DE102019126685B4 - Tube valve for vending machines - Google Patents
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Abstract
Schlauchventil, insbesondere für Getränkeautomaten, mit einem linear von einer Offen- in eine Schließstellung manuell bewegbaren Quetschelement (2) zum Schließen eines Schlauches (100) mittels Quetschung und einer Verriegelungsvorrichtung (3) zum Verriegeln des Quetschelements (2) in der Schließstellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (3) einen motorischen Antrieb (4) zum Entriegeln des Quetschelements (2) aufweist.Tube valve, in particular for vending machines, with a pinch element (2) that can be manually moved linearly from an open to a closed position for closing a tube (100) by pinching and a locking device (3) for locking the pinch element (2) in the closed position, characterized that the locking device (3) has a motor drive (4) for unlocking the pinch element (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Schlauchventil, insbesondere für Getränkeautomaten, mit einem linear von einer Offen- in eine Schließstellung manuell bewegbaren Quetschelement zum Schließen eines Schlauches mittels Quetschung und einer Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Quetschelements in der Schließstellung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schließen und Öffnen eines Schlauches mit einem Schlauchventil. Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Getränkeautomat mit einem Schlauchventil.The invention relates to a tube valve, in particular for vending machines, with a pinch element that can be manually moved linearly from an open to a closed position for closing a tube by pinching and a locking device for locking the pinch element in the closed position. Furthermore, the invention relates to a method for closing and opening a hose with a hose valve. Another object of the invention is a drinks machine with a tube valve.
Schlauchventile werden in verschiedenen Bereichen der Technik eingesetzt und dienen der Steuerung eines Fluidflusses durch einen Schlauch, indem dieser mittels des Schlauchventils geschlossen und geöffnet wird. Das Schließen und Öffnen des Schlauches erfolgt bei bekannten Schlauchventilen mittels eines bewegbaren Quetschelements, welches den elastischen Schlauch in dessen Schließstellung quetscht und in dessen Offenstellung freigibt.Tube valves are used in various areas of technology and are used to control a fluid flow through a tube by closing and opening it using the tube valve. In known hose valves, the hose is closed and opened by means of a movable squeezing element, which squeezes the elastic hose in its closed position and releases it in its open position.
Die
Darüber hinaus sind Schlauchventile bekannt, bei welchen der Schlauch durch manuelle Verschiebung des Quetschelements gequetscht wird, wodurch ein schnelles Öffnen und Schließen des Schlauches möglich ist. Da die Verschiebung des Quetschelements entgegen der Elastizität des Schlauches und entgegen dem Druck des in dem Schlauch strömenden Mediums erfolgt, neigt das Quetschelement in der Schließstellung dazu, sich selbsttätig in die Offenstellung zu bewegen. Aus diesem Grund weisen solche Schlauchventile mit verschiebbaren Quetschelementen häufig eine Verriegelungsvorrichtung auf. Die Verriegelungsvorrichtung verriegelt das Quetschelement in dessen Schließstellung, so dass das Quetschelement in der Schließstellung gehalten und der Schlauch unabhängig von dessen Eigenelastizität und unabhängig vom Druck des anliegenden Mediums geschlossen bleibt.In addition, hose valves are known in which the hose is squeezed by manual displacement of the squeezing element, as a result of which the hose can be opened and closed quickly. Since the squeezing element is displaced against the elasticity of the hose and against the pressure of the medium flowing in the hose, the squeezing element in the closed position tends to move automatically into the open position. For this reason, hose valves of this type with displaceable pinch elements often have a locking device. The locking device locks the squeezing element in its closed position, so that the squeezing element is held in the closed position and the hose remains closed regardless of its inherent elasticity and regardless of the pressure of the medium present.
Die
Während sich Schlauchventile mit einem manuell bewegbaren Quetschelement für eine Vielzahl von Anwendungen bewährt haben, so gibt es gleichwohl Anwendungen, bei denen eine manuelle Betätigung des Schlauchventils durch einen Benutzer nicht möglich ist. Die
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schlauchventil zu schaffen, welches sich mit wenig Energieaufwand auf benutzerfreundliche Art und Weise betätigen lässt.The invention is therefore based on the object of creating a tube valve which can be actuated in a user-friendly manner with little expenditure of energy.
Diese Aufgabe wird bei einem Schlauchventil der eingangs genannten Art dadurch g e l ö s t, dass die Verriegelungsvorrichtung einen motorischen Antrieb zum Entriegeln des Quetschelements aufweist.With a tube valve of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that the locking device has a motorized drive for unlocking the pinch element.
Durch die Kombination eines manuell bewegbaren Quetschelements mit einem motorischen Antrieb zum Entriegeln des Quetschelements ergibt sich ein halbautomatisches Schlauchventil. Das Schließen des Ventils kann ohne zusätzliche Energie durch manuelle Bewegung von Hand erfolgen. Das Öffnen des Ventils kann auf benutzerfreundliche Art und Weise über den motorischen Antrieb erfolgen. Mittels des motorischen Antriebs des Schlauchventils kann das in der Schließstellung verriegelte Quetschelement mit wenig elektrischem Energieaufwand entriegelt werden. Die anschließende Bewegung des Quetschelements aus der Schließstellung in die Offenstellung kann ohne weitere Energie über die Elastizität des Schlauches sowie den Druck des anliegenden Mediums erfolgen. Der Vorgang kann durch eine zusätzliche Feder unterstützt werden. Der Vorteil dieses halbautomatischen Schlauchventils liegt darin, dass das wenig Energie erfordernde Öffnen des Schlauches automatisch, also ohne manuelle Betätigung durch einen Benutzer, und das wesentlich energieaufwändigere Schließen des Schlauches manuell und somit ohne zusätzliche Energie, insbesondere elektrische Energie, erfolgen kann. Aus diesem Grund eignen sich derartige Schlauchventile beispielsweise auch für einen Batteriebetrieb.The combination of a manually movable pinch element with a motorized drive for unlocking the pinch element results in a semi-automatic tube valve. The valve can be closed by manual movement without additional energy. The valve can be opened in a user-friendly manner via the motorized drive. The pinch element locked in the closed position can be unlocked with little electrical energy consumption by means of the motor drive of the tube valve. The subsequent movement of the squeezing element from the closed position into the open position can take place without additional energy via the elasticity of the hose and the pressure of the medium present. The process can be supported by an additional spring. The advantage of this semi-automatic hose valve is that the opening of the hose, which requires little energy, is automatic, i.e. without manual operation by a user, and the closing of the hose, which requires much more energy, is done manually and thus without additional energy, in particular electrical energy gie, can take place. For this reason, hose valves of this type are also suitable for battery operation, for example.
Als vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Verriegelungsvorrichtung ein zwischen einer Entriegelungs- und einer Verriegelungsstellung bewegbares Verriegelungselement zum Verriegeln des Quetschelements in dessen Schließstellung aufweist. Mittels des Verriegelungselements ist in konstruktiv einfacher Weise das Quetschelement in der Schließstellung verriegelbar. Das Verriegelungselement kann linear, also entlang einer Achse, oder rotatorisch, also in einer Kreisbewegung, bewegt werden. Befindet sich das Quetschelement in der Schließstellung, so kann das Verriegelungselement in dessen Verriegelungsstellung bewegt werden, wodurch das Quetschelement formschlüssig verriegelt wird. Zum Entriegeln des Quetschelements kann das Verriegelungselement in die Entriegelungsstellung bewegt werden, so dass das Quetschelement wieder bewegt werden kann.As an advantageous further development of the invention, it can be provided that the locking device has a locking element, which can be moved between an unlocking position and a locking position, for locking the pinch element in its closed position. The pinch element can be locked in the closed position in a structurally simple manner by means of the locking element. The locking element can be moved linearly, ie along an axis, or rotationally, ie in a circular motion. If the squeezing element is in the closed position, the locking element can be moved into its locking position, as a result of which the squeezing element is positively locked. To unlock the squeezing element, the locking element can be moved into the unlocked position, so that the squeezing element can be moved again.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Bewegungsrichtung des Verriegelungselements quer zur Bewegungsrichtung des Quetschelements verläuft. Aufgrund der quer zueinander verlaufenden Bewegungsrichtungen ist das Quetschelement in der Schließstellung auf konstruktiv einfache Weise mittels des Verriegelungselements verriegelbar. Die Bewegungsrichtung des Verriegelungselements ist die Richtung, in welche das Verriegelungselement zwischen der Entriegelungs- und der Verriegelungsstellung, insbesondere linear, hin und her bewegt werden kann. Die Bewegungsrichtung des Quetschelements ist entsprechend die Richtung, in welcher das Quetschelement von der Offen- in die Schließstellung, insbesondere linear, hin und her bewegt werden kann. In besonders vorteilhafter Weise verläuft die Bewegungsrichtung des Verriegelungselements senkrecht zu der Bewegungsrichtung des Quetschelements. Alternativ ist es jedoch ebenso denkbar, dass die Bewegungsrichtungen unter einem anderen Winkel, durch entsprechende Anordnung des Verriegelungselements und des Quetschelements zueinander, quer zueinander verlaufen.In this context, it is particularly advantageous if the direction of movement of the locking element runs transversely to the direction of movement of the squeezing element. Due to the directions of movement running transversely to one another, the squeezing element can be locked in the closed position in a structurally simple manner by means of the locking element. The direction of movement of the locking element is the direction in which the locking element can be moved back and forth between the unlocked position and the locked position, in particular linearly. The direction of movement of the squeezing element is accordingly the direction in which the squeezing element can be moved back and forth from the open to the closed position, in particular linearly. In a particularly advantageous manner, the direction of movement of the locking element runs perpendicular to the direction of movement of the squeezing element. Alternatively, however, it is also conceivable for the directions of movement to run transversely to one another at a different angle, through a corresponding arrangement of the locking element and the squeezing element.
Als ferner vorteilhaft hat sich herausgestellt, wenn der motorische Antrieb als elektromotorischer Antrieb ausgebildet ist. Elektromotorische Antriebe sind in vielfachen Ausführungen günstig verfügbar, so dass hier auf Standardlösungen zurückgegriffen und der Antrieb entsprechend den Anforderungen an das Schlauchventil gewählt werden kann. Der elektromotorische Antrieb, insbesondere ein Elektromotor, ist mittels elektrischer Energie betreibbar und kann diese entsprechend in eine Bewegung wandeln. So ist es beispielsweise denkbar, dass der elektromotorische Antrieb bei Bestromung eine rotatorische Bewegung ausführt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, einen elektromotorischen Antrieb vorzusehen, der bei Bestromung eine Linearbewegung ausführt.It has also been found to be advantageous if the motor drive is designed as an electric motor drive. Electromotive drives are available in many versions at low cost, so that standard solutions can be used here and the drive can be selected according to the requirements of the tube valve. The electromotive drive, in particular an electric motor, can be operated using electrical energy and can convert this accordingly into a movement. For example, it is conceivable that the electric motor drive performs a rotary movement when energized. Alternatively, however, it is also possible to provide an electromotive drive which, when energized, executes a linear movement.
In besonders vorteilhafter Weise weist die Verriegelungsvorrichtung einen Energiespeicher, insbesondere eine Batterie und/oder einen Akku, zur Energieversorgung des motorischen Antriebs auf. Der Energiespeicher kann die für das Betätigen des motorischen Antriebs erforderliche Energie bereitstellen, so dass auf einen Anschluss des Schlauchventils an das Stromnetz verzichtet werden kann. In besonders vorteilhafter Weise kann der Energiespeicher austauschbar und/oder wiederaufladbar sein. Um den Status des Energiespeichers, insbesondere die vorhandene Restenergie, erkennen zu können, kann der Energiespeicher optional eine Anzeige, insbesondere ein Display und/oder eine Leuchte, wie beispielsweise eine LED, aufweisen.In a particularly advantageous manner, the locking device has an energy store, in particular a battery and/or an accumulator, for supplying energy to the motor drive. The energy store can provide the energy required to actuate the motorized drive, so that there is no need to connect the tube valve to the power supply. In a particularly advantageous manner, the energy store can be exchangeable and/or rechargeable. In order to be able to recognize the status of the energy store, in particular the remaining energy present, the energy store can optionally have an indicator, in particular a display and/or a lamp, such as an LED.
Als vorteilhaft hat sich ferner herausgestellt, wenn die Verriegelungsvorrichtung zur Kopplung des motorischen Antriebs mit dem Verriegelungselement ein Getriebe aufweist, über welches eine von dem Antrieb stammende rotatorische Bewegung in eine Linearbewegung des Verriegelungselements überführbar ist. Das Getriebe koppelt den motorischen Antrieb mit dem Verriegelungselement. Die Bewegung des motorischen Antriebs, insbesondere die rotatorische Bewegung, kann mittels des Getriebes in die Bewegung des Verriegelungselements, insbesondere dessen Linearbewegung, überführt werden. Es ergibt sich, dass mittels des motorischen Antriebs über das Getriebe das Verriegelungselement entsprechend zwischen der Entriegelungs- und der Verriegelungsstellung hin und her bewegt werden kann.It has also been found to be advantageous if the locking device for coupling the motorized drive to the locking element has a gear, via which a rotational movement originating from the drive can be converted into a linear movement of the locking element. The transmission couples the motorized drive to the locking element. The movement of the motorized drive, in particular the rotary movement, can be converted into the movement of the locking element, in particular its linear movement, by means of the gearing. It follows that the locking element can be moved back and forth between the unlocked position and the locked position by means of the motor drive via the transmission.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn das Getriebe ein antriebsseitiges Getriebeelement und ein verriegelungsseitiges Getriebeelement aufweist. Die Getriebeelemente können in konstruktiv einfacher Weise der Überführung der rotatorischen Bewegung in die Linearbewegung dienen. Es ist denkbar, das Getriebe als Zahnradgetriebe, Kurvengetriebe, Schraubengetriebe oder Zugmittelgetriebe auszugestalten. Ferner ist es möglich, eine Über- oder Untersetzung des Getriebes vorzusehen.In this context, it is particularly advantageous if the transmission has a transmission element on the drive side and a transmission element on the locking side. The gear elements can be used in a structurally simple manner to convert the rotational movement into the linear movement. It is conceivable to configure the transmission as a toothed wheel transmission, cam transmission, helical transmission or traction transmission. Furthermore, it is possible to provide a step-up or step-down of the transmission.
Es hat sich ferner in diesem Zusammenhang als besonders vorteilhaft herausgestellt, wenn eines der Getriebeelemente als Kurvenscheibe ausgebildet ist und eines der Getriebeelemente als über die Kurvenscheibe bewegbarer Mitnehmer ausgebildet ist. Das antriebsseitige, nach Art einer Kurvenscheibe ausgebildete Getriebeelement kann mit dem motorischen Antrieb verbunden sein, so dass bei rotatorischer Bewegung des Antriebs die Kurvenscheibe ebenfalls rotiert. Das für diesen Fall als Mitnehmer ausgebildete verriegelungsseitige Getriebeelement kann bei rotatorischer Bewegung der Kurvenscheibe über eine Steuerkurve der Kurvenscheibe geführt werden, so dass der Mitnehmer die Linearbewegung ausführen kann. Entsprechend kann das mit dem Mitnehmer verbundene Verriegelungselement auch die Linearbewegung ausführen.In this context, it has also been found to be particularly advantageous if one of the transmission elements is designed as a cam disk and one of the transmission elements is designed as a driver that can be moved via the cam disk. The drive-side, designed in the manner of a cam gear element can be connected to the motor drive, so that the cam also rotates when the drive rotates. The gear element on the locking side, designed as a driver in this case, can be guided via a control curve of the cam disk during a rotary movement of the cam disk, so that the driver can carry out the linear movement. Correspondingly, the locking element connected to the driver can also perform the linear movement.
Ferner kann es von Vorteil sein, wenn eines der Getriebeelemente manuell betätigbar ist. Hierdurch ist es möglich, dass das Verriegelungselement nicht nur über den motorischen Antrieb, sondern zusätzlich auch manuell mittels eines der Getriebeelemente manuell bewegt werden kann, wodurch die Funktionssicherheit des Schlauchventils erhöht werden kann, beispielsweise wenn keine elektrische Energie verfügbar ist. Es kann vorgesehen sein, dass durch manuelle Betätigung eines der Getriebeelemente das Verriegelungselement zwischen der Entriegelungs- und der Verriegelungsstellung hin und her bewegt werden kann, wodurch das Quetschelement auch manuell verriegelbar und entriegelbar ist. Das Schlauchventil kann somit neben dem automatischen Öffnen und manuellen Schließen, etwa in Notsituationen, auch vollständig manuell betätigt werden. In diesem Zusammenhang hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, das antriebsseitige Getriebeelement manuell betätigbar auszugestalten. Alternativ ist es aber auch denkbar, dass verriegelungsseitige Getriebeelement manuell betätigbar auszugestalten.Furthermore, it can be advantageous if one of the transmission elements can be actuated manually. This makes it possible for the locking element to be moved not only via the motor drive but also manually by means of one of the gear elements, which can increase the functional reliability of the tube valve, for example when no electrical energy is available. Provision can be made for the locking element to be able to be moved back and forth between the unlocked position and the locked position by manual actuation of one of the gear elements, as a result of which the pinching element can also be locked and unlocked manually. The hose valve can therefore be operated completely manually in addition to being opened and closed manually, for example in emergency situations. In this context, it has proven to be particularly advantageous to configure the drive-side transmission element so that it can be actuated manually. Alternatively, however, it is also conceivable for the gear element on the locking side to be configured so that it can be actuated manually.
In besonders vorteilhafter Weise ist das Quetschelement von der Offen- in die Schließstellung entgegen der Kraft einer sich spannenden Rückstellfeder bewegbar. Dies kann die Funktionssicherheit des Schlauchventils weiter erhöhen, da die Rückstellfeder den Öffnungsvorgang des Schlauches unterstützen kann. In der Schließstellung kann das Quetschelement mittels des Verriegelungselements verriegelt sein, die Rückstellfeder ist entsprechend gespannt. Wird das Quetschelement anschließend entriegelt, so kann die gespannte Rückstellfeder das Quetschelement von der Schließstellung in die Offenstellung bewegen, insbesondere linear bewegen. Die Bewegung ist unabhängig von der Eigenelastizität des Schlauches oder dem Druck des Mediums, welches je nach Anwendung variieren kann.In a particularly advantageous manner, the squeezing element can be moved from the open to the closed position against the force of a tensioning return spring. This can further increase the functional reliability of the hose valve, since the return spring can support the opening process of the hose. In the closed position, the squeezing element can be locked by means of the locking element, and the return spring is tensioned accordingly. If the squeezing element is then unlocked, the tensioned return spring can move the squeezing element from the closed position into the open position, in particular move it linearly. The movement is independent of the inherent elasticity of the hose or the pressure of the medium, which can vary depending on the application.
Vorteilhafterweise ist das Verriegelungselement von der Verriegelungs- in die Entriegelungsstellung entgegen der Kraft einer sich spannenden Rückstellfeder bewegbar. Diese Rückstellfeder kann bei Bewegung des Verriegelungselements von der Verriegelungs- in die Entriegelungsstellung gespannt werden, beispielsweise durch den motorischen Antrieb. Das entriegelte Quetschelement kann in die Offenstellung bewegt werden. Wird das Quetschelement anschließend manuell wieder in die Schließstellung bewegt, so kann das Verriegelungselement aufgrund der vorgespannten zweiten Rückstellfeder das Quetschelement nach Art eines Schnappverbindung selbsttätig verriegeln. Hierfür kann die Rückstellfeder ebenfalls als Druck- oder Zugfeder ausgestaltet sein.Advantageously, the locking element can be moved from the locking into the unlocking position against the force of a tensioning return spring. This return spring can be tensioned when the locking element moves from the locking to the unlocking position, for example by the motor drive. The unlocked pinch element can be moved into the open position. If the squeezing element is then manually moved back into the closed position, the locking element can automatically lock the squeezing element in the manner of a snap connection due to the preloaded second return spring. For this purpose, the restoring spring can also be designed as a compression or tension spring.
Ferner hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das Schlauchventil ein Gehäuse zur Anordnung der Verriegelungsvorrichtung des Antriebs- und des Quetschelements aufweist. Das Gehäuse kann die Verriegelungsvorrichtung, den Antrieb und das Quetschelement in konstruktiv einfacher Weise aufnehmen. Dabei ist es denkbar, die Verriegelungsvorrichtung und den Antrieb in einer Linie neben dem Quetschelement anzuordnen, um so eine besonders kompakte Bauform zu erreichen. Zudem kann das Gehäuse die Verriegelungsvorrichtung, den Antrieb und das Quetschelement vor äußeren Einflüssen, insbesondere vor Feuchtigkeit oder Staub, schützen.Furthermore, it has proven to be advantageous if the hose valve has a housing for arranging the locking device of the drive element and the pinch element. The housing can accommodate the locking device, the drive and the squeezing element in a structurally simple manner. It is conceivable to arrange the locking device and the drive in a line next to the squeezing element in order to achieve a particularly compact design. In addition, the housing can protect the locking device, the drive and the squeezing element from external influences, in particular from moisture or dust.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn die Verriegelungsvorrichtung, insbesondere das Verriegelungselement, das Getriebe und der Antrieb in einem ersten Gehäuseteil des Gehäuses und das Quetschelement in einem zweiten Gehäuseteil des Gehäuses angeordnet sind. Das erste Gehäuseteil kann das Verriegelungselement, das Getriebe und den Antrieb aufnehmen. Dabei kann das erste Gehäuseteil derart ausgestaltet sein, dass das Getriebe und der Antrieb in einer Linie, beziehungsweise in einer Reihe, angeordnet sind. Das zweite Gehäuseteil kann das Quetschelement aufnehmen. Es ist möglich, dass das erste Gehäuseteil die Bewegung des Verriegelungselements und/oder das zweite Gehäuseteil die Bewegung des Quetschelements führt. Besonders vorteilhaft ist, wenn die Gehäuseteile miteinander verbindbar sind, beispielsweise durch Verschraubung, Verrastung, Verklebung und/oder Magnetverbindung. Bezüglich der Ausgestaltung ist es ferner möglich, die Gehäuseteile einstückig auszugestalten. Um die Montage zu erleichtern, können die Gehäuseteile zudem symmetrisch ausgestaltet sein.In this context, it is particularly advantageous if the locking device, in particular the locking element, the gear and the drive are arranged in a first housing part of the housing and the pinch element is arranged in a second housing part of the housing. The first housing part can accommodate the locking element, the gear and the drive. The first housing part can be designed in such a way that the gear and the drive are arranged in a line or in a row. The second housing part can accommodate the squeezing element. It is possible that the first housing part guides the movement of the locking element and/or the second housing part guides the movement of the squeezing element. It is particularly advantageous if the housing parts can be connected to one another, for example by screwing, latching, gluing and/or magnetic bonding. With regard to the design, it is also possible to design the housing parts in one piece. In order to facilitate assembly, the housing parts can also be designed symmetrically.
Weiter vorteilhaft weist das Gehäuse zur Aufnahme des Schlauches eine Schlauchaufnahme auf. Die Schlauchaufnahme kann dabei als Durchgangsbohrung ausgestaltet sein, durch welche der Schlauch hindurchsteckbar ist. Es ist möglich, dass die Schlauchaufnahme in dem zweiten Gehäuseteil angeordnet ist, so dass der Schlauch derart angeordnet wird, dass das Quetschelement diesen entsprechend quetschen kann.Further advantageously, the housing has a hose receptacle for receiving the hose. The hose receptacle can be designed as a through hole through which the hose can be pushed. It is possible for the hose receptacle to be arranged in the second housing part, so that the hose is arranged in such a way that the squeezing element can correspondingly squeeze it.
In besonders vorteilhafter Weise weist das Gehäuse einen lösbaren Deckel zum Austausch des Schlauches auf. Der Deckel kann mit dem Gehäuse derart verbunden sein, dass der Schlauch von dem Gehäuse und dem Deckel aufgenommen ist. Zum Austausch des Schlauches kann der Deckel vom Gehäuse gelöst werden. Es ist insbesondere möglich, dass der Deckel mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden wird. Das zweite Gehäuseteil kann möglicherweise die Schlauchaufnahme aufweisen, beispielsweise in Form einer Nut, so dass der Schlauch in die Schlauchaufnahme eingelegt werden kann. Anschließend wird der Deckel mit dem zweiten Gehäuseteil verbunden, so dass der Schlauch von dem Gehäuse und dem Deckel aufgenommen ist. Als in diesem Zusammenhang besonders vorteilhaft hat sich herausgestellt, die Schlauchaufnahme als Nut derart auszugestalten, dass Schläuche unterschiedlichen Durchmessers von der Schlauchaufnahme aufgenommen werden können. Ferner ist es auch möglich, die Schlauchaufnahme im Deckel anzuordnen. Hierbei kann es von Vorteil sein, dass der Deckel am Schlauch verbleiben kann, während das restliche Gehäuse, insbesondere der erste und zweite Gehäuseteil, von diesem gelöst wird, beispielsweise zu Wartungszwecken.In a particularly advantageous manner, the housing has a detachable cover for replacement of the hose. The lid may be connected to the housing such that the hose is received between the housing and the lid. The cover can be removed from the housing to replace the hose. In particular, it is possible for the cover to be connected to the second housing part. The second housing part can possibly have the hose receptacle, for example in the form of a groove, so that the hose can be inserted into the hose receptacle. The cover is then connected to the second housing part, so that the hose is accommodated by the housing and the cover. In this context, it has been found to be particularly advantageous to configure the hose holder as a groove in such a way that hoses of different diameters can be accommodated by the hose holder. Furthermore, it is also possible to arrange the hose holder in the cover. It can be advantageous here that the cover can remain on the hose while the rest of the housing, in particular the first and second housing parts, is detached from it, for example for maintenance purposes.
Darüber hinaus wird zur Lös u n g der vorstehend genannten Aufgabe auch ein Getränkeautomat mit einem Schlauchventil mit einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Merkmale vorgeschlagen. Es ergeben sich die zuvor im Zusammenhang mit dem Schlauchventil erläuterten Vorteile.In addition, a drinks machine with a tube valve with one or more of the features described above is also proposed to solve the above-mentioned problem. The advantages explained above in connection with the hose valve result.
Ferner wird ein Verfahren zum Öffnen und Schließen eines Schlauches zur Lös u n g der vorstehend genannten Aufgabe vorgeschlagen, bei welchem ein Schlauchventil mit einem oder mehreren der zuvor beschriebenen Merkmale Anwendung findet. Es ergeben sich die im Zusammenhang mit dem Schlauchventil erklärten Vorteile.Furthermore, a method for opening and closing a tube is proposed for solving the above-mentioned problem, in which a tube valve with one or more of the features described above is used. The advantages explained in connection with the tube valve result.
Mit Blick auf das Verfahren hat es sich als vorteilhaft herausgestellt, dass das Schlauchventil zum Schließen des Schlauches manuell geschlossen und zum Öffnen des Schlauches automatisch geöffnet wird.With regard to the method, it has turned out to be advantageous that the tube valve is closed manually to close the tube and opened automatically to open the tube.
Weitere Einzelheiten und Vorteile erfindungsgemäßer Schlauchventile, mit solchen Schlauchventilen ausgestattete Getränkeautomaten sowie erfindungsgemäßer Verfahren werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Zuhilfenahme der beigefügten Figuren erläutert. Darin zeigen:
-
1 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schlauchventils im geschlossenen Zustand, -
2 und3 das Schlauchventil in jeweils einer Schnittdarstellung entlang der Achse A-A in1 im geöffneten und geschlossenen Zustand, -
4 und5 das Schlauchventil in jeweils einer Schnittdarstellung entlang der Achse B-B in1 im geöffneten und geschlossenen Zustand, -
6 bis 10 die Abläufe bei der Betätigung des Schlauchventils jeweils in einer Schnittdarstellung entlang der Achse A-A in1 , -
11 bis15 a) eine vergrößerte Einzelheit des Getriebes jeweils entlang der Achse C-C in1 während des Betätigungsablaufs gemäß der6 bis 10 , b) eine vergrößerte Einzelheit des Verriegelungselements jeweils entlang der Achse A-A in1 während des Betätigungsablaufs gemäß der6 bis 10 , -
16 das Schlauchventil nach 1 in einer Explosionsdarstellung und -
17 ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Schlauchventils in einer Explosionsdarstellung.
-
1 a first embodiment of a tube valve according to the invention in the closed state, -
2 and3 the tube valve in a sectional view along the axis AA in1 in the open and closed state, -
4 and5 the tube valve in a sectional view along the axis BB in1 in the open and closed state, -
6 until10 the sequences during the actuation of the tube valve in each case in a sectional view along the axis AA in1 , -
11 until15 a) an enlarged detail of the gearbox along the axis CC in eachcase 1 during the actuation sequence according to the6 until10 , b) an enlarged detail of the locking element along the axis AA in eachcase 1 during the actuation sequence according to the6 until10 , -
16 thehose valve 1 in an exploded view and -
17 a second embodiment of a hose valve according to the invention in an exploded view.
Die
Das Schlauchventil 1 wird vor dem Start eines Brühvorgangs manuell von Hand geschlossen. Das Schließen des Schlauches 100 benötigt keine elektrische Energie. Vielmehr wird die erforderliche Energie zum Quetschen durch einen Benutzer von Hand manuell aufgebracht. Nach dem Brühvorgang, welcher mehrere Stunden dauern und auch zu nächtlichen Zeiten enden kann, kann das Schlauchventil 1 dann über einen motorischen Antrieb 4 den Schlauch 100 automatisch öffnen. Hierbei ist kein Benutzereingriff notwendig, so dass das Schlauchventil 1 nach einer bestimmten Zeit, beispielsweise durch eine Zeitschaltung, öffnen kann. Es ergibt sich ein halbautomatisches Schlauchventil 1, das manuell geschlossen und automatisch geöffnet werden kann.The
Aufgrund des Aufbaus des Schlauchventils 1 kann das Öffnen besonders energiesparsam erfolgen, so dass ein Energiespeicher, beispielsweise eine Batterie oder ein Akku, nur selten getauscht oder wiederaufgeladen werden muss. Der Aufbau und die Funktionsweise des Schlauchventils 1 werden nachfolgend näher erläutert.Due to the structure of the
Das Schlauchventil 1 weist gemäß
Gemäß der Darstellung in
Ferner weist das Schlauchventil 1 gemäß der
Neben der Anordnung des Quetschelements 2 und der Verriegelungsvorrichtung 3 dient das Gehäuse 9 zum Schutz vor äußeren Einflüssen. Insbesondere im Bereich der Lebensmittel, wie beispielsweise dem Brühen von Kaffee, ist es wichtig, dass das Schlauchventil 1 leicht gereinigt werden kann und vor äußeren Einflüssen, wie beispielsweise Flüssigkeit und Staub, geschützt wird. Das Gehäuse 9 kann bevorzugt aus Kunststoff bestehen, jedoch ist es ebenso möglich, ein anderes Material zu wählen.In addition to the arrangement of the squeezing
Das zweite Gehäuseteil 9.2 weist zur Aufnahme des Schlauches 100 ferner eine Schlauchaufnahme 10 auf. Die Schlauchaufnahme 10 ist in dem Ausführungsbeispiel als Durchgangsbohrung ausgeführt, so dass der Schlauch 100 durch diese hindurchgeführt wird, indem dieser beispielsweise axial durch diese hindurch gesteckt wird. Alternativ wäre es auch möglich, die Schlauchaufnahme 10 als einseitig offene Nut auszugestalten und nach Aufnahme des Schlauches 100 mit einem Deckel 9.4 zu verschließen, wie es nachfolgend im Zusammenhang mit der
Das zweite Gehäuseteil 9.2 des Schlauchventils 1 ist symmetrisch ausgestaltet. Die symmetrische Ausgestaltung ermöglicht insbesondere eine vereinfachte Montage, da das erste Gehäuseteil 9.1 sowohl in der Darstellung rechtsseitig als auch linksseitig am zweiten Gehäuseteil 9.2 angeordnet werden kann. In diesem Zusammenhang ist es möglich, die Anordnung des ersten Gehäuseteils 9.1 am zweiten Gehäuseteil 9.2 entsprechend dem verfügbaren Bauraum anzupassen.The second housing part 9.2 of the
In den
Die Verriegelungsvorrichtung 3 weist ein in der Darstellung gemäß
Zur Bewegung des Verriegelungselements 5 weist der motorische Antrieb 4 eine Antriebswelle 4.1 auf, welche bei Betätigung des Antriebs 4 eine rotatorische Bewegung ausführt. Um die rotatorische Bewegung des motorischen Antriebs 4 in eine Linearbewegung des Verriegelungselementes 5 zu überführen, weist die Verriegelungsvorrichtung 3 ferner ein Getriebe 6 auf. Das Verriegelungselement 5 wird durch den ersten Gehäuseteil 9.1 geführt.In order to move the
Alternativ zu einem linearbewegten Verriegelungselement 5 wäre es ebenso möglich, das Verriegelungselement 5 rotatorisch zu bewegen. Eine solche Lösung hätte den Vorteil, dass die rotatorische Bewegung des motorischen Antriebs 4 direkt auf das Verriegelungselement 5 übertragbar wäre.As an alternative to a linearly moved locking
Das Getriebe 6 weist gemäß der Darstellung in
Wird der motorische Antrieb 4 betätigt, so rotiert das antriebsseitige Getriebeelement 6.1 und nimmt das verriegelungsseitige Getriebeelement 6.2 mit, so dass das Verriegelungselement 5 entsprechend der Darstellung hoch und runter bewegt. Hierbei entspricht die obere Stellung des Verriegelungselements 5 gemäß
Durch die Bewegung des Quetschelements 2 wird der Schlauch 100 mittels einer Quetschkante 2.1 des Quetschelements 2 gequetscht und entsprechend geschlossen. Die Quetschkante 2.1 des Quetschelements 2 kann vorteilhaft an die Eigenschaften des Schlauches 100 angepasst werden. So ist es möglich, die Ausgestaltung der Quetschkante 2.1, beispielsweise in deren Breite oder Höhe, zu variieren.Due to the movement of the squeezing
Die Bewegung des Quetschelements 2 aus der Offenstellung in die Schließstellung erfolgt entgegen der Federkraft einer ersten als Druckfeder ausgestalteten Rückstellfeder 7. Es ist jedoch durch einfache konstruktive Änderungen ebenso denkbar, die Rückstellfeder 7 als Zugfeder auszugestalten. The movement of the squeezing
Die Rückstellfeder 7 ist im zweiten Gehäuseteil 9.2 angeordnet und wird bei Bewegung des Quetschelements 2 von der Offenstellung gemäß
Neben der ersten Rückstellfeder 7 weist das Schlauchventil 1 außerdem noch eine zweite Rückstellfeder 8 auf, welche in dem ersten Gehäuseteil 9.1 angeordnet ist. Die Rückstellfeder 8 dient der Bewegung des Verriegelungselements 5 aus der Entriegelungs- in die Verriegelungsstellung. Auch in diesem Zusammenhang ist es möglich, die Rückstellfeder 8 als Druckfeder oder alternativ als Zugfeder auszugestalten.In addition to the
Zur Verriegelung des Quetschelements 2 weist das Verriegelungselement 5 einen Verriegelungszapfen 5.1 auf. Sobald das Quetschelement 2 in die Schließstellung bewegt wird, greift der Verriegelungszapfen 5.1 mit einer als Bohrung ausgebildeten Zapfenaufnahme 2.2 des Quetschelements 2 ein, da das Verriegelungselement 5 von der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung aufgrund der Federkraft der zweiten Rückstellfeder 8 bewegt wird. Das Quetschelement 2 ist folglich verriegelt und der Schlauch 100 geschlossen, vgl.
Während der Bewegung des Verriegelungselements 5 wird dieses von dem ersten Gehäuseteil 9.1 geführt. In Bezug auf die Rückstellfedern 7, 8 ist es zudem möglich, diese bereits in einem vorgespannten Zustand einzubauen. During the movement of the
Während das Ausführungsbeispiel des Schlauchventils 1 insofern zwei mögliche Zustände, nämlich den geöffneten und geschlossenen Zustand, ermöglicht, so ist es ebenfalls denkbar, das Schlauchventil 1 derart auszugestalten, dass weitere Zustände ermöglicht werden. So wäre es beispielsweise denkbar, für das Quetschelement 2 eine Zwischenstellung vorzusehen, in welche sich das Quetschelement 2 verriegeln lässt und in welcher der Schlauch 100 nur teilweise geöffnet ist. Auch eine Mehrzahl an Zwischenstellungen wäre denkbar. Durch wiederholtes Entriegeln des Quetschelements 2 könnte dieses dann aus der Schließstellung in die Zwischenstellung und in die Offenstellung bewegt werden.While the exemplary embodiment of the
Zur Erläuterung des Quetschvorgangs zeigen die
Die
In der Offenstellung des Quetschelements gemäß
Gemäß der Darstellung in
Anhand der
Die
Wird nun manuell, also von Hand, das Quetschelement 2 in Richtung R1 in die Schließstellung bewegt, so wird das Schlauchventil 1 geschlossen und der Schlauch 100 entsprechend gequetscht, bis die in
Die Bewegung des Quetschelements 2 aus der Offenstellung in die Schließstellung erfolgt hierbei entgegen der Federkraft einer Rückstellfeder 7. Die Rückstellfeder 7 ist in der Schließstellung des Quetschelements 2 gemäß
Sobald das Quetschelement 2 aus der Offenstellung entlang der Richtung R1 in die Schließstellung bewegt wurde, kann der Verriegelungszapfen 5.1 des Verriegelungselements 5 in die Zapfenaufnahme 2.2 des Quetschelements 2 eingreifen und dieses entsprechend verriegelt werden. Während des Verriegelns bewegt sich das Verriegelungselement 5 aus der Entriegelungsstellung gemäß
Die Bewegung des Verriegelungselements 5 wird hierbei durch die vorgespannte Rückstellfeder 8 ausgeführt. Es handelt sich um eine selbsttätige Schnappverbindung. Es ist somit keine zusätzliche Energie aufzubringen, beispielsweise elektrische Energie, um das Schlauchventil 1 vom geöffneten Zustand in den geschlossenen Zustand zu überführen. Die Quetschung des Schlauches 100 kann somit manuell, ohne die Aufbringung zusätzlicher Energie, insbesondere elektrischer Energie, erfolgen.The movement of the
Im geschlossenen Zustand des Schlauchventils 1 gemäß
Es ergibt sich bei Gesamtbetrachtung des Betätigungsablaufs des Schlauchventils 1, dass das energieaufwändige Quetschen des Schlauches 100 manuell durch Bewegung des Quetschelements 2 und das weitaus weniger Energie erfordernde Entriegeln des Quetschelements 2 durch Bestromung des motorischen Antriebs 4 erfolgt.An overall consideration of the actuation sequence of the
Anhand der
In der
Das Verriegelungselement 5 ist ferner durch die Rückstellfeder 8 vorgespannt, so dass, sobald das Quetschelement 2 von der Offenstellung in die Schließstellung bewegt wird und die Zapfenaufnahme 2.2 in einer Linie mit dem Verriegelungszapfen 5.1 ist, das Verriegelungselement 5 aus der Entriegelungsstellung in die Verriegelungsstellung überführt wird, vgl.
In
Soll das Schlauchventil 1 nun aus dem geschlossenen Zustand in den geöffneten Zustand überführt werden, so wird das antriebsseitige Getriebeelement 6.1 mittels des motorischen Antriebs 4 aus der Stellung in
In
In
Wird das Verriegelungselement 5 endgültig in die Entriegelungsstellung bewegt, so ist das Quetschelement 2 entriegelt und kann entsprechend aus der Schließstellung in die Offenstellung überführt werden, so wie es
Die
Das Gehäuse 9 des Schlauchventils 1 ist zweiteilig ausgeführt. Es weist den ersten Gehäuseteil 9.1 und den zweiten Gehäuseteil 9.2 auf. Der erste Gehäuseteil 9.1 nimmt den motorischen Antrieb 4, das Getriebe 6 sowie das Verriegelungselement 5 auf und ordnet diese in einer Linie an.The
Das zweite Gehäuseteil 9.2 nimmt das Quetschelement 2 auf. Ferner wird in dem zweiten Gehäuseteil 9.2 auch der Schlauch 100 angeordnet. Zur Anordnung wird der Schlauch 100 durch die Schlauchaufnahme 10 geführt, so dass bei Bewegung des Quetschelements 2 aus der Offenstellung in die Schließstellung dieser entsprechend gequetscht werden kann.The second housing part 9.2 accommodates the squeezing
Die Gehäuseteile 9.1, 9.2 sind jeweils symmetrisch ausgestaltet, um die Montage zu vereinfachen. So wird der erste Gehäuseteil 9.1 in der Darstellung oben auf den zweiten Gehäuseteil 9.2 gesetzt und mittels der Gehäuseverbindung 9.3 mit diesem verbunden. Aufgrund der symmetrischen Ausgestaltung des zweiten Gehäuseteils 9.2 wäre es jedoch auch denkbar, den ersten Gehäuseteil 9.1 von in der Darstellung unten auf den zweiten Gehäuseteil 9.2 zu setzen.The housing parts 9.1, 9.2 are each designed symmetrically in order to simplify assembly. In the illustration above, the first housing part 9.1 is placed on the second housing part 9.2 and connected to it by means of the housing connection 9.3. Due to the symmetrical configuration of the second housing part 9.2, however, it would also be conceivable to place the first housing part 9.1 on the second housing part 9.2 from below in the illustration.
Zur Montage wird zunächst der Schlauch 100 durch den zweiten Gehäuseteil 9.2 geführt und im Anschluss das Quetschelement 2 mit bereits aufgeschobener Rückstellfeder 7 in den zweiten Gehäuseteil 9.2 geschoben. Sobald die Rastelemente 11 in den Gehäuseausnehmungen 12 einrasten, ist das Quetschelement 2 in der Offenstellung gesichert.For assembly, the
Daraufhin kann das Verriegelungselement 5 mit aufgenommener Rückstellfeder 8 und mit verriegelungsseitigem Getriebeelement 6.2 sowie der mit dem antriebsseitigen Getriebeelement 6.1 verbundene motorische Antrieb 4 in den ersten Gehäuseteil 9.1 geschoben werden. Der erste Gehäuseteil 9.1 wird daraufhin an dem zweiten Gehäuseteil 9.2 befestigt, indem die Gehäuseteile 9.1, 9.2 mittels der Gehäuseverbindung 9.3 miteinander verrasten.The locking
Die
Das Schlauchventil 1 weist entgegen dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel ein dreiteiliges Gehäuse 9 auf, welches sich aus einem ersten Gehäuseteil 9.1, einem zweiten Gehäuseteil 9.2 und einem lösbaren Deckel 9.4 zusammensetzt. Die Schlauchaufnahme 10 des zweiten Gehäuseteils 9.2 ist als Nut ausgestaltet, so dass der Schlauch 100 in dieser aufgenommen werden kann. Eine als Nut ausgestaltete Schlauchaufnahme 10 hat den Vorteil, dass Schläuche 100 unterschiedlicher Durchmesser in dieser aufgenommen werden können und das Schlauchventil 1 somit für unterschiedlich dimensionierte Schläuche 100 einsetzbar ist.Contrary to the previous exemplary embodiment, the
Die seitliche Aufnahme des Schlauches 100 durch die Schlauchaufnahme 10 kann insbesondere bei bereits angeschlossenen Schläuchen 100 von Vorteil sein, da der zweite Gehäuseteil 9.2 entsprechend einfach auf den Schlauch 100 gesteckt werden kann. Im Anschluss daran wird der Schlauch 100 in der Schlauchaufnahme 10 fixiert, indem der zweite Gehäuseteil 9.2 mit dem Deckel 9.4 verbunden wird. Für die Verbindung weist der Deckel 9.4 zwei Deckelbefestigungselemente 9.4.1 auf, die mit dem zweiten Gehäuseteil 9.2 verrasten. Die Verbindung ist dabei lösbar ausgestaltet, wobei es auch denkbar wäre, die Verbindung dauerhaft auszugestalten. Ferner ist es möglich, die Verbindung von dem zweiten Gehäuseteil 9.2 und dem Deckel 9.4 anders auszugestalten, beispielsweise als Schraubverbindung oder Klebeverbindung.The lateral accommodation of the
Das Schlauchventil 1 gemäß
Das Quetschelement 2 weist entgegen der vorangehend beschriebenen Ausführung keine Rastelemente 11 auf, so dass bei dieser Ausführung die Offenstellung variabel ist. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn das Schlauchventil 1 für verschiedene Schläuche 100 mit unterschiedlichen Durchmessern geeignet sein soll.Contrary to the embodiment described above, the squeezing
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Schlauchventilhose valve
- 22
- Quetschelementsqueeze element
- 2.12.1
- Quetschkantepinch edge
- 2.22.2
- Zapfenaufnahmetrunnion mount
- 33
- Verriegelungsvorrichtunglocking device
- 44
- motorischer Antriebmotor drive
- 4.14.1
- Antriebswelledrive shaft
- 55
- Verriegelungselementlocking element
- 5.15.1
- Verriegelungszapfenlocking pin
- 66
- Getriebetransmission
- 6.16.1
- antriebsseitiges Getriebeelementdrive-side transmission element
- 6.1.16.1.1
- Steuerkurvecam
- 6.26.2
- verriegelungsseitiges Getriebeelementlocking-side gear element
- 77
- erste Rückstellfederfirst return spring
- 88th
- zweite Rückstellfedersecond return spring
- 99
- GehäuseHousing
- 9.19.1
- erster Gehäuseteilfirst housing part
- 9.1.19.1.1
- Betätigungsaussparungactuation recess
- 9.29.2
- zweiter Gehäuseteilsecond housing part
- 9.39.3
- Gehäuseverbindunghousing connection
- 9.49.4
- Deckellid
- 9.4.19.4.1
- Deckelbefestigungselementlid fastener
- 1010
- Schlauchaufnahmehose intake
- 1111
- Rastelementlocking element
- 1212
- Gehäuseausnehmunghousing recess
- 12.112.1
- Begrenzunglimitation
- 100100
- SchlauchHose
- R1R1
- erste Richtung (Offenstellung-Schließstellung)first direction (open position-close position)
- R2R2
- zweite Richtung (Schließstellung-Offenstellung)second direction (closed position-open position)
Claims (15)
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- 2019-10-02 DE DE102019126685.8A patent/DE102019126685B4/en active Active
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2020
- 2020-10-01 WO PCT/DE2020/100841 patent/WO2021063447A1/en active Application Filing
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102019126685A1 (en) | 2021-04-08 |
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