DE2214798B2

DE2214798B2 - Ventil

Info

Publication number: DE2214798B2
Application number: DE2214798A
Authority: DE
Inventors: Michael Johnston Sale Cheshire Topham (Ver. Koenigreich)
Original assignee: TOOTAL Ltd MANCHESTER LANCASHIRE (VER KOENIGREICH)
Current assignee: TOOTAL Ltd MANCHESTER LANCASHIRE (VER KOENIGREICH)
Priority date: 1971-03-27
Filing date: 1972-03-25
Publication date: 1980-01-24
Also published as: GB1338143A; NL168313C; DE2214798C3; NL7203888A; JPS5148567B1; IT952404B; DE2214798A1; SE380333B; NL168313B; US3753547A; CH539227A

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zur abwartsgerichlelen Abgabe von Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter, mit einem Ventilgehäuse, das einen abwärts nach innen gerichteten kegelstumpfförmigen Ventilsitz und einen im Querschnitt spitzwinklig auslaufenden unteren Rand aufweist sowie mit einem relativ zu dem Ventilgehäuse verschiebbaren, eine kegclstumpfförmige Gegcndichtflächc aufweisenden Schlicßglied, dessen innerer Rand ebenfalls spitzwinkligen Querschnitt hat, der im Schließzustand des Ventils am unteren Rand des Ventilgehäuscs anliegt und mit diesem gemeinsam eine scharfe kreisförmige Kante bildet.

Bei einem bekannten Ventil dieser An (US-PS 43 701) erfolgt die Absperrung des Flüssigkeitsstromes oberhalb der unteren zugespitzt verlaufenden Ränder von Ventilgehäuse und Schlicßglied. Das Schlicüglied ist unterhalb des Vcntilsil/es nach weilerhin abgeschrägt, so daß die eigentliche Absperrung oberhalb dieses abgeschrägten Bereichs erfolgt. Unterhalb des Ventilsitzes liegen diejenigen Teile, die gemeinsam die scharfe kreisförmige Kante bilden mit vertikalen zylindrischen Rächer. gcgcneir?:inder. Die Flüssigkeit läuft also in Form eines Hohlstrahles aus einer Ringöffnung aus, wodurch ein Luftabschluß im Flüssigkeitsstrahl entstehen kann. Dieser Luftabschluß muß durch eine zusätzliche Bohrung im Schließglied beseitigt werden.

Bei einem weiteren bekannten Ventil zur abwärtsgerichteten Abgabe von Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter (L¹S-PS 21 14 900) weist der umgekehrt kegelstumpfförmige Ventilsitz an seinem unteren Ende eine Ringkante auf und das Schließglied ist an seinem stirnseitigen Ende mit einem nach unten vorstellenden

ίο Schraubenkopf versehen. An der Ringkante und an dem Schraubenkopf kann sich nach dem Schließen des Ventils Flüssigkeit ansammeln, die, wern sie nicht in Tropfen herabfällt, antrocknet und dann später in Form von Feststoffpartikeln h.erabfällt, wenn das Ventil geöffnet wird. Die scharfen Kanten verhindern nicht das Hängenbleiben von Flüssigkeit an der Unterseite des Ventils, sondern sie leiten lediglich Material, das sich bereits an der Unterseite befindet, ab.

Aufgabe der Erfindung ist es. ein Ventil der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das Haftenbleiben von Flüssigkeit an den Flächen des Ventilgehäuses, des Ventilsitzes und des Schließgliedes vermieden wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemüß vorgesehen, daß die einander zugewandten Flächen der

>5 spitzwinkligen unteren Ränder von Ventilgehäuse und .Schließglied den Ventilsitz und die damit zusammenwirkende Gegendichlflärhe bilden.

Das Ventil läßt sich mit Vorteil für die Dosierung flüssiger Farben, beispielsweise zur Bedrückung von

ω Texlilien, einsetzen. Hin Nachtropfen oder ein Austrocknen und anschließendes Abbröckeln der Farbe ist nicht zu befüchlcn. Im Öffnungszusland fließt die Flüssigkeit über das Schließglied. Anschließend nimmt sie die Form eines konvergierenden llohlkoniis an. wobei unter dem Schließglied eine Liifltasche freibleibt, die verhindert, das die Farbe an die Unterseite des Schlicßglicdcs gelangt. Beim Schließen des Ventils wird das zwischen dem Schlicßglied und dem Ventilsitz noch \orhandene Material stoßförmig ausgedrückt oder au.sgcqiictsi. ht, so daß der Ventilsitz, und das SdiließgiieJ von Materialablagerungen frcibleiben.

Zur Erzeugung eines gleichmäßigen Hohlstrahles der aus dem Ventil ausfließenden Flüssigkeit ist in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung vorgesehen.

daß das .Schließglied einen zylindcrförmigcn Kragen aufweist, der an seinem oberen Ende verschlossen ist und in einer Zylinderbohrung des Vcntilgehauses zwischen einer Teil-Öffnungsstelliing und einer Schließstellung verschiebbar ist. und daß der oberhalb des

W spitzwinkligen Randes angeordnete Kragen des Schließglicdes auf seinem Umfang einen oder mehrere vertikal verlaufende Schlitze zum beschränkten Flüssig· keiisdurchtritt in der Teil-Öffriungsstellung aufweist.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläuiert. Es zeigt

F i g. I einen Schnitt durch ein Ventil und

F i g. 2 eine Draufsicht auf das Schließglied.

Das Ventil weist ein Ventilgehäuse 10 auf, einen

bo Ventilsitz 12 in Form eines umgedrehten Kegelstumpfes, und ein axial verschiebbares .Schlicßglied 14, das über eine zentrisch auf es aufgesetzte Stange 16 auf den Ventilsitz 12 abgesetzt oder von diesem angehoben wird. Der Ventilsitz 12 wird durch eine sich nach unten

f>5 im Querschnitt verjüngende Lippe 20 am unteren Ende einer Zylinderbohrung 18 im Ventilgehäuse 10 ausgebildet. Auch die nach außen weisende Unterseite 22 der Lippe hat die Form eines umgekehrten Kegelstumpfes,

so daß das freie Ende der Lippe 20 eine Messerkante 24 bildet.

Das Schlieügljed 14 hat allgemein die Form einer umgedrehten Tasse mit einem scheibenförmigen oberen Ende 26, die an der Stange 16 befestigt ist und einen nach unten ragenden zylinderförmigen Kragen 28 aufweist, an dessen unterem Ende eine Fläche 30 in Gestalt eines umgekehrten Kegelstumpfes ausgebildet ist, die sich auf den Ventilsitz 12 aufsetzt. Der zylinderförmige Kragen 28 hat einen solchen Durchmesser, daß er bei Einschieben in die Zylinderbohrung 18 praktisch flüssigkeitsdicht in dieser sitzt. Die Innenfläche 32 des Kragens 28 verläuft im wesentlichen senkrecht. Dies bedeutet, daß auch das untere Ende des Schließgliedes 14 als Messerkanle 34 ausgebildet ist. Diese Messerkante 34 und die Messerkante 24 des Ventilgehäuses 10 bilden damit in Schließstellung des Ventils gemeinsam eine weitere zusammengesetzte Messerkante. Damit kann sich keine Flüssigkeit ansammeln, die sonst zur Tropfenbildung führen würde.

Auf seinem Umfang weist das Schließglied 14 senkrecht verlaufende Schlitze 56 auf. Dk' gezeigte Ausführungsform besitzt zwei solcher Schlitze nut Rechteckquerschnitt. Selbstverständlich können auch andere Zahlen von Schlitzen und Schlitze mit anderer Form verwendet werden. Zur Vereinfachung der Herstellung weist das .Schließglied 14 an seinem Umfang eine Stufe 38 auf. Hierdurch entsteht zwischen der unteren konischen Fläche JO und den unteren t'nden der Schlitze 36 ein Ringraiim 40 von dreieckförmigem Querschnitt.

Die kreisförmige Unlerkanle 42 des Kragens 28 ist etwas abgeschrägt oder zurückgeschnitten, so daß in Ventilschließstellung ein Fruiraiini gegenüber der Verbindungslinie 44 zwischen tier Zylinderbohriing 18 und der Unterseite 22 entsteht. Hierdurch wird ein Klemmen oder Kleben des .Schließgliedes verhindert.

Im Betrieb wird das Ventil durch Anheben des .Schließgliedes 14 bis in eine Stellung geöffnet, in der sich dessen Untcrkante M etwas oberhalb einer inneren Horizontalfläche 46 des Ventilgehäuses 10 befindet. In dieser Stellung kann Flüssigkeit praktisch ungehindert aus einem nicht dargestellten Vorratsbehälter austreten und lauft über eine an diesen behälter angeschlossene öffnung 48 in das Ventil ein. Diese .Strömung wird durch die Pfeile Λ und Ii in Fig. 1 ('argesiellt. Da die Innenfläche des Ventilsitzes 12 die Form eines umgedrehten Konus aufweist, tritt die Flüssigkeil in Form einer konvergierenden Strömung a<is dem Veni.il aus. Auch dies trägt dazu bei, das Ansammeln von Flüssigkeit an der Unterseite 22 des Ventilgehauses zu vermeiden.

Der Antrieb für die Stange 16 ist unkritisch. Er kann auf jede geeigente Weise, zum Beispiel elektromagnetisch, hydraulisch und mechanisch erfolgen. Vorzugsweise wird die Stange pneumatisch betätigt. Hierzu wird die Stange druckfest in eine nicht dargestellte pneumatische Betätigungsvorrichtung eingeführt

Wenn sich die aus dem Ventil ausgetretene Flüssigkeit ihrem Sollwert nähert, wird das .Schließglied 14 in eine Zwischenstellung abgesenkt. Über die zwischen den Schlitzen $6 und der Zylinderbohriing 18 ausgebildeten Räume tritt Flüssigkeit weiter durch. Die Schlitze 36 weisen, wie Fig. 2 zeigt, geringen Querschnitt auf. Damit wird der F lüssigkeitsdurchtriit in dieser Zwischensle.llung stark eingeschränkt. Sobald die ausgetretene Flüssigkeitsmenge dann ihren Sollwert erreicht hat. wird das .Schließglied I·» ins in die in I- ι g. I gezeigte Stellung abgesenkt, in der die uiitere I lache 10 auf dem Ventilsitz 12 aufsitzt.

Diese letztere Schließbewegung wird Vorzug·.λ eise ruckartig durchgeführt. Damit wird im Ksiigrauin 40 und am Ventilsitz 12 anhaftende Flüssigkeit ausgetrieben. Zum Erreichen dieser ruckartigen Schließbewegung kann diese mit Federkraft bewirkt werden.

Fis wurde bereits ausgeführt, daß tue sich aus den Kanten 24 und 34 des Ventilsitzes und des Schließgliedes /üsammensetztende gemeinsame Messerkante in Schließstellung sicherstellt, daß die gesamte durch das Ventil durchlaufende Flüssigkeit abgegeben wird und daß sich auf dieser Messerkanle keine Fluss.gkeitsiropfen festsetzen können, da diese eine nach unten weisende sehr spitze Kante bildet. Damit kann eine sehr genau bemessene Flüssigkeitsmenge mit dem Ventil abgegeben werden.

Der Winkel X (Fig. 1) zwischen der horizontalen Fläche und der Unterseite 22 des Ventilgehauses bet^rägt etwa J5". Die Breite der konischen Fläche JO des Schließgliedes 14 liegt in der Größenordnung von 1.2 mm oder weniger.

Das Ventilgehäuse und das Ventilschließgli'il können aus jedem geeigneten Werkstoff Hestehen. Das Ventilgehäuse IO besteht aus rostfreiem Stahl und das Schließglied Haus Kunststoff, wie Polypropylen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Ventil zur abwärtsgerichteten Abgabe von Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter, mit einem Ventilgehäuse, das einen abwärts nach innen gerichteten kegelstumpfförmigen Ventilsitz und einen im Querschnitt spitzwinklig auslaufenden unteren Rand aufweist sowie mit einem relativ zu dem Ventilgehäuse verschiebbaren, eine kegelstumpfförmige Gegendichtfläche aufweisenden .Schließglied, dessen unterer Rand ebenfalls spitzwinkligen Querschnitt hat, der im Schließzustand des Ventils am unteren Rand des Ventilgehäuses anliegt und mit diesem gemeinsam eine scharfe kreisförmige Kante bildet, dadurchgekenn zeichnet, daß die zueinander zugewandten Flächen (12, 30) der spitzwinkligen unteren Ränder von Ventilgehäuse (10) und Schließglicd (14) den Ventilsitz und die damit zusammenwirkende Gegendichtfläche bilden.

2. Ventil nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Schließglied (14) einen /y lindcrförniigen Kragen (28) aufweist, der an seinem oberen linde (26) verschlossen ist und in einer Zylinderbohriiiig (18) des Ventilgehäuses (10) zwischen einer TeilÖffnungstellung und einer Schließstellung verschiebbar ist, und daß der oberhalb des spitzwinkligen Randes angeordnete Kragen (28) des Schließgliedes (14) auf seinem Umfang einen oder mehrere vertikal verlaufende Schlitze (36) zum beschränkten Flüssigkeitsdurchtrill in der Teil-Öffnungsstellung aufweist.

j. Ventil nach Anspruch I oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die zusammenpassenden Flächen (12,30) am Ventilgehäuse ;i0) und Schließglicd (14) jeweils einen W^:nkel von ca. 45" zur Horizontalen einnehmen.

4. Ventil nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet, daß die den Ventilsitz bildende Unterseite (22) des Randes (20) des Ventilgehäuses (10) mil der Horizontalen einen Winkel (X) von im wesentlichen J5" einschließt.