DE2349123B2

DE2349123B2 - Steuerventil fuer eine dosiereinrichtung zur dosierung von fluessigen medien, insbesondere von nahrungsmitteln

Info

Publication number: DE2349123B2
Application number: DE19732349123
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-09-29
Filing date: 1973-09-29
Publication date: 1976-12-30
Also published as: DE2349123A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigen Medien, insbesondere von Nahrungsmitteln wie Milch, Joghurt, Säften od dgl., mit einem in einem Ventilgehäuse verschiebbaren Ventilstößel mit zwei längs desselben in Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen, die wechselweise mit je einem oberen und unteren, einen im Ventilgehäuse vorgesehenen Steuerraum begrenzenden Ventilsitz zusammenarbeiten, wobei die obere Ventilpaarung aus Ventilfläche und Ventilsitz die Füllgutzufuhi zu dem Steuerraum und die untere Ventilpaarung die Füllgutabfuhr aus dem Steuerraum in einen Becher, eine Flasche od. dgl. steuert, der Steuerraum mit der Dosiereinrichtung, wie einer Kolbenpumpe od. dgl., in Verbindung steht, der obere Ventilsitz eine durch die Wandung des Steuerraums hindurchführende, zur Längsachse des Ventilstößels koaxiale Zylinderfläche ist und die Dichtfläche von einem zylindrischen Steuerkolben gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht und längs diesem abdichtend verschiebbar ist, und wobei ferner im Bereich zwischen den Dichtflächen die Querschnittsfläche des Ventilstößels kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ventilsitze.

Es ist ein Steuerventil dieser Bauart bekannt (US-PS 33 49 973), bei welchem die untere Ventilpaarung einen nach unten konvergierenden Ventilsitz mit ebensolcher Dichtfläche aufweist. Ferner ist der mittlere Abstand zwischen den Dichtflächen kleiner als der mittlere Abstand zwischen den Ventilsitzen. Daraus folgt, daß sich beide Dichtflächen innerhalb des Steuerraums bewegen und die untere Dichtfläche am zugehörigen Ventilsitz unter Ausübung einer Quetschwirkung zur Anlage kommt. Dies ist insbesondere dort von Nachteil, wo eine Dosierung hochviskoser oder feste bzw. halbfestc Bestandteile enthaltender Flüssigkeiten stattfinden muß. Als Beispiel hierfür wird auf heutige Joghurtsorten hingewiesen, die oftmals Früchte, wie

Erdbeeren, Kirschen und Blaubeeren, oder auch fruchtstücke, die von Annanas od. dgL enthalten. Gerät ieine solche Frucht zwischen eine Dichtfläche und den zugehörigen Ventilsitz, so erfolgt eine Quetschung, wooei Bestandteile dieser Frucht in Anlage an der Dichtfläche bzw. dem Ventilsitz verbleiben urd dadurch die Dichtwirkung zumindest beeinträchtigen können. Abgesehen davon ist ein Zerquetschen der Früchte unerwünscht

Ein weiterer Nachteil der bekannten Bauart ist darn ίο zu sehen, daß die die Auslaßöffnung abdeckende Fläche des Ventilstößels also der von dem kleineren Grundkreis der kegelstumpfförmigen Ventilfläche umschlossene Teil des Ventilstößels in der Ausflußstellung mit dem Füllgut in Berührung kommt Nach dem Schließen der unteren Ventilpaarung haftet somit an der der Atmosphäre zugekehrten Fläche des Ventilstößels Füllgut an, welches herabtropft Dies führt zu einer Verschmutzung nicht nur der abzufüllenden Behältnisse sondern auch der Abfüllanlage.

Die in der Wandung des Ventilgehäuses vorgesehene Auslaßöffnung aus dem Steuerraum weist einen sehr kleinen Durchmesser auf, da dieser im wesentlichen dem Durchmesser des kleineren Grundkreises der die Ventilfläche bildenden Kegelstumpfmantelfläche entspricht. Dies ergibt bei der bekannten Bauart einen relativ dünnen Füllgutstrahl und damit eine verhältnismäßig große Beschleunigung des von der Dosiereinrichtung abgemessenen Füllgutes während des Ausstoßens aus der Auslaßöffnung. Bei der angestrebten großen Zahl von Dosierungen pro Zeiteinheit ergeben sirh dabei infolge des geringen Auslaßquerschnitts derart große Ausströmungsgeschwindigkeiten, daß starke Verwirbelungen des abzufüllenden Füllgutes, starke Schaumbildung in dem zu füllenden Behälter und gegebenenfalls ein Überschwappen des Mediums über den Behälterrand kaum zu vermeiden ist.

Während nun die Verwirbelung und die Schaumbildung einer angestrebten schonenden Behandlung des jeweiligen Füllgutes entgegensteht, beeinträchtigt ein Oberschwappen bzw. ein Benetzen des Behälterrandes ein Verschließen desselben. Hier sei z. B. auf die verschiedenen Siegelungsverfahren bei Pappbechern, Kunststoffbehältern od. dgl. hingewiesen. Die Schaumbildung ist ferner auch beim Verschließen der Behälter von Nachteil, falls der Schaum den Behälterrand überragt.

Man hat nun bereits versucht, durch das Vorsetzen von Sieben eine gleichmäßigere Strahlführung und eine Verhinderung des Tropfens zu erreichen, was jedoch so nicht zufriedenstellend gelungen ist Einerseits läßt sich dadurch das aus der kleinen Auslaßöffnung herausschießende Füllgut nur in geringem Umfang verlangsamen und zu einer weniger turbulenten Strömung veranlassen, andererseits muß für jedes neue Füllgut in Anpassung an dessen Viskosität und Konsistenz ein anderes Sieb verwendet werden, das außerdem noch leicht verstopft.

Schließlich stellen diese Siebe und die Art ihrer Befestigung einen zusätzlichen baulichen Aufwand dar, wobei der Aufwand als solcher durch das notwendige Auswechseln und Reinigen noch erhöht wird. Außerdem ist auch noch darauf hinzuweisen, daß solche Siebe beispielsweise die Beimengung von Früchten zu Joghurt bereits vor der Dosierung unmöglich machen, falls nicht allein schon infolge der relativ geringen Größe der Auslaßöffnung sich eine solche Beimengung verbietet.

Ergänzend ist noch anzuführen, daß unter dem genannten Tropfen und einem Undichtwerden durch Einklemmen von Fruchtbestandteilen zwischen Ventilsitz und Ventilfläche die Dosiergenaaigkeit leidet

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird darin gesehen, ein Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigem Füllgut insbesondere von Nahrungsmitteln wie Milch, joghurt, Säften od. dgl. der eingangs genannten Bauart zu schaffen, das die Beimengung von Fruchtstücken und auch unzerteilten kleineren Früchten schon vor der Dosierung ermöglicht ei» Zerquetschen und Einklemmen dieser Früchte oder Fruchtstücke zwischen Ventilfläche und Ventilsitz, sowie ein Nachtropfen vermeidet das eine größere Dosiergenauigkeit aufweist und das schließlich eine insgesamt schonendere Behandlung des Füllgutes gewährleistet und zwar nicht nur bei gleichen, sondern auch bei höheren Abfüllgeschwindigkeiten als bisher.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auch der untere Ventilsitz eine durch die Wandung des Steuerraums hindurchführende, zur Längsachse des Ventilstößels koaxiale Zylinderfläche ist daß die zugehörige Dichtfläche ebenfalls zylindrisch und von einem Steuerkolben gebildet ist dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht und der längs desselben abdichtend verschiebbar ist daß der Ventilstößel zwischen den Steuerkolben aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegende, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstegen besteht daß in Richtung der Längsachse der mittlere Abstand zwischen den Ventilflächen der Steuerkolben größer ist als der mittlere Abstand zwischen den Zylinderflächen der Ventilsitze, und daß ferner beim Schließen der oberen Ventilpaarung und dem öffnen der unteren Ventilpaarung die untere Ventilfläche aus dem Ventilgehäuse nach unten austritt.

Die Ventilflächen des Steuerventils sind somit beide an Steuerkolben angeordnet, die in zylindrischen Ventilsitzen abdichtend gleiten können. Die Abdichtung zwischen Ventilflächen und Ventilsitzen erfolgt demnach in gleicher Weise wie die Abdichtung zwischen dem Kolben und der Zylinderwand einer Kolben-Zylinder-Einheit Gerät somit beim Schließen einer Ventilpaarung beim Abfüllen von beispielsweise Fruchtjoghurt eine Erdbeere od. dgl. zwischen Ventilfläche und Ventilsitz, so erfolgt ein Zerteilen der Erdbeere durch die auftretende Abscherwirkung zwischen den einander gegenüberliegenden Kanten der Ventilfläche und der Zylinderfläche des Ventilsitzes. Beim öffnen der unteren Ventilpaarung zwecks Auslasses des dosierten Füllgutes ergibt sich eine erheblich vergrößerte Auslaßöffnung, was ein langsameres und gleichmäßigeres Ausströmen aus dem Steuerraum bzw. Einströmen in das zu füllende Behältnis gewährleistet Schließlich ist in Richtung der Längsachse des Ventilstößels der mittlere Abstand zwischen den Ventilflächen größer als der mittlere Abstand zwischen den Zylinderflächen. Daraus folgt daß beim Schließen der oberen Ventilpaarung und dem öffnen der un'eren Ventilpaarung die untere Ventilfläche aus dem Ventilgehäuse nach unten austritt und in das zu füllende Behältnis eintreten kann. Dabei ergeben sich folgende Wirkungen: Infolge des gegtnüber dem Querschnitt des Ventilstößels größeren Querschnitts der unteren Ventilpaarung ergibt sich am Übergang des Ventilstößels zur Ventilfläche eine Ablenkung des ausströmenden Füllgutes radial nach außen. Diese radiale Ablenkung besitzt eine die Geschwindigkeit des Füllgutes zusätzlich verzögernde Wirkung. Ferner trifft der durch die radiale Ablenkung

nach außen entstehende Strömungskegel aus Füllgut schräg auf die Wandung des jeweiligen Behältnisses auf und strömt längs dieser Wandung nach unten. Die Strömung hat somit praktisch keine Gelegenheit, im bisher üblichen Maß turbulent zu werden, was eine s besonders gleichmäßige, ruhige Füllung des Behältnisses und schonende Behandlung des Füllgutes gewährleistet. Eine Schaumbildung tritt kaum auf. Da ferner die die Auslaßöffnung verschließende, senkrecht zur Längsachse des Ventilstößels angeordnete, äußere Fläche desselben nicht mehr mit dem Füllgut in Berührung kommt, entfällt die Gefahr eines Nachtropfens nach erfolgtem Schließen der unteren Ventilpaarung. Das erfindungsgemäße Steuerventil arbeitet somit sauberer und auch genauer, zumal die Dichtheit der Ventilpaarungen nicht durch eingeklemmte Fruchtreste od. dgl. beeinträchtigt werden kann.

Von besonderem Vorteil ist die Tatsache, daß der Ventilstößel aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstegen besteht. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß auch solche Früchte anstandslos das Steuerventil passieren können, deren Durchmesser etwas größer ist als der Radius des unteren Steuerkolbens. Eine solche Frucht kann sich nämlich teilweise zwischen die beiden Teilstege des Ventilstößels legen und bei entsprechend weitem Ausfahren des unteren Steuerkolbens aus dem zugehörigen Ventilsitz hinausgleiten, ohne sich zu verklemmen. Es lassen sich somit erheblich größere Früchte bzw. Fruchtstücke dosieren, als dies der Fall wäre, wenn der Ventilstößel von einer einzigen, zentral angeordneten Ventilstange gebildet würde. In diesem Fall könnten nämlich nur erheblich kleinere Früchte durch den Auslaß hindurchgleiten, nämlich solche, die zwischen dem Ventilsitz und dem Umfang des Ventilstößels bzw. der einzigen Ventilstange Platz finden. Diese Früchte könnten also somit nur einen erheblich kleineren Durchmesser aufweisen, als dem Radius des unteren Ventilkörpers entsprechen würde, nachdem ja die Ventilstange notwendigerweise ebenfalls einen gewissen Durchmesser haben muß, der den für den Durchtritt von Früchten verbleibenden, freien Abstand zum Ventilsitz allseitig verringert. Theoretisch ließe sich natürlich bei gegebenem Durchmesser der Ventilstange der Durchmesser des Steuerkolbens vergrößern, um auch größeren Früchten Platz zu machen; dies verbietet sich jedoch bei vorgegebenem Auslaßquerschnitt wegen der daraus folgenden Vergrößerung desselben, insbesondere in solchen Fällen, in denen das Abfüllen kleinerer Mengen an Füllgut so erforderlich ist, wie bei Nahrungsmitteln.

Ferner ist zu erwähnen, daß das Steuerventil nach der Erfindung weitgehend unabhängig von wechselnden Viskositäten der zu dosierenden Füllgüter ist Es ist demnach auch für brei· und pastenartige Medien geeignet, die feste oder halbfeste Bestandteile aufweisen können. Feste Bestandteile der Medien müssen sich jedoch jeweils von den Steuerkolben in Zusammenwirken mit den Kanten der Ventilsitze ohne Beschädigung des Steuerventils abscheren lassen, falls sie in den te Abscherbereich der Ventilpaarungen gelangen.

Vorteilhaft bilden die Teilstege Strahlschneiden, wobei ihre radial äußeren Begrenzungsflächen Ausschnitte aus Zylindermantelflächen mit einer dem unteren Ventilsitz entsprechenden Krümmung sind, die beim Verschieben des Ventilstößels in die maximale Offenstellung der unteren Ventilpaarung in Berührung mil dem unteren Ventilsitz verbleiben. Die Teilstege haben somit die zusätzliche Funktion, den ausfließenden Strömungskegel zu teilen, um der unterhalb des Strömungskegels in einem Behälter vorhandenen Luft das Entweichen zu ermöglichen, die von der zunehmenden Füllung des Behälters verdirängt wird. Zweckmäßig weisen die beiden Strahlschneiden jeweils zwei weitere Begrenzungsflächen auf, die keilförmig aufeinander zu konvergieren und scharfe Kanten bilden. Die zur zentralen Längsachse des Steuerventils hin gerichteten Kanten zerteilen den Strömungskegel, wobei das Medium bzw. Füllgut an den den jeweiligen Keil bildenden Begrenzungsflächen der Strahlschneiden divergierend vorbeiströmt. Die Symmetrieachsen der Strahlschneidenquerschnitte verlaufen dabei am besten durch die Längsachse des Steuerventils.

Die dem oberen Steuerkolben zugewandte, einen Übergang zu den Teilstegen des Ventilstößels bildende Stirnseite des unteren Steuerkolbens ist dabei als kegelartige Fläche ausgebildet. Dies ergibt besonders günstige Strömungsverhältnisse.

Ferner können die Mantelllinien der kegelartigen Fläche von Geraden gebildet sein, wobei die Grundlinie der kegelartigen Fläche Kreisform aufweist, ihr dem oberen Steuerkolben zugewandtes Ende jedoch von einer senkrecht zur Längsachse des Steuerventils verlaufenden, im wesentlichen geraden, firstartigen Linie gebildet wird. Eine solche Ausgestaltung begünstigt ein ruhiges und gleichmäßiges Ausströmen des Füllgutes, ohne daß sich ein Fruchtstück od. dgl. zwischen den Teilstegen bzw. Strahlschneiden verklemmen kann.

Die Erfindung und ihre weiteren, vorteilhaften Ausgestaltungen sind im folgenden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:

F i g. 1 ein erfindungsgemäßes Steuerventil im Längsschnitt bei geschlossener unlerer Ventilpaarung und geöffneter oberer Ventilpaarung zwecks Einlasses von Füllgut in das Steuerventil,

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Steuerventil in einer zur in F i g. 1 gezeigten Schnittebene senkrechten Schnittebene entsprechend der Linie H-H in F i g. 1,

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie HI-IlI in Fig. 1.

F i g. 4 einen Teil des unteren Steuerkolbens nach F i g. 1 in vergrößertem Maßstab.

Das gezeigte Steuerventil 1 besitzt einen Füllstutzen 2, durch den es aus einem Vorratsbehälter beschickt werden kann, und einen Dosieranschluß 3, mit dessen Hilfe das Steuerventil 1 an eine nicht gezeigte Dosiereinrichtung angeschlossen werden kann, beispielsweise an eine Kolbendosierpumpe, die in der in F i g. 1 gezeigten Stellung des Steuerventils 1 das Füllgut aus dem nicht gezeigten Vorratsbehälter durch den Füllstutzen 2 in eine Vorkammer 4 und von dort durch die geöffnete obere Ventilpaarung in einen darunter angeordneten Steuerraum 5 und von dort durch den Dosieranschluß 3 in die Dosiereinrichtung bzw. Kolbenpumpe saugt

Das Steuerventil 1 weist einen in einem Ventilgehäuse 6 verschiebbaren Ventilstößel 7 mit zwei längs desselben in Abstand voneinander angeordneten Ventilflächen 8 und 9 auf, die wechselweise mit zwei oberen und unteren, den im Ventilgehäuse β vorgesehenen Steuerraum S begrenzenden Ventilsitzen 10 und 11 zusammenarbeiten. Die obere Ventilpaarung aus Ventilfläche 8 und Ventilsitz 10 steuert die Füllgutzufuhr zum Steuerraum S und zur Dosiereinrichtung, während die untere Ventilpaarung aus Ventilfläche 9 und

Ventilsitz 11 die Füllgutabfuhr aus dem Steuerraum 5 zugewandte, einen Übergang zu den Teilstegen 7a, 7b

und der Dosiereinrichtung in ein Behältnis steuert. des Ventilstößels 7 bildende Stirnseite des unteren

Die Zufuhr des Füllgutes durch den Füllstutzen 2 in Steuerkolbens 13 als kegelartige Fläche 24 ausgebildet.

Pfeilrichtung B wurde oben erläutert. Sobald nun die Dabei hat sich besonders eine kegelartige Fläche 24

Dosiereinrichtung in der in F i g. 1 gezeigten Stellung 5 bewährt, deren Mantellinien 25 von Geraden gebildet

genügend Füllgut angesaugt hat, verschiebt sich der sind; die Grundlinie 26 der kegelartigen Fläche 24 weist

Ventilstößel 7 in Pfeilrichtung A nach unten, so daß die dabei Kreisform auf, ihr dem oberen Steuerkolben 12

obere Ventilpaarung 8, 10 schließt und die untere zugewandtes Ende wird jedoch von einer im wesentli-

Ventilpaarung aus Ventilfläche 9 und Ventilsitz 11 chen senkrecht zur Längsachse 20 des Steuerventils 1

öffnet Die Offenstellung der unteren Ventilpaarung ist 10 verlaufenden, im wesentlichen geraden, firstartigen

in Fig.2 strichpunktiert angedeutet. Die Dosiereinrich- Linie 27 gebildet. Es hat sich herausgestellt, daß eine

tung bzw. Kolbenpumpe kann dann die dosierte Menge solche kegelartig*· Fläche 24 ein einwandfreies Hinaus-

an Füllgut in Pfeilrichtung Causschieben. gleiten von Früchten od. dgl. aus dem Steuerraum 5

Somit sind erfindungsgemäß zur Ermöglichung dieser besonders begünstigt. Dabei hat sich ein Neigungswin-

Funktionsweise sowohl der obere Ventilsitz 10 als auch 15 kel α zwischen der Längsachse 20 und der in Fig.4

der untere Ventilsitz 11 durch die Wandung des gezeigten, mittleren Mantellinie 25 besonders bewährt.

Steuerraumes 5 hindurchführende, zur Längsachse 20 Es versteht sich, daß bei der geschilderten und gezeigten

des Ventilstößels 7 koaxiale Zylinderflächen. Ferner Form der kegelartigen Fläche 24 dieser Winkel λ

sind die beiden Ventilflächen 8 und 9 ebenfalls seitlich zu den Teilstegen 7a, 7b bzw. Strahlschneiden

zylindrisch; sie werden von Steuerkolben 12 und 13 20 hin spitzer, bzw. die Neigung der kegelartigen Fläche 24

gebildet, deren Durchmesser im wesentlichen den steiler werden muß, da andernfalls keine im wesentli-

Durchmessern der Ventilsitze 10 und 11 entsprechen chen gerade, firstartige Linie 27 gebildet werden könnte,

und längs diesen abdichtend verschiebbar sind. Ferner Die Linie 27 bildet somit die Schneidkante eines Keils,

ist im Bereich zwischen den Steuerkolben 12 und 13 die dessen Keilflächen mit zunehmendem Abstand von der

Querschniitsfläche des Ventilstößels 7 kleiner als die 25 Linie 27 eine zunehmende Krümmung aufweisen, die an

Querschnittsfläche der Ventilsitze 10 und 11, wobei der Grundlinie 26 in einen Kreisbogen übergeht,

außerdem der Ventilstößel 7 in diesem Bereich aus Es versteht sich, daß die Übergänge zwischen der

mindestens zwei einander diametral gegenüberliegen- kegelartigen Fläche 24 und den Teilstegen 7a, 7b konkav

den, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilste- ausgerundet sein können.

gen 7a und 7b besteht. Schließlich ist in Richtung der 30 Vorteilhaft ist die axiale Höhe der Zylinderflächen Längsachse 20 der mittlere Abstand a zwischen den der Ventilsitze 10, 11 größer als die axiale Höhe der Ventilflächen 8 und 9 der Steuerkolben 12 und 13 größer zylindrischen Ventilflächen 8, 9. Dies hat den Vorteil, als der mittlere Abstand b zwischen den Zylinderflächen daß in einem gewissen Bereich während der Verschieder Ventilsitze 10 und 11. bung des Ventilstößels 7 beide Ventilpaarungen

Wie man leicht entnimmt, sind bei dem gezeigten, 35 geschlossen sind. Während dieses Bereiches bzw. dieser

bevorzugten Ausführungsbeispiel lediglich zwei Teilste- Überdeckungsstrecke, die etwa 1 mm oder mehr

ge 7a, 7b vorgesehen, die zweckmäßig Strahlschneiden betragen kann, erfolgt lediglich eine Verlagerung des

bilden, wobei die radial äußeren Begrenzungsflächen 14 Füllgutes im Steuerraum 5. Sobald jedoch die untere

und 15 derselben Ausschnitte aus Zylindermantelflächen Ventilpaarung 9, 11 beim weiteren Verlauf der

mit einer dem unteren Ventilsitz 11 entsprechenden 40 Abwärtsbewegung des Ventilstößels 7 öffnet, bewirkt

Krümmung darstellen und auch in maximaler Offenstel- der Steuerkolben 12 ein weiteres Ausschieben des im

lung in Anlage am unteren Ventilsitz 11 verbleiben. Die Steuerraum 10 enthaltenen Füllguts, bis der Steuerkol-

Begrenzungsflächen 14 und 15 gleiten also bei den ben 12 eine Schließlage erreicht hat Der Steuerkolben

Bewegungen des Ventilstößels am Ventilsitz 11. Die 12 unterstützt also unabhängig von der Dosiereinrich-

Teilstege 7a, 7b bzw. die Strahlschneiden teilen den 45 tung bzw. dem Kolben der Dosierpumpe die Ausström-

durch die Pfeile C in F i g. 2 angedeuteten Strömungske- bewegung des im Steuerraum 5 vorhandenen Füllguts,

gel in zwei Hälften, wobei infolge der Oberflächenspan- was zu einer Vergleichmäßigung der Strömung und zur

nung eine gewisse Kontraktion eintritt, die zu einem Beibehaltung weitgehend laminarer Verhältnisse, sowie

Divergieren der einander gegenüberliegenden Begren- zur Schonung des Füllguts beiträgt,

zungen der Strömungskegelhälften führt. Diese Kon- 5" Es hat sich als ausreichend erwiesen, lediglich am

traktion wird insbesondere dadurch begünstigt, daß die unteren Steuerkolben 13 eine radiale Nut mit einem

beiden Strahlschneiden in der gezeigten Ausführung O-Ring 28 vorzusehen, da die Dichtwirkung der

(Fig. 3) jeweils zwei weitere Begrenzungsflächen 16,17 Ventilpaarung 8, 10 auch ohne einen solchen O-Ring

bzw. 16', 17' aufweisen, die keilförmig aufeinander zu ausreichend ist Dies erleichtert ein einwandfreies

konvergieren und scharfe Kanten 18 und 19 bildea 55 Reinigen des Steuerventils, da sich an den glatten

Somit kann die unterhalb des Strömungskegels Flächen der Ventilpaarung 8,10 kein Füllgut festsetzen

vorhandene Luft, die sonst zwischen dem Strömungske- kann.

gel und beispielsweise einem Becher eingeschlossen Ferner hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die der

wäre, unbehindert nach obsn entweichen. Außenwelt zugekehrte Unterseite des unteren Steuer-

Wie man aus F ig. 3 leicht entnimmt, verläuft die 60 kolbens 13 kegelförmig auszunehmen, wie dies in F ig. 4

gemeinsame Symmetrieachse 21 der Strahlschneiden- anhand der gestrichelt gezeichneten Ausnehmung 29

querschnitte durch die Längsachse 20 des Steuerventils angedeutet ist Diese Maßnahme erschwert das etwaige

1. Wären mehrere, z. B. drei Teilstege vorhanden, dann Haftenbleiben von Füllguttropfen,· der zusätzlichen

würde zweckmäßig die jedem Teilsteg- bzw. Strahl- Sicherheit gegen ein Nachtropfen dient auch die am

Schneidenquerschnitt zugeordnete Symmetrieachse ⁶5 Ventilgehäuse 6 rund um die Auslaßöffnung bzw. den

durch die Längsachse 20 verlaufen. Ventilsitz 11 herum angeformte, ringförmige, scharfe

Vorzugsweise ist die dem oberen Steuerkolben 12 Kante 30 am Ansatz 31. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen *09 553/84

Claims

Patentansprüche:

1. Steuerventil für eine Dosiereinrichtung zur Dosierung von flüssigen Medien, insbesondere von * Nahrungsmitteln wie Milch, Joghurt, Säften od. dgl, mit einem in einem Ventilgehäuse verschiebbaren Ventilstößel mit zwei längs desselben in Abstand voneinander angeordneten Dichtflächen, die wechselweise mit je einem oberen und unteren, einen im Ventilgehäuse vorgesehenen Steuerraum begrenzenden Ventilsitz zusammenarbeiten, wobei die obere Ventilpaarung aus Ventilfläche und Ventilsitz die Füllgutzufuhr zu dem Steuerraum und die untere Ventilpaarung die Füllgutabfuhr aus dem Steuerraum in einen Becher, eine Flasche od. dgl. steuert, der Steuerraum mit der Dosisreinrichtung, vie einer Kolbenpumpe od. dgl, in Verbindung steht, der obere Ventilsitz eine durch die Wandung des Steuerraums hindurchführende, zur Längsachse des Ventilstößels koaxiale Zylinderfläche ist und die Dichtfläche von einem zylindrischen Steuerkolben gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes entspricht und längs diesem abdichtend verschiebbar isi, und wobei ferner im Bereich zwischen den Dichtflächen die Querschnittsfläche des Ventilstößels kleiner ist als die Querschnittsfläche der Ventilsitze, dadurch gekennzeichnet, daß auch der untere Ventilsitz (11) eine durch die Wandung des Steuerraums (5) hindurchführende, zur Längsachse (20) des Ventilstößeis (7) koaxiale Zylinderfläche ist, daß die zugehörige Dichtfläche ebenfalls zylindrisch und von einem Steuerkolben (13) gebildet ist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem Durchmesser des Ventilsitzes (11) entspricht und den längs desselben abdichtend verschiebbar ist, daß der Ventilstößel zwischen den Steuerkolben (12, 13) aus mindestens zwei einander diametral gegenüberliegenden, einen Abstand voneinander aufweisenden Teilstegen (7a, 7b) besteht, daß in Richtung der Längsachse (20) der mittlere Abstand (a) zwischen den Ventilflächen (8 und 9) der Steuerkolben größer ist als der mittlere Abstand (Λ) zwischen den Zylinderflächen der Ventilsitze (10 und 11) und daß ferner beim Schließen der oberen Ventilpaarung (8,10) und dem öffnen der unteren Ventilpaarung (9,11) die untere Ventilfläche (9) aus dem Ventilgehäuse (6) nach unten austritt.

2. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilstege (7a, 7b) Strahlschneiden bilden, wobei ihre radial äußeren Begrenzungsflächen (14,15) Ausschnitte aus Zylindermantelflächen mit einer dem unteren Ventilsitz (11) entsprechenden Krümmung sind und auch in maximaler Offenstellung der unteren Ventilpaarung in Anlage am unteren Ventilsitz verbleiben.

3. Steuerventil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlschneiden jeweils zwei weitere Begrenzungsflächen (16, 17; 16', 17') aufweisen, die keilförmig aufeinander zu konvergieren und scharfe Kanten (18,19) bilden.

4. Steuerventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die gemeinsame Symmetrieachse (21) der Strahlschneidenquerschnitte (22, 23) durch die Längsachse (20) des Steuerventils (1) verläuft.

5. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die dem oberen Steuerkolben (12) zugewandte, einen Übergang zu den Teilstegen (7a, 7b) des Ventilstößels (7) bildende Stirnseite des unteren Steuerkolbens (13) als kegelartige Fläche (24) ausgebildet ist

6. Steuerventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß Mantellinien (25) der kegelartigen Fläche (24) von Geraden gebildet sind und ihre Grundlinie (26) Kreisform aufweist, ihr dem oberen Steuerkolben (12) zugewandtes Ende jedoch von einer im wesentlichen senkrecht zur Längsachse (20) des Steuerventils (1) verlaufenden, im wesentlichen geraden, firstartigen Linie (27) gebildet ist

7. Steuerventil nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen der kegelartigen Fläche (24) und den Teilsteger, (7-, 7b) konkav ausgerundet sind.

8. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Mittelstellung eine zumindest partielle Überdeckung der Ventil- und Sitzflächen (8, 9, 10, 11) beider Ventilpaarungen (8, 10; 9, 11) vorgesehen ist, derart, daß während eines Bereichs der Verschiebung beide Ventilpaarungen geschlossen sind.

9. Steuerventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der zylindrischen Ventilfläche des unteren Steuerkolbens eine Ringnut zur Anordnung eines O-Ringes vorgesehen ist.