DE10323812A1

DE10323812A1 - Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit flüssigem oder pastösem Material

Info

Publication number: DE10323812A1
Application number: DE2003123812
Authority: DE
Inventors: Josef Schucker
Original assignee: SCA Schucker GmbH
Current assignee: Atlas Copco IAS GmbH
Priority date: 2003-05-23
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2004-12-09

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit flüssigem oder pastösem Material. Die Vorrichtung weist ein behälterseitiges Füllventil (16) und ein an das Füllventil anschließbares, mit dem Material unter Druck beaufschlagbares und dieses über das Füllventil in den Behälter abgebendes Anschlussventil (10) auf. Um ein leckfreies und verschmutzungsfreies Befüllen des Behälters zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass das Anschlussventil (10) ein Kolbenventil (22) mit einem als Zylinderkolben ausgebildeten Ventilkörper (26) und einer als durchgehende Zylinderbohrung (24) ausgebildeten Auslassdüse (12) bildet, wobei der Zylinderkolben (26) einen auf seiner dem Füllventil (16) abgewandten Seite überstehenden Stößel (30) mit partiell kleinerem Durchmesser trägt und im Schließzustand in die Zylinderbohrung (24) dichtend eingreift, während er in Öffnungsstellung in Richtung Füllventil (16) unter Mitnahme des Schließkörpers (50) bis zur Freigabe einer Durchtrittsöffnung für das Material aus der Zylinderbohrung (24) herausgeschoben ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit flüssigem oder pastösem Material mit einem behälterseitigen Füllventil und mit einem an das Füllventil anschließbaren, mit dem Material unter Druck beaufschlagbaren und dieses über das Füllventil in den Behälter abgebenden Anschlussventil, wobei das Anschlussventil eine durch einen Ventilkörper unter der Einwirkung einer Feder verschließbare Auslassdüse und das Füllventil eine durch einen Schließkörper unter der Einwirkung einer Feder verschließbare Einlassöffnung aufweist, wobei die Auslassdüse mit der Einlassöffnung flüssigkeitsdicht kuppelbar ist, wobei der Ventilkörper unter der Einwirkung eines Druckmittels in Öffnungsrichtung entgegen der Kraft der zugehörigen Feder verschiebbar ist und wobei der Schließkörper unter der Einwirkung des Ventilkörpers in Öffnungsrichtung entgegen der Kraft der zugehörigen Feder verschiebbar ist.
Vorrichtungen dieser Art werden beispielsweise benötigt, wenn in einem Kleberoboter ein Dosierbehälter mit Kleb- oder Dichtstoffen aus einem Speicherbehälter befüllt werden muss. Die Vorrichtung soll dabei ein leck- und verschmutzungsfreies Befüllen ermöglichen.
Um dies zu erreichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass das Auslassventil ein Kolbenventil mit einem als Zylinderkolben ausgebildeten Ventilkörper und einer als durchgehende Zylinderbohrung ausgebildeten Auslassdüse bildet, wobei der Zylinderkolben einen auf seiner dem Füllventil abgewandten Seite überstehenden Stößel mit partiell kleinerem Durchmesser trägt, im Schließzustand in die Zylinderbohrung dichtend eingreift und im Öffnungszustand in Richtung Füllventil unter Mitnahme des Schließkörpers bis zur Freigabe einer Durchtrittsöffnung für das Material aus der Zylinderbohrung herausgeschoben ist.
Um eine ausreichende Abdichtung im Kolbenventil zu erzielen, wird gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Zylinderkolben in der Zylinderbohrung ein Radialspiel kleiner 5 μm aufweist. Weiter sollte zu diesem Zweck der Zylinderkolben und die Zylinderbohrung in ihrer wirksamen Länge aufeinander abgestimmt werden. Die wirksame Kolbenlänge entspricht dabei zweckmäßig mindestens dem 0,8-fachen des Kolbendurchmessers.
Bei drucklos gestelltem Behälter ist es von Vorteil, wenn der Schließkörper des Füllventils bei noch geschlossenem Anschlussventil bei dessen Andocken leicht geöffnet wird. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch ermöglicht, dass der Zylinderkolben in seiner Schließstellung auf der Seite des Füllventils über die Zylinderbohrung übersteht und dabei gegen den Schließkörper anschlägt und diesen von seinem Ventilsitz abhebt.
Um das beim Schließvorgang notwendige Zurückführen des Zylinderkolbens in die Zylinderbohrung zu erleichtern, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, dass der Zylinderkolben auf seiner Stößelseite einen Einführkonus aufweist. Auf der Seite des Füllventils weist der Zylinderkolben zweckmäßig eine ebene Stirnfläche auf, die gegen eine ebene Schließfläche des Schließkörpers flächig anliegt. Zur Vermeidung einer Leckage beim Füllvorgang ist es außerdem von Vorteil, wenn die Auslassdüse des Anschlussventils und die Einlassöffnung des Füllventils zueinander komplementäre konische Anlageflächen aufweisen.
Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung kommuniziert die Zylinderbohrung des Auslassventils mit einer vom Stößel durchdrungenen Einlasskammer. Außerdem weist der Stößel zweckmäßig eine vorzugsweise verdickte Führungspartie auf, die in einer die Einlasskammer begrenzenden Führungsmuffe axial geführt ist. Am rückwärtigen Ende trägt der Stößel vorteilhafterweise einen mit einem pneumatischen oder hydraulischen Druckmittel ansteuerbaren Steuerkolben.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen
1 einen Schnitt durch das mit dem Füllventil gekuppelte Anschlussteil im Schließzustand;
2 einen Schnitt durch das mit dem Füllventil gekuppelte Anschlussteil im Öffnungszustand.
Die in 1 und 2 dargestellte Vorrichtung ist zum Befüllen eines Dosierbehälters mit flüssigen Kleb- oder Dichtstoffen bestimmt. Die Vorrichtung umfasst ein mit dem flüssigen oder pastösen Material beaufschlagbares Anschlussventil 10, das mit seiner verschließbaren Auslassdüse 12 an eine verschließbare Einlassöffnung 14 eines behälterseitigen Füllventils 16 anschließbar ist.
Die Anschlussdüse 12 weist eine über den Eingangskanal 18 mit dem Material beaufschlagbare Kammer 20 auf, die durch ein Kolbenventil 22 nach außen hin verschließbar ist. Das Kolbenventil 22 umfasst eine die Öffnung der Auslassdüse 12 bildende Zylinderbohrung 24 zur Aufnahme eines als Zylinderkolben 26 ausgebildeten Ventilkörpers. Die Abdichtlänge des Zylinderkolbens 26 innerhalb der Zylinderbohrung 24 entspricht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel im Wesentlichen dem Durchmesser des Zylinderkolbens 26. Um eine ausreichende Abdichtwirkung zu erzielen, weist der Zylinderkolben 26 in der Zylinderbohrung 24 ein radiales Spiel von etwa 3 μm auf. Der Zylinderkolben 26 ist nach außen hin durch eine ebene Stirnfläche 28 begrenzt und trägt in seinem rückwärtigen Bereich einen die Kammer 20 durchgreifenden Stößel 30 kleineren Durchmessers, der mit einem verdick ten Stößelabschnitt 32 in einer Führungsmuffe 34 geführt ist und an seinem rückwärtigen Ende einen Stellkolben 36 trägt, der in einem Pneumatikzylinder 38 geführt ist. Der Stellkolben 36 ist auf seiner der Öffnung 40 zugewandten Seite mit Druckluft beaufschlagbar und dabei entgegen der Kraft der Rückstellfeder 42 im Pneumatikzylinder 38 verschiebbar. Mit dem Stellkolben 36 wird der Zylinderkolben 26 relativ zur Zylinderbohrung 24 zwischen einer Schließstellung (1) und einer Offenstellung (2) verschoben. In der Offenstellung befindet sich der Zylinderkolben vollständig außerhalb der Zylinderbohrung 24, so dass Material aus der Kammer 20 am Stößel 30 vorbei aus der Auslassdüse 12 austreten kann.
Die Auslassdüse 12 liegt im gekuppelten Zustand mit ihrer konischen Stirnfläche 44 gegen den komplementären Innenkonus der Einlassöffnung 14 an und dichtet das Auslassventil 10 gegen das Füllventil 16 ab. Das Füllventil 16 weist einen unter der Einwirkung der Druckfeder 46 von innen gegen den Ventilsitz 48 anpressbaren Schließkörper 50 auf, der eine ebene Stirnfläche 52 aufweist, gegen die die Stirnfläche des Zylinderkolbens 24 beim Kupplungsvorgang zur Anlage gebracht wird. Im Inneren des Füllventils 16 befindet sich eine Kammer 56, die mit einer Ausgangsöffnung 54 kommuniziert, die ihrerseits unmittelbar oder über eine anzuschließende Rohrleitung in den zu befüllenden Dosierbehälter mündet.
Wie aus 1 zu ersehen ist, steht bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel der Ventilkörper 26 mit seiner Stirnfläche 28 geringfügig über die Auslassdüse 12 über, so dass er beim Kupplungsvorgang gegen die Stirnfläche 52 des Schließkörpers 50 anschlägt und den Schließkörper 50 von seinem Sitz 48 abhebt. Da der Zylinderkolben in diesem Zustand noch vollständig in die Zylinderbohrung 24 eintaucht, tritt noch keine Flüssigkeit aus der Auslassdüse 12 auf. Dies ist erst dann der Fall, wenn der Zylinderkolben 26 unter der Einwirkung eines auf den Steuerkolben 36 wirkenden Drucks in die in 2 gezeigte Offenstellung gebracht wird. In dieser Stellung strömt das unter Druck über die Eingangsöffnung 18 ankommende Medium am Stößel 30 und am Zylinderkolben 26 vorbei zur Ausgangsöffnung 54 des Füllventils 16 und von dort in den Dosierbehälter. Der Schließvorgang wird nach Abschalten des Pneumatikdrucks unter der Einwirkung der Rückstellfeder 42 ausgelöst. Dabei sorgt der Einführkonus 58 dafür, dass der Zylinderkolben 26 störungsfrei in die Zylinderbohrung 24 zurückgleiten kann.
Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit flüssigem oder pastösem Material. Die Vorrichtung weist ein behälterseitiges Füllventil 16 und ein an das Füllventil anschließbares, mit dem Material unter Druck beaufschlagbares und dieses über das Füllventil in den Behälter abgebendes Anschlussventil 10 auf. Um ein leckfreies und verschmutzungsfreies Befüllen des Behälters zu ermöglichen, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, dass das Anschlussventil 10 ein Kolbenventil 22 mit einem als Zylinderkolben ausgebildeten Ventilkörper 26 und einer als durchgehende Zylinderbohrung 24 ausgebildeten Auslassdüse 12 bildet, wobei der Zylinderkolben 26 einen auf seiner dem Füllventil 16 abgewandten Seite überstehenden Stößel 30 mit partiell kleinerem Durchmesser trägt und im Schließzustand in die Zylinderbohrung 24 dichtend eingreift, während er in Öffnungsstellung in Richtung Füllventil 16 unter Mitnahme des Schließkörpers 50 bis zur Freigabe einer Durchtrittsöffnung für das Material aus der Zylinderbohrung 24 herausgeschoben ist.

Claims

Vorrichtung zum Befüllen eines Behälters mit flüssigem oder pastösem Material mit einem behälterseitigen Füllventil (16) und mit einem an das Füllventil (16) anschließbaren, mit dem Material unter Druck beaufschlagbaren und dieses über das Füllventil in den Behälter abgebenden Anschlussventil (10), wobei das Anschlussventil (10) eine durch einen Ventilkörper (26) unter der Einwirkung einer Feder (42) verschließbare Auslassdüse (12) und das Füllventil (16) eine durch einen Schließkörper (50) unter der Einwirkung einer Feder (46) verschließbare Einlassöffnung (14) aufweist, wobei die Auslassdüse (12) mit der Einlassöffnung (14) flüssigkeitsdicht kuppelbar ist, wobei der Ventilkörper (16) unter der Einwirkung eines Druckmittels in Öffnungsrichtung entgegen der Kraft der zugehörigen Feder (42) verschiebbar ist und wobei der Schließkörper (50) unter der Einwirkung des Ventilkörpers (26) in Öffnungsrichtung entgegen der Kraft der zugehörigen Feder (46) verschiebbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslassventil (10) ein Kolbenventil (22) mit einem als Zylinderkolben (26) ausgebildeten Ventilkörper und einer als Zylinderbohrung (24) ausgebildeten Auslassdüse (12) bildet.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (26) einen auf seiner dem Füllventil (16) abgewandten Seite überstehenden Stößel (30) mit partiell kleinerem Durchmessers trägt, und dass er im Schließzustand in die Zylinderbohrung (24) dichtend eingreift und im Öffnungszustand in Richtung Füllventil (16) unter Mitnahme des Schließkörpers (50) bis zur Freigabe einer Durchtrittsöffnung für das Material aus der Zylinderbohrung (24) herausgeschoben ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (26) in der Zylinderbohrung (24) ein Radialspiel klei ner 5 μm aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (26) und die Zylinderbohrung (24) in ihrer wirksamen Länge aufeinander abgestimmt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Kolbenlänge mindestens dem 0,8-fachen des Kolbendurchmessers entspricht.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die wirksame Kolbenlänge im Wesentlichen dem Kolbendurchmesser entspricht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (26) in seiner Schließstellung auf der Seite des Füllventils (16) axial über die Auslassdüse (12) übersteht.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (26) auf seiner Stößelseite einen Einführkonus (58) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinderkolben (26) auf der Seite des Füllventils (16) eine ebene Stirnfläche (28) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schließkörper (50) auf der Seite des Anschlussventils (10) eine ebene Schließfläche (52) aufweist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslassdüse (12) und die Einlassöffnung (14) zu einander komplementäre konische Anlageflächen (44) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderbohrung (24) des Auslassventils (10) mit einer vom Stößel (30) durchdrungenen Kammer (20) kommuniziert.
Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (30) eine vorzugsweise verdickte Führungspartie (32) aufweist, die in einer die Kammer (20) axial begrenzenden Führungsmuffe (34) axial geführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Stößel (30) an seinem rückwärtigen Ende einen über ein pneumatisches oder hydraulisches Druckmittel ansteuerbaren Steuerkolben (36) trägt.