DE1550176A1 - Selbstschliessendes Fuellventil zum Aufblasen von Schlauchbooten und Rettungsfloessen - Google Patents

Description

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DEUTSCHE SCHLAUCHBOOIFABRIK . . _ „

HAUS SCHEIBBRT I 5oU I /6

3457 Esohershausen/greis Holzminden

Sölbstsohließendes Füllventil zum Aufblasen von Schlauchbooten und Rettungsflößen.,

Die Erfindung betrifft ein selbstsohliessendes Füllventil, das dazu dient, Schlauchboote mit unter Druok verflüssigten Gasen, verzugsweise 00«» aufzublasen* ^.

Die gebräuchlichen Füllventile für Schlauchboote» die im Innern einen Ventilsitz und ein damit zusammenarbeitendes Rückschlagventil aufweisen, bestehen mit Ausnahme geringfügiger Dichtungseinlagen aus Metalle Das unter hohem Druck aus einer Druckgasflasche über ein Absperrventil und Hochdrueksehlauohleitujagen in das Ventilsitz-Mundstück einströmende CO₂ drüokt das federbelastete Rückschlagventil zurück, wodurch dem CO₂ der Weg in den Exp&nsionsraum freigegeben wird. Die Verdampfung des Fluesiggases erfolgt bei diesen Ventilen unmittelbar an den Auetrittsbohrungen des Ventilgehäuses, wodurch dieses erhsUieh unterkühlt wird, da Flüssiggase, wie BoB. CO₂, beim Übergang vom flüssigan in den gasförmigen Zustand erhebliche Wärmemengen benötigen und diese ihrer näheren Umgebung entziehen. Wenn nun das Flüssiggas, das Absperrventil, die Zuführungs-Hoohdruokschlauohleitungen, das Füllventil und seine nähere Umgebung bereite stark unterkühlt sind₉ z.B. durch Frost und eine größere

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Menge Flüssiggas vom Füllventil zu verdampfen ist, so steht an den Austrittsbohrungen des Ventilgehäuses nioht mehr genügend Wärme zur Verfügung. Diese holt sich das Flüssiggas aus der weiteren Umgebung, insbesondere aus den Einzelteilen des Füllventils· Die Erfahrung zeigt, daß eine auf beispielsweise minus 30° im voraus unterkühlte C0₂-Füllanlage vorbeschriebener Art spätestens innerhalb von 50 Sekunden versagt, da das CO₂ durch das bis unter die Verdunstungetemperatur unterkühlte Ventilgehäuse gefriert. Soll also eine grossere Menge Flüssiggas, die ein Ausströmen über die Zeitdauer von 50 Sekunden bedingt, bei einer Ausgangstemperatur von beispielsweise minus 30⁰C verdunstet werden, so sind die bekannten Füllventile unbrauchbar·

Diese Nachteile des Sohlauchboot-Füllventils sind erfindungsgemäss dadurch beseitigt, daß die gasführenden Seile des Ventils, insbesondere die naoh der Auslaßseite hin gelegenen, aus Werkstoffen niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Kunststoffen, bestehen. Als Werkstoffe für die gasführenden Teile sind Kunststoffe, wie z.Bo Zelluloid, Vulkanfiber, Polystyrol, Hartpapier, Bakelite, vorzugsweise Polyamide, aber auch Gummi, auoh Hartgummi, geeignetο Bei der Auswahl der am besten geeigneten Werkstoffe ist nicht nur deren sehr geringe Wärmeleitfähigkeit zu berücksiohtigen, sondern sie müssen auoh der zu erwartenden mechanischen Beanspruchung standhalten«)

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Für die Durchführung der Erfindung wird insbesondere die Verwendung von Polyamiden vorgeschlagen, da diese bei Kälte eine sehr gute Festigkeit und Zähigkeit aufweisen.

Bei einem in dieser Weise ausgebildeten Füllventil wird die an der Austrittsbohrung erzeugte Verdampfungskälte infolge der Isoliereigenschaften des Werkstoffes nicht mehr zu einer solchen Unterkühlung des Ventilgehäuses führen, daß das darin befindliche Flüssiggas gefriertο

Bei den bisher gebräuchlichen Füllventilen ist die Wandstärke des Ventilkörpers auf der Austrittsseite nur nach Festigkeitegesichtspunkten dimensioniert, und die Austrittsbohrungen sind auch, nur so angelegt, dass sich ein grosser Austrittequerschnitt ergibtο In der Praxis ergaben sich somit Bohrungen von etwa 4 mm Durohmesser und 4 mm Länge«

Gemäss einem wesentlichen weiteren Vorschlag der Erfindung tritt auch hierin eine Änderung ein. Die Bohrungen oder Auetrittskanäle werden im Durchmesser verkleinert und vorzugsweise nur so weit ausgeführt, dass die Gefahr von Verstopfungen durch mitgeführte Verunreinigungen nioht mehr besteht. Im übrigen. wird aber auch die Länge der Bohrungen oder Kanäle wesentlich vergrössert, und zwar auf ein Vielfaches ihres Durchmessers, d.ho die Wandstärke des Bauteiles, der die Bohrungen enthält,

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wird nicht mehr nur nach Festigkeitsgesichtepunkten dimensioniert» sondern ßumindest in der Richtung der Bohrungen so stark dimensioniert, daß sich eine Länge derselben von etwa 20 mm ergibt, wobei diese Zahlenangaben jedoch nicht im Sinne einer Einschränkung, sondern nur im Sinne eines Beispieles betrachtet werden dürfen»

Diese Maßnahmen werden vorgenommen, um die Verdunstungskälte vom Ventilgehäuse möglichst lange fernzuhalten»

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele des Erfindung sgeg en at and es dargestellt» Es zeigen»

Fig« 1 und 2 einen senkrechten längsmittelschnitt und einen

waagerechten Schnitt durch ein erfindungsgemässes Füllventil*

Figo 3 und 4 einen senkrechten Ijängsmittelsohnitt und einen

waagerechten Schnitt durch ein Füllventil anderer Ausführung ο

Figo 5 und 6 einen senkrechten Mngsmittelsohnitt und einen

waagerechten Schnitt durch ein drittes, abgeändertes Füllventile

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Das Füllventil nach den Figuren 1 und 2 entspricht der gtbräuohliohen Ausführung bis auf die Anordnung der Auetrittebohrungen₀ Statt der üblichen Austrittebohrungen sind in den Ventilkörpwr 2 Körper (9) beträchtlicher Länge aus einem Kunststoff von sehr geringer Wärmeleitfähigkeit eingesetst, in deren Innerem die nur ausreichend weiten, aber sehr langen Bohrungen, für den Aus» tritt des Gases verlaufen.

Das Füllventil nach den Fig. 3 und 4- entspricht ebenfalls weitgehend der gebräuchlichen Ausführung. Jedoch ist auf dieses an der Austrittsaeite ein mit beispielsweise sechs Austritts-

bohrungen versehener Kunststoffring - ein sogenannter Düsenring aufgeschraubtο

Während es sioh bei den Figuren 1 bis 4 um die. nachträgliche Ausstattung eines bekannten Füllventils mit Kunststoffdüsen handelt, zeigen die Figuren 5 und 6 weitergehende Verbesserungen, indem das metallische "flache Gleitstück (3) gegen einen Ventilkegel (3" ) aus dem Düsenring entsprechenden Kunststoff ersetzt ist und der Düsenring als gespritstes Formteil gleichzeitig als Unterteil deö Ventiigehäuses Verwendung findete Der Kunststoff-Ventilkegel (3· ) ist gegenüber dem flachen Gleitstück durch sein· kegelige Form strömungsgünstiger und nimmt infolge seiher schlechteren Wärmeleitfähigkeit auch weniger schnell Verdunstungskälte an. Hierdurch besteht gegebenenfalls die Möglichkeit, die Länge, der Kunststoffdüsen baw» den Durchmesser des Düsenringes zu verkleinem* 9Ö9829/ÖÖ32 BAD O?^e!NAL/₆

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Sas Ventilgehäuse (1) wird an der (nicht gezeichneten) Hohlkörperhaut, z.B. Bootshautι in bekannter Weise dadurch fest und luftdicht angebracht, daß die Haut zwischen dem angegossenen Flansch (1a) des Gehäuses (1) und einer Flanschscheibe (4) eingespannt wird. Letztere stützt sioh gegen eine auf einen Aus β engewinde abs ο iinltt des Ventilgehäusee (1) aufgeschraubte Mutter (5) ab, die so kräftig angezogen wird, daß die Haut zwischen den aneinander zugekehrten und miteinander gegenüberstehenden Hüok- und Vorsprüngen versehenen Flächen des !Flansche« (1a) und der flanschscheibe (4) eingeklemmt wird. In das Ventilgehäuse (1) ist mittels Gewinde das Mundstück (2) eingeschraubt} in deesen Innengewindebohrung der Zuleitungssehlauoh für das Flüssiggas (nioht gezeichnet), in besonderen Fällen das Absperrventil der Flüasiggasflasche (nicht gezeichnet) mittels einem Verbindungsstück (nioht gezeichnet), angeschlossen wird. Sie Ventilwirkung wird in den Figuren 1 bis 4 durch ein federbelästetes Gleitstück (3) und in den Figuren 5 und 6 durch

) einen federbelasteten Ventilkegel (3¹) erzielt, wobei eine unter Vorspannung stehende Schraubenfeder (δ), die sioh in einer im Gehäuseunterteil befindlichen Bohrung abstützt und durch diese zentriert wird, das Gleitstück bzw«, den Ventilkegel mit vorbestimmten Druck gegen das Mundstück anpresst. Während das Gleitstück (3) zur Abdichtung eine Gummi-Soheibe (7), die mit Zapfen in einer Passnut festgehalten wird, gegen das Mundstück drüokt, ist der Ventilkegel (3^f) mit dem Mundstüok zusammen in üblicher Weise abdichtend eingeschliffen«. Zwischen dem Mundstüok (2) und

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dem Ventilgehäuse (1) ist ein Dichtungsring (6) eingelegt, dem die Aufgabe zufällt, Gasaustritte aus dem Gehäuseinnern zu verhindern ο

Das Flüssiggas tritt in das Ventil» wie unter Pfeilriohtung X auf den Zeichnungen dargestellt, am Gewindeansohluss dee Mundstückes (2) ein, überwindet mit seinem Druck die Federapannung der Schraubenfeder ^8), so daes das Gleitstück (3) bzw. der Ventilkegel (J,')-rom Ventilsitz abgehoben wird. Bas Fltiesiggas" nimmt dann seinen Weg am Gleit stück durph gestrichen» angedeutete eingelassene Nuten entlang bzw., da der Ventilkegel (3¹) entsprechend kleiner ale die Xnnenbohrung dee Ventilgehäuses gehalten ist, an dessen Seitenkanten vorbei und tritt dann durch die Düsenbohrungen» wie unter Pfeilriohtung Y gezeichnet, in den aufblasbaren Hohlkörper ein_o Die Versprühung und damit Verdampfung des Flüssiggases erfolgt unmittelbar an den mit Y gekennzeichneten Stellen»

Man wird im allgemeinen eine möglichst grosse Anzahl an Düsen·» bohrungen vorsehen, damit die Verdunstungskälte an vielen Orten auftritt und eine gleichmässige Verteilung erfolgt< > Eine Beschränkung in der &rösse der Durchtrittebohrungen ist durch die Tatsache gegeben, daß die Summe aller Bohrungen keinen grösseren Durchgangsquerschnitt ergeben sollte, als der kleinste im davorliegenden ZuIeitungseyetem befindliche Querschnitt beträgt₀ Macht man die Bohrungen zu klein, so können gegebenenfalls Verunreinigungen diese verstopfen Es hat sich in der Praxis er-

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wiesen, dass Durchtritts- bzw₀ Auslassbohrungen unter 1,5 mm Durohmesser auf Grund einer Verstopfungsgefahr infolge von

Verunreinigungen unzwe~kmässig sinde

Man kann auoh das ganze

Ventil aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit herstellen. Insbesondere aufblasbare Rettungsflöße unterliegen beim Aussetzen besonders hohen mechanischen Belastungen, die es erforderlich machen, dass Aufblasarmaturen sehr fest verschraubt werden müssen und nicht unbeträchtliche Druck- und Schlagbeanspruchungen vertragen müssen. In solchen Fällen können daher nur Kunststoffe hoher Allgemein- und Kerbaohlagfestigkeit verwendet werden, wie z.Be durch Glasfasern verstärkte Polyamide, oder ea wird zumindest das Mundstück (2) aus einer hochfesten Metallegierung zu bestehen haben₀

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Claims (1)

1. Ansprüche s

   ο Selbetschließendes Füllventil zum Aufblasen von Hohlkörpern, wie Schlauchbooten und Rettungsflößen, mit Flüssiggasen, insbesondere 0O₂, dadurch gekennzeichnet, daß die gasführenden Teile des Ventils, insbesondere die nach der Auslaß~ seife hin gelegenen, aus Werkstoffen niedriger Wärmeleitfähigkeit, insbesondere Kunststoffen, besteheno

   ο Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gasführenden Teile (9) aus Polyamiden bestehen.

   3ο Füllventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsbohrungen für das Gas in Bauteilen (9) aus Werkstoffen niedriger Wärmeleitfähigkeit eingelagert sind, die ihrerseits in den Ventilkörper eingesetzt oder auf den Ventilkörper aufgesetzt sindo

   4ο Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsbohrungen für das Gas einen geringen !Durchmesser von etwa 1,5 mm haben, jedoch eine, gross β Länge, die etwa ihrem zennfaohen Durchmesser entspricht oder diese länge noch übertriffto

   ο Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es : mit einem Ventilkegel (3^f) aus sinera Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit ausgestattet ist,, ^

   • α nn^öi ft Ö 1 9 BAD OP.K31NAL

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   Füllventil nach einem oder mehreren der voraufgehenden Ansprüche, dadurch gekennaeiohnet, dass am Austrittaende des Ventilkörpers ein zusammenhängender Körper aus Werkatoffen geringer Wärmeleitfähigkeit auf- oder eingesetzt ist, der
   mehrere Austrittsöffnungen für das Gas enthält.

   β Füllventil nach einem oder mehreren der voraufgehenden An- W Sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest der Hauptkör· per (1) des Püllventils im ganzen aus einem Werkstoff geringer Wärmeleitfähigkeit, vorzugsweise aus (glasverstärkten) Polyamiden, besteht_o