DE3212089A1

DE3212089A1 - Valve

Info

Publication number: DE3212089A1
Application number: DE19823212089
Authority: DE
Inventors: Des Erfinders Auf Nennung Verzicht
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-04-01
Filing date: 1982-04-01
Publication date: 1983-10-06

Abstract

A valve for fluid materials, especially for viscous fluid materials, in which the outlet opening of a space to which the material is supplied via a supply line is closed in the closed position of a valve needle and is released in the open position of said valve needle. The material can pass from the space through the outlet opening into an outlet hole in a valve tip, and the valve needle can be displaced within a valve body by actuating devices. A central part, whose diameter is reduced in comparison with the diameter of the front part, is adjacent to the front part of the valve needle which closes the outlet opening. An end part of increased diameter is adjacent to said central part. <IMAGE>

Description

description

Die Erfindung betrifft ein Ventil für flüssige, insbesondere zähflüssige Materialien, bei dem die Austrittsöffnung (9^f) eines Raums (8), dem das Material über eine Zuleitung (7) zugeführt wird, in Schließstellung von einer Ventilnadel (10) verschlossen und in Öffnungsstellung von ihr freigegeben wird, so daß das Material von dem Raum durch die Austrittsöffnung in eine Austrittsbohrung in der Ventilspitze übertreten kann, und bei dem ferner die Ventilnadel durch Stelleinrichtungen innerhalb eines Ventilkörpers verschiebbar ist.The invention relates to a valve for liquid, especially viscous materials, in which the outlet ^{opening (9 f} ) of a space (8) to which the material is fed via a feed line (7) is closed by a valve needle (10) in the closed position and in the open position is released by it so that the material can pass from the space through the outlet opening into an outlet bore in the valve tip, and in which the valve needle can also be displaced by adjusting devices within a valve body.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein derartiges Ventil tropffrei auszubilden, d.h. Maßnahmen zu treffen, die verhindern, daß nach dem Schließen des Ventils noch Flüssigkeit an die Stelle der Anwendung austritt. Diese Forderung bedeutet insbesondere, daß keine Flüssigkeit mehr aus der Austrittsbohrung der Ventilspitze austreten soll, nachdem die eigentliche Durchgangsstelle zwischen Austrittsöffnung undThe object of the invention is to make such a valve drip-free, i.e. measures to meet, which prevent that after closing the valve still liquid to the Point of application exits. This requirement means in particular that no liquid more should emerge from the outlet hole of the valve tip after the actual passage point between the outlet opening and

3 94 33 94 3

Aft ft «Aft ft «

Ventilnadel geschlossen worden ist. Flüssigkeitsreste, die nach Schließen des Ventils sich noch in der Austrittsbohrung der Ventilspitze befinden, dürfen nicht nachtropfen, sondern sollen zurückgehalten werden.Valve needle has been closed. Liquid residues, which are still in the outlet hole of the valve tip after closing the valve must not drip, but should be held back.

Diese Forderung ist insbesondere bei zähflüssigen Flüssigkeiten schwer zu erfüllen, also bspw. bei erhitzten Kunststoffen (z.B. Epoxidharz), da gerade hier der Teil vor der eigentlichen Ventilöffnung sich nicht vollständig leert und nach dem Schließen nachtropfen kann.This requirement is difficult to meet, especially with viscous liquids, So, for example, with heated plastics (e.g. epoxy resin), since the part before the actual valve opening is not completely emptied and drips after closing can.

Ferner gilt die Forderung, daß die gesamte Anordnung möglichst einfach und zuverlässig aufgebaut, insbesondere für zähflüssige Medien bei höheren Temperaturen geeignet , sein soll und die Dosierung von kleinen Mengen, die durch ein Nachtropfen verfälscht würden, zulassen soll.Furthermore, there is a requirement that the entire arrangement be as simple and reliable as possible constructed, particularly suitable for viscous media at higher temperatures and the dosing of small amounts that would be falsified by dripping, should allow.

Die Erfindung löst die Aufgabe dadurch, daß 5 sich an den in Schließstellung die Austritts-The invention solves the problem in that 5 at the in the closed position the outlet

39'4339'43

- y-- y-

öffnung verschließenden Vorderteil der Ventilnadel ein Mittelteil mit gegenüber dem Durchmesser des Vorderteils verringertem Durchmesser anschließt, an den sich wiederum der Endteil mit vergrößertem Durchmesser anschließt, und daß die Ventilnadel zur öffnung des Ventils in Richtung auf die der Austrittsöffnung vorgelagerte Austrittsbohrung der Ventilspitze bewegbar ist, daß ferner der Endteil mit ebenfalls größerem Durchmesser in Öffnungsstellung in den genannten Raum hineinragt.Opening closing front part of the valve needle with a middle part opposite the diameter of the front part is connected to the reduced diameter, which in turn is followed by the end part with an enlarged Diameter connects, and that the valve needle to the opening of the valve in the direction movable onto the outlet bore of the valve tip upstream of the outlet opening is that also the end part with a larger diameter in the open position protrudes into said room.

Während der Schließbewegung, jedoch so lange das Ventil noch offen ist, wird in dem Raum vor der Austrittsöffnung, in dem sich das Material befindet, dadurch ein Unterdruck erzeugt, daß sich das freie Volumen dieses Raumes vergrößert. Das wird dadurch bewirkt, daß der Endteil der Ventilnadel mit vergrößertem Durchmesser aus dem Raum herausbewegt und gleichzeitig der Mittelteil mit verringertem Durchmesser von der anderen Seite nachgeschoben wird. Dieser Saugeffekt, entstehend durch Vergrößerung des Raumes für dasDuring the closing movement, but as long as the valve is still open, the room is closed In front of the outlet opening in which the material is located, a negative pressure is thereby generated, that the free volume of this space increases. This is caused by the fact that the end part of the valve needle with enlarged Diameter moved out of the room and at the same time the central part with reduced Diameter is pushed in from the other side. This suction effect, arising by increasing the space for the

3 ^M 3 03 ^ M 3 0

Material, hängt von den Durchmessern von Mittel- und Endteil und vom Hub ab. Dieser Unterdruck bei noch geöffnetem Ventil während der Schließbewegung saugt aus dem der Austrittsöffnung vorgelagerten Teil des Ventils, also insbesondere aus der Austrittsbohrung der Ventilspitze dort noch vorhandenes Material, das noch nicht nach außen abgegeben worden ist, zurück. Auf diese Weise wird nach Einleiten der Schließbewegung ein Nachtropfen sicher verhindert.Material, depends on the diameter of the middle and end part and the stroke. This The vacuum sucks out of the valve during the closing movement when the valve is still open Outlet opening upstream part of the valve, so in particular from the outlet bore of the valve tip there still present Material that has not yet been released to the outside world. In this way, after initiating the closing movement dripping reliably prevented.

Ein Ausführungsbexspxel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es stellen dar:An embodiment example of the invention is described in more detail below with reference to the accompanying drawings. It represent:

Figur 1 einen Querschnitt durch ein Ausführungsbeispiel in SchließFigure 1 shows a cross section through an embodiment in closing

stellung;position;

Figur 2 einen teilweisen Querschnitt entsprechend Figur 1 in Öffnungsstellung. FIG. 2 shows a partial cross section corresponding to FIG. 1 in the open position.

39Ί339Ί3

Das Ventil wird gebildet durch einen Ventilkörper 1, einen damit verschraubten Ventilunterteil 2, eine darin eingeschraubte Ventilspitze 3 und einer auf das (in Figur 1) rechte Ende aufgeschraubten Kappe 4.The valve is formed by a valve body 1, a valve lower part screwed to it 2, a valve tip 3 screwed into it and a cap 4 screwed onto the right end (in FIG. 1).

Die Zuleitung des Materials erfolgt von einer Pumpe (nicht gezeigt) her über eine Leitung 5, eine Verschraubung 6, einen Kanal 7 im Ventilunterteil 2 zum Raum 8, der im Ventilunterteil 2 vorgesehen ist und in dem das Material vor der Abgabe bei geöffentern Ventil gestaut wird. Zwischen der Ventilspitze 3 und dem Ventilunterteil 2 ist der Dichtungsring 9 (vorzugsweise aus Polytetrafluoräthylen) aufgenommen. Seine Durchtrittsöffnung ist die Austrittsöffnung 9 ' . The material is supplied from a pump (not shown) via a line 5, a screw connection 6, a channel 7 in the valve lower part 2 to the space 8 in the valve lower part 2 is provided and in which the material is stowed before delivery when the valve is open. The sealing ring 9 (preferably made of polytetrafluoroethylene). Its passage opening is the outlet opening 9 '.

Im Ventilunterteil 2 ist eine Ventilnadel 10 in axialer Richtung verschiebbar angeordnet. Sie besteht aus einem Vorderteil 11 mit dem Durchmesser D, einem Mittelteil 12 mit dem Durchmesser d, sowie einem Endteil 13 wieder mit dem Durchmesser D. D ist größer als d; der Durchmesser des Endteils muß aber nicht notwendigIn the lower valve part 2, a valve needle 10 is arranged displaceably in the axial direction. It consists of a front part 11 with the diameter D, a middle part 12 with the Diameter d, as well as an end part 13 again with the diameter D. D is greater than d; the However, the diameter of the end part does not have to be necessary

3943 0023943 002

gleich dem Durchmesser des Vorderteils sein. Der Vorderteil 11 dichtet in Schließstellung (Figur 1) die Austrittsöffnung 9^f ab. Der Endteil 13 sitzt in einer Dichtung IM , die in einer Stopfbuchse 15 aufgenommen ist. Diese ist ihrerseits im Ventilunterteil 2 eingeschraubt. Am (in Figur 1) rechten Ende des Endteiles 13 der Ventilnadel 10 ist eine Scheibe 18 mit Hilfe von Muttern 16, 17 aufgeschraubt.equal to the diameter of the front part. The front part 11 seals the outlet opening 9 ^f in the closed position (FIG. 1). The end part 13 is seated in a seal IM, which is received in a stuffing box 15. This in turn is screwed into the lower valve part 2. At the right end (in FIG. 1) of the end part 13 of the valve needle 10, a washer 18 is screwed on with the aid of nuts 16, 17.

Die Scheibe 18 ist nun ihrerseits mit Spiel in radialer und axialer Richtung aufgenommen zwischen der Überwurfmutter 19 und dem mit einem Sackloch versehenen Ende 20 des Steuerkolbens 21, auf welches die überwurfmutter geschraubt ist. Diese Aufnahme der Ventilnadel br.w. des Endes der Ventilnadel 10 mit Spiel in axialer und radialer Richtung in dem Ende 20 dos Steuerkolbens 21 bildet eine kardanische Aufhängung, die möglichen leichten Veränderungen der Lage der Ventilnadel 10 Rechnung trägt; eine genaue Zentrierung von Ventilnadel IU und Steuerkolben 21 ist daher nicht nötig.The disk 18 is now in turn received with play in the radial and axial directions between the union nut 19 and the end 20 of the control piston which is provided with a blind hole 21, onto which the union nut is screwed. This inclusion of the valve needle br.w. of the end of the valve needle 10 with play in the axial and radial directions in the end 20 dos control piston 21 forms a cardanic one Suspension, the possible slight changes in the position of the valve needle 10 account wearing; precise centering of valve needle IU and control piston 21 is therefore not necessary.

391+3391 + 3

In einer umlaufenden Nut am Steuerkolben 21 sitzt eine Dichtung 22. Über das (in Figur· 1) rechte Ende des Steuerkolbens 21 ist eine Hülse 23 mit Flansch 24 gesteckt, der ein Federlager bildet, gegen den sich die Feder 2 5 abstützt. Mit ihrem anderen Ende stützt sich die Feder 25 an der Stirnfläche 26 des Ventilkörpers 1 ab. Anschließend an die Hülse 2 3 ist eine Scheibe 27 auf das (in Figur 1) rechte Ende des Steuerkolbens 21 aufgesetzt. Die Hülse 23 und die Scheibe 27 sind auf dem Steuerkolben 21 mit Hilfe der Mutter 2 8 fest verschraubt. Die Scheibe 27 hält die beiden Topfmanschetten 29, 30 in der Ausnehmung 31 fest.A seal 22 sits in a circumferential groove on the control piston 21. right end of the control piston 21 is a sleeve 23 with flange 24 is inserted, which is a Forms spring bearing against which the spring 2 5 is supported. With her other end supports the spring 25 on the end face 26 of the valve body 1. Then on the sleeve 2 3 a disk 27 is placed on the right-hand end of the control piston 21 (in FIG. 1). The sleeve 23 and the washer 27 are fixed on the control piston 21 with the aid of the nut 28 screwed. The disk 27 holds the two cup collars 29, 30 in the recess 31 fixed.

Die öffnung des Ventils, bei der der Steuerkolben 21 in axialer Richtung nach links verschoben wird, erfolgt dadurch, daß über Leitung 3 2 Druckluft das (in Figur 1) rechte Ende des Steuerkolbens 21 beaufschlagt. Die Öffnungsstellung ist in Figur 2 dargestellt. Die Rückführung in die in Figur 1 dargestellte Schließstellung erfolgt dadurch, daß über Leitung 33, 5 Verschraubung 34 und Kanal 3 5 Druckluft dieThe opening of the valve at which the control piston 21 is displaced to the left in the axial direction is done in that compressed air via line 3 2 (in Figure 1) the right end of the control piston 21 is applied. The open position is shown in FIG. The repatriation in the closed position shown in Figure 1 takes place in that via line 33, 5 screw connection 34 and channel 3 5 compressed air die

3 94 3 0023 94 3 002

■<■■ <■

Stirnfläche 36 der Hülse 23 beaufschlagt.The end face 36 of the sleeve 23 is applied.

Figur 2 zeigt das Ventil in geöffneter Stellung. Dazu wird die rechte Stirnfläche des Steuerkolbens 21 mit Druckluft beaufschlagt; dann schiebt dieser über die genannte kardanische Aufhängung (Bezugszeichen 16 bis 20) die Ventilnadel 10 nach links, und zwar so weit, daß der Vorderteil 11 so weit nach links (in Figur 2) verschoben wird, daß zwischen Austrittsöffnung 9' und dem Mittelteil 12 der Ventilnadel 10 sich ein Durchgang ergibt, durch den das Material aus dem Raum hindurch in die Ventilspitze 3 eintreten kann, und zwar zunächst in den Raum 37 und von dort über die dünne Austrittsbohrung 38 an eine Stelle der Anwendung. Das Material wird dadurch ausgetragen, daß die (nicht gezeigte) an Leitung 5 angeschlossene Materialpumpe synchron mit einer öffnung des Ventils betätigt wird und für einen hinreichenden Druck im Raum 8 sorgt.Figure 2 shows the valve in the open position. This is done using the right front face the control piston 21 is acted upon with compressed air; then this pushes over the said cardanic suspension (reference numerals 16 to 20) the valve needle 10 to the left, and so far that the front part 11 is moved so far to the left (in Figure 2) that between the outlet opening 9 'and the central part 12 of the valve needle 10 results in a passage through which the material from the space can pass through into the valve tip 3, namely first into the space 37 and from there via the thin outlet bore 38 to a point of application. The material becomes through it discharged that the (not shown) connected to line 5 material pump synchronously is actuated with an opening of the valve and for a sufficient pressure in space 8 cares.

Bewegt sich die Ventilnadel 10 von der in Figur 2 gezeigten Öffnungsstellung wieder inIf the valve needle 10 moves back from the open position shown in FIG

(ΊΟ(ΊΟ

die Schließstellung, d.h. in Figur 2 nach rechts, dann tritt infolge der Konfiguration der Ventilnadel 10 eine Vergrößerung des Raumes 8 ein. Dies erfolgt dadurch, daß der Endteil 13 mit dem größeren Durchmesser D in die Stopfbuchse 15 zurückgezogen wird, während der Mittelteil 12, der entsprechend von links her in den Raum 8 hineinwandert, geringeren Durchmesser d aufweist. Das ist gleichbedeutend mit einer Vergrößerung des nicht durch Teile der Ventilnadel 10 ausgefüllten Volumens innerhalb des Raumes 8. So entsteht also ein gewisser Unterdruck, der - so lange noch die Kante 39 des Vorderteils 11 der Ventilnadel 10 die Kante 40 des Dichtungsringes 9 nicht erreicht hat und somit das Ventil noch offen ist - auch im Raum 37 und in der Austrittsbohrung 38 wirksam wird und das dort vorhandene Material zurücksaugt. Diegos Material verbleibt dann bis zum nächsten öffnungshub im Raum 37. Es tritt nicht aus. Din Tropfen ist also ausgeschlossen.the closed position, i.e. to the right in Figure 2, then occurs as a result of the configuration the valve needle 10 an enlargement of the space 8. This is done in that the end part 13 with the larger diameter D is withdrawn into the stuffing box 15, while the middle part 12, which accordingly wanders into space 8 from the left, is smaller Has diameter d. This is equivalent to an enlargement of that which is not filled in by parts of the valve needle 10 Volume within the space 8. This creates a certain negative pressure, which - as long as the edge 39 of the front part 11 of the valve needle 10 the edge 40 of the sealing ring 9 and thus the valve is still open - also in room 37 and in the outlet bore 38 becomes effective and sucks back the material present there. Diego Material then remains in space 37 until the next opening stroke. It does not escape. Din So drop is excluded.

Die Größe des entstehenden "Vakuums", d.h. die 5 Volumenverminderung hängt von folgenden Parametern ab:The size of the resulting "vacuum", i.e. the volume reduction, depends on the following parameters away:

3GΜ 3 03GΜ 3 0

/3/ 3

/'-■"■■/ '- ■ "■■

(a) dem Durchmesser D des Endteils 13 der Ventilnadel 10;(a) the diameter D of the end portion 13 of the valve needle 10;

(b) dem Durchmesser d des Mittelteils 12 der Ventilnadel 10;(b) the diameter d of the central portion 12 of the valve needle 10;

(c) dem Öffnungshub L, d.h. der Weglänge des Kolbens von Öffnungsstellung bis zum Schließen (Eintritt des Vorderteils 11 der Ventilnadel 10 mit Kante 39 in die Austrittsöffnung 9').(c) the opening stroke L, i.e. the path length of the piston from the open position to the Close (entry of the front part 11 of the valve needle 10 with edge 39 into the outlet opening 9 ').

Das freie Volumen, das bei dieser Schließbewegung entsteht, ist in Figur 2 im Querschnitt Ib schraffiert eingezeichnet und mit V bezeichnet Dieses Volumen ist:The free volume that arises during this closing movement is shown in cross section in FIG Ib drawn in hatched and labeled V This volume is:

Der entstehende Unterdruck hängt dann davon ab, wie sich dieses Volumen zu dem Gesamtvolumen des Raums 8 verhält.The resulting negative pressure then depends on how this volume relates to the total volume of room 8 behaves.

2b - Ende der Beschreibung -2 b - end of description -

3 94 33 94 3

LeerseiteBlank page

Claims

l.) Valve for liquid, especially viscous materials, in which the outlet ^{opening (9 1} ) of a space (8), to which the material is fed via a feed line (7), is closed in the closed position by a valve needle (10) and in the open position by it is released so that the material can pass from the space (8) through the outlet opening (9 ') into an outlet bore (38) in the valve tip (3), and in which the valve needle (10) is furthermore controlled by adjusting devices (32, 33) can be moved within a valve body,

characterized in that the ^{front part (11) of the valve needle (10) which closes the outlet opening (9 f} ) in the closed position is adjoined by a central part (12) with a diameter (d) which is smaller than the diameter (D) of the front part (11) which in turn is followed by the end part (13) with enlarged diameter (D), and that the valve needle (10; 11, 12, 13) for opening the valve in the direction of the outlet bore (38) of the valve ^{tip upstream of the outlet opening (9 1)} (3) is movable that furthermore the end part (13) with a larger diameter (D) protrudes in the open position into said space (8).

2. Valve according to claim 1, characterized in that a further space (37) is arranged in the valve tip (3) between its outlet bore and said outlet opening (9 ^{1) which can be closed by the valve needle (10).}

3 94 3 03 94 3 0

3. Valve according to claim 1, characterized in that the valve needle (10) with its end part (13) opposite the outlet opening (9 ') is received in a control piston (21) with play in the radial and axial directions.

- End of claims -

39H3