DE102009022496A1 - Ventil, insbesondere Leimventil - Google Patents
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Abstract
Ein Leimventil mit elektromagnetischer Bestätigung eines Ventilstößels (15) weist ein Ventilgehäuse (10) auf, welches eine nach oben offene seitliche Ausnehmung aufweist, nämlich eine Seitenöffnung (36). Ein Spulenkern (13) und ein quergerichteter Tragsteg (26) zur Anbringung eines Steckers (22) bilden eine Einheit, nämlich Spuleneinheit (21), die in einem Arbeitsgang über die nach oben offene Seitenöffnung (36) in das Ventilgehäuse (11) eingeführt werden kann.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Ventil für fließfähige Medien, insbesondere Leimventil (Leimdüse) mit einem in einem Ventilgehäuse durch einen Elektro-Magneten bewegbaren Ventilstößel, der mit einem Verschlussstück in Schließstellung an einem Ventilsitz anliegt, wobei eine über einen Elektro-Anschluss oder -Stecker mit Strom versorgte Spule auf einem Spulenkörper den (teilweise) Ventilstößel umgibt.
- Ein derartiges Ventil ist in
WO 2008/155117 - Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil, insbesondere Leimventil, der eingangs beschriebenen Ausführung dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein kompakter Aufbau, eine leistungsfähige Arbeitsweise und eine einfache Montage gewährleistet sind.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Ventil durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
- a) das Ventilgehäuse ist an wenigstens einer Seite mindestens über eine Teilhöhe bzw. Teillänge offen unter Bildung einer nach oben offenen Seitenöffnung,
- b) wenigstens ein Ventilanschluss, insbesondere der Stecker, ist an einem gesonderten (Anschluss-)Träger angebracht und neben dem Ventilgehäuse positioniert,
- c) der (Anschluss-)Träger ist über das offene Ende der Seitenöffnung in das Ventilgehäuse einführbar und tritt seitwärts über die Seitenöffnung aus dem Ventilgehäuse aus.
- Eine Besonderheit ist die aus Spule, Spulenkern und Stecker gebildete Einheit, die separat vorgefertigt und aufgrund der an einer Seite durchgehenden, offenen Seitenöffnung in das Ventilgehäuse (von oben) eingeführt werden kann, derart, dass Spulenkörper und Spule sich innerhalb des Gehäuses bzw. der Gehäusekammer und der einstückig mit dem Spulenkörper verbundene Stecker seitlich neben dem Ventilgehäuse befindet.
- Weitere Besonderheiten des erfindungsgemäßen Ventils werden nachfolgend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
-
1 ein Ventil, insbesondere Leimventil in perspektivischer Darstellung, -
2 das Leinventil gemäß1 im Vertikalschnitt in der Schnittebene II-II der1 , -
3 das Leimventil in einem Horizontalschnitt gemäß Schnittebene III-III der2 , -
4 das Leimventil mit den Einzelteilen als Explosionszeichnung. - Das gezeigte Ventil ist vorzugsweise als Leimventil einsetzbar zur Übertragung von verhältnismäßig kleinen Leimportionen auf Faltlappen von Packungen, insbesondere Zigarettenpackungen. Das Leimventil ist auf hohe Taktzahlen ausgelegt.
- Die Funktionsteile des Leimventils sind in einem Grundkörper, Ventilblock bzw. Ventilgehäuse
10 angeordnet bzw. an dieses Ventilgehäuse10 angesetzt. Das Ventil wird elektromagnetisch betätigt. Innerhalb des Ventilgehäuses10 , nämlich in einem hier runden bzw. (teil-)zylindrischen Gehäuse-Innenraum11 ist ein Elektromagnet angeordnet, bestehend aus einer Spule12 und einem Spulenträger bzw. Spulenkern13 . - Der hier als Formstück ausgebildete Spulenkern
13 bildet ein mittiges, zylindrisches Tragstück, das Teil einer Ventilkammer14 ist. Innerhalb der mittigen Öffnung des Spulenkerns13 bzw. in der Ventilkammer14 ist ein Verschluss bzw. Dosierorgan des Ventils bewegbar angeordnet, nachfolgend als Ventilstößel15 bezeichnet. Dieser ist mit einem innerhalb des Spulenkerns13 liegenden Führungsteil und unten mit einem Schaft geringeren Querschnitts versehen. An diesem ist als Verschlussorgan eine Kugel16 als Verschlussmittel für eine Düsenöffnung17 angebracht. Die Kugel16 besteht insbesondere aus Keramik. Die Ventilöffnung17 ist mittig im Bereich eines trichterförmigen Ventilsitzes18 angebracht. Die Kugel16 liegt in Schließstellung an konischen Sitzflächen an. Der Ventilsitz18 ist ein gesondertes Formteil, welches über ein Innengewinde19 lösbar in das Ventilgehäuse10 eingesetzt ist. Mittels O-Ring20 wird die erforderliche Dichtung erzielt. - Das Ventil besteht aus mehreren durch wechselseitigen, formschlüssigen Eingriff zusammengesetzten Bauteilen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Haupt-Bauteile zu dem Ventil miteinander verbunden, nämlich einerseits das blockförmig ausgebildete Ventilgehäuse
10 (aus Metall) und andererseits aus einer Spuleneinheit21 mit Spulenkern13 , Spule12 und einem Elektroanschuss bzw. Stecker22 . Der Spulenkern13 besteht aus einem zylindrischen Innenteil bzw. Kernmantel23 als Träger der Spule12 . An freien Enden (oben, unten) sind quergerichtete, kreisförmige Ringe24 ,25 angebracht bzw. einstückig angeformt. Die Spule12 ist zwischen den Ringen24 ,25 gelagert. Die Einheit aus Spule12 und Spulenkern13 sitzt in dem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse-Innenraum11 . - Der Stecker
22 als Anschluss für die Stromversorgung und Steuerung des Ventils ist ein gesondertes Bauteil, welches mit dem Spulenkern13 zu einer Einheit verbunden ist, nämlich zu der Spuleneinheit21 . Der obere bzw. vom Ventilsitz18 abliegende Ring24 ist mit einem seitlich aus dem Ventilgehäuse10 bzw. dem Ventilkörper herausragenden Tragteil für den Stecker22 versehen, nämlich einem queraxial gerichteten Tragsteg26 . Dieser ist vorzugsweise Teil des Spulenkerns13 bzw. des Rings24 , nämlich einstückig mit diesem verbunden. Der quergerichtete Tragsteg26 weist eine (kreisförmige) Ausnehmung27 auf. In dieser ist der Stecker22 angeordnet, und zwar mit einem Anschlussstück28 mit Außengewinde. Das Anschlussstück28 weist die in1 dargestellten Verbindungsteile für einen elektrischen Anschluss auf. Innerhalb bzw. unterhalb des Tragstegs26 ist ein Stützflansch29 gebildet, der in Verbindung mit einer äußeren Feststellschraube30 den Stecker22 klemmend am Tragsteg26 fixiert, und zwar in Verbindung mit einer Ringdichtung31 . - Der Tragsteg
26 ist Teil eines Steckergehäuses32 . Dieses besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist der Kontur des Ventils angepasst, besteht nämlich aus einer im Querschnitt U-förmigen Seitenwand33 und einer schräg in Richtung zum Ventilsitz18 führenden Bodenwand34 . Der Tragsteg26 bildet die obere Abdeckung des Steckergehäuses32 . Dieses ist mit dem Tragsteg26 formschlüssig mit einrastenden Vorsprüngen und Vertiefungen (3 ) und/oder durch Klebung verbunden. Das Steckergehäuse32 schmiegt sich an die Kontur des Ventilgehäuses10 an und ist im Bereich von Anlageflächen mit dem Ventilgehäuse10 durch Klebung verbunden. - Innerhalb des Steckergehäuses
32 sind Organe des Steckers22 angebracht, insbesondere elektrische Leitungen35 , die über de offene Seite des Steckergehäuses32 zur Spule12 führen, hier in deren unterem Bereich. - In besonderer Weise ist auch das Ventilgehäuse
10 bzw. der Ventilkörper ausgebildet. Der überwiegend zylindrische Gehäuse-Innenraum11 ist mindestens in einem Teilbereich, nämlich zur Seite des Steckers22 , offen unter Bildung einer Seitenöffnung36 des Ventilgehäuses10 . Die Seitenöffnung36 erstreckt sich mindestens im Bereich des Tragstegs26 für den Stecker22 , sodass dieses Verbindungsorgan aus dem Ventilgehäuse10 seitlich austritt, um den Stecker22 (oder ein anderes Organ) zu erfassen. - Vorliegend ist das Ventilgehäuse
10 etwa über die volle Länge bzw. Höhe der Spuleneinheit21 bzw. des Spulenkerns13 offen (4 , unten). Dadurch kann ein im Bereich des (unteren) Ringes25 des Spulenkerns13 seitlich angebrachter Vorsprung37 in den Bereich des Steckergehäuses32 eintreten, und zwar unter Anlage an einem Gegenvorsprung38 des Steckergehäuses32 . Die beiden Organe37 ,38 bilden demnach miteinander korrespondierende Stütz- bzw. Justierorgane für eine korrekte Relativstellung zwischen dem Spulenkern13 und dem Steckergehäuse32 . - Ein wichtiges Merkmal des Ventils besteht darin, dass die Seitenöffnung
36 nach oben offen ist (auf der zum Ventilsitz18 gegenüberliegenden Seite), und zwar zu Montagezwecken. Die Spuleneinheit21 kann so über die offene Seite in das Ventilgehäuse10 eingeführt werden, wobei die Spule12 mit dem Spulenkern13 den Gehäuse-Innenraum11 im Wesentlichen passend, formschlüssig ausfüllt (3 ). Teile der Spuleneinheit21 treten in die Seitenöffnung36 ein bzw. durch diese hindurch. - Letzteres gilt vorliegend für den Tragsteg
26 und gegenüberliegend für den Vorsprung37 . Diese Teile sind so bemessen, dass sie den Querschnitt der Seitenöffnung36 ausfüllen (3 ). Die Abmessung der Seitenöffnung36 ist so gewählt, dass die Spuleneinheit21 bzw. der Spulenkern13 in einem Bereich von mehr als 180° umschlossen ist. Dadurch sitzt die Spuleneinheit21 formschlüssig im Gehäuseinnenraum. - Die Ventilkammer
14 ist auf der zum Ventilsitz18 gegenüberliegenden (oberen) Seite durch einen verstellbaren Verschluss abgesperrt, nämlich durch einen zylindrischen Kopf39 , der über das freie Ende in die Ventilkammer14 passend eintritt. Der bolzenförmige Kopf39 ist zugleich Träger für einen Dauermagneten40 , der mit einem Gegenmagneten an der benachbarten Seite des Ventilstößels15 zusammenwirkt. Der Dauermagnet40 ist gegenüber dem Kopf39 durch eine Dichtung41 abgegrenzt. - Der Kopf
39 ist in Längsrichtung der Ventilkammer14 verstellbar. Zu diesem Zweck ist eine Verlängerung des Kopfes39 als Gewindebolzen42 ausgebildet. Dieser ist in einem (mittelbar) mit dem Ventilgehäuse10 verbundenen, feststehenden Träger43 mit Innengewinde verstellbar. Am freien Ende des Gewindebolzens42 ist eine Ausnehmung angebracht zum Ansetzen eines Werkzeugs, zum Beispiel eines Inbus-Schlüssels. - Eine Besonderheit ist auch die Zuführung des zu verarbeitenden Mediums, also insbesondere die Leimzufuhr. Hierzu ist an der Oberseite – auf der zum Ventilsitz
18 gegenüberliegenden Seite ein Leimanschluss47 für eine Leimleitung angebracht. Dieser befindet sich im Bereich des Ventilgehäuses10 bzw. des Ventilkörpers, vorliegend auf der zum Stecker22 gegenüberliegenden Seite, vorzugsweise in einer gemeinsamen Mittelebene mit dem Kopf39 und dem Stecker22 . Der Leimanschluss47 ist mittels Gewinde in einer Bohrung48 des Deckels44 fixiert. An diesen schließt – mit Dichtungsring – ein Leimkanal49 an, der sich im Wesentlichen achsparallel zur Ventilkammer14 erstreckt. In einem (unteren) Bereich benachbart zum Ventilsitz18 ist der Leimkanal49 über einen schräggerichteten Anschlusskanal50 mit der Ventilkammer14 verbunden, und zwar in einem Bereich unmittelbar oberhalb des Ventilsitzes18 . Die Leitungen für den Leim umgehen somit den Spulenkern13 und münden im Bereich eines reduzierten Querschnitts des Ventilstößels15 , unterhalb des Spulenkerns13 . - Bei der Montage des Ventils wird zweckmäßiger Weise so vorgegangen, dass die Spuleneinheit
21 (mit Stecker) in den Gehäuse-Innenraum12 über die offene Seite eingesetzt wird. Danach wird die Magneteinheit in die Öffnung des Spulenkerns13 , also in die Ventilkammer14 eingeführt. Sodann wird der Deckel44 auf das Ventilgehäuse10 aufgesetzt und mit diesem verbunden. Es folgt die Fixierung des Trägers43 , nämlich einerseits die Verbindung mit dem Deckel44 und andererseits mit dem Gewindebolzen42 . Sodann wird der Leimanschluss48 am Deckel44 befestigt. - Der Ventilstößel
15 kann von der gegenüberliegenden (unteren) Seite her in die Ventilkammer14 eingeführt werden, bevor der Ventilsitz18 mittels Gewinde in die Position gebracht wird. Alternativ kann der Ventilstößen15 auch von der gegenüberliegenden Seite eingeführt werden, nämlich bevor der Verschluss39 ,40 in die Ventilkammer eingeführt wird. - Die hier aus Dauermagnet
40 , Kopf39 und Gewindebolzen42 bestehende Einheit dient als verstellbarer Hubbegrenzer des Ventilstößels15 . Die gesamte Einheit ist leicht auswechselbar. Zu diesem Zweck ist lediglich der als Schraube ausgebildete Träger43 mittels Drehbewegung abzunehmen. Dadurch können auf einfache Weise die beanspruchten und verschleißbelasteten Teile ausgewechselt werden. Unerwünschte Drehbewegungen der Einheit40 ,39 ,42 werden durch eine geringe Gewindesteigung sowie durch die ringförmige Dichtung41 verhindert. - Bezugszeichenliste
-
- 10
- Ventilgehäuse
- 11
- Gehäuse-Innenraum
- 12
- Spule
- 13
- Spulenkern
- 14
- Ventilkammer
- 15
- Ventilstößel
- 16
- Kugel
- 17
- Ventilöffnung
- 18
- Ventilsitz
- 19
- Innengewinde
- 20
- O-Ring
- 21
- Spuleneinheit
- 22
- Stecker
- 23
- Kernmantel
- 24
- Ring
- 25
- Ring
- 26
- Tragsteg
- 27
- Ausnehmung
- 28
- Anschlussstück
- 29
- Stützflansch
- 30
- Feststellschraube
- 31
- Ringdichtung
- 32
- Steckergehäuse
- 33
- Seitenwand
- 34
- Bodenwand
- 35
- Leitung
- 36
- Seitenöffnung
- 37
- Vorsprung
- 38
- Gegenvorsprung
- 39
- Kopf
- 40
- Dauermagnet
- 41
- Dichtung
- 42
- Gewindebolzen
- 43
- Träger
- 44
- Deckel
- 45
- Kopfschraube
- 46
- Ausnehmung
- 47
- Leimanschluss
- 48
- Bohrung
- 49
- Leimkanal
- 50
- Anschlusskanal
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- - WO 2008/155117 [0002]
Claims (9)
- Ventil für fließfähige Medien, insbesondere Leimventil, mit einem Ventilkörper, Ventilblock oder Ventilgehäuse (
10 ) durch einen Elektro-Magneten bewegbaren Organ, wie Ventilstößel (15 ), der mit einem Verschlussstück in Schließstellung an einem Ventilsitz (18 ) anliegt, wobei eine über einen Elektroanschluss oder -stecker (22 ) mit Strom versorgte Spule (12 ) auf einem Spulenkörper (13 ) den Ventilstößel (15 ) mindestens teilweise umgibt, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das Ventilgehäuse (10 ) ist an wenigstens einer Seite mindestens über eine Teilhöhe bzw. Teillänge offen unter Bildung einer Seitenöffnung (36 ), derart, dass ein Gehäuse-Innenraum (11 ) im Bereich der Seitenöffnung (36 ) offen ist, b) die Seitenöffnung (36 ) ist an der zum Ventilsitz (18 ) gegenüberliegenden (oberen) Seite des Ventilgehäuses (10 ) offen, c) wenigstens ein Ventilanschluss, insbesondere der Stecker (22 ), ist an einem gesonderten (Anschluss-)Träger (26 ) angebracht und neben dem Ventilgehäuse (10 ) positioniert, d) der (Anschluss-)Träger (26 ) ist über die oben offene Seitenöffnung (36 ) in den Bereich des Ventilgehäuses (10 ) einführbar. - Ventil nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein oberes Verschluss- bzw. Tragstück, insbesondere durch einen leicht lösbaren Deckel (
44 ), durch den der Spulenkörper bzw. Spulenkern (13 ) in dem Ventilgehäuse (10 ) fixiert ist und der als Träger für einen verstellbaren Abschluss der Ventilkammer (14 ) und vorzugsweise für weitere Funktionsorgane, insbesondere für einen Leimanschluss (47 ) dient. - Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (
22 ) an einem quergerichteten Tragsteg (26 ) angebracht und dieser im Ventilhäuse (10 ) verankert ist, vorzugsweise durch einstückige Verbindung mit dem Spulenkern (13 ), sodass Spulenkern (13 ) mit Spule (12 ) und Tragsteg (26 ) mit Stecker (22 ) eine Spuleneinheit (21 ) bilden. - Ventil nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Spulenkern (
13 ) aus einem inneren, zylindrischen Kernmantel (23 ) und quergerichteten Flanschen bzw. Ringen (24 ,25 ) an beiden Enden des Kernmantels (23 ) besteht, wobei der Tragsteg (26 ) einteilig mit dem Ring (24 ) verbunden ist. - Ventil nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) das Ventilgehäuse (
10 ) weist einen im Querschnitt insbesondere kreisförmigen Gehäuse-Innenraum (11 ) auf, in der der entsprechend kreisförmig ausgebildete Spulenkern (13 ) passend angeordnet ist, b) die Seitenöffnung (36 ) des Ventilgehäuses (10 ) erstreckt sich etwa über die Länge bzw. Höhe des Spulenkerns (13 ), wobei ein Teilumfang des Spulenkerns (13 ) sich im Bereich der Seitenöffnung (16 ) erstreckt, c) der Spulenkern (13 ) ist durch den Deckel (44 ) im Bereich des oberen Rings (24 ) beaufschlagt, derart, dass der untere Ring (25 ) gegen Vorsprünge im Ventilgehäuse (10 ) bzw. im Gehäuse-Innenraum (11 ) gedrückt ist. - Ventil nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur verstellbaren Anordnung eines (oberen) Verschlussorgans für die Ventilkammer (
14 ) bzw. für einen (zylindrischen) Kopf (39 ) am Deckel (44 ) ein Halteorgan angebracht ist, insbesondere ein Träger (43 ), der lösbar (mittels Gewinde) in einer Ausnehmung des Deckels (44 ) angeordnet ist, wobei das Verschlussorgan der Ventilkammer (14 ) bzw. der Kopf (39 ) mit einem Gewindebolzen (42 ) in einem Innengewinde aufweisenden Durchtritt des Trägers (43 ) gelagert ist. - Ventil nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Deckel (
44 ) einen Durchgang für einen Leimzuführungsanschluss aufweist, insbesondere eine Bohrung (48 ) mit Innengewinde zum lösbaren Anbringen eines Leimanschlusses (47 ), wobei an den Leimanschluss (47 ) bzw. an die Bohrung (48 ) im Ventilgehäuse (10 ) ein Leimkanal (49 ) anschließt, das außerhalb des Bereichs des Gehäuse-Innenraums (11 ) bis in einen Bereich benachbart zum Ventilsitz (18 ) verläuft und hier über einen Anschlusskanal (50 ) in der Ventilkammer (14 ) mündet. - Ventil nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stecker (
22 ) in einem gesonderten Gehäuse, nämlich Steckergehäuse (32 ) angeordnet ist, welches im Bereich der Seitenöffnung (36 ) seitlich an das Ventilgehäuse (10 ) angesetzt und zum Ventilgehäuse (10 ) offen ist, nämlich aus einer U-förmigen Seitenwand (33 ) und einer Bodenwand (34 ) besteht. - Ventil nach Anspruch 1 oder einem der weiteren Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragsteg (
26 ) als Träger für den Stecker (22 ) die (obere) Abdeckung des Steckergehäuses (32 ) bildet, wobei elektrische Leitungen (35 ) innerhalb des Steckergehäuses (32 ) vom Stecker (22 ) zur Spule (12 ) führen.
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