DE4208098A1 - Heizoelsperre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Heizölsperre, d.i. eine Bodenentwässerungseinrichtung für Heizöllagerräume, die mit einem bei Zutritt von Heizöl verschließenden Schwimmerverschluß versehen ist, der auf die spezifische Dichte des Heizöls austariert ist.

Der zugehörige Ventilsitz liegt am Auslauf der Bodenentwässerungseinrichtung. Es ist bekannt (G 77 14 590), als Verschlußorgan einen an eine Schwimmkugel angehängten Ventilteller zu verwenden, der sich auf einen entsprechend flachen Dichtsitz auflegt. Berechnungen nach der Fläche des Ventiltellers haben ergeben, daß der Ventilteller im Schließzustand nur mit einer Vertikalkraft von ca. 250 g auf den Ventilsitz gedrückt wird. Dies ist für einen zuverlässige Dichtheit zu wenig. An die Ebenheit beider Teile werden zu hohe Anforderungen gestellt. Kleinste Verschmutzungen und Rostansatz führen schon zum Versagen.

Es bestand die Aufgabe, den Schwimmerverschluß in der Heizölsperre so umzugestalten, daß die Dichtkraft deutlich erhöht und die Anfälligkeit gegen Undichtigkeiten verringert wird.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Schwimmerverschluß umgekehrt birnenförmig ausgebildet ist, wobei der unmittelbar auf dem Ventilsitz aufsitzende untere Abschnitt die Form einer Kugelschicht mit oberem größten Kugelmeridian hat, und daß der Ventilsitz eine gegen die Kugelschicht gerichtete, etwa 10° gegen die Vertikale nach außen geneigte Innenfläche hat. Die Dichtkraft verläuft also jetzt unter einem spitzen Winkel (10°) gegen die Horizontale schräg nach außen auf die geneigte Innenfläche des Ventilsitzes und ist um mindestens das Fünffache gegenüber der Vertikalkraft des Ventiltellers erhöht. Es wird praktisch eine Keilwirkung erzeugt, mit der sich der Schwimmerverschluß gegen die Sitzfläche preßt. Da die Gegenfläche am Schwimmerverschluß kugelig sphärisch ist, führt auch ein etwas gekipptes Aufsetzen zu einer dichten Schließstellung. Der Ventilsitz besteht zumindest in dem Bereich der Anlagefläche aus einem dauerelastisch weichen (ca. 40° Shore-Härte) Polymer. Um die Abdichtung nochmals zu verbessern und auch größere Verschmutzungen unschädlich zu machen, kann die Anlagefläche nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung als nach unten vorstehende Lippe ausgebildet sein, die sich beim Aufsetzen des Schwimmerverschlusses nach außen verformt. Die Außenkante der Lippe ist dabei das Teil des Ventilsitzes, das den ersten Kontakt mit der Kugelfläche des Schwimmerverschlusses hat.

Um den Schwimmerverschluß besonders schwimmstabil zu machen, kann das innerhalb anzubringende Tariergewicht unmittelbar auf die ebene Unterfläche aufgesetzt, z. B. geklebt werden. Dadurch wandert der Körperschwerpunkt sehr weit nach unten und liegt damit weit unterhalb des Auftriebsschwerpunkts, was ein großes Aufricht-Drehmoment ergibt.

An den kugelschichtförmigen unteren Abschnitt des Schwimmerverschlusses schließen sich nach oben zwei gegeneinander gerichtete Kegelstümpfe an. Der gemeinsame größte Durchmesser stellt die Führungskante des Schwimmerverschlusses in dem Schwimmerkäfig dar.

Die direkte Verwendung des Schwimmers als Verschlußkörper hat noch einen weiteren Vorteil: es hat sich gezeigt, daß ein Ventilteller kurz vor dem Aufsitzen von der Abströmung des von Heizöl verdrängten Klarwassers vorzeitig auf den Ventilsitz gedrückt wird. Dies ist unerwünscht. Bei dem erfindungsgemäß neu gestalteten Schwimmerverschluß gibt es keine Strömungskraft in Richtung auf den Ventilsitz.

Der horizontale Ventilsitz des bekannten Ventiltellers hat ferner den Nachteil, daß sich Verschmutzungen leichter auf ihm ablagern. Der stark geneigte Ventilsitz des neuen Schwimmerverschlusses begünstigt das Abrutschen und Wegspülen von Verschmutzungen. Außerdem vollzieht der Schwimmerverschluß beim Aufsitzen eine schleifende Bewegung entlang der Anlagefläche, durch die Schmutzpartikel weggeschoben werden.

In den Zeichnungen ist der neue Schwimmerverschluß in einer bevorzugten Ausführungsform jeweils im Vertikalschnitt durch den Ventilsitz (Fig. 1) und die Gesamtanordnung (Fig. 2) dargestellt. Fig. 3 ist eine variierte Bauform des Ventilsitzes in uneingebautem und von dem Schwimmerverschluß beaufschlagten Zustand.

In Fig. 1 ist das Gehäuse der Heizölsperre ausschnittsweise dargestellt. Zu sehen ist der Boden 1, die Abdeckung 2 und die auslaufseitige Trennwand 3, die unten in einen horizontal verlaufenden Abschnitt 3′ übergeht, der die Durchflußöffnung für das verdrängte Klarwasser aufweist. Dort ist der in Fig. 2 ausführlicher dargestellt Ventilsitz 4 eingesetzt. Parallel zur Trennwand 3 verläuft eine Prallwand 5, die (nicht dargestellte) seitliche Durchbrüche zum Durchtritt des Heizöls zum Schwimmerverschluß aufweist. Der Raum 6 zwischen den beiden Wänden nimmt den Schwimmerverschluß 7 auf, für den die Wände und vertikale Rippen 8 als Führung dienen.

Der Schwimmerverschluß 7 ist aus insgesamt vier Abschnitten zusammengesetzt: einem oberen flachkegeligen Deckel 9, einem ersten Kegelstumpf 10, einem zweiten, nach unten verjüngten Kegelstumpf 11 und einer unten horizontal verschlossenen Kugelschicht 12, deren Meridian durch den Kugelmittelpunkt gelegt ist. An dem Boden 13 ist innen ein Tariergewicht 14 befestigt, mit dem der Schwimmerverschluß so tariert ist, daß er an der Grenzschicht 15 zwischen Heizöl und Wasser nach unten schwimmt und dann absichtsgemäß auf den Ventilsitz, diesen verschließend, aufsitzt. Der Körperschwerpunkt 16 des gesamten Schwimmerverschlusses liegt somit so weit unter dem Volumenschwerpunkt 17 (der gleichzeitig der Punkt ist, in dem die Auftriebskraft angreift), daß ein hohes Aufrichte-Drehmoment wirkt, das den Schwimmerverschluß unanfällig gegen strömungsbedingtes Kippen macht.

In Fig. 2 ist das Profil des Ventilsitzes 4 im vergrößerten Maßstab gezeigt. Das Profil ist L-förmig, wobei die winkelförmige Außenfläche zum dichten Einbau in die Abflußöffnung vorgesehen ist. Die Unterkante ist zum leichteren Einsetzen unter 30° gefast. Als Verstärkung gegen ungewollte Verformung ist ein Stahlblechring 18 mit ebenfalls L-förmigem Profil eingebettet.

Die innenliegende Dichtfläche 19 ist um einen Winkel 20 von etwa 10° nach außen geneigt. Der strichpunktiert angedeutete kugelschichtförmige Abschnitt 12 des Schwimmerverschlusses legt sich nahezu vollflächig an diese Dichtfläche an.

Nach Fig. 3 kann der Ventilsitz 4′ statt der schrägen Dichtfläche eine Dichtlippe 21 erhalten, die etwa unter 45° nach unten absteht. Beim Aufsetzen des Schwimmerverschlusses 12 wird die Dichtlippe 21 nach außen abgewinkelt, so daß sich wieder eine etwa tangential zur Kugelschicht verlaufende Dichtfläche ergibt. Beim Abwinkeln gleitet die Kugeloberfläche an der Dichtlippe entlang und schiebt dabei Schmutzpartikel nach unten ab.

Claims (5)

1. Heizölsperre, enthaltend einen auf einen Ventilsitz bei Zufluß von Heizöl absinkenden, auf die spezifische Dichte des Heizöls austarierten Schwimmerverschluß, wobei der Ventilsitz im Bereich der dichtenden Anlage des Schwimmerverschlusses aus dauerelastischem Polymer besteht, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwimmerverschluß (7) umgekehrt birnenförmig ausgebildet ist, wobei der auf dem Ventilsitz (4) aufsitzende untere Abschnitt (12) die Form einer Kugelschicht mit obenliegendem größtem Kugelmeridian hat, und daß der Ventilsitz (4) eine gegen die Kugelschicht (12) gerichtete, etwa 10° gegen die Vertikale nach außen geneigte Innenfläche (19) hat.

2. Heizölsperre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der mittlere (11) und obere (10) Abschnitt des Schwimmerverschlusses (7) die Form gegeneinander gerichteter Kegelstümpfe haben, wobei die großen Durchmesser gegeneinander gesetzt sind und die Führung des Schwimmerverschlusses im Schwimmerkäfig (5, 8) darstellen.

3. Heizölsperre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Tariergewicht (14) auf der unteren horizontalen Abschlußfläche (13) des Schwimmerverschlusses (7) aufsitzt.

4. Heizölsperre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlagefläche (19) des Ventilsitzes als nachgiebige Lippe (21) ausgebildet ist.

5. Heizölsperre nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippe (21) nach unten absteht.