DE2137119C - Elektromagnetisches Dosierventil für stark viskose, mit statischem Eigendruck aus einem Behälter ausfließende Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Bei elektromagnetischen Dosierventilen für stark viskose Flüssigkeiten, die mit statischem Eigendruck aus einem Behälter ausfließen,'setzt man magnetisierbare Stößel ein, die durch ihr Eigengewicht oder mit Federdruck den Auslauf abdichten.

Bei solchen Dosierventilen besteht die Gefahr, besonders wenn es sich um stark zuckerhaltige Flüssigkeiten handelt, daß der Ventilstößel beim Anziehen besonders an einer Stelle der Zylinderwandung vertikal fest angepreßt wird. Bei stark viskosen insbesondere zuckerhaltigen Flüssigkeiten tritt hierbei ein Ansaug-Effekt ein, der so stark sein kann, daß selbst unter Zuhilfenahme von einer Gegenfeder der Stößel nicht schnell genug von der Wandung gelöst wird und somit mit Verzögerung abfällt und dichtet. Hierdurch sind Nachlauf-Effekte die Folge, und da es sich um Dosiergeräte handelt, ergeben sich zwangläufig ungenaue Mengen.

Nach dem jetzigen Stand der Technik kann man diese Nachteile ausschalten, beispielsweise durch einen verstärkten Federdruck. Im allgemeinen setzt man starke Magnetspulen ein, um den Stößel schnell hochzureißen. Um den Schließprozeß ebenfalls mit Sicherheit durchzuführen, zieht dann ein Gegenmagnet den Stößel wieder herunter. Solche Dosierventile haben aber einen ganz erheblichen Nachteil dadurch, daß, wenn diese ständig bzw. stark frequentiert werden, eine Wärmeentwicklung entsteht, die sich auf das Ventilgehäuse überträgt. Hier können schon wenige Grade Temperaturanhebung die Viskosität des Mediums stark verändern und wenn dies z. B. nur an den Randzonen des Ventilgehäuses auftritt, so wirkt dann eine solche etwas erwärmte Flüssigkeit wie ein Schmierfilm, wodurch das Ventil schneller in die Öffnungsstellung befördert wird als im unerwärmten Zustand. Analog hierzu ergeben sich ebenfalls Dosierungsveränderungen.

Ein weiterer Nachteil nach dem jetzigen Stand der Technik besteht darin, daß ein magnetisierbarer Stößel ein relativ hohes Eigengewicht haben sollte, um den Schließdruck sicher zu erreichen oder bei Verwendung einer Feder mit zu unterstützen. Das bedeutet aber wiederum, daß dabei stömungstechnische Schwierigkeiten in der dicken, zähen Flüssigkeit auftreten, die den Auslauf wesentlich verzögern können. Vergrößert wird dieser Nachteil noch dadurch, daß insbesondere stark zuckerhaltige Flüssigkeiten ein relativ hohes spezifisches Gewicht aufweisen, wodurch die Differenz zwischen Stößel-Material und Flüss'gkeit verengert wird, was wiederum den Schließdruckdurch Eigengewicht herabsetzt.

Der Gegenstand der Erfindung will diese Nachteile dadurch ausschalten, daß das Verschlußstück aus unmagnetischem Material besteht und so ausgebildet ist, beispielsweise drehrund oder konisch, daß es im geschlossenen Zustand linenförmig abdichtet und im geöffneten Zustand punktförmig am inneren Ventilgehäuse bzw. an der Behälterinnenwand anliegt und das Verschlußstück elektromagnetisch über ein Gestänge von einer elektromagnetischen Vorrichtung betätigt wird, die sich oberhalb des jeweiligen Fliissigkeitsspiegels befindet.

Um im Falle eines Anliegens des Verschlußstückes an der inneren Seitenwand des Gehäuses den Widerstand beim öffnungs- und Schließprozeß noch weiter herabzusetzen, kann ein rundes Verschlußstück bespielsweise an einer gabelförmigen Verlängerung des Gestänges drehbar abrollen.

Im Falle des berührungslosen Zustandes während der öffnung wird innerhalb eines Belüftungsrohres ein Gestänge, an dem sich das dichtende Verschlußstück befindet, so geführt, daß dieses nicht anliegt und somit im Ventilgehäuse oder Behälter freischwebend verharrt.

Eine Belüftung ist immer dann erforderlich, wenn die Flüssigkeit durch statischen Eigendruck entnehmbar und die Auslaufzeit allein volumenbestimmend wird, wie in der deutschen Patentschrift 1 632 053 beschrieben. In dem Falle muß der Behälter am Boden respektive in unmittelbarer Nähe des Bodens belüftet werden. Der statische Druckpunkt wird dadurch an die Stelle der Belüftung verlegt. Die darüber befindliehe Flüssigkeit ist in einem Vakuum bzw. Unterdruck aufgehängt, so daß in einer bestimmten Zeit nur so viel Flüssigkeit austritt, wie in dergleichen Zeit Gas zur Auffüllung des Vakuums oder Unterdrucks eintritt.

Mit einer solchen Ausbildung eines elektromagnetisch betätigten Dosierventils werden sämtliche Schwierigkeiten durch einwandfreies, reibungsloses öffnen und Schließen des Ventils beseitigt. Nachtropfeffekte oder Volumenänderungen durch zu spaten Abfall des Verschlußstückes, wenn dieses an der Seitenwand des Gehäuses klebenbleibt, können nicht mehr auftreten.
Kugelförmige Verschlußstücke von Magnetventi-

len sind an sich bekannt, auch solche, die durch eine Stange betätigt werden, ebenso Verschlußstücke aus unmagnetischem Werkstoff.

Nachstehend erfolgt eine Beschreibung der Fig. 1,2 und 3.

F i g. 1 stellt die Vorrichtung im geschlossenen Zustand dar. J ist der Behälter, 2 die hochviskose Flüssigkeit, 3 zeigt den statischen Druckpunkt der Flüssigkeit an, der bestimmt wird durch ein bis zu diesem Punkt ragendes Belüftungsrohr 10. 7 ist das Gestänge, welches das Verschlußstück 5 mit dem elektromagnetisch betätigten Stöße) 8 und der Magnetspule 11 verbindet. 9 stellt eine Führung im Belüftungsrohr 10 dar, die so ausgebildet sein kann, daß das Gestänge 7 hierin schlitzförmig geführt wird oder aber auch punktförmig, so daß beim Anziehen des elektromagnetischen Ventils das Verschlußstück 5 frei zentrisch bzw. berührungslos im Ventilgehäuse 6 oder im Behälter 1 schwebt. Der Ventilstößel 8 ist außerhalb der Flüssigkeit! angeordnet und wird über die Magnetspule 11 angezogen. Ϊ2 ist ein Ventil — beispielsweise ein Lippenventil —welches das Ansaugen der Luft bzw. des Gases ermöglicht, wenn das elektromagnetisch betätigte Auslaufventil in Betrieb gesetzt wird. 14 ist eine Füllvorrichtung, die über eine; Dichtung 13 den Behälter luftdicht abriegelt. <r.t die Vorrichtung 14 entfernt, um die Flüssigkeit aufzufüllen, wird ein kommunizierendes Einsteigen der Flüssigkeit in das Belüftungsrohr 10 vermieden, da das Lippenventil 12 nur die Luft bei Unterdruck einläßt und bei Gegendruck verschließt.

F i g. 2 zeigt den Öffnungsvorgang. Der Ventilstößel 8 ist angezogen und gibt den Auslaufstutzen 15 frei. Über das Lippenventil 12 dringt Luft in das Belüf-

tungsrohr 10. Das ausfließende Volumen wird ausschließlich über die Öffnungszeit des elektromagnetischen Auslaufventils bestimmt.

Fig. 3 zeigt außer der kugelförmigen Ausbildung 17 des dichtenden Ventils auch andeutungsweise eine konische Ausführung 16, fest am Gestänge 7 befestig! Da der Außendurchmesser des Konus oder der Kugei größer ist als der Durchmesser des Auslaufs 15. erfolgt im geschlossener Zustand stets ein linienförmi ges Abdichten am Ende '!es Konus des Gehäuse 6.

Kommt es im geöffneten Zustand zu einem Anliege:, des Verschlußstückes am Ventilgehäuse, so entsteh; hier nur eine punktförmige Berührung an der Innenwandung des Zylinders, weil dieser Zylinder inner: einen größeren Durchmesser hat als das dichtende kn-

nische oder kugelförmige Verschlußstück außen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Elektromagnetisches Dosierventil für stark viskose, mit statischem Eigendruck aus einem Behälter ausfließende Flüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück aus unmagnetischem Material besteht und so ausgebildet ist, beispielsweise drehrund oder konisch, daß es im geschlossenen Zustand linienförmig abdichtet und im geöffneten Zustand punktförmig am inneren Ventilgehäuse bzw. an der Behälterinnenwand anliegt, und das Verschlußstück elektromagnetisch über ein Gestänge von einer elektromagnetischen Vorrichtung betätigt wird, die sich oberhalb des jeweiligen Fliissigkeitsspiegels befindet.

2. Ver'il nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlußstück so, beispielsweise mittels einer Gabel, am Gestänge befestigt ist, daß es sich beim Öffnen oder Schließen an der inneren Wandung des Behälterauslaufs abrollen kann.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gestänge, durch ein sich im Behälter befindendes Belüftungsrohr geführt ist, welches den Behälter am Boden oder in unmittelbarer Nähe des Bodens bei Öffnung des Ventils belüftet.

4. Vorrichtung nach An "pruch 3, dadurch gekennzeichne;, daß das Gestänge innerhalb des Belüftungsrohres io geführt is; daß sich das Verschlußstück im geöffneten Zustand berührungslos innerhalb des Ventilgehäuses bzw. des Behälters befindet.