DE102006034083B3

DE102006034083B3 - Ventilvorrichtung

Info

Publication number: DE102006034083B3
Application number: DE200610034083
Authority: DE
Inventors: Wulf Schormair; Frederic Siedlik
Original assignee: Bayer CropScience AG
Current assignee: Bayer CropScience AG
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2007-06-21
Anticipated expiration: 2026-07-21
Also published as: WO2008009336A1

Abstract

Bei einer Ventileinrichtung (1) mit einem ersten Element (2) mit einem sich zumindest einseitig verjüngenden Absperrelement (21) und mit einem trichterförmig zulaufenden, einen Ventilsitz und eine Durchflussöffnung (34) bildenden zweiten Element (3), wobei die beiden Elemente (2, 3) relativ zueinander beweglich angeordnet sind, ist das mit der Öffnung (34) versehene zweite Element (3) innerhalb des ersten Elements (2) angeordnet und zumindest eine Bewegungsbegrenzungseinrichtung (5) vorgesehen, die bewirkt, dass das zweite Element (3) nur so weit innerhalb des ersten Elements (2) beweglich ist, dass die Durchflussöffnung (34) innerhalb des ersten Elements (2) angeordnet ist. Bei einem Ventilsystem mit einer solchen Ventileinrichtung (1), einem an einem ersten Behälter oder einer ersten Einrichtung montierbaren ersten Adapterelement (4) und einem an einer zweiten Einrichtung oder einem zweiten Behälter befestigbaren zweiten Adapterelement (10), ist das erste Adapterelement (4) mit zumindest einem in einen Rastabschnitt (37) der Ventileinrichtung (1) eingreifbaren Abschnitt (40) und mit einem in einen Gewindeabschnitt (36) der Ventileinrichtung (1) eingreifbaren Gewindeabschnitt (41) versehen und ist das zweite Adapterelement (10) mit zumindest einer Rasteinrichtung (11) zum Einfügen und Verrasten eines Rastelements (9) der Ventileinrichtung (1) versehen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Ventilvorrichtung mit einem ersten Element mit einem sich zumindest einseitig verjüngenden Absperrelement und mit einem trichterförmig zulaufenden, einen Ventilsitz und eine Durchflussöffnung bildenden zweiten Element, wobei die beiden Elemente relativ zueinander beweglich angeordnet sind, ein Ventilsystem mit einer solchen Ventilvorrichtung, sowie die beiden Elemente für eine solche Ventilvorrichtung.

Derartige Ventilvorrichtungen und Ventilsysteme sind im Stand der Technik bekannt. Beispielsweise ist in der EP 0 685 155 A1 eine Ventilvorrichtung zum Verbinden mit einem Behälter, der mit fließfähigem Material gefüllt ist, und einer Applikatoreinrichtung offenbart, die zum Verteilen des fließfähigen Materials dient.

Die Ventilvorrichtung umfasst ein mehrteiliges Gehäuse mit einer sich in Axialrichtung erstreckenden Durchflussöffnung in dessen Grundelement. Um das innere Ende der Durchflussöffnung herum ist ein Ventilsitz gebildet. Ein einteiliges im Wesentlichen zylindrisches Ventilelement ist in dem offenen Ende des Gehäuses aufgenommen. Das Ventilelement weist eine sich axial erstreckende Durchflussöffnung auf, die axial mit der Durchflussöffnung in dem Gehäuse fluchtet. Eine konusförmige Ventilscheibe ist über dem inneren Ende der Durchflussöffnung des Ventilelements mit Abstand zu dieser angeordnet. Das Ventilelement kann axial relativ zu dem Gehäuse durch eine Drehbewegung des Gehäuses verschoben werden, um ein Eingreifen der Ventilscheibe in den Ventilsitz und damit ein Schließen der Durchflussöffnung in dem Gehäuse und bei der Gegenbewegung ein Öffnen dieser Durchflussöffnung in dem Gehäuse zu ermöglichen. Das Gehäuse wird mit der Auslassöffnung des Behälters verbunden und das Ventilelement mit der Aufnahmeöffnung der Applikatoreinrichtung. Die Ausbildung des konusförmigen Ventilelements mit innerhalb des im zylindrischen Teils des Ventilelements vorgesehenen Öffnungsfenstern ist recht kompliziert aufgebaut, insbesondere auch im Zusammenspiel mit dem Ventilsitz, und erweist sich daher als nachteilig. Um für einen Benutzer eine Kontamination mit solchen fließfähigen Medien zu vermeiden und die Handhabung zu erleichtern, sollte die Ventilvorrichtung einfach und unkompliziert aufgebaut sein.

Auch aus der EP 0 389 919 A1 ist eine Ventilvorrichtung mit einem Applikator bekannt. Diese umfasst ein Ausgabe- bzw. Verteilventil und ein Aufnahmeventil, wobei ein automatisches Öffnen stattfindet, sobald die beiden Ventile aneinander gekoppelt werden und ein automatisches Schließen dann erfolgt, wenn sie voneinander abgekoppelt werden. Das Aufnahmeventil ist so ausgebildet, dass es stets als erstes öffnet und als letztes schließt. Sowohl das Verteilventil als auch das Aufnahmeventil sind beide kompliziert aufgebaut, wobei sie aus wirtschaftlichen Gründen als Mehrwegsystem verwendet werden, so dass ein Kontakt mit Medien, die durch die Ventilvorrichtung hindurchgetreten sind, beim Abkoppeln der Ventilvorrichtung und danach nicht vermieden werden kann.

Zwar könnte das Ventilsystem gemäß dieser Druckschrift ggf. eine Kontamination von Benutzern mit schädlichen Chemikalien durch Kontakt mit diesen während der Benutzung verhindern, jedoch erweist sich dieses System als nachteilig aufgrund seines komplizierten Aufbaus der beiden Ventile.

Da es insbesondere bei der EP 0 685 155 A1 beim Öffnen der Ventilvorrichtung möglich ist, einen Spalt zwischen dem Ventilsitzelement und dem mit dem Konus versehenen Element zu erzeugen, der sich zwischen den beiden gegeneinander beweglichen Elementen fortsetzt, kann ein Kontakt mit schädlichen Chemikalien bei der EP 0 685 155 A1 nicht vermieden werden. Auch bei der EP 0 389 919 A1 kann trotz der zahlreichen ineinandergreifenden Elemente der Ventilvorrichtung nicht vollständig vermieden werden, dass Material durch den Spalt hindurch nach außen austritt. Unabhängig davon ist das mit einem sich zumindest einseitig verjüngenden Absperrelement versehene Element gemäß dieser Druckschrift nicht auf der Außenseite des anderen Elements angeordnet.

Eine weitere Möglichkeit, eine Kontamination von Benutzern mit schädlichen Chemikalien aus der Landwirtschaft zu vermeiden, ist aus der US 5,119,972 A bekannt. Hierbei wird ein Behälter für den Transport von Mitteln aus der Landwirtschaft vorgesehen, wobei dieser Behälter wiederbefüllbar ist. Er weist eine Einlassöffnung an seiner Oberseite auf, wobei dort ein Ventilelement aufgefügt, insbesondere aufgeschraubt werden kann. In der Bodenfläche des Behälters ist ein zurückspringender Bereich vorgesehen, wobei beim Stapeln mehrerer solcher Behälter aufeinander das Ventilelement in diesem zurückspringenden Bereich aufgenommen werden kann.

Auch andere Arten von Ventilen sind bekannt, bei denen beispielsweise Ventilklappen innerhalb des Ventils bewegt werden. Derartige Klappensysteme können nicht unbedingt vollständig verhindern, dass nach dem Schließen tatsächlich kein Medium mehr durch das Ventil hindurchtritt, da sich Klappen ggf. verklemmen und somit einen Leckagestrom nicht verhindern können.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die vorstehend genannten Nachteile der Ventilvorrichtungen des Standes der Technik zu vermeiden und eine möglichst einfach aufgebaute, zugleich jedoch sehr sichere Ventilvorrichtung vorzusehen, die insbesondere auch bei besonders gefährlichen Chemikalien, wie beispielsweise Pflanzenschutzmitteln, für den Benutzer gefahrlos verwendet werden kann. Weiter sollen ein Ventilsystem sowie zwei Elemente für eine solche Ventilvorrichtung entwickelt werden.

Die Aufgabe wird durch eine Ventilvorrichtung nach dem Oberbegriff des An spruchs 1 dadurch gelöst, dass das mit der Öffnung versehene zweite Element innerhalb des ersten Elements angeordnet und zumindest eine Bewegungsbegrenzungseinrichtung vorgesehen ist, die bewirkt, dass das zweite Element nur so weit innerhalb des ersten Elements beweglich ist, dass die Durchflussöffnung innerhalb des ersten Elements angeordnet ist. Die Aufgabe wird weiter durch die Merkmale der Nebenansprüche 22, 24 bzw. 27 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Dadurch wird eine Ventilvorrichtung geschaffen, bei der nicht mehr die Gefahr besteht, dass schädliches Material aus der Ventilvorrichtung austreten kann, wie dies beispielsweise bei der Lösung gemäß EP 0 685 155 A1 der Fall ist. Außerdem ist die Ventilvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weniger aufwändig aufgebaut als beispielsweise die Ventilvorrichtung gemäß EP 0 389 919 A1 . Aufgrund des einfachen Aufbaus der Ventilvorrichtung ist es möglich, diese als Einweg-, aber ebenso auch als Mehrwegprodukt einzusetzen, wobei sie auf einem entleerten Chemikalienbehälter nach dessen Entleerung verbleiben kann. Es besteht somit ferner die Möglichkeit, die Ventilvorrichtung nach einem Entleervorgang eines Behälters zu verschließen, so dass auch beim Abnehmen des Chemikalienbehälters von beispielsweise einer Verteileinrichtung oder einem anderen Behälter keine Chemikalien mehr versehentlich austreten können. Dadurch, dass die Ventilvorrichtung so aufgebaut ist, dass das Teil bzw. das Element, durch das die Chemikalien bzw. Produkte hindurchtreten und das einen Ventilsitz bildet, innerhalb eines äußeren Teils bzw. Elements, das das Absperrelement trägt, angeordnet ist und verhindert wird, dass beide Elemente so weit auseinander gefahren werden, dass ein Spalt zwischen diesen verbleibt, aus dem Produkte austreten könnten, kann vorteilhaft vermieden werden, dass ein Benutzer mit dem Produkt in Kontakt gelangt.

Vorteilhaft ist die Bewegungsbegrenzungseinrichtung zumindest eine Rasteinrichtung zur Begrenzung des Öffnens der Ventilvorrichtung. Durch das Vorsehen der Bewegungsbegrenzungseinrichtung, insbesondere einer solchen Rasteinrichtung, können das erste und das zweite Element nur so weit relativ zueinander bewegt werden, dass sichergestellt ist, dass kein Spalt zwischen dem ersten und dem zweiten Element entsteht, durch den ein Medium, das durch die Ventilvorrichtung hindurchgeschickt werden soll, seitlich aus dieser austreten kann. Eine solche Rasteinrichtung kann beispielsweise eine Rastnase oder ein Rastnocken sein, in den ein entsprechend auskragendes Element eingreifen kann oder die von einem solchen Element hintergriffen werden.

Vorteilhaft sind das mit dem Absperrelement versehene erste Element und das mit der Durchflussöffnung versehene zweite Element über zumindest einen Gewindeabschnitt oder zumindest eine Führungskulisse relativ zueinander beweglich. Hierdurch wird eine definierte Position der beiden Elemente zueinander auch beim Verstellen der Ventilöffnung ermöglicht. Als besonders vorteilhaft erweist es sich dabei, das erste Element mit dem zumindest einen Gewindeabschnitt und das zweite Element mit zumindest einem in den Gewindeabschnitt eingreifbar ausgebildeten Element zu versehen. Grundsätzlich ist selbstverständlich auch das umgekehrte Vorgehen möglich, bei dem das mit der Durchflussöffnung versehene zweite Element mit zumindest einem Gewindeabschnitt bzw. zumindest einer Führungskulisse und das mit dem Absperrelement versehene erste Element mit zumindest einem in den Gewindeabschnitt bzw. die Führungskulisse eingreifbar ausgebildeten Element versehen ist. Bei Vorsehen einer solchen Führungskulisse bzw. von Gewindeabschnitten und entsprechend auskragenden Elementen, die in die Gewindeabschnitte bzw. Führungskulisse eingreifen, können das erste und das zweite Element in diesem Bereich beispielsweise zylindrisch ausgebildet sein, so dass ein besonders gut dichtendes Bewegen beider Elemente relativ zueinander möglich ist. Das in den Gewindeabschnitt bzw. die Führungskulisse eingreifende Element kann beispielsweise ein auskragendes nasenförmiges Element sein. Das nasenförmige Element ist beispielsweise im Querschnitt etwa rund ausgebildet und so bemessen, dass es innerhalb des zumindest einen Gewindeabschnitts bzw. der Führungskulisse verschiebbar eingepasst ist. Um eine besondere Stabilität bei der Relativbewegung der sich ineinander bewegenden ersten und zweiten Elemente der Ventilvorrichtung vorzusehen, wird vorteilhaft ein zweigängiges Gewinde bzw. eine zweigängige Kulisse vorgesehen. Zwischen dem vollständig geöffneten und dem vollständig geschlossenen Zustand der Ventilvorrichtung kann beispielsweise eine Dreiviertel-Umdrehung (= 270°) des zweiten gegenüber dem ersten Element liegen. Grundsätzlich kann jedoch auch eine andere Auslegung vorgesehen werden, bei der mehr oder weniger Umdrehungen zum vollständigen Öffnen und Schließen der Ventilvorrichtung ausreichen. Bevorzugte Umdrehungsbereiche liegen oberhalb von 90°, beispielsweise zwischen 90° und 270° oder 360° oder sogar 480°, besonders bevorzugt sind Bereiche ≥ 120°, beispielsweise zwischen 120° und 270° oder 360°, und ganz besonders bevorzugt ≥ 180°, beispielsweise zwischen 180° und 270° oder 360°. Auch beliebige Teilbereiche hiervon sind möglich. Besonders bevorzugt ist die bereits genannte 270°-Umdrehung oder auch eine 180°-Umdrehung; eine Umdrehung von z. B. 120°, 130°, 135°, 145°, 170°, 225°, 235°, 300°, 312°, 315°, 400°, 405°, 420° oder beliebigen anderen Werten oberhalb von 90° zwischen vollständig geöffneter und geschlossener Ventilvorrichtung ist ebenso möglich. Die Wahl eines Umdrehungsbereichs von über 90°, insbesondere 180° oder 270°, zwischen vollständiger Öffnungs- und Schließposition führt zu einer gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Steuerung des Durchflusses bzw. der Menge an Feststoffen, die durch die Ventilvorrichtung hindurchtreten. Die Steigung des jeweiligen Gewindeabschnitts bzw. der Führungskulisse kann weniger steil als im Stand der Technik, bei dem eine Umdrehung von 90° oder weniger erforderlich ist, ausgebildet sein. Mit einer derart geringeren Steigung des Gewindeabschnitts bzw. der Führungskulisse wird zugleich eine längere Führungskulisse und somit eine Möglichkeit zur feineren Dosierung geschaffen. Ferner kann die Führung des einen Elements in dem anderen und damit die Stabilität der Ventilvorrichtung im geöffneten Zustand hierbei verbessert werden.

Vorteilhaft ist die Rasteinrichtung im Bereich des zumindest einen Gewindeabschnitts oder der zumindest einen Führungskulisse vorgesehen, insbesondere an den Enden des Gewindeabschnitts oder der Führungskulisse. Beispielsweise ist ein Rastnocken im Bereich oder entlang der Gewindebahn bzw. Kulissenbahn angeordnet, so dass das auskragende Element, das in der Gewindebahn bzw. Kulissenbahn gleitet, diesen hintergreifen und hinter diesem einrasten kann. Die Rasteinrichtung zum Verhindern eines zu weiten Öffnens der Ventilvorrichtung und somit zum Vermeiden einer Spaltbildung zwischen dem ersten und zweiten Element bildet einen Anschlag für das oder die auskragende(n) Element(e), die in die Gewindebahn bzw. Kulissenbahn eingreifen, so dass ein weiteres Öffnen verhindert wird.

Vorteilhaft ist ferner zumindest eine zweite Rasteinrichtung zum Verrasten des zweiten Elements in der geschlossenen Position der Ventilvorrichtung vorgesehen. Dies erweist sich insbesondere dann als vorteilhaft, wenn die Ventilvorrichtung vor einem ersten Öffnen eines zu entleerenden Behälters oder nach dessen Öffnen und Entleeren auf dem Behälter verbleibt und verhindert werden soll, dass ein in dem Behälter angeordnetes Medium ungewollt austritt. Auch diese Rasteinrichtung kann wiederum im Bereich der Gewindebahn des zumindest einen Gewindeabschnitts oder der Kulissenbahn der zumindest einen Führungskulisse vorgesehen werden.

Vorteilhaft umfasst das zweite Element ein äußeres Mantelteil und ein inneres Teil, wobei beide Teile miteinander verbindbar oder verbunden sind. Insbesondere umfasst das innere Teil einen trichterförmig zulaufenden mit der Durchflussöffnung, die zugleich einen Ventilsitz für das Absperrelement bildet, versehenen Abschnitt. Ferner umfasst das innere Teil des zweiten Elements vorteilhaft einen Verbindungsabschnitt zum Verbinden mit einem Teil eines mit der Ventilvorrichtung verbindbaren Behälters, insbesondere einem Adapterelement, das auf den Behälter aufgefügt wird oder an diesem vorgesehen ist. Als Verbindungsab schnitt kann hier beispielsweise ein Gewindeabschnitt vorgesehen werden, wobei das Adapterelement bzw. der Behälter, auf den die Ventilvorrichtung aufgebracht werden soll, oder ganz allgemein die Einrichtung, mit der die Ventilvorrichtung verbunden werden soll, ebenfalls ein Gewinde bzw. einen Gewindeabschnitt aufweist, so dass der Gewindeabschnitt des zweiten Elements mit diesem Gewindeabschnitt durch Ineinanderschrauben verbunden werden kann. Der an dem zweiten Element vorgesehene Gewindeabschnitt ist dabei vorzugsweise ein Innengewinde, wohingegen der an dem Adapterelement bzw. dem Behälter oder der gleichen Einrichtung vorgesehene Gewindeabschnitt ein Außengewinde ist. Hierdurch ist bei der Verbindung eine gute Abdichtung möglich, so dass ein ungewolltes Austreten eines Mediums seitlich an der Ventilvorrichtung vermieden werden kann. Da das zweite Element innerhalb des ersten Elements angeordnet wird, erweist sich das Vorsehen eines Innengewindes bei diesem zweiten Element als vorteilhaft, um ein Austreten von Medium, das durch die Ventilvorrichtung hindurchtreten soll, zu vermeiden.

Vorteilhaft weist das mit einer Durchflussöffnung versehene zweite Element zumindest diesen einen Verbindungs- bzw. Gewindeabschnitt und zusätzlich einen Rastabschnitt auf. Durch Vorsehen eines solchen Rastabschnittes kann das zweite Element an dem Behälter oder der entsprechenden Einrichtung, die über die Ventilvorrichtung entleert werden soll, verrastet und damit gegen ein ungewolltes Lösen sicher geschützt befestigt werden. Vorteilhaft ist der zumindest eine Rastabschnitt endseitig an dem mit der Durchflussöffnung versehenen zweiten Element vorgesehen. Hierdurch kann ein Adapterelement oder ein entsprechendes Anschlussstück an einem Behälter oder einer anderen zu entleerenden Einrichtung in seinem von dem Behälter bzw. von der Einrichtung weg weisenden Abschnitt beispielsweise mit einem Außengewinde und im Anschluss daran mit dem Rastabschnitt versehen sein. Nach dem vollständigen Aufschrauben der Ventilvorrichtung auf dieses Anschlussstück bzw. dieses Adapterelement greifen dann die Rastabschnitte ineinander, so dass ein gewolltes Lösen nachfolgend verhindert wird. Zu diesem Zweck ist der Rastabschnitt vorzugsweise an dem zweiten Element an dessen äußeren Mantelteil auf dessen Innenseite vorgesehen. Der Rastabschnitt an dem Adapterelement bzw. Anschlusselement am Behälter bzw. der zu entleerenden Einrichtung ist dann auf der Außenseite angeordnet. Bei spielsweise ist der zumindest eine Rastabschnitt als Rastkranz ausgebildet, mit insbesondere von diesem abstehenden Elementen, wie Laschen, Nasen oder Nocken. Auch eine andere Art einer Rasteinrichtung bzw. eines Rastabschnitts kann selbstverständlich verwendet werden.

Vorteilhaft ist das erste Element auf seiner Außenseite mit zumindest einem Rastelement zum Einfügen und Verrasten in einer mit der Ventilvorrichtung verbindbaren Einrichtung, insbesondere einem Adapterelement, versehen. Das Adapterelement oder diese Einrichtung, mit der die Ventilvorrichtung verbunden werden soll, weist beispielsweise zumindest eine Rasteinrichtung in Form einer abgewinkelten Nut oder Öffnung, insbesondere einer L-förmigen Nut oder Öffnung auf. Das Rastelement oder die Rastelemente an dem ersten Element der Ventilvorrichtung können dann in diese Nut oder Öffnung eingreifen, in dieser entlanggeführt und in das abgewinkelte Teil verschoben werden, so dass eine Verrastung der Ventilvorrichtung an dem Adapterelement bzw. der Einrichtung möglich ist.

Als vorteilhaft erweist es sich weiter, wenn das Absperrelement des ersten Elements von einem Mantelelement umgeben ist, wobei Absperrelement und Mantelelement einen Abstand zueinander aufweisen. Vorzugsweise sind Absperrelement und Mantelelement über zumindest ein Verbindungselement miteinander verbunden, insbesondere über zumindest eine Strebe. Das Mantelelement kann dabei beispielsweise zylindrisch ausgebildet sein, ebenso wie das außere Mantelteil des zweiten Elements, so dass diese sehr gut ineinander gleiten können. Die Positionierung des Absperrelements und des inneren Teils des zweiten Elements, das trichterförmig zuläuft und die innere Durchflussöffnung aufweist, die als Ventilsitz in geschlossenem Zustand der Ventilvorrichtung auf einem Teilbereich des Absperrelements des ersten Elements auflagert, liegt etwa im Zentrum der Ventilvorrichtung. Die Anzahl und Dimensionierung der Verbindungselemente zwischen Absperrelement und Mantelelement des ersten Elements wird vorteilhaft so gewählt, dass ein guter Durchfluss durch die Ventilvorrichtung bei vollständiger Öffnung ermöglicht wird, wobei aufgrund der Positionierung des Absperrelements zentral im Innern der Ventilvorrichtung auch eine sehr gute Verteilung des durch strömenden Mediums über den Querschnitt der Ventilvorrichtung und von deren Auslassöffnung erzielt werden kann.

Die Ventilvorrichtung kann Teil eines Ventilsystems sein, bei dem zusätzlich zu der Ventilvorrichtung ein erstes Adapterelement vorgesehen ist, das beispielsweise auf einem Behälter oder einer anderen ein Medium enthaltenden Einrichtung montiert werden kann. Ferner kann ein zweites Adapterelement vorgesehen sein, das an einer zweiten Einrichtung oder einem zweiten Behälter befestigbar ist, insbesondere an einer Verteileinrichtung zum Verteilen eines Mediums, wie insbesondere eines Pflanzenschutzmittels. Zum verrastenden Verbinden zwischen dem ersten Adapterelement und der Ventilvorrichtung weist das erste Adapterelement vorteilhaft zumindest einen in zumindest einen Rastabschnitt der Ventilvorrichtung eingreifbaren Abschnitt und einen in einen Gewindeabschnitt der Ventilvorrichtung eingreifbaren Gewindeabschnitt auf. Das zweite Adapterelement ist vorteilhaft mit zumindest einer Rasteinrichtung zum Einfügen und Verrasten eines Rastelements der Ventileinrichtung versehen. Diese Rasteinrichtung kann, wie bereits vorstehend erwähnt, die Form einer Nut, insbesondere abgewinkelten oder L-förmigen Nut oder Öffnung aufweisen.

Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird im Folgenden ein Ausführungsbeispiel von dieser anhand von Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen in:
1 eine seitliche Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung in geöffneter Position,
2 eine seitliche Schnittansicht der Ventilvorrichtung gemäß 1 in geschlossener Position,
3 eine seitliche Schnittansicht des einen Ventilsitz und eine Durchflussöffnung aufweisenden Elements der Ventilvorrichtung gemäß 1,
4 eine Draufsicht auf das Element gemäß 3,
5 eine Seitenansicht eines Adapterelements zum Auffügen auf einen Behälter und zum Verbinden mit dem Element gemäß 3,
6 eine seitliche Schnittansicht des Details des äußeren ein Absperrelement enthaltenden Elements gemäß 1,
7 eine um 90° gedrehte seitliche Schnittansicht des Elements gemäß 6,
8 eine Detail-Schnittansicht einer Rast- bzw. Anschlagseinrichtung gemäß 7,
9 eine Detail-Schnittansicht einer zweiten Rasteinrichtung gemäß 7,
10 eine Draufsicht auf das Element gemäß 6, und
11 eine seitliche Schnittansicht eines mit der Ventilvorrichtung verbindbaren zweiten Adapterelements.
1 zeigt eine seitliche Schnittansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung 1. Die Ventilvorrichtung 1 befindet sich in der geöffneten Position. Sie weist ein ummantelndes äußeres erstes Element 2 und ein darin verschieblich angeordnetes zweites Element 3 auf. Beide Elemente 2 und 3 weisen jeweils einen Mantelteil 20, 30 auf, die zylindrisch ausgebildet sind. Diese gleiten ineinander. Ferner weist das erste Element 2 ein konusförmig zulaufendes Absperrelement 21 auf, das sich zentral innerhalb des ersten Elements 2 erstreckt. Die gerundete Spitze des Absperrelements 21, die besser in 2, die die geschlossene Position der Ventilvorrichtung 1 zeigt, zu sehen ist, ragt in das Innere des ersten Elements 2 hinein. Das Mantelteil 20 und das Absperrelement 21 sind, wie der Draufsicht auf das erste Element in 10 besser zu entnehmen ist, durch diverse Streben 22, im dort gezeigten Fall acht Streben 22, miteinander verbunden, wobei zwischen jeweils zwei Streben 22 eine Öffnung gebildet ist. Die Streben 22 sind endseitig an dem ersten Element 2 in etwa einer Ebene angeord net, wobei sie an einen umlaufenden Sockel 23 des Absperrelements 21 angrenzen.
Das zweite innerhalb des ersten Elements 2 beweglich angeordnete Element 3 weist einteilig verbunden mit dem Mantelteil 30 ein inneres Teil 31 auf. Das innere Teil 31 umfasst einen Sockelabschnitt 32 und einen Trichterabschnitt 33. Der Trichterabschnitt 33 dient beim Schließen der Ventilvorrichtung 1 wie in 2 zu sehen, als Ventilsitz. Der Trichterabschnitt 33 weist eine Durchflussöffnung 34 auf, die gerade so dimensioniert ist, dass das Absperrelement 21 darin zu einem großen Teil aufgenommen werden kann. Um hier eine definierte endseitige Kante zum Auflagern auf dem Absperrelement 21 vorzusehen, endet der Trichterabschnitt 33 in einem schmalen Sockelabschnitt 35. In der in den Figuren dargestellten Ausführungsform weist der Trichterabschnitt 33 einen Öffnungswinkel von 45° auf, das Absperrelement 21 einen Winkel von 90°. Grundsätzlich können hier auch andere Winkelmaße verwendet werden, wobei diese die Größe der Auslassöffnung beim Öffnen der Ventilvorrichtung 1 mit bestimmen.
Der Sockelabschnitt 32 ist mit einem Innengewinde 36 versehen. Dies ist besser der Detailansicht in 3 zu entnehmen. In diesen Gewindeabschnitt kann ein Adapterelement 4, wie es beispielsweise in 5 dargestellt ist, mit seinem Außengewinde eingreifen, so dass eine feste Verbindung zwischen beiden möglich ist. Um eine weitere Sicherung gegen ein ungewolltes nachfolgendes Lösen zu schaffen, ist das zweite Element 3 ferner mit einem Rastkranz 37 an seinem dem Sockelabschnitt 35 gegenüberliegenden Ende versehen. Wie der Draufsicht auf das zweite Element 3 gemäß 4 entnommen werden kann, ist der Rastkranz 37 in dieser Ausführungsform durch eine Vielzahl von abstehenden Laschen 38 gebildet. Der Rastabschnitt an dem Adapterelement 4 gemäß 5 ist dabei beispielsweise als mehreckiger Rastkranz 40 ausgebildet. Nach dem Aufschrauben der Ventilvorrichtung 1 auf das Adapterelement 4 halten die Laschen 38 an dem mehreckigen Rastkranz 40 fest, so dass ein nachfolgendes Lösen nur unter Zerstören des Rastkranzes 37 an der Ventilvorrichtung 1 möglich wäre. Dieses Lösen müsste jedoch gewaltsam erfolgen, so dass ein versehentliches Lösen im Wesentlichen ausgeschlossen werden kann, was den Vorteil mit sich bringt, dass der Benutzer vor einem ungewollten Austritt eines Mediums, das beispielsweise in einem Behälter, auf den das Adapterelement 4 aufgebracht ist, enthalten ist, geschützt wird. Die Ventilvorrichtung 1 verbleibt somit auch nach dem Entleeren des Behälters auf diesem bzw. dem Adapterelement 4, so dass diese Variante einer Ventilvorrichtung 1 ein nur einmal verwendbares Produkt ist. Es ist alternativ jedoch ebenso möglich, eine Mehrfachbenutzung vorzusehen.
Da das Sockelelement 32 mit dem Mantelteil 30 über eine umlaufende quer zu diesen sich erstreckende Wandung 39 verbunden ist, wie den 1, 2 sowie 3 zu entnehmen ist, kann durch diese verhindert werden, dass Medium, das in das zweite Element 3 eindringt, nämlich von der Seite des Rastkranzes 37, außen an dem Sockelabschnitt 32 vorbei gelangt. Das gesamte in die Ventilvorrichtung 1 eingeleitete Medium muss somit durch den Trichterabschnitt 33 hindurchtreten und kann lediglich durch die Durchflussöffnung 34 hindurch austreten. Da die Ventilvorrichtung 1 beispielsweise mit dem Adapterelement 4, wie es in 5 dargestellt ist, fest verbunden wird, kann Medium, das durch die Ventilvorrichtung 1 hindurchtreten soll, ebenfalls nicht seitlich von dem zweiten Element 3 aus der Ventilvorrichtung 1 austreten bzw. auf die Außenseite des Mantelteils 30 des zweiten Elements 3 gelangen, da es durch den Trichterabschnitt 33 gezielt auf das Absperrelement 21 gelenkt wird. Hierbei ist es auch unerheblich, wie weit die Ventilvorrichtung 1 geöffnet ist, da erstes und zweites Element 2, 3 aufgrund einer in 6 bis 8 besser zu sehenden Rast- bzw. Anschlagseinrichtung 5 daran gehindert werden, vollständig auseinandergezogen zu werden.
Die Rast- bzw. Anschlageinrichtung 5 ist als nasenförmig von dem Mantelteil 20 des ersten Elements 2 abstehendes Element ausgebildet. Sie liegt, wie am besten 6 zu entnehmen ist, innerhalb eines Gewindeganges 24, der sich auf der Innenseite des Mantelteils 20 erstreckt. Beispielsweise ist ein zweigängiges Gewinde vorgesehen, wobei in die Gewindegänge 24, 25 durch ein abstehendes Element 6, 7 auf der Außenseite des Mantelteils 30 des zweiten Element 3 eingegriffen wird. Die abstehenden Elemente 6, 7 sind dabei vorteilhaft so ausgebildet, dass sie innerhalb der Gewindegänge 24, 25 problemlos bewegt werden können, um bei der Drehbewegung ein Öffnen und Schließen der Ventilvorrichtung 1 zu ermöglichen. Bei einem zweigängigen Gewinde kann beispielsweise eine Steigung der Gewindegänge von 40 mm vorgesehen werden, wobei dann eine Dreiviertel-Drehung zum Öffnen bzw. Schließen der Ventilvorrichtung 1 ausreicht.
Um auch eine Verrastung der vollständig geschlossenen Position der Ventilvorrichtung 1, wie sie in 2 dargestellt ist, zu ermöglichen, ist, wie den 7 und 9 entnommen werden kann, ein Rastnocken 8 am unteren, also in der Nähe des Absperrelements 21 angeordneten Ende des ersten Elements 2 der Ventilvorrichtung 1 innerhalb des Gewindegangs 25 vorgesehen. Die abstehenden Elemente 6, 7 können hinter dem Rastnocken 8 innerhalb der Gewindegänge 24, 25 an deren Enden verrastet werden. Ein ungewolltes Öffnen der Ventilvorrichtung 1 kann dadurch vermieden werden.
In den in den Figuren dargestellten Ausführungsformen des ersten Elementes 2 weist dieses auf der Außenseite seines Mantelteils 20 zwei einander gegenüberliegende abstehende Elemente 9 auf. Diese können in eine Nut 11 eines Adapterelementes 10, wie es in 11 in seitlicher Schnittansicht gezeigt ist, eingreifen. Das Adapterelement 10 kann beispielsweise Teil einer Verteileinrichtung zum Verteilen eines Mediums sein oder an dieser befestigt werden. Ferner kann es an einem weiteren Behälter befestigt werden, falls die Ventilvorrichtung 1 zwischen zwei Behältern angeordnet wird. Nach dem Einfügen des abstehenden Elements 9 bzw. der abstehenden Elemente 9 in entsprechend einander gegenüberliegende Nuten 11 in dem Adapterelement 10 erfolgt eine Arretierung durch Drehbewegung, so dass das abstehende Element 9 in den unteren Teil der L-förmigen Nut hinein gleitet. Um nachfolgend die Ventilvorrichtung 1 wieder von dem Adapterelement 10 lösen zu können, ist bei dieser Verbindung keine Rasteinrichtung entsprechend den Rastkränzen 37 bzw. 40 vorgesehen. Die Ventilvorrichtung 1 verbleibt somit lediglich an dem Adapterelement 4, sofern sie mit diesem verbunden wurde.
Die Ventilvorrichtung 1 kann zusammen mit den beiden Adapterelementen 4, 10 als Ventilsystem angeboten und verwendet werden. Grundsätzlich ist jedoch auch eine Verwendung mit anderen Adapterelementen oder Einrichtungen an einem Behälter bzw. einer anderen Einrichtung, mit der die Ventilvorrichtung 1 verbunden werden soll, möglich. Grundsätzlich könnte dabei anstelle des Gewindes 36 auch eine andere Befestigungseinrichtung gewählt werden, wenn das Adapterelement 4 bzw. ein entsprechender Anschluss an einem Behälter oder einer anderen Einrichtung, die entleert werden soll, vorgesehen ist. Auch der Rastkranz 37 kann durch eine andere Rasteinrichtung ersetzt werden, oder aber, sofern dies anwendungsspezifisch erforderlich sein sollte, auch weggelassen werden, wobei dann ein Lösen von einem Adapterelement oder einem Anschlusselement, mit denen die Ventilvorrichtung 1 verbunden sind, nicht verhindert werden kann. Allerdings kann grundsätzlich auch eine andere Einrichtung zum Sichern der Ventilvorrichtung 1 beispielsweise an einem zu entleerenden Behälter vorgesehen werden, wobei eine Rasteinrichtung, wie sie in den vorstehend beschriebenen Figuren dargestellt ist, eine recht kostengünstige Variante ist, so dass die Ventilvorrichtung 1 nach dem Entleeren eines Behälters oder einer Einrichtung (an dem oder der sie befestigt ist) mit diesem oder dieser zusammen nach dem Schließen zum Vermeiden einer Kontamination eines Benutzers entsorgt werden kann. Grundsätzlich ist bei einem Lösen vom Behälter jedoch durchaus eine Mehrfachbenutzung der Ventilvorrichtung 1 möglich.
Als Material zur Herstellung der Ventilvorrichtung und ggf. der Adapterelemente eignet sich insbesondere ein Kunststoffmaterial, wobei die Ventilvorrichtung bzw. deren erstes und zweites Element insbesondere im Spritzgussverfahren hergestellt werden kann. Selbstverständlich können die Ventilvorrichtung und die Adapterelemente auch aus anderen Materialien bestehen und/oder durch andere Fertigungsverfahren hergestellt sein.
Neben den im Vorstehenden beschriebenen und in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Ventilvorrichtung bzw. eines erfindungsgemäßen Ventilsystems mit seinen einzelnen Elementen können noch zahlreiche weitere gebildet werden, bei denen jeweils ein mit einer Durchflussöffnung versehenes Element innerhalb eines mit einem Absperrelement versehenen Element angeordnet wird, wobei das Absperrelement zusammen mit der als Ventilsitz ausgebildeten Durchflussöffnung ein Ventil bildet und wobei die beiden Elemente ineinander so beweglich sind, dass die Durchflussöffnung stets innerhalb des mit dem Absperrelement versehenen Elements angeordnet ist, so dass ein Austritt von durch die Ventilvorrichtung hindurchtretendem Material auf die Au ßenseite der Ventilvorrichtung nur an der dafür vorgesehenen Auslassöffnung ermöglicht ist, an anderen Stellen, insbesondere auf der seitlichen Außenfläche der Ventilvorrichtung, jedoch sicher vermieden werden kann.

1: Ventilvorrichtung
2: erstes Element
3: zweites Element
4: Adapterelement
5: Rast-/Anschlageinrichtung
6: abstehendes Element
7: abstehendes Element
8: Rastnocken
9: abstehendes Element
10: Adapterelement
11: Nut
20: Mantelteil
21: konusförmiges Absperrelement
22: Strebe
23: umlaufender Sockel
24: Gewindegang
25: Gewindegang
30: Mantelteil
31: inneres Teil
32: Sockelabschnitt
33: Trichterabschnitt
34: Öffnung
35: Sockelabschnitt
36: Innengewinde
37: Rastkranz
38: abstehende Lasche
39: umlaufende Wandung
40: mehreckiger Rastkranz
41: Außengewinde

Claims

Ventilvorrichtung (1) mit einem ersten Element (2) mit einem sich zumindest einseitig verjüngenden Absperrelement (21) und mit einem trichterförmig zulaufenden, einen Ventilsitz und eine Durchflussöffnung (34) bildenden zweiten Element (3), wobei die beiden Elemente (2, 3) relativ zueinander beweglich angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Öffnung (34) versehene zweite Element (3) innerhalb des ersten Elements (2) angeordnet und zumindest eine Bewegungsbegrenzungseinrichtung (5) vorgesehen ist, die bewirkt, dass das zweite Element (3) nur so weit innerhalb des ersten Elements (2) beweglich ist, dass die Durchflussöffnung (34) innerhalb des ersten Elements (2) angeordnet ist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsbegrenzungseinrichtung zumindest eine Rasteinrichtung (5) zum Begrenzen des Öffnens der Ventileinrichtung (1) ist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das mit dem sich zumindest einseitig verjüngenden Absperrelement (21) versehene erste Element (2) und das mit der Öffnung (34) versehene zweite Element (3) über zumindest einen Gewindeabschnitt (24, 25) oder zumindest eine Führungskulisse relativ zueinander beweglich sind.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (2) mit dem zumindest einen Gewindeabschnitt (24, 25) und das zweite Element (3) mit zumindest einem in den Gewindeabschnitt (24, 25) eingreifbar ausgebildeten Element (6, 7) versehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das in den Gewindeabschnitt (24, 25) eingreifbar ausgebildete Element (6, 7) zumindest ein auskragendes nasenförmiges Element ist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rasteinrichtung (5) im Bereich des zumindest einen Gewindeabschnitts (24, 25) oder der zumindest einen Führungskulisse vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rasteinrichtung (5) an den Enden des zumindest einen Gewindeabschnitts (24, 25) oder der zumindest einen Führungskulisse vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Rasteinrichtung (5) zumindest ein entlang dem oder im Bereich des Gewindegangs (24, 25) vorgesehener Rastnocken ist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine zweite Rasteinrichtung (8) zum Verrasten des zweiten Elements (3) in der geschlossenen Position der Ventilvorrichtung (1) vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem vollständig geöffneten und einem vollständig geschlossenen Zustand der Ventilvorrichtung (1) ein Umdrehungsbereich oberhalb von 90° vorgesehen ist, insbesondere zwischen 90° und 270° oder 90° und 360° oder 90° und 480°.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element (3) ein äußeres Mantelteil (30) und ein inneres Teil (31) umfasst, wobei beide Teile (30, 31) miteinander verbindbar oder verbunden sind.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Teil (31) des zweiten Elements (3) einen trichterförmig zulaufenden mit der Öffnung (34) versehenen Abschnitt (33) umfasst.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mit der Öffnung (34) versehene zweite Element (3) zumindest einen Rastabschnitt (37) zum Verrasten an einer mit der Ventilvorrichtung (1) verbindbaren Einrichtung aufweist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rastabschnitt (37) endseitig an dem zweiten Element (3) vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt (37) endseitig am äußeren Mantelteil (30) des zweiten Elements (3) auf dessen Innenseite vorgesehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Rastabschnitt als Rastkranz (37) ausgebildet ist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Rastabschnitt (37) eine Mehrzahl von nach innen vorstehenden Elementen, insbesondere Laschen (38), Nasen oder Nocken, aufweist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element (2) auf seiner Außenseite mit zumindest einem Rastelement (9) zum Einfügen und Verrasten in einem Adapterelement (10) oder einer Einrichtung, mit der die Ventilvorrichtung (1) verbindbar oder verbunden ist, versehen ist.
Ventilvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das sich zumindest einseitig verjüngende Absperrelement (21) des ersten Elements (2) von einem Mantelteil (20) umgeben ist, wobei Absperrelement (21) und Mantelteil (20) einen Abstand zueinander aufweisen.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das sich zumindest einseitig verjüngende Absperrelement (21) und das Mantelteil (20) über zumindest ein Verbindungselement (22) miteinander verbunden sind.
Ventilvorrichtung (1) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Verbindungselement zumindest eine Strebe (22) ist.
Ventilsystem mit einer Ventilvorrichtung (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, einem an einem ersten Behälter oder einer ersten Einrichtung montierbaren ersten Adapterelement (4) und einem an einer zweiten Einrichtung oder einem zweiten Behälter befestigbaren zweiten Adapterelement (10), wobei das erste Adapterelement (4) mit zumindest einem in einen Rastabschnitt (37) der Ventilvorrichtung (1) eingreifbaren Abschnitt (40) und mit einem in einen Gewindeabschnitt (36) der Ventilvorrichtung (1) eingreifbaren Gewindeabschnitt (41) versehen ist und wobei das zweite Adapterelement (10) mit zumindest einer Rasteinrichtung (11) zum Einfü gen und Verrasten eines Rastelements (9) der Ventilvorrichtung (1) versehen ist.
Ventilsystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Adapterelement (10) zumindest eine Rasteinrichtung in Form einer abgewinkelten Nut (11) oder Öffnung, insbesondere einer L-förmigen Nut oder Öffnung umfasst.
Element (3) für eine Ventilvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (3) ein äußeres Mantelteil (30) und ein inneres Teil (31) umfasst, die miteinander dichtend verbunden sind, wobei das innere Teil (31) einen Trichterabschnitt (33), der als Ventilsitz ausgebildet oder ausbildbar ist, und einen Gewindeabschnitt (36) umfasst.
Element (3) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (3) an seinem dem Trichterabschnitt (33) gegenüberliegenden Ende eine Rasteinrichtung (37) aufweist, die eine innere Öffnung umgibt.
Element (3) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenseite des Mantelteils (30), insbesondere zylindrischen Mantelteils (30), des Elements (3) zumindest ein abstehendes Element (6, 7) zum Eingreifen in eine Führungskulisse oder einen Gewindeabschnitt vorgesehen ist.
Element (2) für eine Ventilvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (2) eins Mantelteil (20) sowie ein sich zumindest einseitig verjüngendes Absperrelement (21) aufweist, die miteinander über eine o der mehrere Verbindungseinrichtungen (22) verbunden sind, wobei das Absperrelement (21) innerhalb des Mantelteils (20) angeordnet ist.
Element (2) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Element (2) auf der Innenseite des Mantelteils (20) mit zumindest einem Gewindeabschnitt (24, 25) oder zumindest einer Führungskulisse versehen ist.
Element (2) nach Anspruch 28, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Rasteinrichtungen (5, 8) im Endbereich des zumindest einen Gewindeabschnitts (24, 25) oder der zumindest einen Führungskulisse vorgesehen ist oder sind.
Element (2) nach einem der Ansprüche 27 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelteil (20), insbesondere zylindrische Mantelteil, des Elements (2) auf seiner Außenseite mit zumindest einem abstehenden Element (9) zum Eingreifen in eine Nut, Öffnung oder Kulisse einer mit dem Element (2) verbindbaren Einrichtung versehen ist.