DE10260130A1 - Dosing valve for flowable media, e.g. liquids containing solids, has a modular construction with a connecting module, an actuating module, and end parts - Google Patents

Dosing valve for flowable media, e.g. liquids containing solids, has a modular construction with a connecting module, an actuating module, and end parts Download PDF

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Abstract

Dosing valve (1) for flowable media, e.g. liquids containing solids, comprises a needle valve opened against a restoring force. The dosing valve has a modular construction with at least one connecting module (2) having a longitudinally arranged channel for the flowable medium, at least one actuating module (3) having a valve needle arranged perpendicularly to the channel and transversely penetrating the channel and a bearing provided in the rear actuating module and an actuating device, and end parts (4) arranged at the ends of the channel of the first and the last connecting module and having a connecting region. Preferred Features: The end parts also have a modular construction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosierventil für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil.The invention relates to a metering valve for flowable media, such as B. in particular liquids containing solids, with one against Restoring force actuated to be opened Needle valve.

Aus der Praxis sind derartige Dosierventile in verschiedensten Ausführungen bekannt.Such metering valves are used in practice in various designs known.

Nachteilig bei solchen vorbekannten Dosierventilen ist, dass die Baugröße und das Gewicht des Dosierventils einen Robotereinsatz kaum erlauben und es zudem aufgrund der inneren Strömungsverhältnisse sich das Ventil leicht zusetzt und es häufig zu Verstopfungen kommt. Dies ist besonders bei Feststoff-haltigen Medien oder Medien mit kurzen Topfzeiten von verstärkter Bedeutung.A disadvantage of such previously known Dosing valves is that the size and weight of the dosing valve hardly allow a robot use and also because of the inner flow conditions the valve clogs easily and blockages occur frequently. This is especially true with media containing solids or media short pot lives of increased Importance.

Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Dosierventil der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem unabhängig von dem Zeitraum zwischen zwei Ventilbetätigungen genaue und störungsfreie Dosiervorgänge vorgenommen werden können.The object of the invention is that to avoid the aforementioned disadvantages and a metering valve of the beginning Specify the type with which regardless of the period between two valve actuations accurate and trouble-free Dosing operations made can be.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Dosierventil für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil, wobei das Dosierventil einen modularen Aufbau aufweistThis task is solved by a dosing valve for flowable media, such as B. in particular liquids containing solids, with a counter a restoring force actuated opening needle valve, wherein the metering valve has a modular structure

  • – mit wenigstens einem Anschlussmodul mit einem längs angeordneten und von dem zu dosierenden Medium durchströmten Kanal- With at least one connection module with a longitudinally arranged and from which flowed through medium to be dosed channel
  • – und mit zumindest einem Betätigungsmodul mit einer rechtwinklig zum Kanal angeordneten und den Kanal quer durchragenden Ventilnadel mit in dem rückseitigem Betätigungsmodul vorgesehener Lagerung und einer Betätigungseinrichtung- and with at least one actuation module with one perpendicular to the canal and the canal across protruding valve needle with in the rear actuation module intended storage and an actuator
  • – sowie mit an den Kanalenden des jeweils ersten und letzten Anschlussmoduls vorgesehenen, einen Anschlussbereich aufweisenden Abschlussstücken.- such as with at the channel ends of the first and last connection module provided end pieces having a connection area.

Hierdurch wird das zu dosierende Medium direkt am Ventilsitz vorbeigeführt, wodurch das Dosierventil unempfindlich gegen Zusetzen sowie Verstopfen ist und Toträume im bzw. entlang des Strömungsweges vermieden werden.This makes it to be dosed Medium passed directly past the valve seat, causing the metering valve insensitive to clogging and clogging and dead spaces in or along the flow path be avoided.

Durch die Modulbauweise ist ein einfacher Aufbau gegeben und eine Robotertauglichkeit ist aufgrund des sehr kompakten Aufbaus und des geringen Gewichts gewährleistet. Eine stufenweise Erweiterung um zusätzliche Dosierventile ist aufgrund der zentralen, alle Dosierventile durchlaufenden Aufbaus problemlos möglich und defekte oder verschlissene Bauteile oder -gruppen können schnell und einfach ausgetauscht und ersetzt werden.The modular design makes it easy to set up given and a robot suitability is due to the very compact Construction and light weight guaranteed. Gradually Extension by additional Dosing valves is due to the central, all dosing valves running through Construction possible without any problems and defective or worn components or groups can quickly and easily exchanged and replaced.

Vorzugsweise können die Abschlussstücke ebenfalls in Modulbauweise ausgeführt sein, und die Abschlussmodule und/oder die Anschlussstücke können Durchgangsbohrungen für endseitig zu verschraubende Zuganker aufweisen, so dass mit einem einfachen konstruktiven Aufbau eine sichere Zusammenfassung zu einer stabilen Gesamtbaueinheit erfolgen kann. In jeweilige Ausnehmungen der Module angesetzte Zentrierbuchsen können dabei sowohl Ausrichte-, Verbindungs- und Dichtungsfunktionen übernehmen.Preferably, the end pieces can also Modular design be, and the termination modules and / or the connectors can be through holes for ends have tie rods to be screwed, so that with a simple constructive structure a safe summary to a stable Overall assembly can be done. In the respective recesses of the modules attached centering bushings can take over both alignment, connection and sealing functions.

Erfindungsgemäß kann die Betätigungseinrichtung aus einem in dem Betätigungsmodul vorgesehenen, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Zylinder mit daran angeordnetem und mit der Ventilnadel verbundenen Steuerkolben bestehen, wobei die Anschlüsse für die Pneumatikoder Hydraulikversorgung jeweils im entsprechenden Anschlussmodul vorgesehen und mittels eines Steuerkanals mit dem im Betätigungsmodul angeordneten zugehörigen Zylinder verbunden sein können, was ebenfalls zu einem einfachen Aufbau und einer kompakten Baugröße sowie einem entsprechend geringen Gewicht beiträgt.According to the actuating device from one in the actuation module provided, in particular pneumatically or hydraulically acted upon Cylinder with it attached and connected to the valve needle Control pistons exist, the connections for the pneumatic or hydraulic supply each provided in the corresponding connection module and by means of a control channel with the associated cylinder arranged in the actuation module can be connected to what also to a simple structure and a compact size as well contributes to a correspondingly low weight.

Vorteilhafterweise kann am Ausgang des letzten Anschlussmoduls ein Schließventil vorgesehen sein, so dass vor oder zumindest bei entsprechend dosierter Ausgabe durch das Dosierventil ein Druckaufbau verursacht werden kann, wohingegen bei im "Stand by"-Betrieb aufgrund des geöffneten Schließventils eine Zirkulation des zu dosierenden Mediums erfolgt und insofern Ablagerungen sowie ein Verstopfen vermieden wird. Zu diesem Zweck kann auch ein Schließventil am Ende einer Zirkulationsleitung vorgesehen sein.Advantageously, at the exit a closing valve of the last connection module can be provided, so that before or at least when dosed appropriately the metering valve can cause pressure build-up, whereas at in "stand by" mode due to of the opened closing valve a circulation of the medium to be dosed takes place and insofar Deposits and clogging are avoided. For this purpose also a closing valve be provided at the end of a circulation line.

Erfindungsgemäß kann eine insbesondere über eine als Anschlag ausgebildete Dosierschraube bewirkte Hubverstellung des Steuerkolbens vorgesehen sein, so dass auf einfache und auch zu automatisierende Weise eine Einstellung Mengeneinstellung erfolgen kann.According to the invention, one can in particular have a Dosing screw designed as a stop effecting stroke adjustment of the Control piston can be provided, so that simple and too an automated way of setting a quantity setting can.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Betätigungsmodul eine hinter dem Steuerkolben befindliche Membran beinhalten, so dass zum einen kein Gegendruck hinter dem Steuerkolben vorhanden ist, der die beabsichtigte Auslenkung, und damit den Öffnungsgrad der Ventilnadel beeinflussen und gegebenenfalls verfälschen könnte, und zum anderen resultiert aufgrund des geschlossenen Raumes zwischen Steuerkolben und Membran eine Auslenkung der Membran, die eine Sichtkontrolle der Funktionsfähigkeit des Betätigungsmoduls ermöglicht.In a preferred embodiment, can the actuation module contain a membrane located behind the control piston, so that there is no back pressure behind the control piston which is the intended deflection, and thus the degree of opening could influence the valve needle and possibly falsify it, and on the other hand, due to the closed space between Control piston and diaphragm deflection of the diaphragm, which is a visual inspection functionality of the actuation module allows.

Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:The following is one in the drawing illustrated embodiment of the invention explained. Show it:

1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dosierventils, 1 2 shows a perspective view of a metering valve according to the invention,

2 einen horizontalen mittigen Schnitt durch den Gegenstand nach 1 und 2 a horizontal central section through the object 1 and

3 einen vertikalen Schnitt "X-X" durch den Gegenstand nach 2. 3 a vertical section "XX" through the object 2 ,

In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.In all the figures are the same or similar components matching Reference numerals used.

1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Dosierventil 1 in Modulbauweise, dass aus zwei Anschlussmodulen 2, zwei jweils daran angeordneten Betätigungsmodulen 3 sowie jeweils links und rechts an den Anschlussmodulen 2 angeordneten, in Modulbauweise ausgeführten Abschlussstücken 4 besteht. 1 shows a perspective view of a metering valve 1 in modular design, that consists of two connection modules 2 , two actuation modules arranged thereon 3 as well as on the left and right on the connection modules 2 arranged, in modular design end pieces 4 consists.

Wie aus 2 ersichtlich weisen die Anschlussmodule 2 einen längs angeordneten Kanal 5 zur Durchströmung des Dosiervenils 1 mit dem zu dosierenden Medium auf, dass durch das eingangsseitige Abschlussstück 4 einspeist wird und durch das ausgangseitige Abschlussstück 4 aus dem Dosierventil 1 wieder austritt.How out 2 the connection modules show clearly 2 a longitudinal channel 5 to flow through the dosing valve 1 with the medium to be dosed, through the inlet end piece 4 is fed and through the output end piece 4 from the metering valve 1 emerges again.

Die Betätigungsmodule 3 beinhalten hierbei jeweils einen Zylinder 6 in dem ein Steuerkolben 7 gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 8 aufgrund von pneumatischer oder hydraulischer Beaufschlagung erlagerbar ist. Mit dem Steuerkolben 6 ist wiederum eine Ventilnadel 9 verbunden, die ihrerseits in einen in dem Kanal 5 angeordneten oder aber zumindest an den Kanal 5 angrenzenden Ventilsitz 10 eingreift.The actuation modules 3 each contain one cylinder 6 in which a control piston 7 against the restoring force of a compression spring 8th can be stored due to pneumatic or hydraulic loading. With the control piston 6 is again a valve needle 9 connected, which in turn in one in the channel 5 arranged or at least to the channel 5 adjacent valve seat 10 intervenes.

Die Anschlussmodule 2 sowie die Abschlussstücke 4 sind mittels durch Durchgangbohrungen 11 geführte und endseitig verschraubte Zuganker 12 miteinander verbunden. Die Anschlussmodule 2 sowie die Abschlussstücke 4 sind weiterhin mit in entsprechende Ausnehmungen 13 eingesetzte Zentrierbuchsen 14 verbunden und gegeneinander ausgerichtet.The connection modules 2 as well as the end pieces 4 are by means of through holes 11 guided and bolted tie rods at the ends 12 connected with each other. The connection modules 2 as well as the end pieces 4 are still in corresponding recesses 13 used centering bushings 14 connected and aligned against each other.

Auch die Verbindung von Anschlussmodulen 2 und Betätigungsmodulen 3 kann in ähnlicherweise erfolgen.Also the connection of connection modules 2 and actuation modules 3 can be done in a similar way.

Gemäß 3 erfolgt die Beaufschlagung des Steuerkolbens 7 über Anschlüsse 15, die jeweils an dem entsprechenden Anschlussmodul 2 vorgesehen über einen Steuerkanal 16 mit dem zugeordneten Zylinder 6 im Betätigungsmodul 3 verbunden sind. Hinter dem Steuerkolben 7 ist einen Membran 17 vorgesehen die einen Gegendruck vermeidet und durch entsprechende Auslenkung bei einem Hub des Steuerkolbens 7 eine Funktionsüberprüfung per Sichtkontrolle ermöglicht.According to 3 the control piston is acted upon 7 via connections 15 , each on the corresponding connection module 2 provided via a control channel 16 with the associated cylinder 6 in the actuation module 3 are connected. Behind the control piston 7 is a membrane 17 provided that avoids back pressure and by appropriate deflection during a stroke of the control piston 7 enables a functional check by visual inspection.

Dabei kann die Membran 17 in eine den Hub des Steuerkolbens 7 begrenzende Dosierschraube 18 integriert sein, so dass durch Verstellung des möglichen Steuerkolbenhubs der Nadelhub, und somit der Grad der Ventilöffnung, eingestellt werden kann und damit eine Regulierung der Dosiermengeneinstellung möglich ist.The membrane 17 in a the stroke of the control piston 7 limiting metering screw 18 be integrated, so that the needle stroke, and thus the degree of valve opening, can be adjusted by adjusting the possible control piston stroke and thus regulating the metering quantity setting is possible.

Claims (8)

Dosierventile für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierventil einen modularen Aufbau aufweist – mit wenigstens einem Anschlussmodul mit einem längs angeordneten und von dem zu dosierenden Medium durchströmten Kanal – und mit zumindest einem Betätigungsmodul mit einer rechtwinklig zum Kanal angeordneten und den Kanal quer durchragenden Ventilnadel mit in dem rückseitigem Betätigungsmodul vorgesehener Lagerung und einer Betätigungseinrichtung – sowie mit an den Kanalenden des jeweils ersten und letzten Anschlussmoduls vorgesehenen, einen Anschlussbereich aufweisenden Abschlussstücken.Dosing valves for flowable media, such as. B. in particular Liquids containing solids, with one against a restoring force actuated to be opened Needle valve, characterized in that the metering valve a has a modular structure - With at least one connection module with a longitudinally arranged and from which flowed through medium to be dosed channel - and with at least one actuation module with one perpendicular to the canal and the canal across protruding valve needle with in the rear actuation module intended storage and an actuator - such as with at the channel ends of the first and last connection module provided end pieces having a connection area. Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussstücke ebenfalls in Modulbauweise ausgeführt sind. Dosing valve according to claim 1, characterized in that the end pieces are also made in modular design. Dosierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussmodule und/oder die Anschlussstücke Durchgangsbohrungen für endseitig zu verschraubende Zuganker aufweisen.Dosing valve according to claim 1 or 2, characterized in that the termination modules and / or the connecting pieces are through holes for ends have tie rods to be screwed. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung aus einem in dem Betätigungsmodul vorgesehenen, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Zylinder mit daran angeordnetem und mit der Ventilnadel verbundenen Steuerkolben besteht.Dosing valve according to one of claims 1 to 3, characterized in that the actuator from one in the actuation module provided, in particular pneumatically or hydraulically acted upon Cylinder with it attached and connected to the valve needle Control piston exists. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Pneumatik- oder Hydraulikversorgung jeweils im entsprechenden Anschlussmodul vorgesehen und mittels eines Steuerkanals mit dem im Betätigungsmodul angeordneten zugehörigen Zylinder verbunden sind.Dosing valve according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the connections for the Pneumatic or hydraulic supply in each case in the corresponding connection module provided and by means of a control channel with that in the actuation module arranged associated Cylinders are connected. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang des letzten Anschlussmoduls ein Schließventil vorgesehen ist.Dosing valve according to one of claims 1 to 5, characterized in that that a closing valve at the output of the last connection module is provided. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine insbesondere über eine als Anschlag ausgebildete Dosierschraube bewirkte Hubverstellung des Steuerkolbens vorgesehen ist.Dosing valve according to one of claims 1 to 6, characterized in that that the one in particular about a stroke adjustment screw designed as a stop of the control piston is provided. Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmodul eine hinter dem Steuerkolben befindliche Membran beinhaltet.Dosing valve according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the actuator module contains a membrane located behind the control piston.
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