DE69601471T2 - Abfüllventil mit laminarer strömung - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abfüllventil mit laminarer Strömung.
• Man kennt insbesondere aus dem Dokument EP 559 513 Abfüllventile umfassend ein rohrförmiges Gehäuse mit einem kegelförmigen Wandabschnitt, der an eine Abflußöffnung angrenzt, und einen kegelförmigen Ventilkörper, der gegenüber dem kegelförmigen Wandabschnitt angeordnet und mit einem Stellorgan für seine Positionierung verbunden ist. Wenn man die durch das Abfüllventil abgegebene Flüssigkeitsdurchflußmenge verändern will, muß man die Stellung des Ventilkörpers relativ zum rohrförmigen Gehäuse so verändern, daß man den Querschnitt des zwischen dem kegelförmigen Ventilkörper und dem gegenüberliegenden kegelförmigen Wandabschnitt vorhandenen Zwischenraumes vergrößert oder verringert. Vom Standpunkt der Durchflußmengenregelung arbeiten derartige Vorrichtungen zufriedenstellend. Wenn jedoch der Ventilkörper so positioniert ist, daß er das Abfüllventil mit einer kleinen Durchflußmenge regelt, ist der Zwischenraum zwischen dem kegelförmigen Ventilkörper und dem gegenüberliegenden kegelförmigen Wandabschnitt von sehr geringer Breite, und wenn die abzugebende Flüssigkeit unter einem hohen Druck zugeführt wird, hat dies eine bedeutende Erhöhung der Geschwindigkeit der Flüssigkeit in dem eingeschränkten Durchlaß zur Folge, wodurch eine wilde Strömung verursacht wird, die Schaum erzeugt und deren Form nur schwer steuerbar ist, so daß Spritzer über den Hals des die Flüssigkeit aufnehmenden Gefäßes hinaus hervorgerufen werden können.
• Gemäß der Erfindung wird ein Abfüllventil der vorher genannten Art vorgeschlagen, das stromaufwärts des Ventilkörpers bezüglich einer Strömungsrichtung eines Produktes ein Durchflußmengenregelorgan hat, das mit einem gegenüberliegenden Wandabschnitt einen Durchlaß mit einem in Abhängigkeit einer Stellung des Durchflußmengenregelorgans veränderlichen Querschnitt begrenzt, wobei das Durchflußmengenregelorgan mit einem von dem Stellorgan des Ventilkörpers unabhängigen Stellorgan verbunden ist.
• Auf diese Weise erzeugt das Durchflußmengenregelorgan einen Druckverlust, der umso stärker ist, je kleiner die Durchflußmenge ist, so daß es möglich ist, wie auch immer die Durchflußmenge und die Abfließgeschwindigkeit in Höhe des Durchflußmengenregelorgans sein mögen, eine entsprechende Stellung des Ventilkörpers zu finden, die ein Erhalten einer laminaren Strömung am Auslaß des Abfüllventils ermöglicht.
• Gemäß einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung verlaufen die Stellorgane des Ventilkörpers und des Durchflußmengenregelorgans parallel zueinander. So setzt man die durch die Stellorgane gegenüber der Strömung der Flüssigkeit in dem Abfüllventil erzeugten Störungen auf ein Minimum herab.
• Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung hat das Stellorgan des Ventilkörpers einen Antriebsschaft, der sich in axialer Richtung im rohrförmigen Gehäuse erstreckt, und das Stellorgan des Durchflußmengenregelorgans ein Antriebsrohr, das den Antriebsschaft umgibt. Auf diese Weise beseitigt man jedes Element, das sich quer zur Strömung erstreckt und man setzt die Störungen der Strömung noch weiter herab.
• Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden beim Studium der folgenden Beschreibung eines besonderen die Erfindung nicht einschränkenden Ausführungsbeispiels in Verbindung mit der einzigen beigefügten Figur deutlich, die eine axiale Schnittansicht durch ein erfindungsgemäßes Abfüllventil ist, wobei die linke Hälfte in einer Stellung mit geringer Durchflußmenge des Durchflußmengenregelorgans dargestellt ist, wohingegen die rechte Hälfte in einer Stellung mit starker Durchflußmenge des Durchflußmengenregelorgans dargestellt ist.
• Unter Bezugnahme auf die Figur hat das gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dargestellte Abfüllventil ein allgemein mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnetes rohrförmiges Gehäuse mit drei Abschnitten, einem Versorgungsabschnitt 1.1, in den eine Versorgungsleitung 2 mündet, die sich quer zum rohrförmigen Gehäuse erstreckt, einem Durchflußmengenregelabschnitt 1.2 mit einer Einschnürung 3 und einem Öffnungs-/Verschlußabschnitt 1.3, dessen unteres Ende eine Abflußöffnung 4 hat. Stromaufwärts der Abflußöffnung 4 hat der Endabschnitt 1.3 des rohrförmigen Gehäuses einen kegelförmigen Innenwandabschnitt 5. Die Abschnitte 1.2 und 1.3 sind miteinander über Anschlußstücke 6 verbunden, die ein schnelles Zerlegen und erneutes Zusammenbauen des Abfüllventils ermöglichen.
• Im Inneren des Abfüllventils befindet sich ein Ventilkörper 7 mit einem kegelförmigen Abschnitt 8, der sich gegenüber dem kegelförmigen Abschnitt 5 des rohrförmigen Gehäuses erstreckt und mit einem Antriebsschaft 9 verbunden ist, der sich in axialer Richtung im Inneren des rohrförmigen Gehäuses erstreckt und mit einem nicht gezeigten Betätigungsorgan verbunden ist.
• Gegenüber der Einschnürung 3 hat das Abfüllventil ein Durchflußmengenregelorgan 10, das gleitend auf dem Antriebsschaft 9 angeordnet und mit einem Antriebsrohr 11 verbunden ist, dessen äußeres Ende Vorsprünge 12 hat, die sich radial erstrecken und deren Stellung durch Nocken 13 gesteuert wird. In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Durchflußmengenregelorgan 10 elastisch in Richtung einer Stellung mit maximaler Öffnung durch eine Feder 14 rückgestellt, deren unteres Ende auf dem oberen Abschnitt des rohrförmigen Gehäuses zur Anlage kommt und deren oberes Ende auf den Stellvorsprüngen 12 zur Anlage kommt.
• Aus diesem Aufbau ergibt sich, daß die Stellung des Ventilkörpers 7 und die Stellung des Durchflußmengenregelorgans 10 so unabhängig voneinander gesteuert werden können, daß es möglich ist, das Abfüllventil dadurch arbeiten zu lassen, daß man den Ventilkörper 7 relativ zur Wand 5 immer in einer solchen Stellung anordnet, daß das Abfließen in dem Zwischenraum zwischen dem kegelförmigen Abschnitt 8 des Ventilkörpers 7 und dem kegelförmigen Abschnitt 5 des rohrförmigen Gehäuses 1 immer auf einen laminaren Bereich gebracht wird, während das Durchflußmengenregelorgan 10 ein Regeln der Durchflußmenge ermöglicht, die letztendlich durch die Abflußöffnung 4 abfließt. Dazu ist anzumerken, daß die Querstellung der Versorgungsöffnung 2 ein optimales Abfließen durch das Abfüllventil begünstigt, während die Gefahr der Bildung eines Wirbels im Inneren des Abfüllventils auf ein Minimum herabgesetzt wird.
• Das Rückstellen des Durchflußmengenregelorgans in Richtung einer Stellung mit maximaler Öffnung durch die Feder 14 ermöglicht, daß bei fehlender Regelung der Durchflußmenge, beispielsweise beim Reinigen des Abfüllventils, sichergestellt wird, daß die maximale Durchflußmenge an Flüssigkeit durch das Abfüllventil ablaufen kann.
• Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf das beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt und man kann Veränderungen bei der Ausführung vornehmen, ohne den Schutzumfang, wie er in den Ansprüchen festgelegt ist, zu verlassen.
• Insbesondere kann man, obwohl die Erfindung mit mechanischen Stellorganen beschrieben wurde, magnetische Stellorgane vorsehen, die ein Weglassen der Dichtungen 15 und 16 ermöglichen, die entsprechend zwischen dem rohrförmigen Gehäuse und dem Antriebsrohr 11 einerseits und zwischen dem Durchflußmengenregelorgan 10 und dem Antriebsschaft 9 andererseits angeordnet sind.

Claims (5)

1. Abfüllventil umfassend ein rohrförmiges Gehäuse (1) mit mindestens einem kegelförmigen Wandabschnitt (5), der an eine Abflußöffnung (4) angrenzt, und einem kegelförmigen Ventilkörper (7), der gegenüber dem kegelförmigen Wandabschnitt (5) angeordnet und mit einem Stellorgan (9) für seine Positionierung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Abfüllventil stromaufwärts des Ventilkörpers bezüglich einer Strömungsrichtung des Produktes ein Durchflußmengenregelorgan (10) hat, das mit einem gegenüberliegenden Wandabschnitt einen Durchgang mit einem in Abhängigkeit einer Stellung des Durchflußmengenregelorgans (10) veränderlichen Querschnitt abgrenzt, und daß das Durchflußmengenregelorgan (10) mit einem Stellorgan (11) verbunden ist, das unabhängig von dem Stellorgan des Ventilkörpers ist.

2. Abfüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellorgane des Ventilkörpers und das Durchflußmengenregelorgan parallel zueinander verlaufen.

3. Abfüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellorgan des Ventilkörpers einen Antriebsschaft (9) hat, der sich in axialer Richtung im rohrförmigen Gehäuse (1) erstreckt, und daß das Stellorgan des Durchflußmengenregelorgans (10) ein Antriebsrohr (11) hat, das den Antriebsschaft (9) umgibt.

4. Abfüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein Organ (14) zum Rückstellen des Durchflußmengenregelorgans (10) in Richtung einer Stellung mit maximaler Öffnung hat.

5. Abfüllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Versorgungsleitung (2) hat, die sich quer zum rohrförmigen Gehäuse erstreckt.