsöffnungsbereich an der Rohrwandung angeformt sein. Im Bereich des Sitzes 4 ist eine ke­ gelförmige Verlängerung 7 vorgesehen, die innenseitig einen Dicht­ ring 8 aus einem weichen Gummi oder Kunststoff mit einer Shorehärte zwischen 40 und 60 trägt. Der Dichtring 8 bildet eine kegelförmige Sitzfläche 8a, an die eine nach innen vorspringende Schulter 9 angrenzt. Der Schulter 9 abgewandt ist das vordere Ende der Verlängerung 7, das durch einen übergreifenden Haltering 10 abgedeckt ist, der den Dichtring 8 hält. Anstelle dieses Halteringes 10 könnte der Dichtring 8 mit einer Hinterschneidung 47 festgelegt sein. Oben in der Reinigungsöffnung 43 ist am Einsatzteil 3 oder an der Öffnungswandung 45 ein Schwenklager 11 für eine Schwenkwelle 12 eines als Rückstauklappe ausgebildeten Verschlußteiles 13 vorge­ sehen, wobei die Schwenkwelle 12 als Zapfen ausgebildet ist und zweckmäßigerweise in das Schwenklager 11 eingerastet ist, so daß sie sich zwar drehen läßt, aber nicht ohne weiteres herausgehoben werden kann.

Das Verschlußteil 13 besitzt einen klappenartigen Grundkörper 14, an dem ein kegelstumpfförmiger Hohlkörper 15 abgedichtet festgelegt ist. Der Hohlkörper 15 besitzt einen bei dieser Ausführungsform nach innen vorspringenden Basisrand 16, eine daran angrenzende freie Wand 17 und eine ebene Oberseite 18, in die eine Verstei­ fungsplatte 19 eingebettet ist. Der Rand des Hohlkörpers 15 ist mit 28 bezeichnet. Er grenzt an die Wand 17 an.

Der Basisrand 16 wird durch einen Haltering 20 mit Befestigungs­ schrauben 21 am Grundkörper 14 abgedichtet festgelegt. Die Rück­ stauklappe ist somit ein luftgepolsterter Verschlußteil, das sich im geschlossenen Zustand absolut dicht auf den Sitz drückt, selbst wenn Unrat oder sperrige Gegenstände wie kurze Äste dazwischen liegen sollten.

An der Rückseite des Grundkörpers 14 ist ein Haken 22 angeformt, der eine geschweifte Führungsbahn 23 mit einem Endnocken 24 trägt. Entlang der Führungsbahn 23 läßt sich ein Querzapfen 25 verschieben, der am Ende eines Hebels 26 sitzt, welcher mit einer Welle 27 im Deckel 2 drehbar ist, um das Verschlußteil 13 aus der in Fig. 1 gezeigten Offenstellung zwangsweise in die in Fig. 2 ge­ zeigte Stellung zu führen, in der der Hohlkörper 15 in den Sitz 4 eintritt. Dabei liegt der Rand 28 des Hohlkörpers 15 an der Schulter 9 an, wodurch beim endgültigen Verschwenken des Hebels 26 entge­ gen dem Uhrzeigersinn die Wand 17 in Richtung des Pfeils 29 ver­ formt wird, bis sie sich an den Ring 8 satt anlegt. Der Hohlkörper 15, der ebenfalls eine Shorehärte zwischen 40 und 60 besitzt, ist soweit verformbar, daß er auch im Bereich des Rückstauverschlus­ ses festgelegt starre oder textile Verunreinigungen schluckt, d. h. daß die Dichtwirkung des Rückstauverschlusses auch durch die Verunreinigungen nicht beeinträchtigt wird, weil die Wand 17 so flä­ chenelastisch und auch die Sitzfläche 8a so nachgiebig sind, daß die Verunreinigung die Schließstellung des Verschlußteiles 13 nicht stört und auch die Dichtwirkung nicht beeinträchtigen kann. Mit der Schließstellung wird nicht nur zwischen der Schulter 9 und dem Rand 28 eine Dichtung erzielt, sondern auch am ganzen Umfang durch die sich nach außen auswölbende Wand 17. Der vom Querzap­ fen 25, der gemäß Fig. 2 auch mit einer Rolle ausgestattet sein kann, ausgeübte Druck wirkt am Grundkörper 14 in Richtung eines Pfeiles 31. Bei anfänglicher Anlage des Randes 28 an der Schulter 9 wird die Wand 17 noch nicht verformt. In dieser Anfangsphase liegt zwischen der Wand 17 und der Sitzfläche 8a ein Spalt 32 vor, der der Leichtgängigkeit des Verschlußteiles 13 zugute kommt, d. h. da­ mit sich das Verschlußteil 13 auch bei längerer Schließstellung nicht zu fest am Sitz 4 festlegen kann. Erst bei nachdrücklichem Anpres­ sen des Verschlußteiles 13 an den Sitz 4 und Schulter 9 wird die Wand 17 so weit nach außen gewölbt, daß sie sich an die Sitzfläche 8a abdichtend anlegt.

Wie in Fig. 2 strichliert angedeutet ist, könnte der Basisrand 16 des Hohlkörpers 15 auch nach außen (bei 30) um den Rand des Grundkörpers 14 herumgestülpt sein. Es könnte auch ebenso dort ein spezieller Dichtring angeordnet sein, der sich in der Schließ­ stellung an die Schulter zwischen dem Ring 8 und dem Haltering 10 anlegt und eine zusätzliche Dichtung erbringt.

Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist der Hohlkörper 15′ als Gummi- oder Kunststofformteil mit reifenförmiger Gestalt ausgebildet, dessen kegelstumpfartige Form durch einen asymmetrischen Quer­ schnitt erreicht wird. Die eine Reifenflanke 39 ist mit einem Reifen­ wulst 40 mittels einer Platte 41 an einem umlaufenden Ansatz 33 des Grundkörpers 14′ abgedichtet festgelegt. Die andere Flanke 34 wird zwischen zwei Druckplatten 36 und 46, die mit Schrauben 38 zusam­ mengezogen sind, eingeklemmt und zwar im Bereich ihres nach außen weisenden Wulstes 35. Die äußere Platte 36 hat jedoch nur eine so weite radiale Erstreckung, daß sie zwar die Oberseite 18′ des Hohlkörpers 15′ definiert, dabei aber den außenliegenden Rand 28 freiläßt, mit dem der Hohlkörper 15′ gegen die Schulter 9 des Sitzes 4 anlegbar ist, um die elastische Wand 17 nach außen zu wöl­ ben. Das Verschlußteil 13′ ist hier wiederum eine Rückstauklappe für den Rückstauverschluß gemäß den Fig. 1 und 2. Anstelle der Hohlkörper 15 und 15′ könnte auch ein torus- oder schlauchför­ miger Hohlkörper wie ein Reifen auf dem Grundkörper 14 oder 14′ festgelegt werden, der mit seinem Außenumfang die elastisch ver­ formbare Wand für die Dichtfunktion bildet.

Claims (8)

1. Rückstauverschluß, insbesondere für fäkalienhaltiges Abwasser, mit einem ringförmigen Sitz und einem an den Sitz anlegbaren Ver­ schlußteil, das einen starren Grundkörper und wenigstens ein am Grundkörper angebrachtes elastisches Dichtelement aufweist, wobei das Dichtelement ein Hohlkörper ist, der im außenliegenden Randbe­ reich eine umlaufende Wand aus weichem Gummi oder Kunststoff be­ sitzt, die bei Anlegen des Verschlußteils an den Sitz verformbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlkörper (15, 15′) die Außen­ kontur eines Kegelstumpfes hat, bei dem der Basis- und der Ober­ seiten-Außendurchmesser jeweils geringfügig kleiner sind als der Innendurchmesser der Sitzfläche (8a) des Sitzes (4), und daß der Sitz (4) eine nach innen vorspringende Schulter (9) aufweist, gegen die der Hohlkörper (15, 15′) sich in der Verschlußstellung mit dem Rand (28) seiner Oberseite (18) dichtend anlegt, wodurch die um­ laufende Wand (17) des Hohlkörpers (15, 15′) sich unter Verformung gegen die Sitzfläche (8a) des Sitzes (4) abdichtend anlegt.

2. Rückstauverschluß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4) eine annähernd kegelige Sitzfläche (8a) aufweist.

3. Rückstauverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlkörper (15) einstückig als kegelstumpfförmi­ ger Topf mit nach innen oder nach außen vorspringendem Basisrand (16) ausgebildet ist und daß in der Oberseite (18) des Hohlkörpers (15) eine Versteifungsplatte (19) eingebettet ist.

4. Rückstauverschluß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Basisrand (16) mit einem Haltering (20) oder einer Halte­ platte am Grundkörper festgeklemmt ist.

5. Rückstauverschluß nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Hohlkörper (15′) reifenförmig ausgebildet und im Bereich einer Flanke (39) am Grundkörper (14′) festgelegt ist, wäh­ rend die andere Flanke (34) zwischen zwei gegeneinander gespannte Platten (36, 46) festgeklemmt ist, wobei die außenliegende Platte (36) den umlaufenden Rand (28) der anderen Flanke (34) freiläßt, mit dem der Hohlkörper (15′) gegen die Schulter (9) des Sitzes (4) anlegbar ist.

6. Rückstauverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitzfläche (8a) durch einen Dichtring (8) aus weichem Kunststoff oder Gummi gebildet wird.

7. Rückstauverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (9) des Sitzes (4) und/oder der der Schulter (9) abgewandte Rand des Sitzes mit einem Haltering (10) belegt ist.

8. Rückstauverschluß nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Sitz (4) in einem in das Reinigungsrohr (1) einschiebbaren und darin ggfs. mittels des Deckels (2) festleg­ baren Einsatzteil (3) angeordnet ist, das mit dem Dichtring (8) und Haltering (10) des Sitzes und der Schwenklagerung (11) für die Rückstauklappe eine austauschbare Baueinheit bildet.