DE3521222A1

DE3521222A1 - Ventil zur abgabe von fluessigkeiten, insbesondere von klebstoff

Info

Publication number: DE3521222A1
Application number: DE19853521222
Authority: DE
Inventors: Riccardo Bologna Mattei
Original assignee: GD SpA
Current assignee: GD SpA
Priority date: 1984-08-22
Filing date: 1985-06-13
Publication date: 1986-03-06
Also published as: GB8514754D0; IT8403561A0; IT1180523B; BR8502828A; FR2569457A1; GB2163528A; JPS6155479A; FR2569457B3

Description

Ή-

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zur Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere von Klebstoff, das zum Beispiel an automatischen Konfektionier- oder Verpakkungsmaschinen für Produkte angebracht werden kann. Das Ventil, auf das sich die vorliegende Erfindung bezieht, kann zum Beispiel in den Abgabekreis für Klebstoff einer Verpackungsmaschine für Zigaretten eingesetzt werden, bei welcher der aus einem Behälter austretende Klebstoff eine Wanne erreicht, von der aus er mit Hilfe von Dosiervorrichtungen auf die Laschen der Zuschnitte oder der Bögen von Ein- ■ Wickelmaterial übertragen wird, die zum Umwickeln der vorgeordneten Gruppen von Zigaretten bestimmt sind. In diesen Kreisen ist es natürlich notwendig, zwischen dem Behälter und der Wanne ein Ventil vorzusehen, das in der Lage ist, das Füllen der Wannen und das Beibehalten des Füllstandes je nach den Betriebsbedingungen der Maschine zu ermöglichen und folglich auch nach der Menge des Klebstoffes, der nach und nach durch die Dosiervorrichtungen aus der Wanne entnommen wird.

Diesbezüglich ist bereits die Verwendung von Ventilen mit pneumatischer Steuerung bekannt, die mti einem Verschluss versehen sind, der im Inneren des Ventilkörpers zwischen zwei Positionen beweglich ist, und zwar durch einen Kolben, der in einer Kammer gleitet, die dicht abschlissend von der Kammer getrennt ist, in die der Klebstoff einfliesst.

Entsprechend einer dieser genannten Positionen, der sogenannten Verschlussposition, wird der Verschluss durch die Verwendung von auf den Kolben wirkenden Federn gegen die Abflussöffnung für die Flüssigkeit aus dem Ventil gedrückt. Der Übergang des Verschlusses aus der genannten Verschlussposition in die zweite Position, die sogenannte Öffnungsposition, wird durch die Zufuhr eines Druckluftstromes erreicht, der entgegengesetzt zu der Wirkung der genannten Federn auf den Kolben wirkt.

Praktisch zieht der Kolben während seiner Verschiebung in der entsprechenden Gleitkammer den Verschluss in das Innere des Ventils zurück, wobei er von dem Austritt oder der Abflussöffnung für die Flüssigkeit abgehoben wird. Die Flüssigkeit kann daher durch das Ventil hindurch von dem Behälter in die genannte Wanne laufen.

Der Antrieb des Kolbens mit pneumatischer Steuerung kann durch e:.n Element zur Kontrolle des Klebstoffpegels im Inneren der Wanne erhalten werden. Dieses Element kann in den elektrischen Antriebskreis eines Elektroventils eingesetzt sein, welches wiederum in die pneumatische Anlage eingesetzt ist, dif! das Ventil zur Angabe des Klebstoffes mit dem Gerät verbindet, welches die Druckluft erzeugt.

Die Abgabe des Klebstoffes erfolgt also schrittweise und nach den Signalen ON/OFF, die von dem Element zur Kontrolle des Klebstoffpegels, das sich im Inneren der Wanne befindet, an das erwähnte Eleketroventil ausgesandt werden.

Es wurde festgestellt, dass sich mit der Zeit an der Abflussöffnung für den Klebstoff durch das aufeinanderfolgende Überlagern oder Aufschichten des Klebstoffes, der zum Trocknen neigt, wenn keine Klebstoffabgabe aus dem Ventil erfolgt, ein Strang bildet, der eine Ableitung der normalerweise von dem in die Wanne einfliessenden Klebstoff gefolgten Bahn bewirkt, was zur Folge hat, dass, wenn das Ventil an einem Ende der Wanne angeordnet ist, eine Dispersion des Klebstoffes nach ausserhalb der Wanne selbst erfolgen kann, und zwar mit einem Verlust des Produktes und der Verschmutzung ' von Teilen der Maschine. Man hat ebenfalls festgestellt, dass diese Schichtbildung manchmal das teilweise oder vollkommene Verstopfen der Ablassöffnung des Ventils bewirkt, wodurch ein Eingreifen von Seiten des Bedienenden erforderlich wird, ■*.· um die Öffnung wieder zu reinigen und die optimalen Bedin

gungen für den Betrieb des Ventils wiederherzustellen. Beim Studium dieses Problems ist der Anmelder auf eine Perfektionierung der Ventile des erwähnten Typs gekommen, die den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet und bei der die Ablassöffnung für den Klebstoff ständig durch den Verschluss selbst während der Öffnungsphase des Ventils gereinigt wird.

Ausserdem wird durch die besondere Form, die dem Verschluss gegeben wurde, das Problem der Ableitungen des aus den Ventil austretenden Klebstofflusses vermieden, der auf diese Weise sicher in die darunterliegende Aufnahmewanne fällt.

Daher ist der Zweck der vorliegenden Erfindung der, ein Ventil ;ur Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere von Klebstoff zu liefern, das in der Lage ist, die oben beschriebenen Nachteile zu vermeiden und ausserdem den Fall des Klebstoffes in die angeordnete Aufnahmewanne zu sichern, und zwar ohne Ableitungen im Verhältnis zu der vorgesehenen Bahn. Ein weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein Ventil des erwähnten Typs zu liefern, das in Bezug auf den Einbau den bereits vorhandenen vollkommen gleich ist und daher auch leicht und sicher in die Abgabekreise für Flüssigkeitfjn oder Klebstoff einzusetzen, die sich schon in den Maschinen befinden.

Ein noch weiterer Zweck der vorliegenden Erfindung ist der, ein Ventil von ausgesprochener konstruktiver Einfachheit zu liefern, bei dem durch die Anordnung der verschiedenen das Ventil bildenden Teile und durch die gegebene Lösung des Verschliessens der Ablassöffnung erreicht wird, dass sich während der Öffnungsphase eine günstige Druckwirkung in der Kammer bildet, in welche die abzugebende Flüssigkeit einfliesst, so dass der beginnende Abfluss der Flüssigkeit selbst aus dem Ventil begünstigt wird.

Die obengenannten Zwecke werden erreicht durch die vorliegende Erfindung, die sich auf ein Ventil zur Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere von Klebstoff bezieht, enthaltend eine an eine Zulaufleitung für die abzugebende Flüssigkeit angeschlossene Kammer, eine Düse für den Abfluss der Flüssigkeit aus dem

Ventil, einen Verschluss für die genannte Düse, Antriebsmittel für den genannten Verschluss zum Öffnen und Schliessen des genannten Ventils, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Verschluss mit einem Ende versehen ist, das sich genau in eine Abflussöffnung für die Flüssigkeit aus der genannten Düse einfügt und zwischen einer Position zum 7erschliessen des genannten Ventils im Inneren der genannten Abflussöffnung und einer Position zum Öffnen des genannten Ventils ausserhalb der genannten Düse beweglich ist, jnd dass er im Anschluss an das genannte Ende einen grundsätzlich stumpfkegelförmigen Abschnitt enthält, dessen grossere Basis dem genannten Ende zugewandt ist, wobei diese sich bei geöffnetem Zustand des genannten Ventils von der genannten Düse aus nach aussen erstreckt.

Bei dieser Lösung bewirkt der Verschluss während der Dffnungsphase der Abflussöffnung für die Flüssigkeit aus dem Ventil das Abbrechen von eventuellen sich um die Abflussöffnung gebildeten Schichten von getrocknetem Klebstoff bei jedem Öffnen des Ventils. Die besondere und im wesentlichen als Pilz gestaltete Ausbildung des Verschlusses ermöglicht es, dass durch die Bildung der Oberflächenspannungen zwischen der Flüssigkeit und der äusseren Oberfläche des Verschlusses· selbt beim Austritt der Flüssigkeit aus dem Ventil das Zusammenfassen der "Fädchen" erhalten wird, die den Flüssigkeitsstrahl bilden, wodurch ein gleichmässiger Strahl ohne das Auslaufen von Rinnsälen der Flüssigkeit selbst ringsum ge-

formt wird, und zwar entsprechend den Zwecken, die durch die Erfindung erreicht werden sollen.

Die Eigenschaften des den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildenden Ventils werden nun durch die nachfolgende Besci" reibung einer vorgezogenen Verwirklichungsform besser verdeutlicht, wobei letztere rein als Beispiel und nicht begrenzend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen dargesteltl wird, von denen

- Abb. 1 schematisch einen Kreis zum Zuführen des Klebstoffs an eine Wanne zeigt, von der aus der Klebstoff mit Hilfe von Oosiervorrichtungen auf Abschnitte von Einwickelmaterial übertragen wird, die zum Umwickeln der Produkte verwendet werden;

- Abb. ?. zeigt schematisch und im Schnitt das betreffende Ventil mit dem Verschluss in der Verschlussposition der Abflussöffnung für die Flüssigkeit aus dem Ventil selbst;

- Abb. 3 zeigt das Ventil wie in Abbildung 2, jedoch mit dem Verschluss in der Öffnungsposition der Abflussöffnung für die Flüssigkeit aus dem Ventil selbst.

Unter Bezugnahme auf die genannten Abbildungen ist mit 1 ein Behälter für Klebstoff bezeichnet, der über eine Leitung 2 an eine Eintrittsöffnung 3 für den Klebstoff in das betreffende Ventil angeschlossen ist, das insgesamt mit 4 bezeichnet wird.

Mit 5 ist eine Aufnahmewanne für den aus dem Behälter 1 austretenden Klebstoff bezeichnet, in welcher insgesamt mit 6 be-

zeichnete Dosiervorrichtungen den Klebstoff entnehmen, um ihn auf Abschnitte von Einwickelmaterial 7 zu übertragen, die sich entlang der Zuführungslinie auf eine Station zum Um- und Einwickeln der Produkte zu bewegen. Mit 8 ist eine Leitung bezeichnet, die an das Ventil 4 angeschlossen ist, und die über ein Elektroventil 9 das Ventil 4 selbst mit einer Druckluftquelle 10 in Verbindung bringt.

Das Elektroventil 9 wird durch ein Fühlerelement 9a ausgelöst, das mit der Wanne 5 verbunden und in der Lage ir.t, den Klebstoffpegel im Inneren der Wanne selbst zu erfassen und das Öffnen oder Schliessen dieses Elektroventils 9 zu steuern. Bei Betrachtung der Abbildungen 2 und 3 kann festgestellt werden, dass das Ventil 4 zwei koaxial zueinander angeordnete Kammern 11 und 12 enthält, von denen die erste in direkter Verbindung mit der Eintrittsöffnung 3 steht und die zweite mit Hilfe einer Membrane 13 dicht abschliessend von der ersten getrennt ist. Diese Membrane 13 ist umlaufend zwt-schen den Rändern der Wände 4a und 4b befestigt, die den Körper des Ventils 4 bilden. Der innenliegende Rand der Membrane ist durch eine Nutmutter 14 an dem Körper eines Kolbens 15 befestigt, welcher sich innerhalb der Kammer 12 beweg:. Eine Feder 16 bewirkt, dass der Kolben 15 in einer Endanschlagsposition gedrückt gehalten wird, die als "ganz-zurück' zu bezeichnen ist, und zwar mit der genannten Membrane 13 soweit gespannt, dass eine Art von Schale gebildet wird, der an Ver-

tiefung auf die Kammer 11 zeigt.

Mit 17 ist ein Stutzen zum Anschliessen der Leitung 8 an das Ventil 4 bezeichnet.' Dieser Stutzen ermöglich den Eintritt von Druckluft in die Kammer 12, so dass das Verschieben de:; Kolbens 15 nach unten und entgegen der Wirkung der Feder 16 bewirkt wird, damit sich dieser Kolben aus der genannten Position "ganz-zurück" in eine Position "vor" (s. Abbildung 3) verschiebt, wie nachstehend noch deutlicher beschrieben wird.

Mit 18 wird eine Düse für den Abfluss der Flüssigkeit aus dem Ventil 4 bezeichnet, die mit der Kammer 11 in Verbindung ist und sich koaxial zu dieser entwickelt.

Die Düse 18 weist eine Abflussöffnung IS von zylindrischer Form auf, die normalerweise durch das kalibrierte Ende 20 eines Verschlusses 21, der direkt mit dem Körper des Kolbens 15 verbunden ist, geschlossen gehalten wird. Der Verschluss 21 weist einen grundsätzlich schaftförmig ausgebildeten Körper 22 auf, der in der Nähe der Abflussöffnung 19 einen erheblich geringeren Querschnitt hat als das kalibrierte Ende 20. Die Düse 18 hat einen solchen Querschnitt, dass zwischen dem Verschluss 21 und der Innenwand der Düse 18 selbst eine ausreichende Kammer vorhanden ist, um einen freien Durchlauf der Flüssigkeit zu ermöglichen, die nach Eintritt in die Kammer 11 durch den Stutzen 3 dazu neigt, durch die Düse 18 aus dem Ventil 4 zu laufen.
Mit 23 ist ein grundsätzlich stumpfkegelförmiger Abschnitt als

Verbindung zwischen dem kalxbrierten Ende 20 und dem schaftförmigen Körper 22 des Verschlusses 21 bezeichnet. Nach der Beschreibung der wesentlichen Bestandteile des betreffenden Ventils wird nun zur Beschreibung der Betriebsweise übergegangen.

Als Ausgangsbasis sollte der in Abbildung gezeigte Zustand angenommen werden, in dem sich der Verschluss 21 in df3r geschlossenen Position der Düse 18 befindet. Wenn das Fühlerelement 9a ein Absinken des Klebstoffpegels in der Wanne 5 erfasst, sendet es ein Signal an das ELektroventil 9 aus, welches die Leitung 8 öffnet und den Durchlauf von Druckluft von der erzeugenden Quelle 10 an das Ventil 4 erlaubt.

Die eintretende Luft strömt durch den Stutzen 17, drückt den Kolben 15 nach unten und überwindet die entgegengesetzte Wirkung der Feder 16.

In dieser Phase wird die Membrane 13 in den in Abbildjng 3 dargestellten Zustand gebracht, wobei sie eine leicht 3 Verringerung des Volumens der Kammer 11 bewirkt (und folglich einen Druck auf die Flüssigkeit, welche diese Kammer jnd die interne Kammer der Düse 18 vollkommen ausfüllt), was den beginnenden Ablauf der Flüssigkeit aus der Düse 18 begünstigt. Natürlich wird diese Funktion der Membrane 13 nur in dem Falle möglich sein, dass ein Zulauf des Kelbstoffes aus dem Behälter 1 an das Ventil 4 unter leichtem Druck erfolgt oder im Falle, dass an der Leitung 2 ein Rückschlagventil vorgesehen ist.

Der Kolben 15 wird also in die Position ganz nach vorn gebracht ind das kalibrierte Ende 20 des Verschlusses 21 wird in eine Position ausserhalb der Düse 18 gedrückt und gibt so die Abflussöffnung dieser Düse frei, wobei die Abgabe des Klebstoffes an die Wanne 5 ermöglicht wird. Wenn das. Fühlerelement 9a feststellt, dass im Inneren der Wanne 5 der gewünschte Klebstoffpegel erreicht ist, schickt es ein S.ignal an das Elektroventil 9, welches die Verbindung zwischen der die Druckluft erzeugenden Quelle 10 und dem Ventil ^- erneut unterbricht.

In der Zwischenzeit wird der Teil der Kammer 12 zwischen dem Kolben 15 und dem Verbindungsstutzen 17 auf die an und für sich bekannte Weise mit dem Aussenbereich in Verbindung gebracht, so dass es der Feder 16 möglich ist, das Ventil 4 wieder :.n den in Abbildung 2 dargestellten Ausgangszustand zu bringen.

Bei Betrachtung der Abbildung 3 wird festgestellt, dass, wenn sich de:: Verschluss 21 in der Öffnungsposition der Abflussöffnung 19 der Düse 18 befindet, der stumpfkegelförmige Abschnitt 23 durch die molekulare Haftfestigkeit ein laminares Fliessen des Klebstoffes entlang seiner Oberfläche bewirkt, und folglich die Bildung im Anschluss an das kalibrierte Ende 20 eines Unterdruckes, wodurch sich folglich der Strahl zusammenzieht und eine perfekt zylindrische Form ohne Ableitungen annimmt.
Wenn man die Abbildungen 2 und 3 betrachtet, so ist es wich-

tig festzustellen, dass sich das kalibrierte Ende 20 des Verschlusses 21 vollkommen der Abflussöffnung der Düse 18 anpasst, und dass eventuelle ganz oder teilweise getrocknete und an der genannten Abflussöffnung haftende Klebstoffschichten während der Öffnungsphase des Ventils 4 (s. Abbildung 3) abgebrochen und von dem Verschluss 21 selbst nach aussen gedrückt werden, so dass auf diese Weise bei jeder Öffnungsphase des Ventils eine Art von Reinigung der Abflussöffnung der Düse 18 vorgenommen wird, wodurch stets der perfekte Betrieb des Ventils 4 gesichert ist. In den Abbildungen 1 und 2 weisen die Abflussöffnung 19 der Düse 18 und folglich auch das kalibrierte Ende 20 des Verschlusses 21 eine zylindrische Form auf, sie können jedoch nach einer möglichen Ausführungsvariante von einer Ie Lcht stumpfkegeligen Form sein, wobei die grössere Basis von der Düse 18 aus nach aussen zeigt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE

1. Ventil (4) zur Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere von Klebstoff, enthaltend eine an eine Zulaufleitung (2) für die abzugebende Flüssigkeit angeschlossene Kammer (11), eine Düse (18) für den Abfluss der Flüssigkeit aus dem Ventil (4), einen Verschluss (21) für die genannte Düse (18), Antriebsmittel für den genannten Verschluss (21) zum Öffnen und Schliessen des genannten Ventils (4), dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Verschluss (21) mit einem Ende (20) versehen ist, das sich genau in eine Abflussöffnung (19) für die Flüssigkeit aus der genannten Düse (18) einfügt und zwischen einer Position zum Verschliessen des genannten Ventils (4) im Inneren der genannten Abflussöffnung (19) und einer Position zum Öffnen des genannten Ventils (4) ausserhalb der genannten Düse (18) beweglich ist, und dass er im Anschluss an das genannte Ende (20) einen grundsätzlich stumpfkegelförmigen Abschnitt (23) enthält, dessen grössere Basis dem

genannten Ende (20) zugewandt ist, wobei diese sich bi3i geöffnetem Zustand des genannten Ventils (4) von der genannten Düse (18) aus nach aussen erstreckt.

2. Ventil nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der genannte Verschluss (21) einen schaftförmigen Körper (22) enthält, der an einem Ende mit dem genannten, grundsätzlich stumpfkegelförmigen Abschnitt (23) verbunden ist und an dem zweiten Ende mit den genannten Antriebsmitteln, die in einer Kammer (12) untergebracht sind, welche dicht abschliessend von der genannten Kammer (11) getrennt ist, und die einen kleinen Kolben (15) enthalten, welcher der Wirkung einer Feder (16) unterliegt, die ihn gegen eine Endanschlagsposition drückt, welche der genannten inneren Position des genannten Endes (20) des Verschlusses (21) entspricht, wobei dia genannte getrennte Kammer (12) an eine Druckluftquelle (10) angeschlossen werden kann, welche den genannten kleinen Kolben (15) der Wirkung der genannten Feder (16) entgegenarbeitend in eine zweite Endanschlgasposition drückt, die der ganannten äusseren Position des genannten Endes (20) des Verschlusses (21) entspricht.

3. Ventil nach den Patentansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Abflussöffnung (19) und das genannte Ende (20) des Verschlusses (21) durch zylindrische Oberflächen beschrieben sind.

4. Ventil nach den Patentansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die genannte Abflussöffnung (19) uid das

genannte; Ende (20) des Verschlusses (21) eine stumpfkegelförmige Ausbildung aufweisen.

5. Ventil nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass es eine flexible Membrane (13) enthält, die zwischen der genannten Kammer (11) und der genannten getrennten Kammer (12' eingesetzt ist.