DE3319869A1 - Fuell- und entleerungsventil fuer aufblasbare hohlkoerper - Google Patents
Fuell- und entleerungsventil fuer aufblasbare hohlkoerperInfo
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Description
Füll·» und Ent lee r vmfc sve nt i 1 . für
aufblasbare Hohlkörper
Die Erfindung bessielrfc sich, auf ein Füll« tmd
ventil füx* aufblasbare Hohlkörper, insbesondere Schlauchboote,
mit einem Ventilgehäuse, das mit einem radialen Flansch am aufblasbaren Körper befestigbar ist und einen dem Innern des
aufblasbaren Körpers zugekehrten Ventilsitz: aufweist, der mit einem tellerförmigen Ventilglied zusammenwirkt, einer im
Ventilgehäuse angeordneten, das Ventilglied in Schließrichtung
vorspannenden Feder und mit Haltemitteln, die das Ventilglied in Öffnungsstellung halten.
Füllvontile für aufblasbare Schlauchboote oder dergleichen
sind üblicherweise selbstschließend d«he sogenannte
• 6 ♦ / ^
Euvopeau Pntont Attorneys Zugelassene Vertreter beim Europaischen Pntentomt
Deutsche Bnnk AO Humburg, Nr. 05/28407 (BLZ 2007O0 00) · Postscheck Hamburg 2β42-2()β
■ventile, der-en Ventilkörper bei Druckluftzufuhr von außen in
die Of fmmgs st ellung gehen und das Ventil umgehend schließen,
■wenn die Druckluft zufuhr abgestellt wirde Ventilgliedex1 sind
zumeist Membranen aus flexiblem Material oder tellerförmige Elemente, Zum Entleeren der Luft aus dem Hohlkörper wird das
Ventilglied durch Auftippen auf einen entsprechenden mit der Membran verbundenen Zapfen geöffnete In diesem Zusammenhang
ist auch bekanntgeworden, das Öffnen mit Hilfe eines Ansatzes
am VerschltiBstopfen des Füllventils au bewerkstelligen (DE-OS
20 20 302),
Es ist auch bekanntgeworden t den mit einer Membran verbundenen
Zapfen drehbar im Ventilkörper zn lagern (DE-OS 25 48 297 oder
DE-Gm 27 1 6* 65^)« Im ersteren Fall besitzt die Membran einen
festen Kunststoffkern mit einem nach oben ragenden Ansatz« Im Normalbetrieb ragt der Ansatz in eine Öffnung des Ventilkörpers
j so daß sich die Membran an den Ventilsitz anlegen lcanxio Durch axiale Verstellung des Zapfens gegen Federkraft
wird der Ansatz mit der Öffnung außer Eingriff gebracht, so daß die Membran um ihre Achse gedreht werden kann, um sie in
Öffnungsstellung zu halten. Bei der zuletzt genannten Ausführ
ungs form weist der Zapfen einen Querstift aiif, der in
einem Längsschlitz des Ventilkörpers axial verschiebbar ist. Wird der Zapfen entgegen Federkraft weit genug axial eingediHicIctf
kann dex* Querstift verschwenkt und untox· einen Anschlag;
gebracht werden, um das Ventil in Öffnungsstellung zu halten.
Beide zuletzt beschriebenen Ventilkonstruktionen ermöglichen
auch den Einsatz einer AbSäugpumpe, um den Hohlkörper schnell
und vollends au entleeren» In ihrem Aufbau sind sie jedoch verhältnismäßig aufwendig. Vor allem benötigen sie eine
Metallfeder zur Vorspannung des Ventilgliedes in die Schließstellung.
Derartige Federn sind zumeist aus Metall geformte Schraubenfeder^, die starker Korrosion ausgesetzt sind, insbesondere
bei der Airwendung des Ventils in Schlauchbooten, Nachteilig bei bekannten Ventilanordnungen ist schließlich
auch die große Anzahl der Einzelteile sowie deren aufwendige Montage,
Der Erfindung liegt daher die- Aufgabe zugrunde, ein Füll- und
Entleerungsventil für aufblasbare Hohlkörper, insbesondere Schlauchboote, zu sckaffen, das aus einer Mindestanzahl· von
Teilen besteht und einfach zu fertigen und leicht zu montieren ist.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß oberhalb des Ventilgliedes mit diesem eine einen Totpunkt aufweisende
Feder verbunden ist, die in ihren Umfang am Ventilgehäuse festgelegt ist und die oberhalb und unterhalb des Totpunktes
das Ventilglied in Schließ- bzw. in der Offensteilung hält,
Beim erfindungsgemäßen Ventil wird das Ventilelement mittels
der Totpunktfeder in Schließstellung vorgespannt. Wird hingegen das Ventilelement axial in Öffnungsrichtung verstellt, schnappt
die Totpunktfeder über den Totpunkt und hält in der anderen Endstellung
das Ventilglied unter Vorspannung in'seiner Öffnungsstellung,
Dadurch kann die Luft aus dem Hohlkörper entweichen und/oder mittels einer Pumpe herausgepumpt werden. Durch einfaches Ergreifen
der Totpunktfeder kann diese erneut zum Umschnappen gebracht werden, damit das Ventil wieder in Schließstellung vorgespannt ist.
Beim Aufblasen mit Hilfe einer Pumpe, die üblicherweise ein Rückschlagventil hat, ist es auch ohne weiteres möglich, bei ausreichendem
Druck des Gases oder der Luft im Hohlkörper das Schließen des Ventilgliedes auch durch diesen Druck herbeizuführen. Die am
Ventilglied wirkende Druckdifferenz reicht dann aus, die Vorspannung
der Totpunktfeder zu überwinden und diese in die Schließstellung zurückzubewegen.
Beim erfindungsgemäßen Füll- und Entleerungsventil ist mithin
die Totpunktfeder nicht nur die Schließfeder für das Ventil, sondern auch das Halteorgan zur Befestigung des Ventilelements
im Ventilgehäuse. Schließlich übernimmt die Totpunktfeder auch die Aufgabe, das Ventilelement in seiner Öffnungsstellung zu ·
-halten. Es versteht sich, daß durch die Übernahme von drei Funktionen durch die Totpunktfeder das erfindungsgemäße Ventil
aus einer Mindestanzahl von Teilen bestehen kann, die zudem noch einfach herstellbar und montierbar sind.
Wie bereits erwähnt, ist eine Verbindung zwischen Totpunktfeder und Ventilelement notwendig. Eine Ausgestaltung der
Erfindung sieht hierzu vor, daß das Ventilglied einen Zapfen aufweist, mit dem die Totpunktfeder verbunden ist. Der Zapfen
kann auch über die Totpunktfeder hinaus nach oben stehen, um eine Verstellung des Ventilelements in die Schließ- bzw. Öffmmgsstellung
von Hand zn bewirken.
Die Totpunktfeder kanu zum Beispiel von einer gewölbten Membran
gebildet sein, die am Außenumfang im Ventilgehäuse festgelegt und mittig mit dem Ventilglied verbunden ist. Vorzuziehen ist jedoch
eine weitere Ausgestaltung der Erfindung, nach der die Totpunktfeder einen Haltering aufweist, der axial gesichert im Ventilgehäuse
sitzt und der über flexible, in der Schließstellung des Ventils S-förmig gebogene federnde Arme mit dem Ventilglied
verbunden ist. Gegenüber einer Membran haben die Arme den Vorteil, daß sie eindeutige= Totpunktverhalten zeigen und einen großen
Durchtrittsquerschnitt freilassen.
Totpunktfeder und Ventilglied können einteilig aus Kunststoff
geformt werden, wodurch die Anzahl der Teile stark reduziert wird. Die Montage dieses einteiligen Bauteils erfolgt vorzugsweise
von oben. Sie erfordert jedoch eine besondere Ausbildung des Ventiltellers und der übrigen Teile. Daher sieht eine andere
Ausgestaltung der Erfindung vor, daß der Zapfen über eine trennbare Schnappverbindung mit einem mittleren Aufnahmeteil verbunden
ist, an dem seinerseits die Arme angebunden sind. Totpunktfeder einerseits und Ventilglied andererseits sind mithin zwei
getrennte Teile, die über eine Schnappverbindung miteinander verbunden werden können. Bei der Montage befindet sich das Ventilglied
unterhalb der Totpunktfeder im mit dem Hohlkörper be-
reits verbundenen Ventilgehäuse, während die Totpunktfeder von oben eingesetzt wird. Durch ein Zusammendrücken beider Teile
werden diese zu einer Einheit verbunden.
Es gibt verschiedene konstruktive Möglichkeiten, eine Schnappverbindung
zwischen den besagten Teilen herzustellen. Eine Ausgestaltung der Erfindung sieht hierzu vor, daß das Aufnahmeteil
einen kugelförmigen Sitz aufweist, dessen Eintrittsöffnung im
Durchmesser kleiner ist als der Sitzdurchmesser und dessen Wand mindestens einen federnd nachgebenden Abschnitt aufweist, und
der Zapfen einen Kugelabschnitt besitzt, der schnappend in den Sitz einführbar ist. Der Sitz bildet eine Art. 1KUgGlPf anne, in
der die Kugel am Zapfen passend einsitzt. Dadurch kann der Zapfen sich relativ zum Sitz bzw. Aufnahmeteil oder zum Ventilgehäuse
etwas bewegen und der Zapfen mithin etwas verschwenken, was für die gleichmäßige Anlage des Ventilgliedes am Ventilsitz
vorteilhaft ist.
Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen,
daß das Aufnahmeteil eine Durchbohrung aufweist und der Zapfen eine durch die Durchbohrung hindurchführbare, von außen erfaßbare
Verlängerung aufweist. Bei der Montage kann die Verlängerung von Hand erfaßt werden, um den Zapfen mit dem Aufnahmeteil
zu verbinden. Die Verlängerung kann anschließend durch Abscheren oder Abbrechen entfernt werden.
Die Federarme, von denen vorzugsweise drei in gleichmäßigem
Umfangsabstand voneinander angeordnet sind, sind, wie erwähnt,
S-förmig gebogen. Nach einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Anbindung der federnden Arme am Ventilglied und/oder am
Haltering scharnierartig. Die gelenkige Anbindung bewirkt, daß die eigentliche Federkraft durch Druckspannung in den S-förmigen
Amen erzeugt wird. Man erhält auf diese Weise in beiden Verstel!richtungen
aus den Endlagen heraus zunächst eine ansteigende Verstellkraft in Richtung Totpunkt, bis der Totpunkt erreicht
ist und die Federarme automatisch umschnappen zwecks Verstellung des Ventilgliedes in die andere Endstellung.
Um die Montage zu erleichtern und die Dichtungseigenschaften
des erfindungsgemäßen Ventils zu verbessern, sieht eine
weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß in der Bohrung des Ventilgehäuses ein Ring aus e las tome rein Dichtungsraaterial
angebracht ist, an dem die Totpunktfeder festgelegt ist und an dem der Ventilsitz gebildet ist. Bei der Montage können
zunächst Dichtungsring und Ventilelement in das Gehäuse eingebracht werden. Anschließend kann dann der vorzugsweise
ebenfalls federnde Haltering mit dem Aufnahmeteil in die Bohrung eingesetzt werden. Dabei wird der Zapfen des Ventilgliedes
in den Sitz des Aufnahmeteils eingeschnappt.
Im Zusammenhang mit der zuletzt beschriebenen Ausführungsform
sieht eine weitere Ausgestaltung der Erfindung vor, daß in der Bohrung des Ventilgehäuses jeweils eine nach oben und nach
unten gerichtete Ringnut geformt ist, in die entsprechende ringförmige, aufeinander zu gerichtete, Ansätze des Dichtringes
eingreifen. Auf diese Weise ist. der Dichtring nach beiden Richtungen axial gesichert und bildet mehrere umlaufende
Dichtlinien mit dem Gehäuse.
Die Anordnung eines Dichtringes hat den weiteren Vorteil, daß gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die
Außenseite des Dichtringes als Dichtsitz geformt sein kann, der dichtend mit einem Ventildeckel in Eingriff bringbar ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch ein Ventil nach der Erfindung im Öffnungszustand.
Fig. 2 zeigt eine ähnliche Darstellung wie Fig. 1, jedoch mit geschlossenem Ventil.
Fig. 3 zeigt halb in Ansicht, halb im Schnitt das Ventilglied
des Ventils nach Fig. 1 und 2, vormontiert mit Haltering.
Fig. 4 zeigt eine Draufsicht auf die Darstellung nach Fig. 3.
Bevor auf die in. den. Zeichnungen dargestellten Einzelheiten
näher eingegangen "wird, sei vorangestellt, daß jedes der
beschriebenen. Merkmale für sich oder.in Verbindung mit Merkmalen der Anspz'üche von erfindungsvesentlicher Bedeutung ist.
In den Figuren 1 und 2 ist im Schnitt (in Fig. 1 im Halbschnitt)
ein Ventilgehäuse 10 dargestellts das einen kegelringförmigen
Flansch 11 und einen zylindrischen Abschnitt aufweist,, Der kegelringförmige Flansch 11 wird zum Beispiel
auf die Außenseite eines Schlauchbootes vulkanisiert« Der
zylindrische Abschnitt 12 besitzt am Außenurafang ein Schnellschlußgewiiide
13, axif dcis ei.n Deckel lh geschraubt werden
kann. (Fig» 1), der über eine Schlaufe 15 am Ventilgehäuse
drehbar angeleiikt ist.
An der Innenseite besitzt der zylindrische Abschnitt 12 einen
ringföinnigen Bund i6r in den an der oberen Seite eine Nut
und an der unteren Seite ebenfalls eine Ringnut 18 eingeformt
istc Auf diese ¥eise sind zwei axial sich erstreckende ringförmige
Vorsprüiige 19 bzv. 20 gebildete
In dein zylindrischen Abschnitt 10 ist eine Ringdichtung
eingesetzt, deren Außenumfang komplementär zur Kontur der Inneiiwandving des zyliiidrisehen Abschnitts 12 geformt ist,
d,h. mit in die Nuten 17, 18 eingreifenden Abschnitten sovrie
mit einer sich der Kontur des Bundes 16 anpassenden Fläche.
Lediglich der in die untere Nut 18 eingreifende Abschnitt
..o/lO
füllt die Nut 18 nicht vollständig aus und besitzt etwas Wandfreiheit/
um das Einbringen des Dichtringes 21 zu erleichtern. Der Dichtring 21 steht etwas über den zylindrischen Abschnitt
12 nach außen vor und bildet einen Dichtsitz 22, gegen den die Innenseite des Deckels 14 zur dichtenden Anlage gelangt, wenn
er auf das Gewinde 13 aufgeschraubt wird.
Innerhalb des Ventilgehäuses 10 befindet sich ein Ventilglied 23, dessen Aufbau aus den Figuren 3 und 4 näher hervorgeht.
Das Ventilglied 23 besitzt einen Ventilteller 24 mit kegelring- bzw. kugelabschnittförmigem Dichtflansch 25. An der Unterseite
des Ventiltellers 23 sind mehrere in gleichmäßigen Urnfangsabständen angeordnete abgerundete nach unten weisende
Vorsprünge 26 geformt. An der Oberseite des Ventiltellers 24 ist zentral ein Zapfen 27 geformt. Der Zapfen 27 besitzt einen
kugelförmigen Abschnitt 35, an den sich eine Verlängerung
36 nach oben anschließt. Es ist ferner ein Haltering 29 vor-. gesehen, der im Querschnitt annähernd dreieckförmig ist und
an dessen Innenseite drei federnde Arme 28 angeformt sind, die gleichmäßigen Abstand voneinander haben. Die federnden
Arme 28 sind radial innen mit einem Aufnahmeteil 37 verbunden,
der hülsenförmig geformt ist mit einer Durchbohrung 3 8 und einem
kugelförmigen Sitz 39, an den sich nach unten ein Eingangs abschnitt anschließt. Der Eingangsabschnitt verengt sich
nach oben bis zu einer Engstelle, an die sich der kugelförmige
.../11
. A-
Sitz anschließt.
Der Zusammenbau der in den Fiyn. 1 und 2 dargestellten Anordnung
kann wie folgt vorgenommen werden. Zunächst wird das Ventilelement
23 in das bereits aufvulkanisierte Gehäuse 10 eingesetzt.
Anschließend wird der Dichtring 21 eingesetzt. Anschließend wird der Haltering 29 in die Nut in der Innenwand
des Dichtringes 21 schnappend eingesetzt, wodurch dieser axial gesichert gehalten ist. In der in Fig. 2 gezeigten Schließstellung
des Ventilelements 23 ist zu sehen, daß die federnden Arme 28 S-förmig gebogen sind und aufgrund der inhärenten
Druckspannung das Ventilelement 23 in die Schließstellung vorspannen. Die Anbindung der Federarme 28 am Haltering 29 und am
Aufnahmeteil 3 5 ist scharnierartig, so daß die Federvorspannung im wesentlichen durch Druckspannung bewirkt wird.
Wird mit Hilfe einer Luftpumpe oder eines Blasebalges von außen Luft über das gezeigte Ventil in den Hohlkörper (nicht
gezeigt) geblasen, geben die Arme 28 so weit nach, daß sich der Ventilteller 24 durch den Blasdruck vom Dichtsitz 32 abhebt.
Bei Wegfall des Blasdruckes kommt eine erneute Anlage von Ventilteller und Dichtsitz zustande, wobei die Anlagekraft
des Ventiltellers 25 mit steigendem Innendruck im Hohlkörper sich vergrößert.
.../12
Soll die Luft aus dem Hohlkörper entlassen werden, kann durch Fingerdruck oder auf sonstige Weise der Zapfen 27 über das
Aufnähmeteil 35 nach unten gedruckt werden. Die Arme 28 verhalten
sich wie eine Totpunktfeder und halten das Ventilelement
23 nach einem Umschnappen über den Totpunkt in der in Fig. 1 .dargestellten Position. Die Luft kann nun aus dem Hohlkörper
ungehindert entweichen bzw. kann aus diesem herausgepumpt werden.
Soll das Ventil aus der in Fig. 1 dargestellten Position wieder in Schließstellung gebracht werden, kann der Griffabschnitt 3 0
erfaßt und nach oben gezogen werden, so daß das Ventilelement 23 wieder die in Fig. 2 dargestellte Position einnimmt. Jedoch
auch bei einem Aufblasen mit Hilfe einer Pumpe oder eines Blasebalges, welche über ein Rückschlagventil verfügen, kommt es
nach einigem Aufblasen ohnehin zu einem nahezu sofortigen Verschließen des Ventils, wenn der Blasanschluß vom Ventil entfernt
wird. Zwar strömt noch etwas Luft nach außen, der am Ventilglied 23 herrschende Differenzdruck reicht jedoch bei weitem aus, das
Ventilelement 23 wieder aus der in Fig. 1 dargestellten in die
in Fig. 2 wiedergegebene Position zurückzuverstellen. Das gleiche
geschieht auch, wenn das Ventilglied 23 beim Aufblasen über den Totpunkt hinaus in die stabile Öffnungsstellung nach Fig. 1
gebracht wird.
Die Vorsprünge 26 am Ventile lament 23 verhindern, daß sich
die Haut des aufblasbaren Hohlkörpers zu nahe an das Ventil-
.../13
glied legen und dessen Funktion beeinträchtigen.
Die einzelnen Teile des in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Füll- und Entleerungsventils sind aus geeignetein Kunststoffmaterial
geformt. Es versteht sich, daß das Material des Halte rings mit den Federarmen ausreichend Federeigenschaften besitzen
muß. Der Dichtring 21 besteht aus weicherem Material als das Material für das Ventilelement 23, das Gehäuse 10 oder
den Haltering 29.
.../14
Claims (9)
- Ansprüche/1, Füll- und Entleerungsventil für aufblasbare Hohlkörper, insbesondere Schlauchboote, mit einem Ventilgehäuse, das mit einem radialen Flansch an dem aufblasbaren Körper befestigbar ist und einen im Inneren des aufblasbaren Körpers zugekehrten Ventilsitz aufweist, der mit einem tellerförmigen Ventilglied zusammenwirkt, einer im Ventilgehäuse angeordneten, das Ventilglied in Schließrichtung vorspannenden Feder und mit Haltemitteln, die das Ventilglied in Öffnungsstellung halten, dadurch gekennzeichnet, daß oberhalb des Ventilgliedes (23) mit diesem eine einen Totpunkt aufweisende Feder (28) verbunden ist, die an ihrem Umfang am Ventilgehäuse (10) festgelegt ist und die oberhalb und unterhalb des Totpunkts das Ventilglied (23) in der Schließ- bzw. Offenstellung hält.
- 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilglied (23) einen Zapfen (27) aufweist, mit dem die Totpunktfeder (28) zusammenwirkt.
- 3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Totpunktfeder einen Haltering aufweist, der axial gesichert im Ventilgehäuse (10) sitzt und der über flexible, in der Schließstellung des Ventils S-förmige gebogene federnde Arme (28) mit dem Ventilglied (23) verbunden ist..../15
- 4. Ventil nach Anspruch 3, dadurch gekonnzeichnet, daß der Zapfen (27) über eine trennbare Schnappverbindung mit einem mittleren Aufnahmeteil (35) verbunden ist, an den seinerseits die Arme (28) angebunden sind.
- 5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil (35) einen kugelförmigen Sitz aufweist, dessen EintrittsÖffnung im Durchmesser kleiner ist als der Sitzdurchmesser und dessen Wand mindestens einen federnd nachgebenden Abschnitt aufweist- und der Zapfen (27) einen Kugelabschnitt besitzt, der schnappend in den Sitz einführbar ist.
- 6. Ventil nach 7-mspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Aufnahmeteil»eine Durchbohrung aufweist und der Zapfen eine durch die Durchbohrung hindurchführbare, von außen erfaßbare Verlängerung (36) aufweist.
- 7. Ventil nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anbindung der federnden Arme (28) am Aufnahmeteil und/oder am Haltering (29) scharniorartig ist.
- 8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Ventilgehäuses (10) ein Ring (21) aus elastomerem Dichtungsmaterial angebracht.../16ist, an dem die Totpunktfeder (28) festgelegt ist und an dem der Ventilsitz (32) gebildet ist.
- 9. Ventil nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Bohrung des Ventilgehäuses (10) jeweils eine nach oben und nach unten gerichtete Ringnut (17, 18) geformt ist, in die entsprechende ringförmige, aufeinander zu gerichtete Ansätze (19, 20) des Dichtungsrings (21) eingreifen.1Oo Ventil nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenseite des Dichtringes (21) kompleraentäx- zur zugeordneten Wand der Bohrung des Ventilgehäuses (10) geformt ist.11» Ventil nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Dichtiinges (21) als Dichtsitz (22) geformt ist,- der dichtend mit einem Ventildeckel (-14) in Eingriff bringbar ist..../17
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