DE20315714U1 - Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien - Google Patents
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Abstract
Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien aus einem unter Druck stehenden Behälter, mit
– einem Ventilteller (48) zur Verbindung mit dem Behälter,
– einem Ventilkörper (38) mit einer Halteöffnung, der in eine Öffnung in dem Ventilteller (48) eingesetzt und an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine Abdichtfläche (40) besitzt,
– einem in der Halteöffnung angeordneten Ventilelement (10), das einen rohrförmigen Abschnitt mit einem Abdichtflansch (24) an einem Ende und mindestens eine Eintrittsöffnung (36) in der Wandung besitzt,
– wobei in einer geschlossenen Position des Ventils der Abdichtflansch (24) an der Abdichtfläche (40) anliegt und einen Eintritt des auszutragenden Mediums in die Eintrittsöffnung (36) sperrt und in einer gekippten Position des Ventilselements (10) der Abdichtflansch (24) und die Abdichtfläche (40) unter Bildung eines Spalts voneinander entfernt sind und das auszutragende Medium durch den Spalt und die Eintrittsöffnung (36) austreten kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sperrkörper (28) in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung (36) freigibt oder mindestens teilweise verschließt, wobei mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung (36) zunehmend freigegeben wird.
– einem Ventilteller (48) zur Verbindung mit dem Behälter,
– einem Ventilkörper (38) mit einer Halteöffnung, der in eine Öffnung in dem Ventilteller (48) eingesetzt und an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine Abdichtfläche (40) besitzt,
– einem in der Halteöffnung angeordneten Ventilelement (10), das einen rohrförmigen Abschnitt mit einem Abdichtflansch (24) an einem Ende und mindestens eine Eintrittsöffnung (36) in der Wandung besitzt,
– wobei in einer geschlossenen Position des Ventils der Abdichtflansch (24) an der Abdichtfläche (40) anliegt und einen Eintritt des auszutragenden Mediums in die Eintrittsöffnung (36) sperrt und in einer gekippten Position des Ventilselements (10) der Abdichtflansch (24) und die Abdichtfläche (40) unter Bildung eines Spalts voneinander entfernt sind und das auszutragende Medium durch den Spalt und die Eintrittsöffnung (36) austreten kann,
dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sperrkörper (28) in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung (36) freigibt oder mindestens teilweise verschließt, wobei mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung (36) zunehmend freigegeben wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien. Eingesetzt werden diese Ventile insbesondere zum Austragen von PU-Schaum, aber auch im Nahrungsmittelbereich.
- Die bekannten Kippventile besitzen einen Ventilteller, der mit einem Behälterkörper verkrimpt wird. Ein Ventilkörper mit einer Halteöffnung ist in einer zentralen Öffnung in dem Ventilteller gehalten. Der auch als Formstück bezeichnete Ventilkörper besitzt an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine als Ventilsitz dienende Abdichtfläche. Ein Ventilelement ist in der Halteöffnung des Ventilkörpers angeordnet und besitzt einen rohrförmigen Abschnitt mit einem Abdichtflansch an einem Ende und Eintrittsöffnugen in der Rohrwandung nahe dem Abdichtflansch. In der verschlossenen Position des Ventils liegt der Abdichtflansch an der Abdichtfläche an und verhindert den Austritt des auszutragenden Mediums über die Eintrittsöffnungen in den rohrförmigen Abschnitt des Ventilelements. In einer gekippten Position des Ventilelements, bei der ein aus der Halteöffnung vorstehender Ventilstem gegenüber der Längsachse geneigt ist, wird ein Spalt zwischen Abdichtflansch und Abdichtfläche gebildet, durch den ein auszutragendes Medium zu der Eintrittsöffnung gelangt und über diese und den rhrförmigen Abschnitt austritt.
- Mit der Verwendung fällt der Druck im Behälterinnenraum und der Massenstrom des ausgetragenen Mediums nimmt mit fallendem Druck ab.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kippventil zu schaffen, das mit einfachen Mitteln einen konstanten Massenstrom aus dem Behälter auch bei fallendem Druck gewährleistet.
- Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kippventil mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.
- Das erfindungsgemäße Kippventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 besitzt einen Sperrkörper, der in dem rohrförmigen Abschnitt des Ventilelements angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung in dem Ventilelement freigibt oder mindestens teilweise verschließt. Hierbei ist es so, daß mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung zunehmend freigegeben wird, wodurch bei fallendem Druck die Eintrittsöffnung in den rohrförmigen Abschnitt des Ventilelements sich zunehmend vergrößert.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Sperrkörper als ein elastisches Membranelement ausgebildet. Durch den im Behälter herrschenden Druck, wird das elastische Membranelement abhängig von der Stärke des Drucks tiefer in den Austrittskanal gedrückt und verschließt so teilweise die Eintrittsöffnung abhängig von dem Druckwert.
- Bevorzugt besitzt das Membranelement einen an dem Querschnitt des Ventilelements im Bereich der Eintrittsöffnung angepaßten Verschlußbereich und einen aus dem Ventilelement vorstehenden Haltebereich. Der Haltebereich besitzt bevorzugt vorzugsweise einen umlaufenden Flansch, der von dem Ventilelement fort gekrümmt ist und den Verschlußbereich in eine die Eintrittsöffnung freigebende Position vorspannt. Mit dem Haltebereich ist der Verschlußbereich federnd gelagert, wobei der Druck in dem Innenraum gegen die Federkraft wirkt. Bevorzugt besitzt der Verschlußbereich einen Grund und eine zylindrische Seitenwand, wobei der Verschlußbereich hin zu dem Haltebereich geöffnet ist.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt das Ventilelement eine das Membranelement aufnehmende Kappe. Die Kappe sichert den Haltebereich des Membranelements an dem Ventilelement und weist mindestens eine Durchbrechung auf, damit das Membranelement mit dem Innendruck des Behälters beaufschlagt wird. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung umgreift die Kappe den Abdichtflansch mindestens teilweise und ist an diesem verrastet.
- In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eintrittsöffnung als Langloch ausgebildet, das sich in axialer Richtung des Ventilelements erstreckt. Bei nahezu vollständig ausgetragenem Medium ist die Eintrittsöffnung vollständig freigegeben. Die freigegebene Eintrittsöffnung ermöglicht bei gesunkenem Druck den maximalen Austritt des Mediums. Bei im wesentlichen vollständiger Druckbeaufschlagung des Behälters verschließt das elastische Membranelement die Eintrittsöffnung teilweise.
- Zweckmäßigerweise besitzt das Ventilelement mindestens vier beabstandete Eintrittsöffnungen.
- Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kippventils wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:
-
1 das erfindungsgemäße Ventilelement bei einer Beaufschlagung mit einem hohen Druck, -
2 das erfindungsgemäße Ventilelement bei einer Beaufschlagung mit einem niedrigen Druck, -
3 das erfindungsgemäße Ventilelement mit Ventilkörper und Ventilteller und -
4 ein Kippventil aus dem Stand der Technik. -
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventilelement10 mit einem vorstehenden Ventilstem12 und einem einstückig mit diesem ausgebildeten Ventilglied14 , das eine Abdichtfläche16 besitzt. Das Ventilelement10 besitzt eine Austrittsöffnung18 , durch die das auszutragende Medium austritt. An der der Austrittsöffnung18 gegenüberliegenden Seite besitzt das Ventilelement eine aufgesetzte Kappe20 mit Durchtrittsöffnungen22 . Die Kappe20 ist in einem umlaufenden Flansch24 , der teilweise die Abdichtfläche16 bildet, verrastet. Die topfförmig ausgeführte Kappe20 besitzt an ihrer Innenwand entsprechend ausgeformte Rastnasen (nicht numeriert), die in eine entsprechende Umfangsausnehmung (nicht numeriert) in dem Flansch24 eingreifen. Ferner besitzt die Kappe20 einen umlaufenden Absatz26 , der den Innendurchmesser in der Kappe verringert. Die Anlagefläche16 wird von der Fläche des Flansches24 und dem Rand der Kappe20 gebildet. - An dem von der Austrittsöffnung
18 fortweisenden Ende des Ventilelements10 ist ein elastisches Membranelement28 eingesetzt. Das Membranelement28 besitzt einen in den Austrittskanal30 hineinragenden zylindrischen Abschnitt32 und einen an dem Flansch24 auf der von der Austrittsöffnung18 abgewandten Seite anliegenden Halteabschnitt34 . Der Halteabschnitt34 ist entlang seinem Umfang zwischen den Absatz26 der Kappe20 und den Flansch24 geklemmt. - Ein Eintritt des auszutragenden Mediums in den Austrittskanal
30 erfolgt über die Eintrittsöffnungen36 , die nahe der Abdichtfläche16 in der Wandung des Auslaßkanals angeordnet sind. - In
1 ist das elastische Membranelement maximal in den Durchgangskanal30 gedrückt und verschließt die Eintrittsöffnungen36 teilweise.2 zeigt das elastische Membranelement28 in einer zurückgezogenen Position, in der die Eintrittsöffnungen36 in dem Kanal30 freigegeben sind. Das elastische Membranelement28 ist durch seinen Haltebereich und dessen klemmende Fixierung durch die Kappe20 federnd in die zurückgezogene Position vorgespannt. -
1 zeigt das erfindungsgemäße Ventilelement bei einem hohen Druck in dem Behälter, der das elastische Membranelement28 in den Durchgangskanal30 hineindrückt.2 zeigt das elastische Membranelement28 bei niedrigem Druck in einem Behälter, bei dem die Vorspannung durch den Halteabschnitt34 ausreicht, um den Verschlußbereich32 aus dem Durchgangskanal zurückzuziehen und die Eintrittsöffnungen vollständig freizugeben. Das elastische Membranelement regelt somit den in den Durchgangskanal30 eintretenden Massenstrom abhängig von dem Druck. Durch die vorstehend beschriebene Dimensionierung des elastischen Membranelements wird erreicht, daß über einen großen Druckbereich nahezu ein konstanter Massenstrom austritt. - Das vorangegangene Ausführungsbeispiel wurde anhand eines elastischen Membranelements beschrieben, das über eine Kappe
20 an dem Ventilelement10 befestigt ist. Neben einer alternativen Ausführungsform ist es auch denkbar, einen starren Körper als Verschlußkörper für die Eintrittsöffnung36 zu verwenden, der federnd in die freigegebene Position aus2 vorgespannt ist. -
3 zeigt den vollständigen Aufbau des erfindungsgemäßen Kippventils mit dem Ventilelement10 aus den1 und2 . Das Ventilelement10 ist in einen Ventilkörper38 eingesetzt. Der Ventilkörper38 besitzt an seiner zu der Abdichtfläche16 weisenden Seite eine den Ventilsitz bildende Abdichtfläche40 . Der Ventilkörper38 liegt an dem Ventilelement10 an und greift mit einem Vorsprung42 in eine Ausnehmung44 ein. Zusätzlich wird das Ventilelement10 durch einen Vorsprung46 am Ventilstem gegen eine axiale Verschiebung in den Behälter hinein gesichert. Mit dem Ventilkörper38 verbunden ist der Ventilteller48 , der radial nach außen hochsteht. Der Ventilteller48 wird entlang dem Außenumfang mit einem Behälter für das auszutragende Medium verkrimpt, wobei hier bevorzugt noch eine Dichtung50 aus Buna eingesetzt wird. -
3 zeigt das erfndungsgemäße Ventil in seiner verschlossenen Position. Zum Öffnen des Ventils wird der Stem12 in dem Ventilkörper gekippt und es bildet sich ein Spalt (nicht dargestellt) zwischen der Abdichtfläche16 des Ventilglieds40 und dem Ventilkörper. Ein in dem Behälter befindliches Medium tritt durch den Behälterinnendruck in diesen Spalt ein und über die Eintrittsöffnung36 in den Kanal30 . Der Massenfluß hängt für den gegebenen Druck von der Größe der freigegebenen Eintrittsöffnung36 ab. Diese wiederum wird durch das elastische Membranelement28 druckabhängig eingestellt. - Bei dem in
4 dargestellten bekannten Kippventil sind Ventilteller52 und Ventilkörper54 im wesentlichen identisch mit dem erfindungsgemäßen Ventil. Das Ventilelement56 besitzt wieder ein Ventilstem58 und ein Ventilglied60 . Das Ventilglied60 besitzt eine Anlagefläche62 , die einstückig ausgebildet ist. - Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Ventilelement ist der Durchgangskanal
64 an der von der Austrittsöffnung66 fortweisenden Seite geschlossen. Bei einer Betätigung des Ventilstems58 entfernt sich die Abdichtfläche62 von dem Ventilkörper54 und das unter Druck stehende Medium gelangt über die Eintrittsöffnungen68 in den Austrittskanal64 .
Claims (11)
- Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien aus einem unter Druck stehenden Behälter, mit – einem Ventilteller (
48 ) zur Verbindung mit dem Behälter, – einem Ventilkörper (38 ) mit einer Halteöffnung, der in eine Öffnung in dem Ventilteller (48 ) eingesetzt und an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine Abdichtfläche (40 ) besitzt, – einem in der Halteöffnung angeordneten Ventilelement (10 ), das einen rohrförmigen Abschnitt mit einem Abdichtflansch (24 ) an einem Ende und mindestens eine Eintrittsöffnung (36 ) in der Wandung besitzt, – wobei in einer geschlossenen Position des Ventils der Abdichtflansch (24 ) an der Abdichtfläche (40 ) anliegt und einen Eintritt des auszutragenden Mediums in die Eintrittsöffnung (36 ) sperrt und in einer gekippten Position des Ventilselements (10 ) der Abdichtflansch (24 ) und die Abdichtfläche (40 ) unter Bildung eines Spalts voneinander entfernt sind und das auszutragende Medium durch den Spalt und die Eintrittsöffnung (36 ) austreten kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sperrkörper (28 ) in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung (36 ) freigibt oder mindestens teilweise verschließt, wobei mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung (36 ) zunehmend freigegeben wird. - Kippventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkörper als elastisches Membranelement (
28 ) ausgebildet ist. - Kippventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranelement einen im Querschnitt an das Ventilelement im Bereich der Eintrittsöffnung (
36 ) angepaßten Verschlußbereich (32 ) und einen aus dem Ventilelement vorstehenden Haltebereich (34 ) besitzt. - Kippventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebereich (
34 ) in eine Position vorgespannt ist, in der der Verschlußbereich (32 ) die Eintrittsöffnung (36 ) vollständig freigibt. - Kippventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußbereich (
32 ) einen Grund und eine zylindrische Seitenwand aufweist und zu dem Haltebereich (34 ) hin geöffnet ist. - Kippventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (
10 ) eine das Membranelement (28 ) aufnehmende Kappe (20 ) besitzt. - Kippventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe den Haltebereich (
34 ) des Membranelements (28 ) in der vorgespannten Position sichert und mindestens eine Durchbrechung (22 ) besitzt. - Kippventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (
20 ) den Abdichtflansch (24 ) mindestens teilweise umgreift und an diesem verrastet ist. - Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (
36 ) als Langloch ausgebildet und das Membranelement bei nahezu vollständig ausgetragenem Medium die Eintrittsöffnung (36 ) vollständig freigibt. - Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (
36 ) als Langloch ausgebildet ist und das Membranelement bei ungefähr vollständiger Druckbeaufschlagung die Eintrittsöffnung teilweise verschließt. - Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier gleichmäßig beabstandete Eintrittsöffnungen (
36 ) vorgesehen sind.
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