BOTTOM VALVE FOR A TANK FOR CARRYING LIQUID OR GASEOUS PRODUCTS

Abstract: 1. A bottom valve for tankers for conveying gaseous or liquid substances, the valve comprising a base (1) disposed in an opening (28) at the bottom of the tank and forming a valve seat (3), a cylindrical valve cap (6) constituting the closing means and mounted for axial movement on a valve piston (5) associated with the base (1) and pressed into the closed position by a compression spring (15), and actuating means for lifting the valve cap (6) from the seat, the cylindrical chamber (38) formed between the valve piston (5) and the cap (6) being adapted for connection to a pressure source via a compressed-air duct (17) provided in the valve base (1), characterised in that the base (1), which is inside the outer periphery of the tank bottom (17) has a collar (30) adjacent the outer edge of the bottom opening (28) and secured by a clamping ring (31), the ring (31) having bores (32) and being secured by screws (35) to threaded bolts (26) anchored to the tank bottom (27), the bolts being formed with a set breaking point (37) below the nuts (35) securing the clamping ring (31), and a connecting pipe (24) being screwed to the ends of the bolts under the set breaking points (37), an intermediate ring (18) being clamped between the base (1) and the connecting pipe (24) and having a connecting thread (20) for a compressed-air pipe and a connecting duct (19) and annular groove (21) adjacent the compressed-air duct (17) of the valve base (1).

Description: Bodenventil für Tankwagen zum Transport gasförmiger oder flüssiger Stoffe Die Erfindung betrifft ein Bodenventil für Tankwagen zum Transport gasförmiger oder flüssiger Stoffe, welches aus einem in einer Bodenöffnung des Tanks angeordneten, einen Ventilsitz bildenden Ventilunterteil, einem von einer Druckfeder gegen den Ventilsitz gedrückten Schliessorgan und aus Steuermitteln zum Abheben des Schliessorgans vom Ventilsitz besteht. Für den Strassen- oder Schienenverkehr ausgerüstete Tankwagen zum Transport gasförmiger oder flüssiger Stoffe sind mit einem oder mehreren der Entleerung dienenden Bodenventilen versehen. Bei der in der Praxis üblichen Ausführung ist unmittelbar an die im unteren Scheitelpunktbereich des liegenden Tankzylinders angeordnete Bodenöffnung ein bogenförmiges Entleerungsrohr angeschlossen, an welches ein oder aus Sicherheitsgründen auch aufeinanderfolgend zwei von Hand zu betätigende Ventile angeflanscht sind. Bei dieser Ausführung besteht die Gefahr, dass bei einem Verkehrsunfall des Tankwagens oder durch andere äussere Einwirkungen das aussenliegende Entleerungsrohr abreisst und der häufig gefährliche Tankinhalt ausläuft. Auch ein am Tank oder Fahrzeuggestell befestigter Schutzkäfig vermag diese Gefahr nicht auszuschliessen. Die erst hinter dem Entleerungsrohr bzw. Knierohr befindlichen Ventile sind bei einem Abreissen des Entleerungsrohres völlig wirkungslos. Zwar ist bereits vorgeschlagen worden, das Bodenventil in der Bodenöffnung des Tanks anzuordnen, wobei dieses mit einem von einer Druckfeder gegen den Ventilsitz gedrückten Ventilteller ausgerüstet ist. Dieser Vorschlag scheitert daran, dass sich die Druckfeder mit ihren Halterungsorganen innerhalb des Tanks befindet und von dem häufig sehr aggressiven Tankinhalt kurzzeitig zerstört wird. Als Steuermittel zum Abheben des Ventiltellers dient nach dem bekannten Vorschlag ein durch das Knierohr geführter und nach aussen ragender Stössel, der auch bei einem Unfall eingedrückt werden kann, so dass sich das Ventil in unzulässiger Weise doch öffnet. Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Bodenventil der gattungsgemässen Art derart auszubilden, dass bei einem Abreissen oder einer Beschädigung des Entleerungsrohres bzw. Knierohres ein sicherer Verschluss der Bodenöffnung des Tanks sichergestellt ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass eine das Schliessorgan bildende, zylinderförmig ausgebildete Ventilkappeauf einem dem Ventilunterteil zugeordneten, mit einem Hohlraum versehenen Ventilkolben axial verschiebbar gelagert ist und mit einer Zugstange in den Hohlraum ragt, in dem eine die Zugstange belastende Druckfeder angeordnet ist und dass die zwischen dem Ventilkolben und der Ventilkappe gebildete Zylinderkammer über einen im Ventil unterteil vorgesehenen Druckluftkanal an eine Druckluftquelle anschliessbar ist. Diese Ausbildung hat den wesentlichen Vorteil, dass die funktionellen Teile des Bodenventils sowohl gegenüber dem aggressiven Tankinhalt als auch gegenüber ausserhalb der Bodenöffnung erfolgende mechanische Schadeinwirkungen geschützt liegen. Die als Ventilschliessfeder wirkende Druckfeder und die Zugstange liegen im Schutze der Ventilkappe und sind so angeordnet, dass keines dieser mechanisch bewegten Teile ausserhalb der Konturen des Tanks zu liegen kommt. Das Öffnen des Ventils geschieht pneumatisch, wofür lediglich der Anschluss an eine Druckluftleitung erforderlich ist. Wird diese Druckluftleitung abgerissen oder zerstört, wird der Öffnungsdruck in der Zylinderkammer sofort abgebaut und die Ventilkappe von der Druckfeder in ihre Schliesslage gegen den Ventilsitz gedrückt. In vorteilhafter Weise und im Gegensatz zu den bekannten Ausführungen hat eine Beschädigung oder Zerstörung der das Öffnen des Ventils bewirkenden Steuermittel bei der erfindungsgemässen Ausbildung stets ein automatisches Schliessen zur Folge. Die für den pneumatischen Öffnungsvorgang verantwortliche Zylinderkammer kann auf verschiedene Weise über einen Druckluftkanal an eine Druckluftquelle angeschlossen werden. Eine einfache Bauweise sieht vor, dass die Zylinderkammer über die in der Stirnfläche des Ventilkolbens für die Zugstange vorgesehene Bohrung und den Hohlraum mit dem Druckluftkanal in Verbindung steht. Die zylinderförmige Ausbildung von Ventilkolben und Ventilkappe ermöglicht einen ringförmigen Abfluss, indem innen neben dem Ventilsitz ein ringförmiger Ablaufkanal vorgesehen ist, an den mehrere Entleerungsbohrungen anschliessen. Zum Schutz gegen äussere mechanische Schadeinwirkungen ist das Ventilunterteil zweckmässig mit einem gegen den Aussenrand der Bodenöffnung anliegenden und durch einen Klemmring befestigten Kragen versehen, wobei der Klemmring Bohrungen besitzt und mit Muttern an im Tankboden verankerten Gewindebolzen befestigt ist. Um bei einem Abreissen des angeflanschten Anschlussrohres bzw. Knierohres eine Beschädigung des Bodenventils auszuschliessen, sind die Gewindebolzen unterhalb der den Klemmring befestigenden Muttern mit einer Sollbruchstelle versehen und ist das Anschlussrohr an den unter den Sollbruchstellen liegenden Enden der Gewindebolzen angeflanscht. Dabei ist zweckmässig zwischen das Ventilunterteil und das Anschlussrohr ein Zwischenring eingespannt, der mit einem Anschlussgewinde für eine Druckluftleitung und einem an den Druckluftkanal des Ventilunterteils anschliessenden Verbindungskanal versehen ist. Dieser Zwischenring dient gleichzeitig als Distanzring für das Anschlussrohr, indem dessen Anschlussflansche in Höhe der unter den Sollbruchstellen befindlichen Enden der Gewindebolzen zu liegen kommen. Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt; es zeigt: Fig. 1 ein in einen Tankboden eingebautes Boden ventil in einem Längsschnitt und Fig. 2 das dem Bodenventil der Fig. 1 zugehörige Ventilunterteil in einer Draufsicht. Das Bodenventil besteht im wesentlichen aus einem in der Bodenöffnung 28 eines Tankbodens 27 bzw. eines liegenden Tankmantels angeordneten Ventilunterteil 1 und einer Ventilkappe 6, die von einer Druckfeder 15 abdichtend gegen einen Ventilsitz 3 gedrückt und pneumatisch vom Ventilsitz 3 abgehoben wird, so dass der Tankinhalt durch im Ventilunterteil 1 vorgesehene Entleerungsbohrungen 2 in ein unterhalb des Bodenventils angeflanschtes Anschlussrohr 24 abfliessen kann. Das scheibenförmige Ventilunterteil 1 ist mit einem nach oben weisenden Ventilkolben 5 versehen, auf dem unter Zwischenlage von Dichtungsringen 7 die zylinderförmig auagebildete Ventilkappe 6 axial verschiebbar gelagert ist. In der Schliesslage liegt die Ventilkappe 6 mit ihrem Rand 8 auf dem mit einem Dichtungsring 4 versehenen ringförmigen Ventilsitz 3 auf. Innen neben dem Ventilsitz 3 befindet sich im Ventilunterteil 1 ein ringförmiger Ablaufkanal 9, an den sechs Entleerungsbohrungen 2 anschliessen, die in das angeflanschte Anschlussrohr 24 münden. Der Ventilkolben ist mit einem Hohlraum 13 und einer zentrischen Bohrung 10 versehen. Eine zentrisch an der Ventilkappe 6 mittels einer Mutter 12 o. dgl. befestigte Zugstange 11 ragt durch die Bohrung 10 in den Hohlraum 13 und besitzt an ihrem unteren Ende eine Ringschulter 14 für die Druckfeder 15, die sich mit ihrem oberen Ende am Ventilkolben 5 abstützt und die Zugstange 11 und damit die Ventilkappe 6 nach unten gegen den Ventilsitz 3 drückt (vgl. Fig. 1 rechte Hälfte). Der Hohlraum 13 ist mit einem Schraubverschluss 16 versehen, der einerseits die Montage der Zugstange 11 und Druckfeder 15 ermöglicht und andererseits die der pneumatischen Steuerung dienende Druckluftleitung verschliesst. Im Ventilunterteil 1 ist weiterhin ein Druckluftkanal 17 vorgesehen, der vom Hohlraum 13 zu einer die Basis des Ventilunterteils 1 bildenden Ringfläche 39 führt. An der Ringfläche 39 liegt unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 22 ein Zwischenring 18 an, der mit einem Anschlussgewinde 20 für eine Druckluftleitung und einen an den Druckluftkanal 17 angeschlossenen Verbindungskanal 19 versehen ist. Auf der oberen Ringfläche des Zwischenringes 18 ist eine Ringnut 24 eingearbeitet, durch welche die Druckluft in den Druckluftkanal 17 geleitet wird. Für den Abfluss des Tankinhalts ist unter dem Zwischenring 18 und unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 23 das Anschlussrohr 24 angeflanscht, das in der Regel bogenförmig als Knierohr ausgebildet ist. Zur Befestigung des Bodenventils in der Bodenöffnung 28 des Tankbodens 27 sind neben der Bodenöffnung 28 und über den Umfang verteilt mehrere Gewindebolzen 26 im Tankboden 27 verankert. Das Ventilunterteil 1 ist mit einem unter Zwischenlage eines Dichtungsringes 29 gegen den Aussenrand der Bodenöffnung 28 anliegenden Kragen 30 versehen, dermittels eines Klemmringes 31 angespannt wird. Der Klemmring 31 ist mit Bohrungen 32 versehen, so dass er auf die Gewindebolzen 26 aufsteckbar ist. Ausserdem besitzt er eine das Ventilunterteil 1 ringförmig unterfassende Klemmringnase 33. Durch Muttern 35 ist der Klemmring 31 an den Gewindebolzen 26 befestigt, wobei Ringscheiben 34 untergelegt sind. Unterhalb der Mutter 35 ist jeder Gewindebolzen 26 mit einer Sollbruchstelle 37 versehen, die beispielsweise durch eine eingearbeitete Ringnut bestimmt sein kann. Der Anschlussflansch 25 des Anschlussrohres 24 wird durch Muttern 36 an den Gewindebolzen 26 befestigt, wobei der Zwischenring 18 die Lage des Anschlussflansches 25 unterhalb der Sollbruchstellen 37 fixiert. In der Schliesslage des Bodenventils drückt die Druckfeder 15 die Ventilkappe 6 gegen den Ventilsitz 3, so dass kein Tankinhalt in den Ablaufkanal 9 strömen kann. Zum Öffnen des Bodenventils wird von einer an das Anschlussgewinde 20 angeschlossenen Leitung Druckluft über den Verbindungskanal 19, die Ringnut 21, den Druckluftkanal 17, den Hohlraum 13 und diezentrische Bohrung 10 in die zwischen Ventilkolben 5 und Ventilkappe 6 befindliche Zylinderkammer 38 eingeleitet. Dabei wird die Ventilkappe 6 entgegen der Kraft der Druckfeder 15 vom Ventilsitz 3 abgehoben, so dass der Tankinhalt über den Ablaufkanal 9 und die Entleerungsbohrungen 2 durch den Zwischenring 18 in das Anschlunrohr 24 strömen kann. Im Falle eines Abreissens der Druckluftleitung wird die Zylinderkammer 38 sofort entspannt, so dass die Druckfeder 15 die Ventilkappe 6 auf den Ventilsitz 3 presst. Wird das Anschlussrohr 24 abgerissen, erfolgt eine Trennung entlang der Sollbruchstellen 37 in den Gewindebolzen 26. Das Bodenventil hingegen wird von den Muttern 35 weiterhin auf dem oberhalb der Sollbruchstellen 37 verbleibenden Teil der Gewindebolzen 26 fest gegen den Sitz der Bodenöffnung 28 im Tankboden 27 gedrückt. Beim Abreissen des Anschlussrohres 24 wird der Zwischenring 18 mit weggerissen, so dass die sofortige Entspannung der Zylinderkammer 38 erfolgt und die Druckfeder 15 wirksam wird. Die mit dem Tankinhalt in Berührung kommenden Teile des Bodenventils, nämlich das Ventilunterteil 1, die Ventilkappe 6 und der Zwischenring 18 bestehen vorzugsweise aus einem gegen den Tankinhalt, wie beispielsweise Säure, Laugen o. dgl. widerstandsfähigen Kunststoff und können z. B. durch Spritzgiessen hergestellt sein. Die Zugstange 11 kann aus einem geeigneten Metall oder Kunststoff und die Druckfeder 15 aus Federstahl bestehen. Auch der Zwischenring 18 kann bedarfsweise aus Kunststoff oder Metall bestehen.

Claims: Patentansprüche 1. Bodenventil für Tankwagen zum Transport gasför miger oder flüssiger Stoffe, bestehend aus einem in einer Bodenöffnung (28) des Tanks angeordneten, einen Ventilsitz (3) bildenden Ventilunterteil (1), einem von einer Druckfeder (15) gegen den Ventil sitz (3) gedrückten Schliessorgan und Steuermitteln zum Abheben des Schliessorgans vom Ventilsitz (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine das Schliessorgan bildende, zylinderförmig ausgebildete Ventilkap pe (6) auf einem dem Ventilunterteil (1) zugeord neten, mit einem Hohlraum (13) versehenen Ventil kolben (5) axial verschiebbar gelagert ist und mit einer Zugstange (11) in den Hohlraum (13) ragt, in dem eine die Zugstange (11) belastende Druckfeder (15) angeordnet ist und dass die zwi schen dem Ventilkolben (5) und der Ventilkappe (6) gebildete Zylinderkammer (38) über einen im Ventilunterteil (1) vorgesehenen Druckluftkanal (17) an eine Druckluftquelle anschliessbar ist. 2. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkammer (38) über die in der Stirn fläche des Ventilkolbens (5) für die Zugstange (11) vorgesehene Bohrung (10) und den Hohlraum (13) mit dem Druckluftkanal (17) in Verbindung steht. 3. Bodenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass innen neben dem Ventilsitz (3) ein ringförmiger Ablaufkanal (9) vorgesehen ist, an den mehrere Entleerungsbohrungen (2) anschliessen. 4. Bodenventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da durch gekennzeichnet, dass das Ventilunterteil (1) mit einem gegen den Aussenrand der Bodenöffnung (28) anliegenden und durch einen Klemmring (31) be festigten Kragen (30) versehen ist, wobei der Klemmring (31) Bohrungen (32) besitzt und mit Muttern (35) an im Tankboden (27) verankerten Gewindebolzen (26) befestigt ist. 5. Bodenventil nach-einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, dass die Gewindebolzen (26) unterhalb der den Klemmring (31) befestigenden Muttern (35) mit einer Sollbruchstelle (37) ver sehen sind und an den unter den Sollbruchstellen (37) liegenden Enden der Gewindebolzen (26) ein Anschlussrohr (24) angeflanscht ist. 6. Bodenventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich net, dass zwischen das Ventilunterteil (1) und das Anschlussrohr (24) ein Zwischenring (18) einge spannt ist, der mit einem Anschlussgewinde (20) für eine Druckluftleitung und einem an den Druckluft kanal (17) des Ventilunterteils (1) anschliessen den Verbindungskanal (19) mit Ringnut (21) ver sehen ist. Patentansprüche 1. Bodenventil für Tankwagen zum Transport gasförmiger oder flüssiger Stoffe, bestehend aus einem in einer Bodenöffnung (28) des Tanks angeordneten, einen' Ventilsitz (3) bildenden Ventilunterteil (1), einer zylinderförmig ausgebildeten Ventilkappe (6), die auf einem dem Ventilunterteil (1) zugeordneten Ventil kolben (5) axial verschiebbar gelagert ist und von einer Druckfeder in die Schliessstellung gedrückt wird und Steuermittel zum Abheben der Ventilkappe (6) vom Ventilsitz (3), wobei die zwischen dem Ventilkolben (5) und der Ventilkappe (6) gebildete Zylinderkammer (38) an eine Druckquelle anschliessbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Ventilunterteil (1) mit einem gegen den Aussenrand der Bodenöffnung (28) anliegenden und durch einen Klemmring (31) befestigten Kragen (30) versehen ist, wobei der Klemmring (31) Bohrungen (32) besitzt und mit Muttern (35) an im Tankboden (27) verankerten Gewindebolzen (26) be festigt ist, die unterhalb der den Klemmring (31) be festigenden Muttern (35) mit einer Sollbruchstelle (37) versehen sind und an deren unter den Sollbruchstellen (37) liegenden Enden ein Anschlussrohr (24) angeflanscht ist. 2. Bodenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen das Ventilunterteil (1) und das Anschluss rohr (24) ein Zwischenring (18) eingespannt ist, der mit einem Anschlussgewinde (20) für eine Druckluftlei tung und einem an den Druckluftkanal (17) des Ventil unterteils (1) anschliessenden Verbindungskanal (19) mit Ringnut (21) versehen ist. 3. Bodenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass das Ventilunterteil (1), die Ventil kappe (6) und der Zwischenring (18) aus einem gegen den Tankinhalt widerstandsfähigen Kunststoff besteht.

Inventors: KOLSTE, CHRISTIAAN HENDRIK
Applicants: KTD-PLASTICON KUNSTSTOFFTECHNIK GMBH
Application year: 1984
Main classification: F16K27
IPC codes: F16K27