DE2623263C2 - Ventil für Druckspeichergefäße, insbesondere für Schaumsiphonflaschen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil für Druckspeichergefäße, insbesondere für Schaumsiphonflaschen, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs I.

Das Ventil, dessen wesentlicher Bauteil die Ventilstange ist, soll infolge seiner Gestaltung Überall dort anwendbar sein, wo aus einem Druckspeichergefäß, z. B. aus einem Schaumsiphon, eine Flüssigkeit oder ein Gas, eventuell auch ein aus Gas und Pulver bestehendes Gemisch, dosiert wird. Die Dosierung bzw. Abgabe der Flüssigkeit, des Gases oder des aus Gas und Pulver bestehenden Gemisches erfolgt durch Verschieben der Ventilstange und der hierdurch bewirkten Verstellung der an ihr ausgebildeten Bohrung bzw. Bohrungen. Hierfür muß die Ventilstange eine entsprechende Dichtung und eine geeignete Festigkeit aufweisen und muß korrosionsbeständig und verschleißfest sein. Ferner muß sie eine Gestaltung haben, bei der weder eine Nut noch eine Aussparung vorhanden ist. in denen z. B. bei Haushalissiphonflaschen Speisereste zurückbleiben bzw. sich anlagern können.

Zu diesem Zweck werden im allgemeinen aus korrosionsbeständigen Grundwerkstoffen durch spanabhebende Bearbeitung hergestellte Ventilstangen verwendet Die Herstellung derartiger Ventilstangen durch spanabhebende Bearbeitung ist allerdings verhältnismäßig kompliziert

Entsprechend der Wirkungsweise der Ventilstange wird diese mit ihrem unteren Dichtungsring durch den herrschenden Druck so lange an einen Ventilsitz gepreßt, bis auf beiden Seiten der Dichtung der Druckausgleich eintritt Die Abgabe bzw. Dosierung des Behälterinhalts wird durch den erwähnten Vorgang verhindert, jedoch muß ein Abheben des Dichtungsrings von dem Ventilsitz sichergestellt werden.

Die üblichen Lösungen, z. B. eine mechanische Einspannung des Dichtungsringes, erfordern die Ausarbeitung einer tiefen Nut, die die Reinigung beeinträchtigt Bei einer anderen bekannten Lösung wird eine Iongitudinale Einfräsung im Mantel des Rohrs ausgebil-

det, die ebenfalls nur arbeitsaufwerdig herstellbar ist und die !eicht verstopft wird.

Durch die AT-PS 2 12 742 ist eine Schaumsiphonflasche bekannt, bei der die Ventilstange des Ventils massiv ausgebildet ist Am unteren Ende dieser massiven Ventilstange ist der Dichtungsring fest befestigt

Ein erster Nachteil dieses bekannten Ventils besteht darin, daß aufgrund der massiven Ausbildung der Ventilstange ein separater Ausgießstutzen erforderlich

ist

Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß die mechanische Befestigung des Dichtungsringes recht kompliziert ist, da an den schwer zerspanbaren, rostfreien Teilen der Ventilstange ein Gewinde kleinen

Durchmessers einzuschneiden ist Dieser Nachteil kann zwar durch einen sehr tiefen Einstich beseitigt werden, der den Dichtungsring festhält, jedoch können die weiteren Nachteile nicht beheben werden, die darin bestehen, daß der Dichtungsring der aus Gummi

besteht, praktisch nicht gereinigt werden kann, und daß bei der Betätigung das Ventil über seine gesamte Ventilöffnung plötzlich öffnet, wodurch ein plötzliches, sehr kräftiges Herausspritzen des Behälterinhalts praktisch unvermeidbar ist

Zur Oberwindung dieser Nachteile wurde ein Ventil bekannt, dessen Ventilstange zwar massiv ausgebildet ist, jedoch keinen mechanisch befestigten Dichtungsring aufweist Der Dichtungsring kann sich vielmehr frei auf der Ventilstange bewegen, wodurch mittels einer

halbmondförmigen, zu der Längsachse parallel verlaufenden Einfräsung der Behälter allmählich geöffnet und der Druck auf die andere Seite des Dichtungsrings geleitet wird, so daß ein stuf en weises Abheben des Dichtungsringes möglich ist

Für die neuerdings verstärkt verwendeten Siphonköpfe aus Kunststoff ist die beschriebene Ventilstange mit dem Dichtungsgleitring wenig geeignet Für diese sind nämlich Ventilstangen mit üiner zentralen Ausgießbohrung entwickelt worden, deren Vorteil — mit den

massiven Ventilstangen verglichen — darin besteht, daß der separate Ausgießstutzen entfällt, wodurch einerseits das zur Herstellung erforderliche Werkzeug einfacher ist, andererseits ein zu reinigenden Teils weggefallen ist.

Der Übergang von der einen Lösung auf die andere

ist in gewisser Hinsicht problematisch. Einerseits führt bei der zuletzt beschriebenen Lösung die Anwendung der herkömmlichen Anordnung zum Abheben des Dichtungsringes, nämlich des Vorsehen einer halb-

mondförmigen Einfräsung, zu einer Vergrößerung des Durchmessers der Ventilstange. Andererseits ist für die Herstellung ein auf einer separaten Maschine durchzuführender zusätzlicher Arbeitsgang erforderlich.

Bei den hohen Ventilstangen besteht ein weiteres Problem darin, daß eine einwandfreie Qualität nur bei aus rostfreiem Stahl hergestellten Ventilstangen gewährleistet werden kann. Die aus Aluminium oder ganz aus Kunststoff hergestellten Ventilstangen sind qualitativ nachteilig.

Um die Herstellung der verhältnismäßig komplizierten Ventilstangen vereinfachen zu können, kann diese aus mehreren Teilen bestehen, wobei die einzelnen Teile mittels entsprechender Schraubengewinde aneinander befestigt werden können. '5

Der Nachteil dieser Lösung besteht darin, daß die Schraubengewinde die Verwendung dieser Ventilstange für den Verbraucher erschweren und sich die Ablagerung von schwer entfernbaren Verunreinigungen zwischen den Gewinden nicht vermeiden läßt.

Aus der US-PS 27 48 985 ist ein Ventil der im Oberbegriff des Patentanspruchs ! vorausgesetzten Art bekannt Bei diesem Ventil ist der Ver:iilkörper tellerartig ausgebildet und wirkt mit einer gehäusefesten Dichtung zusammen, wodurch in Schließstellung des Ventils die Durchgangsbohrungen in der Ventilstange gegenüber dem Inneren des Gefäßes abgedichtet sind. Der am unteren Ende des Metallrohres fest angeordnete erste Teil ist eine Art Stößel, der innerhalb eines Abgaberohrs entweder axial oder drehbar beweglich ist, um eine Reinigung des Abgaberohres bzw. des Ventils zu erreichen.

Auch dieses bekannte Ventil besitzt den Nachteil, daß das Ventil sich abrupt öffnet und deshalb am Anfang der Öffnungsbewegung der Behälterinhalt sehr plötzlich abgegeben wird. Ein weiterer Nachteil dieser Lösung ist darin zu sehen, daß zwar eine Reinigung des Abgaberohrs und auch Teile des Ventils stattfindet, nicht jedoch auch eine Reinigung der Öffnungen in der Ventilsiange, die besonders schnell verschmutzen und ⁴" verstopfen. Darüber hinaus ist das bekannte Ventil relativ kompliziert ausgebildet, so daß es in der Herstellung teuer ist.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Ventil der vorausgesetzten Art derart zu verbessern, ^ daß aus einem Druckspeichergefäß, insbesondere aus einer Schaumsiphonflasche, Flüssigkeit und/oder Gas oder ein Gemisch von Gas und Pulver mit höchster Betriebssicherheit entnommen werden kann, wobei das Ventil leicht und billig in einer Massenfabrikation ^Μ herstellbar sei und die V^ntilstange keine Rillen oder Nuten aufweisen soll, die die Reinigung erschweren und wobei der Selbstreinigungseffekt des Ventils noch weiter verbessert ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 gekennzeichnete Erfindung gelöst

Die Ventilstange des erfindungsgemäßen Ventils ist als Verbundkörper aus Metall und Kunststoff ausgebildet und vereinigt damit die Vorzüge beider Werkstoffe. Durch die Maßnahmen, daß die Dichtung auf dem Ventilkörper im Bereich der öffnungen axial geführt ist und daß diese öffnungen axial zueinander versetzt angeordnet sind, steuert die Dichtung zu Beginn der Öffnungsbewegung selbsttätig die Freigabe der Öffnungen derart, daß die Abgabemenge im wesentlichen *" kontinuierlich das Maximum erreicht, so daß der Behälterinhalt wohldosiert abgegeben wird und ein olötzliches abruptes Austreten des Behälterinhalts vermieden ist. Zugleich ist durch die Maßnahme, daß in der Schließstellung des Ventils die Dichtung zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilsitz gehalten ist, ein sicheres Schließen des Ventils gewährleistet. Die Bewegung der Dichtung auf dem Ventilkörper im Bereich der öffnungen hat ferner den Effekt eines Reinigens des Ventilkörpers, insbesondere der Öffnungen, so daß das erfindungsgemäße Ventil über eine lange Betriebszeit sicher funktioniert und eine Verunreinigung oder gar ein Verstopfen der öffnungen vermieden ist Dazu trägt bei, daß die Ventilstange keine Rillen oder Nuten aufweist, die ansonsten die Reinigung erschweren würden. Schließlich ist das erfindungsgemäße Ventil einfach im Aufbau und deshalb leicht und billig in einer Massenfabrikation herstellbar.

Zwar sind schon einschlägige Ventile bekannt, bei denen die öffnungen in der Ventilstange axial versetzt zueinander angeordnet sind (z. B. US-PS 34 95 744). Bei dieser Lösung dienen allerdings die axial versetzten Öffnungen der getrennten Zufuhr des abzugebenden Guts einerseits und des Treibmittel.« hierfür andererseits.

Zweckmäßige Ausbildungen des erfindungsgemäßen Ventils ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen.

Die Erfindung wird anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine erste konstruktive Gestaltung der Ventilstange und der zugehörigen Bauteile des Ventils,

F i g. 2 eine weitere Ausführungsfoim der Ventilstange.

F i g. 3a die Ventilstange nach F i g. 1 in der Schließstellung, und

F i g. 3b die Ventilstange nach F i g. 1 in der Betriebsstellung.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 1 bildet ein aus Metall, vorzugsweise aus korrosionsbeständigem Stahl hergestellten Rohr 2 den wesentlichen Bauteil der Ventilstange. Die Zentralbohrung des Rohres 2 ist mit 1 bezeichnet An der Außenfläche des Rohres 2 sind aus Kunststoff gefertigte Einlagestücke 3 und am unteren Ende des Rohres 2 ein ebenfalls aus Kunststoff, vorzugsweise im Spritzgießverfahren, hergestellter Ventilkörper 3a befestigt Um die Verschleißfestigkeit der stark beanspruchten Einlagestücke 3 zu erhöhen, sind diese mit einem Schutzmantel 4 versehen. Das Material des Schutzmantels 4 entspricht zweckdienlich dem des Rohres 2.

Die Ventilstange vereinigt die Vorteile einer Metall-Kunststoff-Kombination, ist leicht herstellbar und ermöglicht eine einfache Massenproduktion, wobei alle Flächen, die infolge der konstruktiven Gestaltung der Schaumiiphonflasche mit scharfkantigen Metallbc standteilen in Berührung kommen, bzw. mit dieser zusammenarbeiten, gegen Verschleiß und Beschädigung wirksam geschützt sind.

In dem Ventilkörper 3a ist eine die Zentalbohrung 1 durchsetzende, schräg zu deren Achse verlaufende Durchgangsbohrung 7 ausgebildet, deren endseitige Öffnungen mit 9 end 10 bezeichnet sind. Im Bereich dieser öffnungen 9 und 10 ist ein Dichtungsring 5 axial beweglich angeordnet (F j g. 3ä und 3b).

In Fig. 2 ist eine Ventilstange schematisch dargestellt, bei der zur vereinfachten Herstellung anstelle der schräg verlaufenden Durchgangsbohrung 7 gemäß Fig. I do Bohrung anschluß durch in verschiedenen Höhenstufen angeordnete, senkrecht zur Zentralbohrung 1 verlaufende Bohrungen 6 und 8 gebildet wird,

deren Öffnungen ebenfalls mit 9 und 10 bezeichnet sind.

Die Fig. 3a und 3b veranschaulichen die Wirkungsweise des Ventils.

In der Schließstellung nimmt die Ventilstange die in Fig. 3a dargestellte Lage ein, wobei durch den Dichtungsring 5, der durch einen Ventilsitz 11 und einen endseitigen Flansch ibdes Ventilkörpers 3a gehalten ist, verhindert wird, daß der Gefäßinhalt durch die Zentralbohrung 1 aus dem Druckspeichergefiiß ausströmt.

Wird dagegen die Ventilstange bewegt, strömt der unter Druck sichende Inhalt — wie es aus Fig. 3b ersichtlich ist — in den durch die zwei Pfeile angedeuteten Richtungen aus. Nach erfolgter Abgabe einer gewissen Menge der Füllung gelangt Druck über die obere Öffnung 10 der schrägen Bohrung 7 bzw. durch die obere Bohrung 8 bzw. deren öffnung 10 (Fig. 2) auf den Dichtungsring 5. Nachdem der Druckunterschied zwischen der oberen und unteren Fläche des Dichtungsringes 5 ausgeglichen worden ist, kann der Dichtungsring von dem Ventilsitz; Il abheben und sich mit der Ventilstange mitbewegen.

Durch das Vorsehen in zwei I löhcnstufen angeordneten Querbohrungen ft und 8 bzw. der schräg verlaufenden Bohrung 7 erübrigen sich an dem Ventilkörper 3a und den daran sich anschließenden Bauteilen die ansonsten für das Abheben des Dichtungsrings 5 vorgesehenen Rillen, Nuten usw., wodurch die Herstellung der Venlilstange einfacher, der Betrieb sicherer und hygir-iischer ist, daß bei dem beschriebenen Ventil nicht zu befürchten ist, daß in den Bohrungen Speisereste bzw. andere Stoffe /urückbleiben oder Zerfallprodukte infolge ungenügender Reinigung Verunreinigungen hervorrufen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   J, Ventil für Druckspeichergefäße, mit einem Metallrohr, an dessen unterem Ende öffnungen ausgebildet sind, die mit dem Inneren des Rohres in Verbindung stehen, wobei die Verbindung dieser öffnungen mit dem Gefäßinneren mittels einer ringförmigen Dichtung unterbrechbar ist, und wobei mit dem unteren Ende des Metallrohres ein Ventilkörper verbunden ist, der mit der Dichtung zusammenwirkt, und wobei die öffnungen von quer zur Längsachse des Ventilkörpers verlaufenden Durchgangsbohrungen gebildet sind, und wobei die Ventilstange mehrteilig und gewindefrei gefügt ist, und wobei femer das glatte Metallrohr zumindest teilweise von einem Metallschutzmantel umgeben ist, der selbst ein Einlagestück aus weicherem Material umschließt, und wobei ein mit dem unteren Ende des Metallrohres fest verbundenes erstes Teil gegenüber einem dieses umgebenden zweiten Teil eine von der Ventilbetätigung ausgelöste Relativund.Reinigungsbewegungausführt, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Teil der Ventilkörper (3a) und der zweite Teil die Dichtung (5) ist, daß die Dichtung (5) auf dem Ventilkörper (3a) im Bereich der Offnungen (9, 10) axial beweglich geführt ist, daß die öffnungen (9, 10) axial zueinander versetzt angeordnet sind und daß in der Schließstellung des Ventils die Dichtung (5) zwischen dem Ventilkörper (3a) und einem Ventilsitz (11) gehaltet ist.
2. 2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die versetzten Öffnungen von einer im spitzen Winkel zur Längsach*?, des Ventilkörpers (3a) verlaufenden Durchgangsoohrung (7) gebildet sind.
3. 3. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die versetzten Öffnungen von jeweils einer senkrecht zur Längsachse des Ventilkörpers (3a) verlaufenden Stichbohrung (6,8) gebildet sind.
4. 4. Ventil nach mindestens einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichtung 3 Is O-Ring ausgebildet ist.