DE2349123C3 - Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigen Medien, insbesondere von Nahrungsmitteln - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigen Medien, insbesondere von Nahrungsmitteln wie Milch, Joghurt, Säften od dgl., mit einem in einem Ventilgehäuse verschiebbaren Ventilstößel mit zwei längs desselben in Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen, die wechselweise mit je einem oberen und unteren, einen im Ventilgehäuse vorgesehenen Steuerraum begrenzenden Ventilsitz zusammenarbeiten, wobei die obere Ventilpaarung aus Ventilfläche und Ventilsitz die Füllgutzufuhr zu dem Steuerraum und die untere Ventilpaarung die Füllgutabfuhr aus dem Steuerraum in einen Becher, eine Flasche od. dgl. steuert, der Steuerraum mit der Dosiereinrichtung, wie einer Kolbenpumpe od. dgl., in Verbindung steht, der obere Ventilsitz eine durch die Wandung des Steuerraums hindurchführende, zur Längsachse des Ventilstößels koaxiale Zylinderfläche ist und die Dichtfläche von einem zylindrischen Steuerkolben gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht und längs diesem abdichtend verschiebbar ist, und wobei ferner im Bereich zwischen den Dichtflächen die Querschnittsfläche des Ventilstößels kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ventilsitze.

Es ist ein Steuerventil dieser Bauart bekannt (US-PS 33 49 973), bei welchem die untere Ventilpaarung einen nach unten konvergierenden Ventilsitz mit ebensolcher Dichtfläche aufweist. Ferner ist der mittlere Abstand zwischen den Dichtflächen kleiner als der mittlere Abstand zwischen den Ventilsitzen. Daraus folgt, daß sich beide Dichtflächen innerhalb des Steuerraums bewegen und die untere Dichtfläche am zugehörigen Ventilsitz unter Ausübung einer Quetschwirkung zur Anlage kommt. Dies ist insbesondere dort von Nachteil, wo eine Dosierung hochviskoser oder feste bzw. halbfeste Bestandteile enthaltender Flüssigkeiten stattfinden muß. Als Beispiel hierfür wird auf heutige Joghurtsorten hingewiesen, die oftmals Früchte, wie

Erc'Heeren, Kirschen und Blaubeeren, oder auch Fruchtstücke, die von Annanas od. dgl. enthalten. Gerät «ine solche Frucht zwischen eine Dichtfläche und den ■„,gehörigen Ventilsitz, so erfolgt eine Quetschung, wobei Bestandteile dieser Frucht in Anlage an der Dichtfläche bzw, dem Ventilsitz verbleiben und dadurch d\e Dichtwirkung zumindest beeinträchtigen können. Abgesehen davon ist ein Zerquetschen der Früchte unerwünscht.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauart ist darin sehen, daß die die Auslaßöffnung abdeckende Fläche des Ventilstößels, also der von dem kleineren Grundkreis der kegelstumpfförmigen Ventilflüche umschlossene Teil des Ventilstößels in der Ausflußstellung mit dem Füllgut in Berührung kommt. Nach dem Schließen der unteren Ventilpaarung haftet somit an der der Atmosphäre zugekehrten Fläche des Ventilstößels RiIIgU' an· welches herabtropft. Dies führt zu einer Verschmutzung nicht nur der abzufüllenden Behältnisse sondern auch der Abfüllanlage.

Die in der Wandung des Ventilgehäuses vorgesehene Auslaßöffnung aus dem Sleuerraum weist einen sehr kleinen Durchmesser auf, da dieser im wesentlichen dem Durchmesser des kleineren Grundkreises der die Ventilfläche bildenden Kegelstumpfinantelfläche entspricht. Dies ergibt bei der bekannten Bauart einen relativ dünnen Füllgutstrahl und damit eine verhältnismäßig große Beschleunigung des von der Dosiereinrich tung abgemessenen Füllgutes während des Ausstoßens aus der Auslaßöffnung. Bei der angestrebten großen Zahl von Dosierungen pro Zeiteinheit ergeben sich dabei infolge des geringen Auslaßquerschnitts derart große Ausströmungsgeschwindigkeiten, daß starke Verwirbelung des abzufüllenden Füllgutes, starke Schaumbildung in dem zu füllenden Behälter und gegebenenfalls ein Überschwappen des Mediums über den Behälterrand kaum zu vermeiden ist.

Während nun die Verwirbelung und die Schaumbildung einer angestrebten schonenden Behandlung des jeweiligen Füllgutes entgegensteht, beeinträchtigt ein Überschwappen bzw. ein Benetzen de·; Behälteirandes ein Verschließen desselben. Hier sei z.B. auf die verschiedenen Siegelungsverfahren bei Pappbechern, Kunststoffbehältern od. dgl. hingewiesen. Die Schaumbildung ist ferner auch beim Verschließen der Behälter von Nachteil, falls der Schaum den Behälterrand überragt.

Man hat nun bereits versucht, durch das Vorsetzen von Sieben eine gleichmäßigere Strahlführung und eine Verhinderung des Tropfens zu erreichen, was jedoch nicht zufriedenstellend gelungen ist. Einerseits läßt sich dadurch das aus der kleinen Auslaßöffnung herausschießende Füllgut nur in geringem Umfang verlangsamen und zu einer weniger turbulenten Strömung veranlassen, andererseits muß für jedes neue Füllgut in Anpassung an dessen Viskosität und Konsistenz ein anderes Sieb verwendet werden, das außerdem noch leicht verstopft.

Schließlich stellen diese Siebe und die Art ihrer Befestigung einen zusätzlichen baulichen Aufwand dar, wobei der Aufwand als solcher durch das notwendige Auswechseln und Reinigen noch erhöht wird. Außerdem ist auch noch darauf hinzuweisen; daß solche Siebe beispielsweise die Beimengung von Früchten zu Joghurt bereits vor der Dosierung unmöglich machen, falls nicht allein schon infolge der relativ geringen Größe der Auslaßöffnung sich eine solche Beimengung verbietet.

Friränzend ist noch anzuführen, daß unter dem genannten Tropfen und einem Undichtwerden durch Einklemmen von Fruchtbestandteilen zwischen Ventilsitz und Ventilfläche die Dosiergenauigkeit leidet.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigem Füllgut, insbesondere von Nahrungsmitteln wie Milch, Joghurt, Säften od, dgl. der eingangs genannten Bauart zu schaffen, das die Beimengung von Fruchtstücken und auch unzerteilten kleineren Früchten schon vorder Dosierung ermöglicht, ein Zerquetschen und Einklemmen dieser Früchte oder Fruchtstücke zwischen Ventilfläche und Ventilsitz, sowie ein Nachtropfen vermeidet, das eine größere Dosiergenauigkeit aufweist, und das schließlich eine insgesamt schonendere Behandlung des Füllgutes gewährleistet, und zwar nicht nur bei gleichen, sondern auch bei höheren Abfüllgeschwindigkeiten als bisher.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch der untere Ventilsitz eine durch die Wandung des Steuerraums hindurchführende, zur Längsachse des Ventilstößels koaxiale Zylinderfläche ist, daß die zugehörige Dichtfläche ebenfalls zylindrisch und von einem Steuerkolben gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht und der längs desselben abdichtend verschiebbar ist, daß der Ventilstößel zwischen den Steuerkolben aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstegen besteht, daß in Richtung der Längsachse der mittlere Abstand zwischen den Ventilflächen der Steuerkolben größer ist als der mittlere Abstand zwischen den Zylinderflächen der Ventilsitze, und daß ferner beim Schließer, der oberen Ventilpaarung und dem öffnen der unteren Ventilpaarung die untere Ventilfläche aus dem Ventilgehäuse nach unten austritt.

Die Ventilflächen des Steuerventils sind somit beide an Steuerkolben angeordnet, die in zylindrischen Ventilsitzen abdichtend gleiten können. Die Abdichtung zwischen Ventilflächen und Ventilsitzen erfolgt demnach in gleicher Weise wie die Abdichtung zwischen dem Kolben und der Zylinderwand einer Kolben-Zylinder-Einheit. Gerät somit beim Schließen einer Ventilpaarung beim Abfüllen von beispielsweise Fruchtjoghurt eine Erdbeere od. dgl. zwischen Ventilfläche und Ventilsitz, so erfolgt ein Zerteilen der Erdbeere durch die auftretende Abscherwirkung zwischen den einander gegenüberliegenden Kanten der Ventilfläche und der Zylinderfläche des Ventilsitzes. Beim öffnen der unteren Ventilpaarung zwecks Auslasses des dosierten Füllgutes ergibt sich eine erheblich vergrößerte Auslaßöffnung, was ein langsameres und gleichmäßigeres Ausströmen aus dem Steuerraum bzw. Einströmen in das zu füllende Behältnis gewährleistet. Schließlich ist in Richtung der Längsachse des Ventilstößels der mittlere Abstand zwischen den Ventilflächen größer als der mittlere Abstand zwischen den Zylinderflächen. Daraus folgt, daß beim Schließen der oberen Ventilpaarung und dem öffnen der unteren Ventilpaarung die untere Ventilfläche aus dem Ventilgehäuse nach unten austritt und in das zu füllende Behältnis eintreten kann. Dabei ergeben sich folgende Wirkungen: Infolge des gegenüber dem Querschnitt des Ventilstößels größeren Querschnitts der unteren Ventilpaarung ergibt sich am Übergang des Ventilstößels zur Ventilfläche eine Ablenkung des ausströmenden Füllgutes radial nach außen. Diese radiale Ablenkung besitzt eine die Geschwindigkeit des Füllgutes zusätzlich verzögernde Wirkung. Ferner trifft der durch die radiale Ablenkung

nach außen entstehende Strömungskegel aus Füllgut schräg auf die Wandung des jeweiligen Behältnisses auf und strömt längs dieser Wandung nach unten. Die Strömung hat somit praktisch keine Gelegenheit, im bisher üblichen Maß turbulent zu werden, was eine besonders gleichmäßige, ruhige Füllung des Behältnisses und schonende Behandlung des Füllgutes gewährleistet. Eine Schaumbildung tritt kaum auf. Da ferner die die Auslaßöffnung verschließende, senkrecht zur Längsachse des Ventilstößels angeordnete, äußere Fläche desselben nicht mehr mit dem Füllgut in Berührung kommt, entfällt die Gefahr eines Nachtropfens nach erfolgtem Schließen der unteren Vcniilpaarung. Das erfindungsgemäße Steuerventil arbeitet somit sauberer und auch genauer, zumal die Dichtheit der Ventilpaarungen nicht durch eingeklemmte Fruchtreste od. dgl. beeinträchtigt werden kann.

Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß der Ventilstößel aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstcgcn besteht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auch solche Früchte anstandslos das Steuerventil passieren können, deren Durchmesser etwas größer ist als der Radius des unteren Steucrkolbens. F.ine solche Frucht kann sich nämlich teilweise /wischen die beiden Teilstcgc des Ventilstößel legen und bei entsprechend weitem Ausfahren des unteren Stcucrkolbcns uns dem zugehörigen Ventilsitz hinausglciten, ohne sich zu verklemmen. Es hissen sich somit erheblich größere Früchte bzw. Fruchtsiückc dosieren, als dies der Fall wäre, wenn der Ventilstößel von einer ein/igen, zentral angeordneten Ventilstange gebildet würde. In diesem Fall könnten nämlich nur erheblich kleinere Früchte durch den Auslaß hindurchgleiicn, nymlieh solche, die /wischen dem Venlilsit/ und dem Umfang des Ventilstößels b/w. der ein/igen Ventilstangc Plat/ finden. Diese Früchte könnten also somit nur einen erheblich kleineren Durchmesser aufweisen, als dem Radius des unteren Ventilkörpers entsprechen würde, nachdem ja «lic Venlilstangc notwendigerweise ebenfalls einen gewissen Durchmesser haben muß, der den für den Durchtritt von Fruchten verbleibenden, freien Abstand /um Venlilsit/ allseitig verringert. Theoretisch ließe sich natürlich bei gegebenem Durchmesser der Veniilstangc der Durchmesser des Steuerkolbcns vergrößern, um mich größeren Früchten l'liil/ /ti machen: dies verbietet sich jedoch bei vorgegebenem Auslnß(|iierschnitt wegen der daraus folgenden Vergrößerung desselben, insbesondere in solchen I"allen, in denen das Abfüllen kleinerer Mengen an Füllgut erforderlich ist, wie bei Nahrungsmitteln.

Ferner ist /ti erwähnen, dtiß dns Steuerventil nach der Erfindung weitgehend unabhängig von wechselnden Viskositäten der zu dosierenden Füllgüter ist. F.s ist demnach mich für brei- und pnsienmtigc Medien geeignet, die feste oder hnlbfcste Bestandteile aufweisen können. Feste Itcsiundlcilc der Medien müssen sich jedoch jeweils von den Steuerkolben in /usummenwir ken mit den Kirnten der Vcnlilsit/e ohne Hcsehitdigung des Steuerventils abscheren hissen, falls Me in den Abscherbereich der Venlilpiiurungcn gelangen.

Vorteilhaft bilden die leilstege Sirahlschnciden, wobei ihre indiiil ituUcrcn Hegrenzungsflitehcn Aus schnitte aus /yliudeimiiiitelflitehen mit einer dem lintel en Ventilsitz entsprechenden Krümmung sind, die beim Veischieben des Vciiiilstollels im die muximalc ()ll< Msii'Huiif del UUtCiCM VeiililpmuuMg in Berührung imi ili'in uiilcicn Ventilsitz wibleibcii Die Ίeilsiege haben somit die zusätzliche Funktion, den ausfließenden Strömungskegcl zu teilen, um der unterhalb des Strömungskegels in einem Behälter vorhandenen Luft das Entweichen zu ermöglichen, die von der zunchmenden Füllung des Behälters verdrängt wird. Zweckmäßig weisen die beiden Strahlschnciden jeweils zwei weitere Bcgrcnzungsflächen auf, die keilförmig aufeinander zu konvergieren und scharfe Kanten bilden. Die zur zentralen Längsachse des Steuerventils hin gerichteten ίο Kanten zerteilen den Slrömungskegel, wobei das Medium bzw. Füllgut an den den jeweiligen Keil bildenden Begrenzungsflächen der Strahlschneiden divergierend vorbeiströmt. Die Symmetrieachsen der Strahlsehneidcnquerschnittc verlaufen dabei am besten durch die Längsachse des Steuerventils.

Die dem oberen Stcuerkolbcn zugewandte, einen

Übergang zu den Tcilstegcn des Ventilstößel bildende Stirnseite des unteren Stcucrkolbcns ist dabei als kcgclartigc Fläche ausgebildet. Dies ergibt besonders günstige Strömungsverhältnisse.

Ferner können die Mantellinicn der kegelartigen Fläche von Geradon gebildet sein, wobei die Grundlinie der kcgelartigcn Fläche Kreisform aufweist, ihr dem oberen Steiierkolben zugewandtes linde jedoch von einer senkrecht zur Längsachse des Steuerventils verlaufenden, im wesentlichen geraden, firstartigcn Linie gebildet wird. Line solche Ausgestaltung begünstigt ein ruhiges und gleichmäßiges Ausströmen des Füllgutes, ohne daß sich ein Fruchtstück od. dgl. zwischen den Teilslegen b/w. .Sirahlschnciden verklemmen kann.

Die Erfindung und ihre weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbcispiels näher erläutert. Es zeigt:

Fig. I ein erfindungsgemiißes Steuerventil im Längsschnitt bei geschlossener unterer Ventilpaarung und geöffneter oberer Ventilpaarung /weeks Einlasses von Füllgut in das Steuerventil.

F ig. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerventil in einer zur in F 1 g. 1 gezeigten Schnitlebene senkrechten Sehniticbcne entsprechend tier Linie Uli in I i μ. 1, Fig. 3 einen Schnitt lungs der Linie 111-Il I in Fi μ I. Fig. 4 einen 'feil des unteren Steucrkolbeiis nach I i g. 1 in vergrößertem Maßstab

Das gezeigte Steuerventil I besit/i einen Füllstutzen 2, durch ilen es aus einem Vorratsbehälter besclucki werden kann, und einen Dosieranschluß ). mil ilesser I Tille das Steuerventil 1 im tmu mehl ge/eiglt Dosiereinrichtung angeschlossen werden kann, bei spielsweise im eine Kolbendosierpumpe, die in der u F i κ 1 gezeigten Stellung des Steuerventils I tins I'illlgii aus dem nicht gezeigten Vorratsbehälter durch tlei Füllstutzen 2 in eine Vorknmmer 4 und von dort durcl SS die geöffnete obere Ventilpniirting in einen daruntc angeordneten Steucrruum 5 und von dort durch dei Dosieninsehluß 3 in die Dosiereinrichtung bzw Kolbenpumpe smigt.

Das Steuerventil 1 weist einen in einem Ventilgehtlus

6 verschiebbaren Ventilstößel 7 mit zwei Ιηημ desM-lben in Abstund voneinander ungeordnete

VeniillUivhen 8 und 9 auf. die wechselweise mit zwi oberen und unteren, den im Ventilgehäuse h vorgesehi

neu Sieiierruum 5 begrenzenden Ventilsitzen 10 und 1 zusammenarbeiten. Die obere Veniilpmining m

VeniilflllcheSiirid Ventilsitz 10 steuert die I (lllguizufiil zum Sieiicrrmim 5 und zur Dosiereinrichtung, wlllim

die untere Veniilptinrung mis VeiililMilchc 9 tu

Ventilsitz 11 die Füllgutabfuhr aus dem Stcuerraum 5 und der Dosiereinrichtung in ein Behältnis steuert.

Die Zufuhr des Füllgutes durch den Füllstutzen 2 in Pfeilrichtung B wurde oben erläutert. Sobald nun die Dosiereinrichtung in der in Fig. 1 gezeigten Stellung s genügend Füllgut angesaugt hat, verschiebt sich der Ventilstößel 7 in Pfcilrichuing A nach unten, so daß die obere Vcnlilpaarung 8, 10 schließt und die untere Ventilpaarung aus Ventilfläche 9 und Ventilsitz 11 öffnet. Die Offcnstellung der unteren Ventilpaarung ist in F i g. 2 strichpunktiert angedeutet. Die Dosiereinrichtung bzw. Kolbenpumpe kann dann die dosierte Menge an Füllgut in Pfeilrichtung Causschicben.

Somit sind erfindungsgemäß zur Ermöglichung dieser Funktionsweise sowohl der obere Ventilsitz 10 als auch der untere Ventilsitz 11 durch die Wandung des Stcuerraumcs 5 hindurchrührende, zur Längsachse 20 des Ventilstößel 7 koaxiale Zylinderfläehen. Ferner sind die beiden Ventilflächen 8 und 9 ebenfalls zylindrisch; sie werden von Steucrkolbcn 12 und 13 gebildet, deren Durchmesser im wesentlichen den Durchmessern der Ventilsitze 10 und 11 entsprechen und längs diesen abdichtend verschiebbar sind. Ferner ist im Bereich zwischen den Steucrkolbcn 12 und 13 die Quersehnillsfläehe des Ventilstößel 7 kleiner als die Qucrschnittsflächc der Ventilsitze 10 und 11, wobei außerdem der Ventilstößel 7 in diesem Bereich aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstegen 7.1 und 7/) besteht. Schließlich ist in Richtung der Längsachse 20 der mittlere Abstand u zwischen den Ventilflächen 8 und 9 der Steuerkolben 12 und 13 größer als der mittlere Abstand b /wischen den Zylinderfläehen der Ventilsitze 10 und 11.

Wie man leicht entnimmt, sind bei dem gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel lediglich zwei Teilslege 7,i, 7/) vorgesehen, die /weckmäßig Sinihlschneiden bilden, wobei die radial äußeren Begrenziingsflüehen 14 und 15 derselben Ausschnitte aus Zylindermantelflächen mit einer dem unteren Ventilsitz Il entsprechenden Krümmung darstellen und auch in maximaler Offensiellung in Anlage am unteren Ventilsitz 11 verbleiben. Die Begrenzungsflachen 14 und H5 gleiten also bei den Bewegungen des Ventilstößel am Ventilsitz II. Die Teilstege 7;i, Tb bzw. die Sinihlschneiden teilen den durch die Pfeile ("in F i g. 2 angedeuteten Strömungskegel in zwei I lallten, wobei infolge der Oberflächenspannung eine gewisse Kontraktion eintritt, die zu einem Divergieren der einander gegenüberliegenden Begrenzungen der Stronumgskegclhalften führt. Diese Kon S° iniktinn wird insbesondere dadurch begünstigt, dtiß die beiden Struhlschneiden in der gezeigten Ausführung (I i g. J) jeweils zwei weitere Bcgrenzungsflaehcn 16,17 bzw. 16', 17' aufweisen, die keilförmig aufeinander zu konvergieren und schürfe Kirnten 18 und 19 bilden. 5S «Somit kann die unterhalb des Sirömungskcgek vorhandene Luft, die sonst zwischen dem Slrömungske gel und beispielsweise einem Becher eingeschlossen wllrc. unbehindert mich oben entweichen.

Wie mim mis F i g. J leicht entnimmt, verlauft die *o gemeinsame Symmetrieachse 21 der Strahhchneiden qucrschnitlc durch die Lllngsuchse 20 des Steuerventils I, Wllren mehrere, z. B. drei Teilstcge vorhanden, dann würde zweckmäßig die jedem Teilstcg- bzw. Strahl schneidenqucrsehnlll zugeordnete Symmetrieachse '¹^ durch die l.angsuchse 20 verlaufen.

Vorzugsweise ist die dem oberen Stcucrkolbcn 12 zugewandte, einen Übergang zu den Tcilstegen 7,·;, Tb des Ventilstößel 7 bildende Stirnseite des unteren Steuerkolbens 13 als kcgclartigc Fläche 24 ausgebildet. Dabei hat sich besonders eine kegelartige Fläche 24 bewährt, deren Mantcllinien 25 von Geraden gebildet sind; die Grundlinie 26 der kegclartigcn Fläche 24 weist dabei Kreisform auf, ihr dem oberen Steuerkolben 12 zugewandtes Ende wird jedoch von einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse 20 des Steuerventils 1 verlaufenden, im wesentlichen geraden, firstartigen Linie 27 gebildet. Es hat sich herausgestellt, daß eine solche kegclartigc Fläche 24 ein einwandfreies Hinausgleiten von Früchten od. dgl. aus dem Stcuerraum 5 besonders begünstigt. Dabei hat sich ein Neigungswinkel λ zwischen der Längsachse 20 und der in Fig. 4 gczeiglen, mittleren Maniellinie 25 besonders bewährt. Es versteht sich, daß bei der geschilderten und gezeigten Form der kcgclartigen Fläche 24 dieser Winkel <\ seitlich zu den Teilstegen Tu, Tb bzw. Sirahlschncidcn hin spitzer, bzw. die Neigung der kegelartigen Fläche 24 steiler werden muß, da andernfalls keine im wesentlichen gerade, firstartige Linie 27 gebildet werden könnte. Die Linie 27 bildet somit die Schneidkante eines Keils, dessen Keilflächen mit zunehmendem Abstand von der Linie 27 eine zunehmende Krümmung aufweisen, die an der Grundlinie 26 in einen Kreisbogen übergeht.

Es versteht sich, daß die Übergänge zwischen der kegclartigcn Flüche 24 und den Teilslegen Tu, Tb konkav ausgerundet sein können.

Vorteilhaft ist die axiale Höhe der Zylinderfläehen der Ventilsitze 10, 11 größer als die axiale Höhe der zylindrischen Venlilflächen 8, 9. Dies hat den Vorteil, daß in einem gewissen Bereich während der Verschiebung des Ventilstößel 7 beide Venlilpaarungcn geschlossen sind. Während dieses Bereiches b/w. dieser Überdeckungsslreckc, die etwa I mm oder mehr betragen kann, erfolgt lediglich eine Verlagerung des Füllgutes im Sleuerraum 5. Sobald jedoch die untere Ventilpaarung 9, 11 beim weiteren Verlauf der Abwärtsbewegung des Ventilstößels 7 öffnet, bewirkt der Steiierkolben 12 ein weiteres Ausschieben des im Steuerraum 10 enthaltenen Füllguis, bis der Steuerkolben 12 eine Schließlage erreicht hat. Der Steuerkolben 12 unterstützt also unabhängig von der Dosiereinrichtung bzw. dem Kolben der Dosierpumpe die Ausströmbewegung des im Steiierraum 5 vorhandenen Füllguts, was zu einer Vcrglciehmllßigiing der Strömung und zur Beibehaltung weitgehend laminarer Verhältnisse, sowie /Air Schonung des Füllguts beiträgt.

F.s hat sich als ausreichend erwiesen, lediglich um unteren Stcucrkolbcn 13 eine radiale Nut mit einem O Hing 28 vorzusehen, du die Dichlwirkung der Vcmilpaiirung 8, 10 mich ohne einen solchen O-King ausreichend ist. Dies erleichtert ein einwandfreies Reinigen des Steuerventils, du sich an den glatten Flachen der Veniilpuiirung 8. IO kein Füllgut festsetzen kann.

Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die dei Außenwelt zugekehrte Unterseite des unteren Steuer kolbens 13 kegelförmig auszunehmen, wie dies in F i g.' anhand der gestrichelt gezeichneten Ausnehmung 2* angedeutet ist. Diese Maßnahme erschwert das etwaig« lluftenblcibcn von Füllgutlropfcn; der zusätzliche! Sicherheit gegen ein Nachimpfen dient auch die im Ventilgehäuse 6 rund um die Ausliißöffming bzw. dei Ventilsitz Il herum ungeformte, ringförmige, schürf« Kante 10 am Ansatz 31.

Hierzu 1 Hltitt Zeichnungen 700 032/21!

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigen Medien, insbesondere von Nahrungsmittel wie Milch, joghurt, Säften od. dgl., s mit einem in einem Ventilgehäuse verschiebbaren Ventilstößel mit zwei längs desselben in Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen, die wechselweise mit je einem oberen und unteren, einen im Ventilgehäuse vorgesehenen Steuerraum begrenzenden Ventilsitz zusammenarbeiten, wobei die obere Ventilpaarung aus Ventilfläche und Ventilsitz die Füllgutzufuhr zu dem Steuerraum und die untere Ventilpaarung die Füllgutabfuhr aus dem Steuerraum in einen Secher, eine Flasche od. dgl. steuert, der Steuerraum mit der Dosiereinrichtung, wie einer Kolbenpumpe od. dgl., in Verbindung steht, der obere Ventilsitz eine durch die Wandung des Steuerraums hindurchführende, zur Längsachse des Ventilstößels koaxiale Zylinderfläche ist und die Dichtfläche von einem zylindrischen Steuerkolben gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht und längs diesem abdichtend verschiebbar ist, und wobei ferner im Bereich zwischen den Dichtflächen die Querschnittsfläche des Ventilstößels kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ventilsitze, dadurch gekennzeichnet, daß auch der untere Ventilsitz (11) eine durch die Wandung des Steuerraums (5) hindurchführende, zur Längsachse (20) des Ventilstößeis (7) koaxiale Zylinderfläche ist, daß die zugehörige Dichtfläche ebenfalls zylindrisch und von einem Steueirkolben (13) gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes (11) entspricht und den längs desselben abdichtend verschiebbar ist, daß der Ventilstößel zwischen den Steuerkolben (12, 13) aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstegen (7a. 7b) besteht, dalJ in Richtung der Längsachse (20) der mittlere Abstand (a) zwischen den Ventilflächen (8 und 9) der Steuerkolben größer ist als der mittlere Abstand (6) zwischen den Zylinderflächen der Ventilsitze (10 und 11) und daß ferner beim Schließen der oberen Ventilpaarung (8,10) und dem öffnen der unteren Ventilpaarung (9, 11) die untere Ventilfläche (9) aus dem Ventilgehäuse (6) nach unten austritt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstege (7a, 7b) Strahlschneiden bilden, wobei ihre radial äußeren Begrenzungsflächen (14,15) Ausschnitte aus Zylindermantelflächen mit einer dem unteren Ventilsitz (11) entsprechenden Krümmung sind und auch in maximaler Offenstellung der unteren Ventilpaarung in Anlage am unteren Ventilsitz verbleiben.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlschneiden jeweils zwei weitere Begrenzungsflächen (16, 17; 16', 17') aufweisen, die keilförmig aufeinander zu konvergieren und scharfe Kanten (18,19) bilden.

4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Symmetrieachse (21) der Strahlschneidenquerschnitte (22, 23) durch die Längsachse (20) des Steuerventils (1) verläuft.

5. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem oberen Steuerkolben (12) zugewandte, einen Übergang zu den Teilstegen (7a,

76) des Ventilstößel (7) bildende Stirnseite des unteren Steuerkolbens (13) »Is kegelartige Flache (24) ausgebildet ist.

6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mantellinien (25) der kegelartigen Fläche (24) von Geraden gebildet sind und ihre Grundlinie (26) Kreisform aufweist, ihr dem oberen Steuerkolben (12) zugewandtes Ende jedoch von einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (20) des Steuerventils (1) verlaufenden, im wesentlichen geraden, firstartigen Linie (27) gebildet ist.

7. Steuerventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen der kegelartigen Fläche (24) und den Teilstegen (7a, 7b) konkav ausgerundet sind.

8. Steuerventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Mittelstellung eine zumindest partielle Überdeckung der Ventil- und Sitzflächen (8, 9, 10, 11) beider Ventiipaarungen (8, 10; 9, U) vorgesehen ist, derart, daß während eines Bereichs der Verschiebung beide Ventilpaarungen geschlossen sind.

9. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zylindrischen Ventilfläche des unteren Steuerkolbens eine Ringnut zur Anordnung eines O-Ringes vorgesehen ist.