DE3139755A1 - Selbstausrichtende ventilanordnung - Google Patents

Selbstausrichtende ventilanordnung

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K25/00Details relating to contact between valve members and seat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32Details

Description

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KAISER AEROSPACE & ELECTRONICS CORPORATION Oakland, Calif./U.S.A.
Selbstausrichtende Ventilanordnung
Die erfindungsgemäße Ventilanordnung findet besonders bei einer Verschlußvorrichtung innerhalb eines geschlossenen Behälters Verwendung, z. B. in einem Abfall-Sammelbehäl- ter in Flugzeugen.
Bisher benützte Ventilanordnungen bei Abfall- oder AbwassersSammelbehältern sind an der Oberwand des Behälters angebracht und erstrecken sich eine gewisse Strecke axial, so daß sie auf einem Ventilsitz im Boden des Behälters aufsitzen. Die Steuerung der axialen Ausrichtung des Ventilkörpers zum Ventilsitz wird bei einer Ausführungsform durch Telexkoprohre vorgenommen. Der Ventilkörper wird in den Ventilsitz eingeführt und von Schraubenfedern, die in den Teleskoprohren enthalten sind, auf den Sitz gedruckt, wobei die Federn zwischen den Ventilkörper und die Halterung des Ventils eingespannt sind. Bei der Herstellung des Abfall- oder Abwasser-Behälters, beim Einbau der Ventilanordnung und bei ihrem Betrieb können axiale Fehlausrichtungen des Ventilkörpers zum Ventilsitz auftreten. Bei den herkömmlichen Ventilanordnungen hängt sich dann der Ventilkörper am Ventilsitz fest und läßt in der Ventilöffnung einen nicht geschlossenen Bereich frei, aus dem der Behälterinhalt austreten kann=
Wenn dies geschieht, und Behälterinhalt ausgelaufen ist, muß sich das Flugpersonal mit der oft schwierigen und sehr unangenehmen Reinigung beschäftigen. Es kann von dem ausgetretenen Behälterinhalt auch wegen der damit
SB Zusammenhang stehenden Eisbildung Gefahr ausgehen.
Mit dem Gegenstand der US-PS 4 017 913 wurde ein Versuch zur Verbesserung gemacht. Zwischen den abgeschrägten Ventilkörper und die teleskopischen Ausrichtrohre ist ein Kugelgelenk eingesetzt worden, wobei der Drehmittelpunkt dieses Verbindungsstückes auf die Auslaßseite des abgeschrägten Ventilsitzes verlegt worden ist. Diese Anordnung hat die kugelförmige Berührungsfläche dieses Punktes (z.B. den Angriffspunkt der Druckfederkraft am Ventilkörper) auf die Auslaßseite des Ventilsitzes verlegt, wenn der Ventilkörper auf den Ventilsitz gedrückt ist. Ist der Ventilkörper axial gegenüber dem Ventilsitz fehlausgerichtet, und übergreift die Dichtungslippe den Ventilsitz, so erlaubt das Kugelverbindungsgelenk, daß der Ventilkörper sich in den Sitz hineindreht und-dann- in Eingriffsposition gleitet. Dieser Versuch einer Lösung des Problems macht jedoch eine sehr komplexe mechanische Anordnung erforderlich und ist in seiner Wirksamkeit begrenzt, wenn die Auslauföffnung gegenüber der Achse zwischen der Auslauföffnung und dem Betätigungsmechanismus exzentrisch ist.
In den vergangenen Jahren haben die meisten Hersteller von Abfall- bzw. Abwasser-Einrichtungen in Flugzeugen eine Ventilbetätigungsstange verwendet, die an ihrem der Auslauföffnung zugewandten Ende einen im wesentlichen kreisförmigen Flansch mit ebener Bodenfläche aufweist, der als Druckplatte auf ein elastomeres Verschlußstopfenelement einwirkt, wie es im Stand der Technik beschrieben ist. Die Stange erstreckt sich durch die mit Flansch versehene Druckplatte und endet in einem Gewindeabschnitt, der als Befestigungspunkt für den herkömmlichen Stopfen dient.
Gemäß der Erfindung wird die Druckplatte wie bisher verwendet, doch ist der elastomer Stopfen in seinem Aufbau abgewandelt, damit er im Zwischenbereich eine kugelförmige Sitzfläche hat, die an der ringförmigen Auslaßöffnung angreift, während ein eingerollter Ringabschnitt eine
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seitliche Verschiebung der umlaufendem kugelförmigen Sitzfläche ermöglicht. Die Peripherie des Stopfens ist einwärts gekrümmt und erstreckt sich weit genug, um einen Teil der oberen Fläche des Flansches zn umschließen. Der umlaufende Rand erstreckt sich ausreichend nach innen, so daß bei extremer seitlicher Verlagerung der kugelförmigen Sitzfläche gegenüber dem eingerollten Ringabschnitt, relativ zur Betätigungsstange der Flansch von der rückwärtigen Krümmung des Stopfens umschlossen bleibt=
Nach bestimmten Ausführungsformen kann in das kugelförmige Aufsitzelement ein Verstärkungsring eingeformt sein, während in anderen Ausführungsbeispielen mehrere innere Vorsprünge vorgesehen sind, an denen die Druck- oder Preßplatte angreift, damit der Stopfen fester gegen die Auslaßöffnung gedrückt werden kann=
In anderen Variationen ist das Aufsitzelement konisch oder anderweitig gekrümmt, so daß es sich der Auslaß-Öffnung anpassen kann. Es sind andere Oberflächenformen denkbar, um zwischen der Aufsitzfläche des Ventilkörpers und der Auslaßöffnung eine möglichst gute Abdichtung zu erzielen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine teils aufgebrochene perspektivische Ansicht eines Behälters mit herkömmlicher Ventilanordnung? Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine andere, sich selbst ausrichtende Ventilanordnung nach bisheriger Bauweiser
Fig. 3 einen Längsschnitt durch einen Behälterverschlußstopfen gemäß der Erfindung, der auf einer han- ®5 äelsüblichen BetätigungsStangenanordnung befestigt ist?
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Fig. 4 eine Axialschnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels :<äes erfindungsgemäßen Verschlußstopfens auf einer anderen käuflichen VentilStangenanordnung;
Fig.5A bis 5C die Darstellung verschiedener Bewegungsstufen beim Verschließen der Auslauföffnung mit einem schräg aufsetzenden Stopfen; und
Fig.6A bis 6C die Darstellung aufeinanderfolgender Bewegungsstufen während des Verschließens der Auslauf-IQ öffnung mit einem exzentrisch aufsetzenden Ventilkörper im Längsschnitt,
Bei der in Fig. 1 gezeigten, herkömmlichen Auslaufventilanordnung 10 ist diese an der Oberwand des Behälters 12 befestigt, während sich im Behälterboden 16 der ringförmige Ventilsitz 14 befindet. Die Ventilanordnung 10 ist zusammengedrückt dargestellt, wie sie in einen Abwasserbehälter 18 eingebaut wird. Figur 1 zeigt nur einen Teil der Seitenwand 20 des Behälters 18 zusammen mit Ausschnitten aus der Deckwand 12 und dem Boden 16. Die Befestigung der Ventilanordnung 10 im Behälter 18 erfolgt mit Bolzen 22, die durch Löcher 24 in der Deckfläche 12 gesteckt und mit gewöhnlichen Muttern festgeschraubt werden.
Wenn die Ventilanordnung 10 befestigt ist, tritt das Bedienungsseil 26 durch eine öffnung 28 in der Behälterdeckwand 12. Um die Ventilanordnung 10 aus dem zusammengedrückten Zustand freizugeben, wird das Seil 26 in die Mitte des Loches 28 hinein verlagert, wodurch die Sperrkugel 30 aus einer Nut im Trägerflansch 32 herausgleitet. Wird dann das Seil 26 losgelassen, so nähert sich der ringförmige Ventilstopfen 34 dem Ventilsitz 14 aufgrund der Verlängerung der Teleskoprohre 36 und 38. Ist der Ventilkörper 34 gegenüber der Mittellinie 40 des Ventilsitzes 14 axial ausgerichtet, so tritt er in den Ventilsitz .14 ein und verschließt die Aus lauf öffnung 42 des Abwasserbehälters 18.
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Die Ventilanordnung 10 enthält zwei Federn, eine starke Feder 44 und eine leichte Seilzugfeder 46. Die starke Betätigungsfeder 44 benötigt etwa 20 kg Zugkraft, um vollständig zusammengedrückt zu werden. Die Seilzugfeder 46 benötigt etwa 2,5 kg für das vollständige Zusammendrücken.
Wenn die Ventilanordnung in der Schließstellung steht, ist die Betätigungsfeder 44 zwischen Ventilkörper 34 und Trägerflansch 32 zusammengedrückt. In der Schließstel- IQ lung hält die Federkraft der Schraubenfeder 44, die auf den Ventilkörper 34 drückt, diesen auf dem Ventilsitz und verhindert, daß aus dem Abwasserbehälter 18 Flüssigkeit durch die Auslauföffnung 42 ausrinnt.
Die Seilzugfeder 46 hat den Zweck, das Seil 26 gespannt zu halten, wenn die Ventilanordnung eingebaut ist und sich der Ventilkörper in Schließstellung befindet. Das Seil 26 verbindet einen Wartungshandgriff (nicht gezeigt) mit der Ventilanordnung. Im Normalbetrieb der Ventilanordnung zieht das Bedienungspersonal am Handgriff, wodurch über das Seil 26 die Seilzugfeder 46 zusammengedrückt wird. Ist dies vollständig geschehen, wirkt die Zugkraft am Seil 26 auf die Betätigungsfeder 44, so daß die Teleskoprohre 36 und 38 ineinandergeschoben und der Ventilkörper 34 vom Sitz nach oben abgehoben werden, wodurch die Auslauföffnung 42 freigegeben wird. Ist der Behälter 18 dann leer, wird der Handgriff losgelassen, so daß das Seil 26 sich bewegen und die Betätigungsfeder den Ventilkörper auf die Auslaßöffnung 42 drücken kann. Die Teleskopführungsrohre 36 und 38 sind so gestaltet, daß sie den Stopfen 34 in die richtige Position auf den Ventilsitz 14 führen.
Der Ventilstopfen 34 besteht aus zwei Teilen, einem inneren Kern 48 aus Aluminium oder Kunststoff, der dem Ventilkörper Form und Festigkeit gibt, und einem äußeren überzug 50 aus Gummi oder einem ähnlichen elastischen Material, das die Abdichtung vornimmt. Die Teleskoprohre 36 und 38 sind von einem Wellschlauch 52 umschlossen, so daß der
Schmutzbehälter-Inhalt nicht an die Rohre und die Betätigungsfeder 44 kommen kann.
Fehler in der Ausrichtung der Ventilanordnung 10 zum Ventilsitz 14 traten bisher durch Herstellungsungenauigkeiten des Abwasserbehälters, Einbaufehler der Ventilanordnung oder durch Verformung der Behälterdeckfläche im Betrieb auf. Wenn der Ventilstopfen nicht mehr zentrisch sitzt, wie durch die Linie 54 angedeutet, greift er an einer Seite des Ventilsitzes 14 an und hängt sich am Ventilsitz fest, wodurch eine sich allmählich erweiternde öffnung durch die Ablauföffnung 42 gebildet wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Ablaufventil, das in der Fig. 3 gezeigt ist, sollen derartige Ausrichtfehler nicht mehr zu Öffnungsspalten der an sich geschlossenen Ventilanordnung führen, sondern der Ventilstopfen soll trotzdem schließend auf dem Ventilsitz aufsitzen.
in der Fig. 2 ist eine ebenfalls bereits bekannte Ablaufventilanordnung gezeigt. Sie ist in einen Abwasserbehälter mit einer Traganordnung (Flansch) an der Deckfläche des Behälters befestigt. Teleskopische Führungsrohre 64 und 66 halten den Stopfen 58 ungefähr zum Zentrum 40' des
^ Ventilsitzes 14 ausgerichtet. Der Stopfen 58 greift am Ventilsitz 14' an und schließt die Ablauföffnung 421. In der Fig. 2 ist der Ventilstopfen 58 zum Ventilsitz 14' außermittig und greift an der Lippe 82 des Ventilsitzes an. Die Mittenverschiebung 81 wird durch den Abstand zwi-
sehen der Mittellinie 40' des Ventilsitzes 14' und der Mittellinie 83 des Rohres 66 dargestellt. Wenn der Stopfen 58 an der Lippe 82 des Ventilsitzes 14' angreift, dreht er sich in einem Bogen, wie durch Pfeil 84 angedeutet. Der Ventilstopfen kann sich in Richtung des Bogens
84 verdrehen, weil zwischen Rohr 66 und Kugelringelement 68 eine Kugelgelenkverbindung 86 vorhanden ist. Wenn der
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Ventilstopfen 58 sich in der in Fig ο 2 gezeigten Position befindet, unterstützt die Kraft der Schraubenbetätigungsfeder 76 auf der Basis des unteren Rohres 66 über die Kugelgelenkverbindung 86 in ihrer Wirkung auf den Stopfen 58, daß dieser auf dem Ventilsitz 14" in die dargestellte Verschlußstellung gleitet.
In der Fig. 3 ist eine in erfindungsgemäßer Weise verbesserte selbstausrichtende Ventilanordnung gezeigt. Einige der Elemente sind denen in den Figuren 1 und 2 gleich, unterscheiden sich von diesen allenfalls durch unwesentliche Veränderungen, die Model!Veränderungen der Abwassertanks angepaßt sind.
Die in Fig. 3 gezeigte Ablaufventilanordnung 110 ist an der Deckfläche 112 des Abwassertanks 118 befestigt. Ein Ablaufventilsitz 114 befindet sich im Boden 116 des Tanks 118. Die Anordnung wird mit Schraubbolzen 122 festgehalten. Die Ventilanordnung 110 erstreckt sich durch eine ziemlich große öffnung 124 in der Deckfläche 112. Ein Seil 126 ist durch ein Loch 128 geführt und endet an einer Rückhaltekugel 130.
Die VentilStopfenanordnung 134 ist an einer Teleskoprohrkombination aus oberem Teleskoprohr 136 und unterem Teleskoprohr 138 befestigt. Das Loch 128, durch das das Seil 126 geführt ist, ist das obere Ende des unteren Rohres 138 und dient dazu, das untere Rohre 138 in das obere Rohr 136 hineinzuziehen. Eine starke Betätigungsfeder 144 drückt auf eine Druckplatte 148, an der ein Ventilstopfen 150 befestigt ist. Die Teleskoprohre 136 und 138 sind von einer Balgenmanschette 152 umgeben, die sie vor Verschmutzung schützt. Das -untere Ende der Teleskoprohre 138 trägt einen Gewindebolzen 154, mit dem eine Preßplatte und der Ventilstopfen am unteren Teleskoprohr 138 befestigt sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist die Preßplatte 148 einen oberen zylindrischen Ansatz 156 auf, an dem das untere Ende der Balgenmanschette 152
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dicht schließend befestigt ist. Eine Spezialitiutter 158 sichert den Stopfen 150 und die Preßplatte 148 am unteren Teleskoprohr 138.
Der Ventilstopfen 150 besteht, wie bei den bisher üblichen Einrichtungen,vorzugsweise aus einem Elastomermaterial, mit dem ein flüssigkeitsdichter Verschluß auf dem Ventilsitz 114 möglich ist. Der Ventilstopfen 150 weist eine ringförmige, im wesentlichen konische Sitzfläche 160 auf, die bei der bevorzugten Ausführungsform eine Außenfläche besitzt, die der Abschnitt einer Kugel ist. An die ringförmige Sitzfläche 160 schließt sich zur Mitte hin ein Balgenteil an, der in ein verstärktes Mittelstück 164 übergeht, das eine Mittelöffnung'166 aufweist, durch die der Bolzen 154 verläuft.
Nach außen setzt sich die ringförmige Sitzfläche 160 in einer Verlängerung der Stopfenwand fort, die als Seitenwandabschnitt 168 bis zu einem verstärkten umlaufenden Kantenteil 170 reicht, der auf die Oberseite 172 der Druckplatte 148 greift. Im Inneren des Ventilstopfens 15Ο stehen, auf der ringförmigen Sitzfläche 160 nach oben angeformt, mehrere Vorsprünge 174 in Richtung auf die Preßplatte 148 vor, so daß diese über die Vorsprünge die ringförmige Sitzfläche 160 gegen den Ventilsitz 114 drückt. Da der maximale Durchmesser des Stopfens 150 und der Seitenwand 168 etwas größer als der Durchmesser der Preßplatte 148 ist, ist, wenngleich die Mitte des Ventilstopfens 150 am Mittelbolzen 154 befestigt ist, eine seitliche oder radiale Bewegung der ringförmigen Sitzfläche 160 gegenüber der Ablaufventilanordnung möglich, die ansonsten in seitlicher Richtung völlig starr ist, da sie eng ineinander passende Teleskopzylinder enthält, die fest mit ihrem einen Ende mit den Tank 118 verbunden sind.
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Wie ersichtlich, kann sich die gesamte Ventilanordnung durch Betätigung eines Ablaufhebels„ der am Seil 126 zieht, nur vertikal bewegen, wobei die Teleskoprohre ineinander geschoben und der Ventilkörper 150 vom Ventilsitz 114 abgehoben werden.
Die kugelförmige Krümmung der Ringsitzfläche 160 erlaubt es dem Ventilkörper 150, den Ventilsitz auch dann dicht zu verschließen, wenn der Stopfen 150 etwas gegenüber der Horizontalebene gekippt ist. Wenn die Teleskoprohre nicht konzentrisch zum Ventilsitz angebracht sind, läßt auch der Faltenboden 162 in Verbindung mit der Durchmesserdifferenz zwischen Preßplatte 148 und Seitenwand 168 eine gewisse seitliche Verschiebung der Ringsitzfläche zu, obgleich der Stopfen in seiner Mitte gehalten wird.
Die nächste Betrachtung gilt der Fig. 4, die einen Teil einer abgewandelten Ablaufventilanordnung 180 zeigt. Nur die Druckplatte 182 und das untere Teleskoprohr 184 sind in Verbindung mit einem abgewandelten Ventilstopfen .186 gemäß der Erfindung gezeigt. Da die Druckplatte 182 sich von der Druckplatte 148 unterscheidet, ist der Ventilstopfen 186 zum Ausgleich dieser Unterschiede veränderte Die Grundmerkmale sind jedoch insoweit erhalten geblieben, als der Ventilstopfen 186 eine ringförmige Sitzfläche 188 hat, die, wenngleich in dem gezeigten Ausführungsbeispiel im wesentlichen konisch dargestellt, eine gekrümmte Oberfläche in Gestalt eines Kugelabschnittes hat, mit der der Stopfen am Ventilsitz 114 angreift. Der Faltenboden 190 überspannt den Abstand zwischen der ringförmigen Sitzfläche und einem mittleren Befestigungsteil 192, durch dessen öffnung sich die Befestigungselemente erstrecken. Der Ventilkörper ist mit einer Hutmutter 194 befestigt.
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Wie der Ventilstopfen 150 in Fig. 3 besitzt auch der Ventilstopfen 186 mehrere'InnenvorSprünge 196, auf die die Preßplatte 148 drückt. Der Einsatz der inneren Vorsprünge 196 sorgt dafür, daß der Druck gegen den Ventilsitz vergleichmäßigt und der Widerstand gegen seitliche Verschiebung des Stopfens und der ringförmigen Sitzfläche so klein wie möglich ist. Um die Reibung und den Widerstand gegen seitliche Bewegung herabzusetzen, sind die inneren VorSprünge 174 und 196 kegelförmig, so daß die Berührungsfläche mit der Preßplatte nur klein ist.
In den Figuren 5A bis 5C wird gezeigt, wie der Ventilstopfen 134 sich bei Schrägstellung gegenüber der öffnung ausrichtet. Der sich in Fig. 5A absenkende Ventilstopfen 134 ist gegenüber der öffnung 114 axial nicht ausgerichtet und nähert sich unter einem kleinen Winkel. Die kugelförmige Sitzfläche kann sich (Fig. 5B) in begrenztem Winkel einer gewissen Winkelfehlausrichtung anpassen. Unter diesen Grenzen wird der Stopfen 150 auf die öffnung 114 aufgesetzt, wie in Fig. 5B gezeigt, und wenn das Ventil nun weiter abgesenkt wird, so drückt (Fig. 5C) die Preßplatte 148 auf die inneren VorSprünge 174, wodurch der dichtende Anpreßdruck auf den Ventilstopfen 150 insgesamt und auf die Ringsitzfläche 160 im Besonderen ausgeübt wird. Auch die gewellte Bodenfläche 162 gleicht eine durch die axiale Fehlausrichtung sich ergebende seitliche Fehlausrichtung aus. Mit der begrenzten Anpassung bildet die Ringsitzfläche 160 gegenüber dem Ventilsitz 114 somit einen flüssigkeitsdichten Verschluß.
Die Anpaßfähigkeit des erfindungsgemäßen Ventilstopfens bei axialer Fehlausrichtung der Ventilanordnung 134 zeigen die Figuren 6A bis 6C. Bei dieser Art Fehlausrichtung
gewinnt die gewellte Bodenfläche 162 stärker an Bedeutung. 35
Wie Fig. 6B zeigt, führt die erste Berührung zwischen Ventilsitz 114 und Ringsitzfläche 160 zu einer seitlichen
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Verschiebung des Stopfens 150. Der gewellte Boden 162 wird deshalb einseitig zusammengeschoben und auf der gegenüberliegenden Seite etwas auseinandergedehnt- Auch die Seitenwände 168 passen sich der seitlichen Bewegung der ringförmigen Sitzfläche 160 an. Erreicht die Ventilstopfenanordnung 134 dann die unterste Stellung, in der die Preßplatte 148 auf die inneren Vorsprünge 174 drückt, dann wird die Ringsitzfläche 160 stark abwärts gepreßt« Diese zentriert sich dadurch selbst in der Ablauföffnung 114, und die begrenzten Flächen der Vorsprünge 174 sorgen für minimalen Reibungswiderstand bei der seitlichen Verschiebung sbewegung des Stopfens 150 gegenüber der Preßplatte 148.
In der Endstellung drückt die Preßplatte 148 über die inneren Vorsprünge 174 auf die Ringsitzfläche 160, und die Seitenwände 178 halten praktisch dichten Kontakt mit der konischen Wand der Ventilstopfenanordnung 134« Durch die Druckeinwirkung auf die inneren Vorsprünge 174 kommt die Ringsitzfläche 160 mit dem Ventilsitz 114 zur Abdichtung. Die gewellte Bodenfläche 162 läßt das seitliche Ausweichen der Mitte der Ventilanordnung 134 gegenüber dem Ventilsitz 114 zu, während das ringförmige Sitzelement 160 zentriert ist. Vorangehend ist also ein selbstausrichtendes Stopfenelement für eine Ventilanordnung in Abwassertanks beschrieben. Der Stopfen weist eine ringförmige Sitzfläche auf, die einstückig mit der Ventilanordnung durch ein dazwischenliegendes, ringförmiges und gewelltes Teil verbunden ist, das zwischen
®" der Mitte des Stopfens und der ringförmigen Sitzfläche eine gewisse seitliche Bewegung ermöglicht= Nach einer bevorzugten Ausführungsform stellt die Sitzfläche einen Kugelabschnitt dar, wodurch auch eine gewisse axiale Fehlausrichtung der Stopfenanordnung zugelassen werden kann, weil sie durch die kugelförmige Fläche und den gewellten Boden ausgeglichen wird.
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Der Stopfen selbst weist eine einwärts gebogene obere Wand auf, die sich an eine im Handel erhältliche Ventilstopfenanordnung anlegt und die in radialer Richtung ausreichend Platz hat, um trotz Verlagerung des Ventil-Sitzelementes einen flüssigkeitsdichten Kontakt mit dem Ventilelement aufrechtzuerhalten. Innere Vorsprünge zwischen dem Preßplattenteil und dem Ringsitzelement übertragen die Abdichtkraft in Form von gleichmäßigem Druck bei minimalem Widerstand gegen seitliche Verschiebungen gegenüber der Preßplatte.

Claims (10)

» · ο ο 35 631 . KAISER AEROSPACE & ELECTRONICS CORPORATION Oakland, Calif./U.S.A. Selbstausrichtende Ventilanordnung PATENTANSPRÜCHE
1.j Ventilanordnung zur Verwendung in einem geschlossenen Behälter, gekennzeichnet durch eine auf der Außenseite des Behälters (118) gegenüber einem eine Auslauföffnung bildenden Ring (114) befestigbare Traganordnung, wobei die Auslauföffnung eine Einlaß- und eine Auslaßseite hat, Verbindungsmittel einschließlich einer Preßplatte (172), die eine Verbindung zwischen der Traganordnung und Abdichtmitteln (160) herstellen, Abdichtmittel mit einem kreisförmigen Ventilstopfen (150), der konzentrisch mit den Verbindungsmitteln (172,156) verbunden ist, wobei der Ventilstopfen (150) aus einem Elastomer besteht und eine kugelförmige Sitzfläche (160) sowie ein ringförmiges Lippenelement (168), das die Preßplatte (172) umschließt, und zwischen der Sitzfläche (160) und der Stopfenmitte (164) eine ringförmige Wellung (162) hat, die eine Verschiebung der Sitzfläche (160) gegenüber den Verbindungsmitteln (156) zuläßt, so daß die Sitzfläche einen flüs- sigkeitsdichten Abschluß der Auslauföffnung bei nicht vollständig -zentrischer Ausrichtung der Verbindungsmittel (156) zur Auslauföffnung ermöglicht.
2. Ventilanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abdichtstopfen (150) auf einer Innenfläche gegen die Preßplatte (172,148) gerichtete und von ihr belastbare Vorsprünge (174) zum Übertragen einer Abdichtkraft auf die Sitzfläche (160) aufweist, wodurch während der Einwirkung des Abdichtdruckes von der Preß- ®° platte eine Verschiebung des Stopfens (150) gegenüber der Preßplatte (172,148) erleichtert ist.
3. Ventilanordnung zum Anbringen im Inneren eines ** Behälters, der einen eine* Auslauf öffnung bildenden
Ring hat, während die Ventilanordnung von der Behälteraußenseite her steuerbar ist und VentilSteuerelemente aufweist, die auf der Behälteraußenseite auf einer dem Ring gegenüberliegenden Fläche befestigt sind, wobei mit den VentilSteuerelementen eine Ventilstange verbunden ist, die sich durch den Behälterinnenraum erstreckt und nahe dem Ring eine Ventilplatte trägt, und an der Stange ein Elastomer-Stopfenelement befestigbar ist mit einem Sitzring, der in die Behälterauslaufringöffnung paßt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfenelement (50) an der Sitzfläche (160) eine ringförmige, eingerollte Falte (168) hat, wodurch der Sitzring (160) gegenüber der Ventilan-Ordnung eine begrenzte Zeitverschiebung ausführen kann, wenn die Ventilstange (156) nicht konzentrisch zur Auslauföffnung (114) verläuft.
4. Stopfen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine Innenfläche, die sich nahe der Ventilplatte (148) be-
: findet und wenigstens zwei angeformte, abstehende Elemente
(174) zum Berühren der Ventilplatte (148) und übertragen der Dichtkräfte aufweist, wodurch Seitwärtsbewegung des Stopfens (15O) gegenüber der Ventilplatte (148) während der Dichtkraft-Einwirkung durch Reibung zwischen der Preßplatte und der Innenfläche nicht behindert ist.
5. Stopfen nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch einen verstärkten, verdickten unteren Mittelringabschnitt (164) und einen flexiblen Wandabschnitt (162) der sich als Torus-Körper von dem Sitzabschnitt (160) in Richtung auf die Stange (154) erstreckt und in einem verstärkten, verdickten, oberen Rand (164) endet, der sich dicht um die Stange (154) an der Ventilplatte (148) schließt.
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6. Stopfenelement zur Verwendung in einem Tanksystem mit einer ringförmigen Auslauföffnung in einer Wand und einem Auslaßventil, dessen Betätigungsstange, zur Auslaßöffnung im wesentlichen ausgerichtet, in der gegenüberliegenden Wand befestigt ist und an ihrem freien Ende eine Preßplatte (148,172) trägt, dadurch gekennzeichnet, daß das Stopfenelement eine an der Auslauföffnung angreifende untere Fläche mit einer ringförmigen, im wesentlichen kugelförmigen Aufsitzfläche (160) aufweist, die in äie Auslauföffnung einpaßt, mit dem Preßplattenelement (148) zusammenwirkende, zentrale Befestigungsmittel vorhanden sind, ein ringförmiges Faltenstück (162) zwischen der Sitzfläche (160) und dem zentralen Befestigungsteil (164) verläuft, das eine begrenzte Bewegung der Sitzfläche gegenüber der Betätigungsstange und der Preßplatte zuläßt, und eine zurückgebogene Umfangskante in Richtung auf die Betätigungsstange (156) verläuft, die das Preßplattenelement (148,172) teilweise umschließt wodurch begrenzte Ausrichtungsfehler zwischen Stange und Auslauföffnung durch seitliche und drehende Bewegungen der Sitzfläche (160) ausgeglichen werden können.
7. Kreisförmiger Abdichtstopfen zum Befestigen an einer Platte für die Abdichtung einer öffnung, dadurch gekennzeichnet, daß der Stopfen (150) innere Bereiche und die Preßplatte (172) teilweise umschließende zurückgebogene Bereiche aufweist, eine ringförmige Sitzfläche (160) zum Einpassen in die öffnung (114) hat, wenn der Stopfen durch die Platte gedrückt wird, wobei er die öffnung abdichtet, und der Stopfen einen ringförmigen Faltenabschnitt (162) zwischen der Sitzfläche (160) und seiner Mitte (164) aufweist, der eine radiale Verlagerung der Ringsitzfläche (160) zuläßt, wodurch Fehlausrichtungen
der Platte (172) zur öffnung ausgeglichen werden können. 35
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8. Stopfen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsitzfläche einen Kugelabschnitt darstellt.
9. Stopfen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringsitzfläche einen Konusabschnitt darstellt.
10. Stopfen nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Innenfläche nahe der Sitzfläche (160) wenigstens zwei Vorsprünge (174) für den Angriff der Platte
(148) zum übertragen von Kräften auf die Sitzfläche (160) angeformt sind, ohne daß die Verschiebung der Sitzfläche in Richtung im wesentlichen parallel zur Platte (148) wesentlich behindert ist.
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