DE2137314B2

DE2137314B2 - Zweistufenventil

Info

Publication number: DE2137314B2
Application number: DE19712137314
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Schoch, Titus, 7241 Dettingen
Priority date: 1971-07-26
Filing date: 1971-07-26
Publication date: 1976-11-04
Also published as: DE2137314A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Zweistufenventil, bei dem zur Grob- und Feinsteuerung ein Arbeitszylinder mit zwei unabhängig voneinander auf eine den Ventilschieber tragende federbelastete Kolbenstange einwirkenden Kolben vorgesehen ist, wobei die Feder einen vom Ventilschieber getragenen Ventilkegel auf den zugehörigen Ventilsitz zu drücken sucht.

Ein solches Zweistufenventil ist aus der DT-Gbm 69 11 760 bekannt. Bei Verwendung eines solchen Zweistufenventiles als Dosierventil zum Abfüllen von Flüssigkeiten tritt die Schwierigkeit auf, daß die Feindosierung verhältnismäßig ungenau wird, da der Spalt zwischen Ventilkegel und Ventilsitz zwangsläufig stark verengt wird und infolgedessen die abzufüllende Flüssigkeit mit höherer Geschwindigkeit aus dem Ventil ausströmt. Die Flüssigkeit trifft infolgedessen mit hoher Geschwindigkeit auf den Flüssigkeitsspiegel innerhalb eines darunter stehenden Abfüllbehälters auf. Diese Erscheinung ist nicht nur beim Abfüllen bestimmter Flüssigkeiten wegen der auftretenden Turbulenzen und eventuellen Spritzvorgänge nachteilig, sondern führt insbesondere dann zu falschen Messungen, wenn die abgefüllte Menge durch Wägung festgestellt wird. Der Abfüllbehälter steht dabei unterhalb des Dosierventiles unmittelbar auf einer Waage. Die Anzeige der Waage wird durch den Strömungsdruck der mit hoher Geschwindigkeit aus dem in Feineinstellung befindlichen Ventil austretenden Flüssigkeit verfälscht.

Durch die Erfindung soll ein Zweistufenventil der eingangs genannten Art so verbessert werden, daß es ohne die geschilderten Nachteile auch in Feineinstellung als Dosierventil verwendet werden kann und insbesondere Verfälschungen der Mengenmessung mittels Wägung ausgeschaltet werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in Schließstellung des Ventiles in Strömungsrich- Uing vor dem Ventilkegel zwischen dem Ventilschieber und dem Ventilsitz ein Ringkanal gebildet ist und daß in dem Ringkanal ein denselben verengender, mit dem Ventilschieber verbundener Drosselring angeordnet ist

Bei einer bevorzugten Ausfuhrungsform der Erfin dung kommt der Drosseiring in Schließstellung des Ventiles am Ventilsitz, jedoch im Abstand vom Ventilkegel, zur Anlage.

In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen dem Ventilkegel und dem Drosselring ein Ringraum gebildet, der durch Keilnuten im Ventilschieber mit dem in Strömungsrichtung vor dem Drosselring gelegenen Teil des Ringkanales verbunden ist Durch diese Keilnuten kann auch bei beinahe geschlossenem, & h. am Ventilsitz anliegendem Drosselring Flüssigkeit in den genannten Ringkanal eindringen und wird in diesem so statk verlangsamt daß sie auf den Flüssigkeitsspiegel der bereits im Abfüllbehälter befindlichen Flüssigkeit keinen nennenswerten Strömungsdruck mehr ausübt.

Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine teilweise im axialen Schnitt dargestellte Seitenansicht des erfindungsgemäßen Dosierventils mit pneumatischem Arbeitszylinder.

Das in der Figur dargestellte Dosierventil weist einen Ventilkörper 10 mit kegelstumpfförmigem Ventilsitz 12 sowie einen Ventilschieber 14 mit einem am Ventilsitz 12 in Schließstellung zur Anlage kommenden Ventilkegel 16 auf. Der Ventilkörper 10 weist einen Einführstutzen 18 für die abzufüllende Flüssigkeit auf, welcher mit einem zwischen Ventilkörper 10 und Ventilschieber 14 gebildeten Ringraum 20 in Verbindung steht.

Mittels eines Gewindes 22 ist eine axiale Kolbenstange 24 in den Ventilschieber 14 geschraubt und aus dem rückwärtigen Ende des Ventilkörpers 10 in einen pneumatischen Arbeitszylinder 26 geführt. Die Kolbenstange wird von einer Schraubenfeder 28 umschlossen, welche zwischen einer Anschlagfläche 30 des Ventilschiebers 14 und einer rückwärtigen Anschlagplatte 32 eingespannt ist. Die Schraubenfeder 28 drückt den Ventilschieber 14 normalerweise in Schließstellung, in welcher der Ventilkegel 16 am Ventilsitz 12 dichtend anliegt.

Innerhalb des Arbeitszylinders 26 sind zwei Druckkolben 34 und 36 axial verschiebbar angeordnet. Beide Kolben umschließen die Kolbenstange 24 sowie ein die Kolbenstange 24 umschließendes Kolbenrohr 38. Das Kolbenrohr 38 ist mittels einer Dichtung 40 axial verschiebbar im Arbeitszylinder 26 gelagert. Sein rückwärtiges Ende liegt an einem mit der Kolbenstange 24 fest verbundenen Anschlagring 42 an. Zwischen dem zweiten, rückwärtigen Kolben 36 und dem Ahschlagring 42 umschließt ein Distanzring 44 axial verschiebbar das Kolbenrohr 38. Dieser Distanzring ist zwischen dem zweiten Kolben 36 und dem Anschlagring 42 fest eingespannt.

Der Arbeitszylinder 26 weist einen ersten Druckeinlaß 46 auf, welcher mit dem Zylinderinnenraum 48 vor dem ersten Kolben 34 in Verbindung steht. Außerdem weist der Zylinder einen zweiten Druckeinlaß 50 auf, welcher mit einem axialen Rohr 52 in Verbindung steht, das pneumatisch abgedichtet durch eine axiale Bohrung des ersten Kolbens 34 verschiebbar geführt ist. Es mündet in den Zylinderinnenraum 54 zwischen den beiden Kolben 34 und 36 nahe der Oberfläche des zweiten Kolbens 36 in dessen dargestellter, unbelasteter Normalstellung.

Mittels einer Verkeilung 56 ist der erste Kolben 34 am

Kolbenrohr 38 in axialer Richtung festgelegt

In das rückwärtige Ende des Arbeitszylinders 26 ist der einen Anschlag für den zweiten Zylinder 36 tragende Schaft 58 einer von außen zu bedienenden Rändelschraube 60 geschraubt Durch Verdrehen der S Rändelschraube 60 kann das den Anschlag bildende innere Ende 62 des Schaftes 58 beliebig verstellt werdea Bei Einleiten von Druckluft in den ersten Druckeinlaß 46 wird der erste Kolben 34 beaufschlagt und äw. Kolbenstange 24 Ober das Kolbenrohr 38 und den ι ο Anschlagring 42 zurückgezogen, bis das rückwärtige Ende 64 des Ventilschiebers 14 an der Anschiagplatte 32 anschlägt Das Ventil berindet sich sodann in seiner voll geöffneten oder Vollstromstellung. Bei Erreichen eines bestimmten Füllgewichtes in dem nicht dargestellten Abfüllbehälter wird der Druckeinlaß 46 entlüftet und Druckluft in den zweiten Druckeinlaß 50 eingeleitet, so daß der Kolben 36 beaufschlagt wird und über den Distanzring 44 und den Anschlagring 42 die Kolbenstan ge soweit zurückzieht, bis der Kolben 36 am Anschlag 62 anschlägt. Das Ventil befinde! sich sodann in seiner Feinstromstellung.

Am vorderen Ende des Ventils ist mit dem Ventilschieber 14 ein in Schließstellung ebenfalls am Ventilsitz 12 zur Anlage kommender Drosselring 66 verbunden, welcher zusammen mit dem Ventilsitz 12, dem Ventilkegel 16 und dem Ventilschieber 14 in Schließstellung desselben einen Ringkana! 68 bildet Dieser Ringkanal 68 stehi über mehrere Keilnuten 70 mit dem vor dem Drosselring 66 gelegenen Innenraum 72 des Ventilkörpers 10 in Verbindung.

Wenn sich das Venti! in Vollstromstellung befindet behindert der Drosselnng 66 die Ausströmung der Flüssigkeit entlang dem Ventilsitz 12 nicht Wird jedoch das Ventil in Feinstromstellung gebracht, so wird der Ringspalt zwischen dem Ventilsitz 12 und dem Ventilkegel 16 so eng, daß die Flüssigkeit mit stark erhöhter Geschwindigkeit austreten würde, wenn nicht der Drosselnng 66 diese Geschwindigkeit stark herabsetzen würde. In dem anschließenden Ringkanal 68 kann sich die Flüssigkeit stark verlangsamen, bevor sie mit geringem Druck aus dem vorderen Ende des Ventils austritt Aus dem vor dem Drosselring 66 gelegenen Raum 72 kann die Flüssigkeit zusätzlich durch schmale Keilnuten 70 in den Ringkanal 68 einströmen. Somit ist eine genaue Feindosierung auch bei Feststellung des Abfüllgewichts durch Wägung möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Zweistufenventil, bei dem zur Grob- und Peinsteuerung ein Arbeitszylinder mit zwei unabhängig voneinander auf eine den Ventilschieber tragende federbelastete Kolbenstange einwirkenden Kolben vorgesehen ist, wobei die Feder einen vom Ventilschieber getragenen Ventilkegel auf den zugehörigen Ventilsitz zu drücken sucht, dadurch gekennzeichnet, daß in Schließstellung des Ventiles in Strömungsrichtung vor dem Ventilkegel zwischen dem Ventilschieber (14) und dem Ventilsitz (12) ein Ringkanal (72) gebildet ist und daß in dem Ringkanal ein denselben verengender, mit dem Venjilschieber verbundener Drosselring (66) angeordnet ist

2. Zweistufenventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Drosselring (66) in Schließstellung des Ventiles am Ventilsitz (12) zur Anlage kommt.

3. Zweistufenventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ventilkegel (16) und dem Drosselring (66) ein Ringraum (68) gebildet ist, der durch Keilnuten (70) im Ventilschieber mit dem in Strömungsrichtung vor dem Drosselring gelegenen Teil des Ringkanales (72) verbunden ist.