DE69000380T2 - Klappenvorrichtung. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung gemäss dem Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1.
• Eine derartige Vorrichtung zeigt beispielsweise die EP-A-0 100 657, in welcher ein Luftzufuhrventil beschrieben wird, das sich normalerweise auf dem oberen offenen Ende eines Ablaufrohres anbringen lässt. Hierbei ist die Anordnung so getroffen, dass das obere Ablaufrohrende geschlossen ist, wenn der im Ablaufrohr herrschende Innendruck grösser als der atmosphärische Druck ist, wogegen das obere Ablaufrohrende offen ist, sobald der Innendruck des Ablaufrohres unter dem atmosphärischen Druck liegt.
• Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Ventilvorrichtung der eingangs beschriebenen Art vorzuschlagen, welche eine ausgewogene Luftzufuhr in das Ventil und durch dasselbe gewährleistet.
• Diese den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Ventilvorrichtung ist in der Kennzeichnung des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert.
• Die Ventilvorrichtung kann Führungsorgane zur Führung des Ventilgliedes beim Oeffnen und Schliessen aufweisen. Die ständig sich wiederholenden Bewegungsvorgänge des Ventilorganes werden dadurch verbessert.
• Die Führungsorgane können einen aus einer Kammerwand herausragenden Zapfen aufweisen sowie eine am Ventilorgan angeformte Führungshülse, in welche der Zapfen gleitend hineinragt, so dass sich die Führungshulse am Zapfen auf- und abbewegen kann und damit das Ventilorgan beim Oeffnen bzw. Verschliessen der Ventilöffnung führt. Dies ist eine relativ einfache jedoch wirksame Konstruktion der Führungsorgane.
• Die Führungsorgane können aber auch einen von der Innenwand nach oben ragenden Ringflansch aufweisen, dessen Grösse bzw. Höhe so bemessen ist, dass das Ventilorgan beim Oeffnen und Verschliessen der Ventilöffnung geführt wird. Diese Variante der Ventilorganführung ergibt ebenfalls eine verbesserte Ventilfunktion.
• Das Ventilorgan kann ein Führungskreuz aufweisen, das mit einem entsprechend geformten Führungskreuz an der Innenwandung des Ventilkörpers zusammenwirkt, um das Ventilorgan beim Oeffnen und Schliessen des Ventils zu führen.
• Im Umfangsbereich der Ventilöffnung kann ein nach oben ragender Flansch angeordnet sein, der einen Sitz für das Ventilorgan bildet, wenn sich dieses in seiner Schliessposition befindet. Diese Anordnung gewährleistet einen einwandfreien Ventilsitz und damit eine gute Abdichtung in bezug auf die das Ventil durchströmende Luft.
• Auf der Unterseite des Ventilorganes kann vorzugsweise eine flexible Ringdichtung angeordnet sein, die sich auf den nach oben ragenden Ringflansch abstützt. Hierdurch wird die Dichtwirkung weiter verbessert.
• Die Verschlusskappe kann ferner eine nach unten ragende Schürze aufweisen, die sich in der Betriebsstellung bis zur Unterkante der Ventilöffnung erstreckt.
• Nachstehend wird unter Bezug auf die beiliegende Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes nebst einer Variante desselben beschrieben.
• Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch eine erste Ausführungsform der erfindungsgemässen Ventilvorrichtung,
• Fig. 2 zeigt eine Seiteansicht einer zweiten Ausführungsform der Ventilvorrichtung,
• Fig. 3 ist eine Draufsicht auf den Ventilkörper gemäss Fig. 2 mit abgenommener Verschlusskappe,
• Fig. 4 ist ein Längsschnitt durch den in Fig. 2 dargestellten Ventilkörper,
• Fig. 5 ist ein Längschnitt der Ventilvorrichtung gemäss Fig. 2, wobei sich das Ventilorgan in seiner Schliesslage befindet und
• Fig.6 ist ein Längschnitt der in Fig. 2 dargestellten Ventilvorrichtung mit dem Ventilorgan in seiner offenen Stellung.
• Fig. 1 der Zeichnung zeigt eine in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Ventilvorrichtung für die Luftzufuhr zu einem Ablaufrohr 2 eines Haushalts-Toilettensystems. Die Ventilvorrichtung 1 umfasst einen Ventilkörper 3, der sich mit seinem offenen Ende 4 auf das Ablaufrohr 2 aufsetzen lässt. Der Ventilkörper 3 weist auf seiner dem offenen Ende 4 gegenüberliegenden Seite eine Verschlusskappe 5 mit einer nach unten ragenden Schürze 6 auf, die sich bis zur Unterkante einer im Ventilkörper 3 angeordneten Oeffnung 7 erstreckt.
• Ein Ventilorgan 13 ist mit einem von demselben nach unten ragenden kreuzförmigen Führungsorgan 21 versehen und stützt sich auf einen O-Ring 22 ab, der in einer Ringnut 23 einer Ringwand 24 angeordnet ist. Von dieser Ringwand 24 ragt ein weiteres, entsprechend geformtes kreuzförmiges Führungsorgan 25 nach unten, das zur Führung des Ventilgliedes 13 während dessen Auf- und Abbewegung dient. Dank dieser Anordnung der beiden kreuzförmigen Führungsorgane 21 und 25 kann eine ausgewogene Luftzufuhr durch die Anbringung zweier mit der freien Atmosphäre verbindenden Oeffnungen 7 gewährleistet werden.
• Zwischen der Abschlusskappe und dem Ventilkörper ist eine Dichtung, beispielsweise ein O-Ring 19, eingelegt. Die Abschlusskappe 5 kann entweder aufgeschraubt oder mit Schnappverschluss auf den Ventilkörper 3 aufgesteckt sein.
• Im Betrieb wird die Ventilvorrichtung 1 auf das Ablaufrohr 2 aufgeschoben, dessen Innendruck normalerweise dem atmosphärischen Druck entspricht bzw. etwas grösser als derselbe ist.
• Der im Ablaufrohr 2 herrschende Druck wirkt auf die gemäss der Figur obenliegende Fläche des Ventilorganes 13, das sich auf den O-Ring 22 abstützt und trennt den vom Ablaufrohr umschlossenen Innenraum, wie in Fig. 1 gezeigt, von der Atmosphäre ab. Dies ist der Fall, weil die Unterseite des Ventilorganes 13 durch die Oeffnungen 7 dem atmosphärischen Druck ausgesetzt sind und sowohl der Differenzdruck als auch das Gewicht des Ventilorganes 13 dasselbe auf den O-Ring 22 drücken.
• Wenn nunmehr der im Ablaufrohr 2 herrschende Druck aus irgendeinem Grunde sinkt, sö wirkt auf die obere Fläche des Ventilorganes 13 ein Druck, der unter dem atmosphärischen Druck liegt. Die Unterseite ist jedoch immer noch durch die Oeffnungen 7 dem atmosphärischen Druck ausgesetzt, so dass der Differenzdruck zwischen der Aussenseite des Ablaufrohres 2 (Umgebungs- bzw. atmosphärischer Druck) und dessen Innenseite das Ventilorgan 13 von seinem Sitz abhebt. Die Ventilvorrichtung 1 wird damit geöffnet, Luft kann in das Ablaufrohr einströmen und verhindert somit, dass die im Rohr enthaltenen Giftgase in die Atmosphäre austreten. Sobald im Ablaufrohr 2 wieder Normaldruck herrscht, nimmt das Ventilorgan 13 seine Schliessposition ein, in welcher ebenfalls der Austritt giftiger Bestandteile verhindert wird.
• Die zweite, in den Fig. 2 bis 6 dargestellte Ausführungsform der Ventilvorrichtung 30 weist einen Ventilkörper 31 auf, der sich auf ein Ablaufrohr 2 aufstecken lässt, sowie eine Abschlusskappe 32, die auf eine nach oben ragende Ringwand 33 aufgeschoben ist. Diese Ringwand weist in ihrem oberen Abschnitt eine Nut 34 mit einem O-Ring 35 auf. Wenn somit die Abschlusskappe 32 auf der Ringwand 33 aufsitzt, so liegt die Schürze 36 mit Gleitsitz an der Ringwand an, deren oberer Abschnitt, ebenfalls mit Gleitsitz, zwischen die Schürze 36 und einen Ringflansch 37 hineinragt, wobei der O-Ring 35 einen luftdichten Abschluss gewährleistet.
• Die Wand 33 besitzt einen nach innen umgebogenen Abschnitt 38 mit einer Durchgangsöffnung 39, in deren Randbereich eine nach oben ragende abgerundete Ringschulter 40 angeformt ist.
• Im Abstand von dem inneren Wandabschnitt 38 besitzt der Ventilkörper 31 ein gewölbtes Oberteil 41, das sich mit Ausnahme zweier einander gegenüberliegender nach oben ragender Wandteile 41a und 41b über den Gesamtdurchmesser der Vorrichtung erstreckt. Die beiden vorerwähnten Wandteile 41a und 41b befinden sich im Abstand von der Wand 33 und enden kurz vor deren Oberkante. Sie begrenzen somit zwei Teilkanäle 42a und 42b einer ersten Verbindungsleitung, welche das unterhalb des gewölbten Oberteils 41 befindliche Innere des Ventilkörpers 31 mit einer Kammer 43 verbindet, die sich innerhalb der Wand 33 unter der Abschlusskappe 32 befindet.
• Oberhalb des gewölbten Oberteils 41 ist die Wandung des Ventilkörpers 31 mit zwei diametral einander gegenüberliegenden Oeffnungen 44 versehen, welche die Umgebungsluft ausserhalb der Ventilvorrichtung 30 mit der Durchgangsöffnung 39 verbinden, wobei die Durchgangsöffnung 39 und die Oeffnungen 44 eine zweite Verbindungsleitung bilden.
• Innerhalb der Kammer 43 ist ein Ventilorgan 45 in Form eines Ventiltellers 46 angeordnet, an welchen eine Hülse 47 angeformt ist. In die Hülse ragt vom Mittelabschnitt der Abschlusskappe 32 ein Zapfen 48. Der Zapfen 48 ist gegenüber der Hülse 47 mit Gleitsitz in derselben verschiebbar gelagert und an der Unterseite des Ventiltellers 46 befindet sich eine Gummidichtung 49, die durch einen Sprengring 50 gehalten wird. Die Unterseite des Ventiltellers ist, wie in Fig. 6 gezeigt, nach oben abgeschrägt, so dass die Gummidichtung 49 durch die Schulter 40 gegen den Ventilteller 46 gepresst wird.
• Im Betrieb arbeitet diese Ventilvorrichtung ähnlich wie die anhand von Fig. 1 beschriebene.
• Solange der innerhalb des Ablaufrohres 2 herrschende Druck praktisch dem Umgebungsdruck entspricht, wirkt auf die Oberseite des Ventilorgans 45 der gleiche Druck, wie auf die Unterseite, und das Ventilorgan ruht auf der Schulter 40 und verhindert damit das Einströmen bzw. Auströmen von Gasen in die bzw. aus der Vorrichtung 30 (Fig. 5).
• Sobald jedoch der Druck innerhalb des Ablaufrohres unter den atmosphärischen bzw. den Umgebungsdruck abfällt, wird das Gleichgewicht gestört und der unter dem Ventilorgan 45 herrschende Druck ist grösser, als der oberhalb desselben, d.h. auf die obere Fläche des Ventiltellers 46, wirkende. Das Ventilorgan 45 wird somit von der Schulter 40 (Fig. 6) abgehoben und atmosphärische Luft kann durch die Oeffnungen 44 und die Durchgangsöffnung 39 in die Kammer 43 und von hier durch die Teilkanäle 42a und 42b in das Ablaufrohr gelangen, so dass in demselben befindliche giftige Bestandteile nicht in die Atmosphäre austreten können.
• Sobald der innerhalb der Vorrichtung herrschende Druck in bezug auf den Aussendruck wieder ausgeglichen ist, fällt das Ventilorgan 45 sofort auf die Schulter 40 und dichtet das Innere des Ablaufrohres gegen die Aussenseite ab, wobei die Hülse 47 auf dem Zapfen 48 gleitet.
• Gemäss einer Variante, die in Fig. 4 init unterbrochenen Linien dargestellt ist, kann anstelle der Hülse 47 und des Zapfens 48 ein ringförmiger Führungsflansch 51 vorgesehen sein, der von der Wand 38 nach oben ragt und dessen Durchmesser so bemessen ist, dass er dem Durchmesser des Ventiltellers 46 entspricht.
• Die beschriebene Ventilvorrichtung kann aus einem beliebigen, zweckentsprechenden Werkstoff, beispielsweise auch aus Kunststoff wie ABS, hergestellt sein.

Claims (7)

1. Ventilvorrichtung für die Zufuhr von Luft in ein Rohr, die einen Körper umfaßt, der dafür ausgelegt ist, auf ein Rohr montiert zu werden, sowie eine Kammer (43) in dem Körper und einen ersten Veibindungsgang, der für die Verbindung zwischen der Kammer und - während des Betriebs - dem Inneren des Rohrs geöffnet ist, und einen zweiten Verbindungsgang (7, 9, 39), der mit der Kammer (43) und dem Äußeren des Körpers (1, 31) mittels einer Öffnung in einer Trennwand des Körpers und einer sich quer zur Kammer (43) erstreckenden Innenwand (24, 38), die eine durchgehende Öffnung (9, 39) definiert, die einen Teil des zweiten Verbindungsgangs bildet, verbunden ist, wobei die Anordnung derart ist, daß wenn der Druck in der Kammer (43) und der Umgebungsdruck im wesentlichen gleich sind, das Ventilorgan (13, 15) die durchgehende Öffnung (9, 39) sperrt und, wenn der Druck in der Kammer (43) unter den Umgebungsdruck fällt, das Ventilorgan (13, 45) die durchgehende Öffnung (9, 39) öffnet, so daß Umgebungsluft durch den zweiten Verbindungsgang zur Kammer strömt und von dort zum ersten Verbindungsgang, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Verbindungsgang von zwei gegenüberliegenden Öffnungen (44) in der Trennwand der Vorrichtung (20, 30) gebildet wird und daß der erste Verbindungsgang durch zwei offene Verbindungsgänge (42a, 42b) auf jeder Seite dei inneren Querwand (24, 38) gebildet wird, wobei diese offenen Verbindungsgänge (42a, 42b) durch aufrechte gegenüberliegende Wandteile, die nach innen von der Trennwand des Körpers beabstandet sind und unterhalb der oberen Kante des Körpers enden, definiert werden.

2. Ventilvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Führungsmittel (14, 15, 21, 47, 48) zur Führung des Ventilorgans bei der Bewegung zur Öffnung und Schließung der durchgehenden Öffnung vorgesehen sind (13, 45).

3. Ventilvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (14, 15, 21, 47, 48) einen Führungszapfen (15) der von einem Endverschluß (5, 32) der Kammer (43) hervorragt, und eine Blindhülse (14, 47) im Ventilorgan (13, 45) umfassen, wobei der Führungszapfen (15) und die Hülse (14, 47) in gleitendem Eingriff angeordnet sind, so daß die Hülse (14, 47) auf dem Führungszapfen (15) steigt und fällt, um das Ventilorgan derart zu führen, daß die durchgehende Öffnung (9, 39) geöffnet und geschlossen wird.

4. Ventilvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (14, 15, 21, 47, 48) einen äußeren Flansch (51) umfassen, der von der Innenwand (38) senkrecht nach oben ragt und der eine genügende Höhe und Größe aufweist, um den Umfang des Ventilorgans (45) derart auf zunehmen, daß das Ventilorgan bei der Öffnung und Schließung der durchgehenden Öffnung geführt wird.

5. Ventilvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsmittel (14, 15, 21, 47, 48) eine kreuzförmige Struktur (21) umfassen, die von dem Ventilorgan (13) und einer von der Innenwand getragenen komplementären Struktur abhängt, wobei die kreuzförmige Struktur in gleitendem Eingriff angeordnet ist, um das Ventilorgan bei der Öffnung und Schließung der durchgehenden Öffhung zu führen.

6. Ventilvorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Umfang der durchgehenden Öffnung (9, 39) einen senkrecht nach oben ragenden Flansch (12, 40) umfaßt, der einen Sitz bildet, auf dem das Ventilorgan (13, 45) in einer Stellung, die die Schließung der durchgehenden Öffnung bewirkt, aufgenommen wird.

7. Ventilvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine flexible Ringdichtung (16, 49) auf der Unterseite des Ventilorgans (13, 45) angebracht ist und derart gestaltet ist, daß sie in der Verschlußstellung auf dem senkrecht nach oben ragenden Flansch (12, 40) liegt.