EP1049624B1

EP1049624B1 - Filler valve for liquids containing fibers

Info

Publication number: EP1049624B1
Application number: EP98959795A
Authority: EP
Inventors: Werner Ludwig
Original assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Current assignee: Tetra Laval Holdings and Finance SA
Priority date: 1998-01-24
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2002-02-13
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: EP1049624B2; DE19802692A1; EP1049624A1; AU1557199A; DE59803107D1; WO1999037543A1; US6279625B1; ES2170542T3; TW563695U; ES2170542T5

Description

Die Erfindung betrifft ein Ventil zum dosierten Abfüllen von Flüssigkeiten in Verpackungen, mit einem Gehäuse mit Zuführstutzen, vorderseitigem Mundstück und Austrittseinrichtung, miteinem in dem Gehäuse bewegbar angetriebenen, mit einem Ventilsitz in Eingriff bringbaren und vorn einen Ventilkegel sowie dahinter einen verdickten Mittelteil aufweisenden Verschließkörper und mit rückseitigen Abdichteinrichtungen, (siehe z.B. WO-A-95/26 906).The invention relates to a valve for metered filling of liquids in packaging, with a housing with feed nozzle, front mouthpiece and outlet device, with one movably driven in the housing, engageable with a valve seat and forward a valve cone and behind it a thickened central part and closing body with sealing devices on the back (see e.g. WO-A-95/26 906).

In Verpackungen werden in großen Mengen Flüssigkeiten verschiedener Arten, insbesondere im Lebensmittelbereich, abgefüllt. Hierfür verwendete Ventile bzw. Dosierventile weisen ein Gehäuse auf, in welchem ein Verschließkörper, der von hinten über den Zuführstutzen laufend mit der abzufüllenden Flüssigkeit angeströmt ist, intermittierend nach hinten zurück bewegt wird, um das Ventil zu öffnen, und wieder nach vorn gedrückt wird, um das Ventil zu schließen.Liquids of various types, in particular, are used in packaging in large quantities in the food sector. Valves or metering valves used for this have a Housing on, in which a closing body that runs from behind over the feed connector flowed with the liquid to be filled, is moved backwards intermittently, to open the valve and then push forward to close the valve.

Ein bekanntes Ventil gemäß den einleitenden Merkmalen erreicht das Ausströmen des flüssigen Füllgutes mit geringer Austrittsgeschwindigkeit bei ausreichend großen Füllmengen, so daß zum Beispiel bei der Abfüllung von Milch eine unerwünscht starke Schaumbildung in der Verpackung vermieden wird. Das bekannte Abfüllventil erfüllt auch eine weitere Bedingung, daß nämlich nach dem Schließen des Ventiles ein unerwünschtes Nachtropfen der Flüssigkeit verhindert wird. Hierzu wurden früher am auslaufseitigen Ende des Dosierventiles Siebe angeordnet, während das eingangs beschriebene, bekannte Ventil am austrittsseitigen Ende des Mundstückes eine Austrittsplatte aufweist, in welcher in Richtung der Längsachse des Mundstückes verlaufende, parallel zueinander angeordnete Bohrungen unter Bildung von Austrittslöchern angeordnet sind, deren Durchmesser zwischen 1 mm und 5 mm liegt. Rückwärtig von der Austrittsplatte, d.h. aufstromig von dieser, befindet sich bis zu dem Ventilkegel des Verschließkörpers ein Raum, in welchem die abzufüllende Flüssigkeit nach dem Schließen des bekannten Ventils unter anderem durch die Oberflächenspannung zurückgehalten wird, damit es kein Nachtropfen gibt.A known valve according to the introductory features achieves the outflow of the liquid Filling goods with a low exit speed with sufficiently large filling quantities, so that for For example, when filling milk, there is an undesirable amount of foam in the packaging is avoided. The known filling valve also fulfills another condition, namely that after closing the valve prevents undesired dripping of the liquid becomes. For this purpose, screens were previously arranged at the outlet end of the metering valve, while the known valve described at the outset end of the Mouthpiece has an outlet plate in which in the direction of the longitudinal axis of the Bores running parallel to each other, forming holes Outlet holes are arranged, the diameter of which is between 1 mm and 5 mm. To the rear of the exit plate, i.e. upstream from this, is up to the Valve cone of the closing body is a space in which the liquid to be filled after the Closing of the known valve is held back, inter alia, by the surface tension so that there is no dripping.

Mit Nachteil setzen sich die Austrittslöcher in der Austrittsplatte des bekannten Ventils dann zu, wenn Flüssigkeiten mit einem kleinen Faseranteil abgefüllt werden sollen. Dies geschieht häufig beim Abfüllen von Fruchtsäften, die vom Hersteller bewußt mit Faserstücken und anderen kleinen Partikeln vermischt bleiben sollen. Das bekannte Ventil erlaubt also nicht, Frucntsäfte oder dergleichen abzufüllen. Würde man nun die Austrittsöffnungen bei dem beKannten Ventil vergrößern, um die Verstopfungsgefahr zu verkleinern, dann würde die Flüssigkeit in dem beschriebenen Raum rückseitig von der Austrittsplatte nach dem Schließen des Ventils nicht mehr halten, und es ergäbe sich mit Nachteil das unerwünschte Nachtropfen. Hat sich erst einmal ein oder haben sich etwa sogar mehrere Austrittslöcher zugesetzt, dann leidet die Füllgenauigkeit des bekannten Ventils mit weiterem Nachteil.The outlet holes in the outlet plate of the known valve then become clogged, if liquids with a small fiber content are to be filled. This happens frequently When filling fruit juices, the manufacturer deliberately with fiber pieces and others small particles should remain mixed. So the known valve does not allow fruit juices or the like. Would you be the outlet openings on the known valve increase to reduce the risk of constipation, then the liquid in the not described space on the back of the outlet plate after closing the valve hold more, and there would be the disadvantage of unwanted dripping. Has only Once one or even several outlet holes are blocked, then the suffers Filling accuracy of the known valve with another disadvantage.

Abgesehen von der Anfälligkeit des bekannten Ventils gegen Partikel oder Fruchtfasern in den Flüssigkeiten ist in nachteiliger Weise der Fließstrahl des bekannten Ventils häufig unruhig und hat eine zu große Oberflächenrauhigkeit, so daß der in die Verpackung eintretende Strahl seitlich zuviel Luft mitreißt. Durch die Geometrie des bekannten Ventils enthält der Füllgutstrahl in nachteiliger Weise ferner eine radiale Strömungskomponente, durch welche ebenfalls der austretende Strahl unruhig wird.Apart from the susceptibility of the known valve to particles or fruit fibers in the Liquids, the flow jet of the known valve is often agitated and disadvantageous has too large a surface roughness so that the jet entering the packaging entrains too much air on the side. Due to the geometry of the known valve, the filling jet contains disadvantageously also a radial flow component, through which also the emerging beam becomes restless.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Ventil der eingangs genannten Art derart auszugestalten, daß sowohl wasserähnliche Flüssigkeiten als auch solche mit einem Faseranteil ohne Verstopfungsgefahr dosiert abgefüllt werden können und gleichzeitig ohne Relativbewegungen zwischen Verpackung und Austrittseinrichtung ein Flüssigkeitsstrahl mit wenig bis keiner eingeschlossenen Luft bei geringer Austrittsgeschwindigkeit erreicht wird.The object of the invention is therefore to design the valve of the type mentioned at the outset in such a way that that both water-like liquids and those with a fiber content without Risk of constipation can be filled in doses and at the same time without relative movements a liquid jet with little to none between the packaging and the outlet device trapped air is reached at a low exit speed.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß der verdickte Mittelteil des Verschließkörpers an seinem Umfangsbereich mit einem Kranz von sich in Richtung der Längsachse des Mundstückes erstreckenden Strömungskanälen versehen ist, die nach vorn und nach hinten offen in den durch das Gehäuse gebildeten Innenraum münden. Der Verschließkörper arbeitet wie im bekannten Fall unter Öffnen und Schließen des Ventiles dadurch, daß der Ventilkegel von seinem Sitz abhebt oder gegen den Sitz gedrückt wird. Ganz anders als bei dem bekannten Ventil befinden sich aber die Strömungskanäle in diesem sich intermittierend bewegenden Verschließkörper, nämlich im Umfangsbereich seines verdickten Mittelteiles. Zur Austrittseite hin ist das neue Ventil offen, d.h. es gibt nicht mehr eine Siebfläche oder eine Austrittsplatte, wie man dies früher als unerläßlich ansah, um ein Nachtropfen zu verhindern. Erfindungsgemäß ist ein Nachtropfen weitgehend auch ohne die Einwirkung einer Oberflächenspannung auf die Flüssigkeit unter dem Ventilsitz verhindert, und vorzugsweise gestaltet man den Raum unter bzw. vor dem Ventilsitz möglichst klein, und man stellt eine Verringerung bzw. ein Eliminieren des unerwünschten Nachtropfens fest.This object is achieved according to the invention in that the thickened central part of the Closure body at its peripheral area with a wreath from itself in the direction of Longitudinal axis of the mouthpiece extending flow channels is provided which forward and open to the rear into the interior formed by the housing. The closing body works as in the known case by opening and closing the valve, that the valve cone lifts off its seat or is pressed against the seat. Completely different than in the known valve, however, the flow channels are located in it intermittently moving closing body, namely in the peripheral region of its thickened Central part. The new valve is open towards the outlet side, i.e. there is no longer a screening surface or an exit plate, as was previously considered indispensable to prevent dripping prevent. According to the invention, dripping is largely without the action of a Prevents surface tension on the liquid under the valve seat, and preferably you make the space under or in front of the valve seat as small as possible, and you create one Reduction or elimination of unwanted dripping.

Durch die sich in Richtung der Längsachse des Mundstückes erstreckenden Strömungskanäle wird die Radialkomponente der einströmenden Flüssigkeit in eine laminare Strömung in den Strömungskanälen umgewandelt, so daß der austretende Flüssigkeitsstrahl so beruhigt ist, daß nahezu keine Luft in dem Strahl eingeschlossen wird und damit in die Flüssigkeit mitgerissen werden könnte. Auch bei dem neuen Ventil gelingt die dosierte Abfüllung der Flüssigkeit, ohne daß die Austrittsseite des Ventiles in die Verpackung eintauchen muß Der austretende Flüssigkeitsstrahl hat bei großer Menge eine geringe Grundgeschwindigkeit, und durch die kleine benetzte Fläche unter bzw. vor dem Ventilsitz ist das Nachtropfen minimiert, obgleich der vorn angeordnete Ventilkegel von einer Ringwand umgeben bleibt, so daß es beim Schließen des Ventils kein Spritzen gibt.Through the flow channels extending in the direction of the longitudinal axis of the mouthpiece the radial component of the inflowing liquid into a laminar flow in the Flow channels converted so that the exiting liquid jet is so calmed that almost no air is trapped in the jet and thus entrained in the liquid could be. With the new valve, too, the metered filling of the liquid succeeds without that the outlet side of the valve must be immersed in the packaging Liquid jet has a low basic speed with a large amount, and due to that Small wet area under or in front of the valve seat minimizes dripping, although the valve cone arranged at the front remains surrounded by an annular wall, so that it closes when closed there is no splashing of the valve.

Weiterhin ist es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn der Verschließkörper zwischen dem Ventilkegel vorn und dem Mittelteil einen vorderen Zylinder sowie zwischen dem Mittelteil und den rückseitigen Abdichteinrichtungen einen rückwärtigen Zylinder aufweist. Die Durchmesser des vorderen und des rückwärtigen Zylinders sind vorzugsweise kleiner als der des verdickten Mittelteils. Dadurch werden in Verbindung mit den etwa zylindermantelförmigen Seitenwandungen des Gehäuses Räume vor und hinter dem verdickten Mittelteil geschaffen, in denen sich die Flüssigkeit so bewegen kann, wie es ihr durch die Geometrie des Ventils aufgezwungen wird. Eintrittsseitig kann also die Flüssigkeit hinter dem Zuführstutzen spiralförmig in den Raum hinter dem verdickten Mittelteil bewegt werden, um dann in die Strömungskanäle einzutreten. in dem Raum um den vorderen Zylinder, der näherungsweise ein Ringraum ist, kann die Flüssigkeit ruhig weitergeführt werden, so daß die Strömung sich gewissermaßen beruhigen kann. Auf diese Weise kann auf die durchströmende Flüssigkeit nacheinander eine gewünschte Wirkung ausgeübt werden, wie zum Beispiel die Sammel- und Umlenkwirkung in dem Raum rückwärtig von dem verdickten Mittelteil, die Laminierwirkung der Strömungskanäle in dem Raum im Bereich des verdickten Mittelteiles und die Beruhigung in dem vorderen Raum vor dem verdickten Mittelteil. Dabei wird der Zuführstutzen seitlich angesetzt, so daß der Verschließkörper seinen Bewegungshub direkt in Ausströmrichtung, d.h. in Richtung der Längsachse des Mundstückes, ausführen kann.Furthermore, it is advantageous according to the invention if the closing body between the Valve cone in the front and the middle part of a front cylinder and between the middle part and the rear sealing means has a rear cylinder. The diameter the front and rear cylinders are preferably smaller than that of the thickened one Middle part. This is in connection with the approximately cylindrical jacket-shaped side walls of the housing created spaces in front of and behind the thickened middle section, in which the liquid can move as it is forced by the geometry of the valve becomes. On the inlet side, the liquid can spiral into the room behind the feed pipe be moved behind the thickened middle part, in order to then enter the flow channels. in the space around the front cylinder, which is approximately an annulus Liquid should be continued calmly, so that the flow calms down to a certain extent can. In this way, a desired one can be successively applied to the liquid flowing through Effects are exerted, such as the collecting and redirecting effect in the room to the rear of the thickened middle part, the laminating effect of the flow channels in the room in the area of the thickened middle part and the calming in the front room in front of the thickened middle part. The feed connector is attached laterally, so that the closing body its movement stroke directly in the outflow direction, i.e. in the direction of the longitudinal axis of the Mouthpiece, can perform.

Bis auf die erwähnten Ringräume vor und hinter dem verdickten Teil des Verschließk örpers füllt der Verschließkörper den etwa zylinderförmigen Innenraum des Gehäuses weitgehend aus. Die Durchmesser der Strömungskanäle sind im Vergleich zu den Austrittsöffnungen bekannter Ventile groß, betragen das Zwei- bis Zehnfache, vorzugsweise das Drei- bis Sechsfache. Dadurch ist eine Verstopfung der einzelnen Strömungskanäle durch in der abzufüllenden Flüssigkeit enthaltene Fasern oder Partikel praktisch ausgeschlossen.Fills up on the mentioned annular spaces in front of and behind the thickened part of the closure body the closing body largely covers the approximately cylindrical interior of the housing. The Diameters of the flow channels are better known compared to the outlet openings Valves large are two to ten times, preferably three to six times. As a result, the individual flow channels become blocked in the one to be filled Fibers or particles contained in liquid are practically excluded.

Günstig ist es gemäß der Erfindung weiterhin, wenn die Strömungskanäle durch am Umfang des Mittelteils des Verschließkörpers angeordnete, nach außen radial offene Strömungsnuten und/oder radial geschlossene Durchgangslöcher gebildet sind. Das erfindungsgemäße Ventil funktioniert sowohl mit Strömungskanälen nur in Form von außen radial offenen Stromungsnuten; und bei einer anderen Ausführungsform erreicht man ebenfalls gute Ergebnisse mit einem Ventil, dessen Strömungskanäle nur durch radial geschlossene Durchgangslöcher gebildet sind. Am besten allerdings arbeitet das neue Ventil dann, wenn man beide Arten von Strömungskanälen gleichzeitig und nebeneinander angeordnet vorsieht. So können beispielsweise die radial geschlossenen Durchgangslöcher in geringem radialem Abstand vom Außenumfang des Mittelteils angeordnet sein und die radial außen offenen Strömungsnuten jeweils zwischen zwei Durchgangslöchern direkt an der Umfangsoberfl äche ausgestaltet sein. Sieht man sowohl den Kranz von Durchgangslöchern als auch den von Strömungsnuten gleichzeitig vor, dann erreicht man optimale Öffnungsflächen im Verhältnis zu dem zur Verfügung stehenden Querschnitt. Die zu durchströmende Querschnittsfläche liegt dann auf sehr kleinem Raum im Bereich dieser beschriebenen Kränze unter Schaffung eines großen Durchtrittsquerschnittes fürdie abzufüllende Flüssigkeit. Wählt man als Beispiel diejenige Ausführungsform, bei welcher nur die Strömungsnuten eingesetzt werden, dann kann man diese so tief, d.h. mit einem so großen radialen Tiefenmaß ausführen, daß sich eine Art Schaufel oder Flügel zwischen jeweils zwei Nuten ergibt.It is also advantageous according to the invention if the flow channels pass through the circumference of the Flow grooves arranged radially open to the outside are arranged in the middle part of the closing body and / or radially closed through holes are formed. The valve according to the invention works with flow channels only in the form of radially open flow grooves from the outside; and in another embodiment good results are also achieved with a valve whose flow channels only through radially closed through holes are formed. However, the new valve works best when you have both types of Provides flow channels arranged simultaneously and side by side. For example the radially closed through holes at a small radial distance from Be arranged outer periphery of the middle part and the radially outside open flow grooves between two through holes directly on the circumferential surface. You can see both the ring of through holes and that of flow grooves at the same time, then you achieve optimal opening areas in relation to the available standing cross section. The cross-sectional area to be flowed through is then very small Space in the area of these described wreaths, creating a large passage cross-section for the liquid to be filled. If you select that embodiment as an example, which only the flow grooves are used, then you can deepen them, i.e. With execute such a large radial depth measurement that there is a kind of blade or wing between two grooves.

Die Strömungskanäle im Umfangsbereich des Verschließkörpers wirken wie ein Laminator. Die Länge des verdickten Mittelteils des Ventilkörpers kann als Laminator verstanden werden. Dieser Laminator eliminiert praktisch jede Radialkomponente in dem Strom der durch die Strömungskanäle sich bewegenden Flüssigkeit.The flow channels in the peripheral area of the closing body act like a laminator. The Length of the thickened central part of the valve body can be understood as a laminator. This laminator virtually eliminates any radial component in the flow through the Flow channels moving liquid.

Es wurde oben bereits ausgeführt, daß durch die seitliche Zuführung der abzufüllenden Flüssigkeit in das Dosierventil eine Radialkomponente im Bereich um den hinteren Zylinder zwangsläufig entsteht. Würde man diese Radialkomponente nicht weitestgehend eliminieren, dann würde der Strahl der aus dem Ventil austretenden und in die Verpackung eintretenden Flüssigkeit aufreißen, und beim Herabfallen in die Verpackung würde Luft in die Flüssigkeit hereingerissen werden. Im Falle von Milch oder anderen sensiblen Flüssigkeiten würde dies zur Schaumbildung führen mit den sich daraus ergebenden, bekannten Nachteilen. Man hat weiterhin festgestellt, daß ein etwa vertikal nach unten fallender Strahl mit erheblich mehr Luft vermischt wird, wenn der Flüssigkeitsstrahl eine rauhere Oberfläche und eine größere Querschnittsfl äche hätte. Beides aber wird durch eine etwa vorhandene Radialkomponente in der Strömung begünstigt. Der Laminator eliminiert erfindungsgem äß diese Radialkomponente und ermöglicht daher einen Fließstrahl geringerer Querschnittsfläche und glatterer Oberfläche. It has already been stated above that by the lateral supply of the filling Liquid in the metering valve is a radial component in the area around the rear cylinder inevitably arises. If you didn't eliminate this radial component as much as possible, then the jet would come out of the valve and into the package Tear up liquid, and if it falls into the packaging, air would enter the liquid be swept away. In the case of milk or other sensitive liquids, this would result in Foam formation leads to the known disadvantages resulting therefrom. One has further found that an approximately vertically downward jet with significantly more air is mixed when the liquid jet has a rougher surface and a larger one Cross-sectional area. However, both are due to an existing radial component in favored the flow. According to the invention, the laminator eliminates this radial component and therefore enables a flow jet with a smaller cross-sectional area and a smoother surface.

Der wesentliche Teil der Erfindung ist dieser Laminator, mit dem sowohl wasserähnliche Flüssigkeiten als auch solche mit einem Faseranteil oder anderen Feststoffen abzufüllen gestattet wird. Durch die verhältnismäßig großen Durchmesser der Strömungskanäle im Vergleich zu den bisherigen Abfüllventilen wird nicht nur ein Verstopfen vermieden, sondern es gelingt auch aus den vorstehend erläuterten Gründen die Bildung eines weitgehend luftfreien Flüssigkeitsstrahles mit glatter Oberfläche.The essential part of the invention is this laminator, with which both water-like Fill liquids as well as those with a fiber content or other solids is allowed. Due to the relatively large diameter of the flow channels in the Compared to the previous filling valves, not only clogging is avoided, it is avoided For the reasons explained above, the formation of a largely air-free succeeds Liquid jet with a smooth surface.

Die Erfindung ist weiterhin mit Vorteil dadurch gekennzeichnet, daß die im Übergangsbereich zwischen Ventilkegel und vorderem Zylinder befindliche Dichtfläche mit dem Ventilsitz im Mundstück in Eingriff bringbar ist und der Ventilkegel in einen freien Raum zwischen Ventilsitz und vorderer Außenkante des Mundstückes ragt. Der Verschließkörper weist von vorn nach hinten bzw. in der am meisten üblichen vertikalen Anordnung des Ventiles in den Abfüllmaschinen von unten nach oben (entgegen der Strömungsrichtung) hinter dem Ventilkegel den vorderen Zylinder, dahinter den Mittelteil und hinter diesem den rückwärtigen Zylinder auf. Der Ventilkegel erweitert sich bis zu einer kreisringförmigen Oberfläche, welche die Dichtfläche des Verschließkörpers darstellt. Durch die vertikale Auf- und Abbewegung bzw. das intermittierende Bewegen des Verschließkörpers nach vorn und nach hinten wird diese Dichtfläche mit dem Ventilsitz im Mundstück in Eingriff oder von diesem Ventilsitz außer Eingriff gebracht. Diese Maßnahme ist zwar auch bei anderen bekannten Ventilen mit einem Ventilkegel üblich. Erfindungsgemäß ragt nun aber der Ventilkegel abstromseitig oder vorn vor dem Ventilsitz in einen freien Raum. Dieser Raum befindet sich zwischen dem Ventilsitz und einer vorderen Außenkante des Mundstückes. In diesem freien Raum kann bei dem erfindungsgemäßen Ventil die Flüssigkeit ohne wesentliche Drosselungseffekte abströmen. Das war bei den älteren Ventilen nicht der Fall, weil bei diesen am äußersten Ende stets ein Sieb, eine Lochplatte oder dergleichen angeordnet war. Durch die Maßnahmen gemäß der Erfindung gibt man hingegen die Lehre, daß die abzufüllende Flüssigkeit nur in den Strömungskanälen, d.h. nur in dem Laminator, eine Behandlung erfährt, in welcher nämlich die Radialkomponente der Strömung eliminiert wird. Sobald die Flüssigkeit die Strömungskanäle verläßt, gelangt sie in einen im wesentlichen freien Innenraum, in welchem das Abströmen ungehindert erfolgen kann. Dieses Abströmen beginnt also schon - bei geöffnetem Ventil - in dem Raum neben dem vorderen Zylinder und setzt sich dann über den Ventilsitz nach vorn bzw. unten in den freien Raum fort.The invention is furthermore advantageously characterized in that in the transition area between the valve plug and the front cylinder sealing surface with the valve seat in the Mouthpiece can be brought into engagement and the valve cone in a free space between the valve seat and protrudes the front outer edge of the mouthpiece. The closing body points from the front in the rear or in the most common vertical arrangement of the valve in the filling machines from bottom to top (against the direction of flow) behind the valve cone front cylinder, behind the middle part and behind this the rear cylinder. The Valve cone extends to an annular surface, which the sealing surface of the Represents closure body. Through the vertical up and down movement or the intermittent Moving the closing body forwards and backwards, this sealing surface with the Valve seat engaged in the mouthpiece or disengaged from this valve seat. This The measure is also common in other known valves with a valve cone. According to the invention, however, the valve cone now projects in front of the valve seat on the downstream side or in front a free space. This space is between the valve seat and a front one Outer edge of the mouthpiece. In this free space in the valve according to the invention drain the liquid without significant throttling effects. That was with the older ones Valves are not the case, because at these ends there is always a sieve, a perforated plate or the like was arranged. The measures according to the invention, however, give the teaching that the liquid to be filled is only in the flow channels, i.e. only in that Laminator, undergoes a treatment in which the radial component of the flow is eliminated. As soon as the liquid leaves the flow channels, it gets into an im essential free interior space in which the outflow can take place unhindered. This So the outflow begins - with the valve open - in the room next to the front Cylinder and then continues forwards or downwards into the free space via the valve seat.

Zwischen der Oberfläche des Ventilkegels innen und dem Ventilsitz außen wird die eigentliche Austrittsfläche des Dosierventils gemäß der Erfindung gebildet. Die Größe dieser Ringfläche bestimmt den Durchtrittsquerschnitt und damit die pro Zeiteinheit strömende Flüssigkeitsmenge. Ersichtlich besteht der Wunsch, diesen Durchtrittsquerschnitt möglichst groß zu gestalten, um für ein großen Flüssigkeitsvolumen die geringstmögliche Austrittsgeschwindigkeit zu erreichen. The actual is between the surface of the valve cone inside and the valve seat outside Exit surface of the metering valve is formed according to the invention. The size of this ring area determines the passage cross-section and thus the amount of liquid flowing per unit of time. Obviously there is a desire to make this passage cross-section as large as possible in order to to achieve the lowest possible exit speed for a large volume of liquid.

Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erreichen hier im Vergleich zu bekannten Ventilen hervorragende Ergebnisse.The measures according to the invention achieve excellent results compared to known valves Results.

Der freie Raum im Bereich des Vorderendes des Mundstückes unter bzw. vor dem Ventilsitz wird gemäß der Erfindung zweckmäßigerweise klein gehalten. Dann wird nämlich das Nachtropfen vernachl ässigbar klein oder gar eliminiert. Wenn die Flüssigkeit nach Vorbeiströ men am Ventilsitz ohnehin keinerlei Beeinflussung mehr zu erfahren braucht, kann dieser freie Raum in Längsrichtung des Mundstückes gesehen kurz ausgestaltet werden. Je kürzer die ringförmige Außenwand, umso kleiner dieser freie Raum. Zur Vermeidung von unkontrolliertem Abspritzen der Flüssigkeit nach außen beim Schließen des Ventiles kann allerdings die Wand des Mundstücks vorne und damit die Länge des freien Raumes nicht beliebig kurz gemacht werden. Es gelingt aber eine Optimierung, sobald das Spritzen beseitigt ist. Größer braucht der freie Raum dann nicht gestaltet zu werden, und man kann seine inneren Oberflächen sogar mit einem Material beschichten oder aus einem solchen herstellen, bei welchem die betreffenden Flüssigkeiten sehr schnell ablaufen. Dann können sich nämlich keine Tropfen bilden und das Nachtropfen hört auf.The free space in the area of the front end of the mouthpiece under or in front of the valve seat is expediently kept small according to the invention. Then that will be Dripping is negligibly small or even eliminated. When the liquid flows past This free space can no longer be influenced at the valve seat anyway seen short in the longitudinal direction of the mouthpiece. The shorter the ring-shaped Outside wall, the smaller this free space. To avoid uncontrolled spraying the liquid to the outside when closing the valve, however, the wall of the Mouthpiece in front and thus the length of the free space cannot be made as short as desired. However, an optimization succeeds as soon as the spraying is eliminated. The free one needs bigger ones Then space not to be designed, and you can even use its inner surfaces coat or produce from a material in which the concerned Liquids drain very quickly. Then no drops can form and that Dripping stops.

Günstig ist es weiterhin, wenn erfindungsgem äβ der freie Raum zwischen dem Ventilsitz und der vorderen Außenkante des Mundstückes in seinem hinteren Bereich, der auf ein Viertel bis zwei Drittel der axialen Länge vor dem Ventilsitz liegt, von einer im Querschnitt ballig ausgestalteten Oberfläche gebildet ist. Mit anderen Worten wird der freie Raum unterteilt in einen balligen Teil, der von der Gesamtlänge ein Viertel bis zwei Drittel einnimmt und einen etwa zylindrischen Teil, welcher den restlichen Anteil der axialen Länge dieses freien Raumes zwischen Ventilsitz und Außenkante des Mundstückes einnimmt. Der ballige hintere Bereich des freien Raumes erweitert sich im Querschnitt von einem kleineren inneren Winkel β zu einem größeren äußeren Winkel α. Während letzterer nur einem besseren Einführen oder Ausgestalten des Ventilsitzes dient, spielt der kleinere, innere Winkel β für das Strömungsbild der Flüssigkeit eine Rolle. Verändert man nämlich den vorderen bzw. unteren oder kleineren Winkel β, dann verändert man die Durchtrittsgeschwindigkeit der Flüssigkeit. Versuche haben ergeben, daß eine günstige Ausführungsform gut funktioniert, wenn der Winkel β zwischen 8° und 30°, vorzugsweise zwischen 10° und 25° liegt. Diese betrachtete günstige Ausführungsform erlaubt den Transport von 1,5 Liter Flüssigkeit in 5 Sekunden, bei einer anderen Ausführungsform sogar in 4,2 Sekunden.It is also advantageous if, according to the invention, the free space between the valve seat and the front outer edge of the mouthpiece in its rear area, which is up to a quarter two thirds of the axial length lies in front of the valve seat, of a crowned cross section designed surface is formed. In other words, the free space is divided into a crowned part that takes up a quarter to two thirds of the total length and one about cylindrical part, which is the remaining part of the axial length of this free space between the valve seat and the outer edge of the mouthpiece. The spherical rear area of the free space widens in cross section from a smaller inner angle β to one larger outer angle α. While the latter only introduces or designs better serves the valve seat, the smaller, inner angle β plays for the flow pattern of the liquid a role. If you change the front or lower or smaller angle β, then you change the passage speed of the liquid. Experiments have shown that a cheap embodiment works well when the angle β is between 8 ° and 30 °, is preferably between 10 ° and 25 °. This considered favorable embodiment allows the transport of 1.5 liters of liquid in 5 seconds, in another embodiment even in 4.2 seconds.

Vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn innerhalb des freien Raumes zwischen dem Ventilsitz und der vorderen Außenkante des Mundstückes eine ringförmige Abreißkante angebracht ist. Diese wird durch zwei näherungsweise unter 90° gegeneinander angestellte Flächen derart gebildet, daß die Abreißkante ringförmig ist. Sie liegt vorzugsweise in einer etwa horizontalen Ebene, d.h. quer zur Längsachse des Mundstückes; und zwar auf der Höhe, welche den vorderen zylindrischen Teil des freien Raumes von dem hinteren balligen Teil trennt. Diese ringförmige Kante sorgt für das Abreißen der herausströmenden Flüssigkeit. Dadurch ist der am weitesten vorn liegende, zylindrische Raum bezüglich Spritzeffekt und dergleichen nicht mehr kritisch.It is also advantageous according to the invention if within the free space between the Valve seat and the front outer edge of the mouthpiece an annular tear-off edge is appropriate. This is set against each other by two approximately at 90 ° Surfaces formed such that the tear-off edge is annular. It is preferably approximately horizontal plane, i.e. transverse to the longitudinal axis of the mouthpiece; and at the height which separates the front cylindrical part of the free space from the rear spherical part. This ring-shaped edge ensures that the liquid flowing out is torn off. This makes the no more forward cylindrical space in terms of spray effect and the like critical.

Die Erfindung ist weiterhin vorteilhaft dadurch ausgestaltet, daß der Außendurchmesser des verdickten Teiles des Verschließkörpers größer ist als der Außendurchmesser des vorderen Zylinders und beide Außendurchmesser größer sind als der Außendurchmesser des rückwärtigen Zylinders. Bei dem Ventil gemäß der Erfindung hat man gefunden, daß der Außendurchmesser des vorderen Zylinders sowohl mit dem Austrittsquerschnitt der Flüssigkeit am Ventilsitz als auch mit dem Laminator zusammenwirkt. So kann beispielsweise der Außendurchmesser des vorderen Zylinders nicht zu stark verkleinert werden, weil sonst die ringförmige Austrittsfläche für die Flüssigkeit zu klein würde. Andererseits wird der besagte Durchmesser durch den Laminator, d.h. den Durchmesser der Strömungskanäle, zu größeren Werten hin begrenzt, denn je größer der Außendurchmesser des vorderen Zylinders ist, umso kleiner wird die Fläche der Summe der Querschnittsfl ächen der Strömungskanäle.The invention is further advantageously designed in that the outer diameter of the thickened part of the closure body is larger than the outer diameter of the front Cylinder and both outer diameters are larger than the outer diameter of the rear cylinder. In the valve according to the invention it has been found that the Outside diameter of the front cylinder both with the outlet cross section of the liquid on the valve seat and with the laminator. For example, the The outer diameter of the front cylinder must not be reduced too much, otherwise the annular exit surface for the liquid would be too small. On the other hand, the said Diameter through the laminator, i.e. the diameter of the flow channels, to larger ones Values limited, because the larger the outer diameter of the front cylinder, the more the area of the sum of the cross-sectional areas of the flow channels becomes smaller.

Bei einem beispielsweise gewählten Ventil hat man 47 mm als Außendurchmesser des verdickten Mittelteiles des Verschließkörpers gewählt. Seine Funktion besteht darin, die in radialer Weise zugeführte Flüssigkeit oberhalb des Verschließkörpers in dem Raum um den rückwärtigen Zylinder aufzunehmen und dort die Flüssigkeit gleichmäßig über die Eintrittsflä chen der einzelnen Strömungskan äle zu verteilen. Die sich auf dieser Höhe ergebende Kreislinie stellt das rückwärtige oder hintere Ende des Laminatorbereiches dar, wo sich sozusagen eine obere Laminatorkante ergibt. Diese sollte im Betrieb auch bei nach rückwärts hochgezogenem Verschließkörper nicht hinter bzw. über die Eintrittskante zu liegen kommen, welche die Unterkante bzw. Vorderkante des Zuführstutzens darstellt. Im geschlossenen Zustand des Ventiles sollte also die obere Laminatorkante um eine Hublänge vor bzw. unter der Eintrittskante des Zuführstutzens liegen.For example, a valve chosen has an outer diameter of 47 mm thickened middle part of the closing body selected. Its function is that in radially supplied liquid above the closure body in the space around the rear cylinder and there the liquid evenly over the entry surfaces to distribute the individual flow channels. The resulting circular line at this height the rear or rear end of the laminator area, where there is an upper one, so to speak Laminator edge results. This should also be in operation when the machine is pulled backwards The closing body does not come to lie behind or over the leading edge which the Represents lower edge or front edge of the feed connector. In the closed state of the The upper laminator edge should be a stroke length in front of or below the leading edge of the feed connector.

Durch die Auswahl der Außendurchmesser der drei Teile des Verschließkörpers in der vorstehend empfohlenen Weise funktioniert das neue Ventil sehr gut, d.h. im rückwärtigen Teil neben dem rückwärtigen Zylinder wird die Flüssigkeit gesammelt und gleichmäßig den Strömungskanälen zugeführt, in den Strömungskanälen in dem verdickten Mittelteil des Verschließkörpers erfolgt das Eliminieren der Radialkomponente der Strömung, und neben dem vorderen Zylinder wird die abströmende Flüssigkeit beruhigt. By selecting the outside diameter of the three parts of the closing body in the In the manner recommended above, the new valve works very well, i.e. in the back part next to the rear cylinder, the liquid is collected and evenly Flow channels supplied, in the flow channels in the thickened central part of the Closure body eliminates the radial component of the flow, and next to that the outgoing liquid is calmed in the front cylinder.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform. bei welcher der Durchmesser der Strömungskanäle zwischen 5 und 7 mm beträgt, ist die Länge des verdickten Teiles des Verschließkörpers etwa das 1,5-fache seines Außendurchmessers. Der Fachmann kann bei Beachtung dieser Lehre ohne zeitaufwendige Auswahlverfahren ein günstig arbeitendes Ventil aufbauen.In a preferred embodiment. at which the diameter of the flow channels is between 5 and 7 mm, the length of the thickened part of the closure body is approximately 1.5 times its outer diameter. The specialist can observe this teaching Set up a cheap valve without time-consuming selection procedures.

Dabei hat es sich weiterhin als günstig erwiesen, wenn der Durchmesser der Durchgangsl öcher etwa ein Zehntel der axialen Länge des verdickten Teiles des Verschließkörpers beträgt. Zwar besteht grundsätzlich die Tendenz, die axiale Länge des verdickten Mittelteiles des Verschließkörpers möglichst groß zu machen. Dies ist aber ein praktisch nicht realisierbarer Wunsch, denn man kann den Laminatorbereich durch den Aufbau und die Gestalt der Gesamtvorrichtung und damit auch des Gehäuses nicht unbegrenzt lang formen. So muß beispielsweise für den Beruhigungsbereich eine solche Länge verbleiben, daß die Flüssigkeit um den vorderen Zylinder herum ruhig strömen und das Strömungsbild sich weiter beruhigen kann. Für den Laminator hat man gefunden, daß sein Außendurchmesser, d.h. der des verdickten Mittelteils des Verschließkörpers, kleiner sein soll als seine Länge.It has also proven to be advantageous if the diameter of the through holes is about a tenth of the axial length of the thickened part of the closure body. Though there is basically a tendency to the axial length of the thickened central part of the closure body to make it as big as possible. However, this is a practically not feasible Desire, because you can the laminator area by the structure and shape of the Do not mold the entire device and thus the housing for an unlimited period of time. So must For example, such a length remains for the calming area that the liquid Flow calmly around the front cylinder and the flow pattern calm down further can. It has been found for the laminator that its outside diameter, i.e. that of thickened middle part of the closing body, should be smaller than its length.

Es ergibt sich für den Fachmann bei sorgfältiger Betrachtung des Verschließkö rpers und seiner Gestaltung auch, daß der Außendurchmesser des vorderen Zylinders nicht größer sein darf als der Innendurchmesser des Kranzes der Durchtrittslöcher.It results for the person skilled in the art after careful consideration of the closure body and its body Design also that the outer diameter of the front cylinder must not be larger than the inside diameter of the rim of the through holes.

Der Außendurchmesser des rückwärtigen Zylinders kann deshalb kleiner als der des vorderen Zylinders sein, weil in dem rückwärtigen Bereich um den rückwärtigen Zylinder herum nicht wie vorn ein Ventilsitz und damit ein Ausströmquerschnitt gebildet wird.The outer diameter of the rear cylinder can therefore be smaller than that of the front Be cylinders because in the rear area around the rear cylinder is not like a valve seat and thus an outflow cross section is formed at the front.

Mit Vorteil kann der Fachmann das Ventil weiter dadurch ausgestalten, daß erfindungsgem äß die Länge des verdickten Mittelteiles des Verschließkörpers größer ist als die Länge des vorderen Zylinders. Bei dieser Ausgestaltung wird eine Länge der Strömungskanäle erreicht, durch welche die einzelnen aus den Durchgangsl öchern austretenden Flüssigkeitsstrahlen sich zusammenschließen und zu einem einzigen Strahl vorn unten vereinigen können. Dieser vereinigte Strahl kann dann um den vorderen Zylinder des Verschließkegels und nach vorn um den Ventilkegel herum in beruhigter Form (Strömungsbild) ausströmen.The person skilled in the art can advantageously design the valve further in that according to the invention the length of the thickened central part of the closing body is greater than the length of the front cylinder. With this configuration, a length of the flow channels is achieved, through which the individual liquid jets emerging from the through holes merge and combine into a single beam at the bottom front. This The combined jet can then move around the front cylinder of the locking cone and forward Flush out the valve cone in a calm form (flow pattern).

Durch die Anordnung des Ventilsitzes im Abstand unter dem verdickten Mittelteil des Verschließkörpers wird bei geschlossenem Ventil der gesamte unter dem Ventilsitz befindliche Raum entleert und mit geeigneten Maßnahmen, von denen einige oben beschrieben sind, frei gegen Nachtropfen ausgestaltet. Im Bereich des Laminators, d.h. im Bereich der Strömungskanäle, braucht auf die Oberflächenspannung der jeweiligen Flüssigkeit nicht mehr besondere Rücksicht genommen zu werden. In dem verdickten Mittelteil des Verschließkörpers erfoigt lediglich ein Laminierungseffekt, dem nach vorn unten ein Beruhigungsbereich folgt. Diese günstigen Funktionseigenschaften werden durch Strömungskanäle mit verhältnismäßig großem Durchmesser im Vergleich zu bekannten Ventilen erreicht. Ohne Spritzen und Nachtropfen können mit dem neuen Ventil auch Fruchtsäfte dosiert abgefüllt werden. Die Strömungskanäle in dem mittleren verdickten Teil des Verschließk örpers können durch Fräsen und Bohren ohne großen Fertigungsaufwand hergestellt werden.By arranging the valve seat at a distance below the thickened middle part of the closing body If the valve is closed, the entire one located under the valve seat Space emptied and free with appropriate measures, some of which are described above designed to prevent dripping. In the area of the laminator, i.e. in the area of the flow channels, no longer needs special on the surface tension of the respective liquid To be considered. Required in the thickened middle part of the closing body just a lamination effect followed by a calming area towards the bottom. This Favorable functional properties are due to relatively large flow channels Diameter reached compared to known valves. Without splashing and dripping With the new valve, fruit juices can also be dispensed in doses. The flow channels in the middle thickened part of the capping body by milling and drilling without large manufacturing costs are produced.

Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen einer bevorzugten Ausführungsform. Es zeigen:

Figur 1: perspektivisch das neue Füllventil ohne Verrohrung und ohne eine Trägerplatte, in geschlossenem Zustand, zur deutlicheren Darstellung mit außen abgebrochenem Gehäuse und Mundstück,
Figur 2: eine vertikal genommene Querschnittsansicht für das Abfüllventil im Aufbau der Figur 1,
Figur 3: eine vertikale Querschnittsansicht des Mundstückes in ausgebautem Zustand,
Figur 4: eine vertikale Querschnittsansicht des rückseitig und über den Abdichteinrichtungen angeordneten Gleitstückes,
Figur 5: eine horizontale Querschnittsansicht des Gleitstückes der Figur 4 entlang der Linie V-V der Figur 4,
Figur 6: die Seitenansicht des Verschließkörpers in ausgebautem Zustand,
Figur 7: eine vertikale Querschnittsansicht des Verschließkö rpers entlang der Linie VII-VII der Figur 6, und
Figur 8: in vergrößertem Maßstab die Draufsicht auf den Verschließkörper der Figur 6.

Further advantages, features and possible uses of the present invention will become apparent from the following description in conjunction with the accompanying drawings of a preferred embodiment. Show it:

Figure 1: in perspective the new filling valve without piping and without a support plate, in the closed state, for clearer illustration with the housing and mouthpiece broken off on the outside,
Figure 2: 2 shows a vertical cross-sectional view for the filling valve in the construction of FIG. 1,
Figure 3: a vertical cross-sectional view of the mouthpiece in the disassembled state,
Figure 4: 3 shows a vertical cross-sectional view of the slide piece arranged on the back and above the sealing devices,
Figure 5: 4 shows a horizontal cross-sectional view of the slider of FIG. 4 along the line VV of FIG. 4,
Figure 6: the side view of the closure body in the disassembled state,
Figure 7: a vertical cross-sectional view of the closure body along the line VII-VII of Figure 6, and
Figure 8: the plan view of the closure body of Figure 6 on an enlarged scale.

Auf dem halbzylindrischen, zur Seite hin offenen Oberteil 31 eines mit diesem verbundenen, darunter angeordneten Halters 7 ist ein pneumatischer Zylinder 30 mit Kolbenstange 20 befestigt. Vorderseitig bzw. unten ist die Kolbenstange 20 mit einer Schraube 9 verschraubt, welche durch ein Gleitstück 8 ragt und gleichzeitig von der Rückseite her mit dem Ansatz 21 des allgemein mit 3 bezeichneten Verschließkörpers so verschraubt ist, daß dadurch das Gleitstück 8 mit dem Verschließkörper 3 fest verbunden wird.On the semi-cylindrical upper part 31, which is open to the side, of an associated, holder 7 arranged below is a pneumatic cylinder 30 with piston rod 20 attached. The piston rod 20 is screwed to the front or below with a screw 9, which protrudes through a slider 8 and at the same time from the rear with the neck 21st of the closure body, generally designated 3, is screwed in such a way that the Slider 8 is firmly connected to the closing body 3.

Den Halter 7 umgreift das Gehäuse 1, an welchem unten ein Mundstück 2 angebracht ist. Letzteres wird nachfolgend ausführlicher in Verbindung mit Figur 3 beschrieben. Gestrichelt ist in dieser wie auch in Figur 4 die Längsachse 16, die mit der Längsachse des Mundstückes 2 zusammenfällt, gezeigt. In Richtung dieser Längsachse ist der Verschließkörper 3 in Richtung des Doppelpfeiles 26 lotrecht auf- und abbewegbar angeordnet, von dem Pneumatikzylinder 30 angetrieben. Ein Zuführstutzen 24 mündet seitlich oben im Gehäuse 1, wo sich der obere, rückseitige Teil des Verschließkörpers 3 befindet. Dieser ist über eine Membran 5 aus Gummi oder Silikon abgedichtet.The holder 7 encompasses the housing 1, on which a mouthpiece 2 is attached below. The latter is described in more detail below in connection with FIG. 3. Is dashed in this, as in FIG. 4, the longitudinal axis 16, which is aligned with the longitudinal axis of the mouthpiece 2 coincides, shown. The closing body 3 is in the direction of this longitudinal axis of the double arrow 26 arranged vertically up and down, from the pneumatic cylinder 30 driven. A feed nozzle 24 opens laterally at the top in the housing 1, where the upper, rear part of the closure body 3 is located. This is made of a rubber membrane 5 or silicone sealed.

In dem Ansatz 21 am rückseitigen Ende des Verschließkörpers 3 sitzt eine Paßfeder 6, die in der nicht gezeigten Nut des Gleitstückes 8 gegen Verdrehen sichert. Das Gleitstück 8 sorgt für eine Gleitbewegung in der Bohrung des Halters 7. Der Halter 7 ist mit einer Mutter 11 mit dem Gehäuse 1 verschraubt. Eine gleichartige Mutter 12 verbindet das Gehäuse 1 mit dem Mundstück 2, wo ein O-Ring 13 dazwischen eingeklemmt wird, dessen Sitz nach aseptischen Gesichtspunkten gestaltet ist. Damit sind das Gehäuse 1 und das Mundstück 2 abgedichtet miteinander verbunden.In the approach 21 at the rear end of the closing body 3 is a key 6, which in the not shown groove of the slider 8 secures against rotation. The slider 8 ensures a sliding movement in the bore of the holder 7. The holder 7 is with a nut 11 with the Screwed housing 1. A similar nut 12 connects the housing 1 with the Mouthpiece 2, where an O-ring 13 is clamped in between, the seat of which is aseptic Aspects is designed. So that the housing 1 and the mouthpiece 2 are sealed connected with each other.

Auf der äußeren Oberfläche des Mundstückes 2 befindet sich in dessen unterem Bereich (unteres Drittel neben der vorderen Außenkante 14 des Mundstückes 2) ein O-Ring 15, der das Ventil gegen einen außen unten zum Beispiel angeordneten Hygieneraum bzw. Sterilbereich einer Füllmaschine abdichtet.On the outer surface of the mouthpiece 2 is located in the lower area (lower third next to the front outer edge 14 of the mouthpiece 2) an O-ring 15 that the Valve against a hygiene room or sterile area arranged on the outside, for example below seals a filling machine.

Die Montage ist so gestaltet, daß man das Gleitstück 8 in den Halter 7 hineinsteckt. Von unten wird dann der Verschließkörper 3 mit der übergestülpten, drehsymmetrich und becherförmig ausgestalteten Membran 5 nach oben eingesteckt, wobei die Paßfeder 6 dann schon in die Nut eingelegt ist. Der Ansatz 21 am rückseitigen Ende des Verschließkörpers 3 ragt nun nach oben in eine entsprechende mittige Ausnehmung des Gleitstückes 8 und wird mit dem unteren Teil der Schraube 9 verschraubt, wonach oben die Verbindung mit der Kolbenstange 20 und dem pneumatischen Antriebszylinder 30 erfolgt. Mit dem Verschrauben mittels der Überwurfmutter 11 könnte sich die Membran 5 verdrehen, und deshalb kann man von unten in das Gehäuse 1 hineinsehen und prüfen, ob die Membran 5 richtig plaziert ist. Sitzt die Membran 5 exakt und in gewünschter Stellung, dann wird das Mundstück 2 von unten aufgeschraubt. Die Luft oberhalb und rückseitig hinter der Membran 5 kann durch den Spalt 10 am Gleitstück 8 nach oben entweichen, so daß kein Vakuum oder Überdruck in dem Raum hinter der Membran 5 entstehen kann.The assembly is designed so that the slide 8 is inserted into the holder 7. From underneath then the closure body 3 with the slipped, rotationally symmetrical and cup-shaped configured membrane 5 inserted upwards, the key 6 then already in the groove is inserted. The approach 21 at the rear end of the closing body 3 now projects upwards in a corresponding central recess of the slider 8 and is with the lower part screwed the screw 9, after which the connection with the piston rod 20 and the pneumatic drive cylinder 30 takes place. With screwing using the union nut 11, the membrane 5 could twist, and therefore one can enter the housing from below 1 look in and check whether the membrane 5 is correctly placed. The membrane 5 sits exactly and in the desired position, then the mouthpiece 2 is screwed on from below. The air Above and to the rear behind the membrane 5 can pass through the gap 10 on the slide 8 escape at the top so that no vacuum or overpressure in the space behind the membrane 5 can arise.

Der Verschließkörper 3 weist an seinem unteren bzw. vorderen Ende einen Ventilkegel 32 auf, an dessen erweitertem rückseitigen Ende sich der vordere Zylinder 33 anschließt. Der Übergangsbereich, d.h. die Ringfläche zwischen dem Ventilkegel 32 und dem vorderen Zylinder 33 ist die eigentliche Dichtfläche 34, die sich gegen den Ventilsitz 35 anlegen kann. In dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel liegt die Dichtfläche 34 unter Schließung des Ventiles auf dem Ventilsitz 35. Nach rückwärts und oben schließt sich an den vorderen Zylinder 33 ein verdickter Mittelteil 36 des Verschließkörpers 3 an, in dessen Umfangsbereich sich Strömungsnuten 37 und Durchgangslöcher 38 befinden. Letztere (37 und 38) liegen parallel zueinander und in Form eines geschlossenen Kranzes in kleinen Abständen nebeneinander und sind nach vorn unten und hinten oben derart offen, daß im Betrieb die Flüssigkeit von oben nach unten strömen kann. Am rückwärtigen Ende des verdickten Mittelteils 36 schließt sich der rückwärtige Zylinder 39 an, der an seinem hinteren oberen Ende mit dem Ansatz 21 verbunden ist, gegebenenfalls einstückig ist.The closing body 3 has a valve cone 32 at its lower or front end, at the expanded rear end of the front cylinder 33 connects. The Transition area, i.e. the annular area between the valve cone 32 and the front cylinder 33 is the actual sealing surface 34, which can bear against the valve seat 35. In this one Embodiment shown, the sealing surface 34 is closed by closing the valve on the Valve seat 35. A thickened closes to the front cylinder 33 backwards and upwards Middle part 36 of the closure body 3, in the circumferential region of which there are flow grooves 37 and through holes 38 are located. The latter (37 and 38) are parallel to each other and in shape of a closed wreath in small intervals next to each other and are facing downwards and open at the top rear so that the liquid can flow from top to bottom during operation. The rear cylinder 39 connects to the rear end of the thickened middle part 36, which is connected to the extension 21 at its rear upper end, if necessary is in one piece.

Das in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Mundstück 2 läßt sich deutlicher anhand Figur 3 erkennen. Man sieht von vorn nach hinten bzw. unten nach oben die vordere Außenkante 14 des Mundstückes 2, welche das vorderste Teil des ganzen Ventiles ist und über die auch die Spitze des Ventilkegels 32 nicht nach vorn herausragt. Nach rückwärts hinter der vorderen Außenkante 14 spannt die ringförmige Außenwandung 40 einen erweiterten, zylinderförmigen Raum 41 auf, der nach hinten durch eine Ringschulter 42 und eine mittige, kreisrunde Öffnung 43 begrenzt ist. Durch diese mittige Öffnung 43 ragt gemäß Darstellung der Figuren 1 und 2 der Ventilkegel 32 nach vorn hindurch.The mouthpiece 2 shown in FIGS. 1 to 3 can be seen more clearly on the basis of FIG. 3 detect. The front outer edge 14 can be seen from the front to the rear or from the bottom to the top of the mouthpiece 2, which is the foremost part of the entire valve and via which also Tip of the valve cone 32 does not protrude forward. Backwards behind the front Outer edge 14 spans the annular outer wall 40 an enlarged, cylindrical Room 41 on the back through an annular shoulder 42 and a central, circular opening 43 is limited. Through this central opening 43 protrudes as shown in Figures 1 and 2 Valve cone 32 to the front.

Weiter nach rückwärts wird die mittige Öffnung 43 von einer ballig ausgestalteten Oberfläche 44 begrenzt, die sich im vorderen unteren Bereich unter einem Winkel β = 10° bis 25° nach oben rückwärts hin so öffnet, daß die Krümmung nach rückwärts hin zunimmt, bis etwa der Bereich des Ventilsitzes 35 erreicht ist. Von da an tritt die äußere Oberfläche unter einem größeren Winkel α von etwa 70° auseinander, um dann mit entgegengesetzter Krümmung den Übergang an die etwa zylindermantelförmige Innenwand des Mundstückes 2 zu schaffen.Further backwards, the central opening 43 is formed by a spherical surface 44 limited, which is in the lower front area at an angle β = 10 ° to 25 ° upwards opens backwards so that the curvature increases backwards until about the area the valve seat 35 is reached. From then on, the outer surface appears under a larger one Angle α of about 70 ° apart, then the transition with opposite curvature to create the approximately cylindrical jacket-shaped inner wall of the mouthpiece 2.

Durch diese, in der vorstehend beschriebenen Weise gestalteten Oberflächen ergibt sich in Verbindung mit dem Verschließkörper 3 gemäß Darstellung in den Figuren 1 und 2 vorn vor und außerhalb des Ventilsitzes 35 ein freier Raum 45, dessen Länge I in Figur 2 gezeigt ist. Nach rückwärts oberhalb des Ventilsitzes 35 wird in dem Mundstück 2 der vordere Innenraum 46 gebildet, der außen von der Innenwand des Mundstückes 2 gebildet wird, die sich unter dem großen Winkel α von etwa 70° öffnet und dann mit umgekehrter Krümmung nach oben verläuft - einerseits; und der äußeren Oberfläche des vorderen Zylinders 33 - andererseits.These surfaces, designed as described above, in connection with the closure body 3, as shown in FIGS. 1 and 2, result in a free space 45 in front of and outside the valve seat 35, the length I of which is shown in FIG. Backwards above the valve seat 35, the front interior 46 is formed in the mouthpiece 2, which is formed on the outside by the inner wall of the mouthpiece 2, which opens at the large angle α of approximately 70 ° and then runs with an upward curvature - on the one hand ; and the outer surface of the front cylinder 33 - on the other hand.

Im Bereich des verdickten Mittelteils 36 des Verschließkörpers 3 wird der von dem Gehäuse 1 und dem Mundstück 2 gebildete Raum im wesentlichen ausgefüllt. Nach rückwärts von diesem verdickten Mittelteil 36 nach oben schließt sich ein ebenfalls ringförmiger hinterer Innenraum 47 an, welcher direkt mit dem Zuführstutzen 24 verbunden ist. Zu beachten ist in diesem Zusammenhang die Lage der oberen Laminatorkante 48, welche die Eintrittsfiäche der Strömungskanäle 37, 38 definiert. Diese obere Laminatorkante 48 soll nämlich auch bei geöffnetem Ventil. wenn die Dichtfläche 34 vom Ventilsitz 35 ganz abgehoben hat, nicht weiter nach rückwärts als die Hublänge h (Figur 2) bewegt werden können, nämlich nicht über die Eintrittskante 49 des Zuführstutzens 24 hinaus. Wenn mit anderen Worten das Ventil weitestmöglich geöffnet ist, d.h. der Verschließkörper 3 am weitesten nach oben zurückgezogen ist, befindet sich die obere Laminatorkante 48 etwa auf der Höhe der Eintrittskante 49 des Zuführstutzens 24.In the area of the thickened middle part 36 of the closing body 3, the housing 1 and the mouthpiece 2 space essentially filled. Backwards from this thickened middle part 36 closes a likewise annular rear interior 47, which is connected directly to the supply nozzle 24. It should be noted in this Connects the position of the upper laminator edge 48, which is the entry surface of the Flow channels 37, 38 defined. This upper laminator edge 48 should namely also at open valve. when the sealing surface 34 has completely lifted off the valve seat 35, no further can be moved backwards as the stroke length h (Figure 2), namely not over the Leading edge 49 of the supply nozzle 24 also. In other words, if possible the valve as far as possible is open, i.e. the closing body 3 has been pulled back farthest upwards, the upper laminator edge 48 is approximately at the level of the leading edge 49 of the Feed port 24.

In den Figuren 4 und 5 ist das Gleitstück 8 ausgebaut dargestellt. Man erkennt den mittigen Kanal 50, der sich in Richtung der Längsachse 16 der gesamten Anordnung im zusammengebauten Zustand, welche mit der Längsachse des Mundstückes 2 zusammenfällt, erstreckt. Nach unten vorn erweitert sich dieser mittige Kanal 50 für die Aufnahme des Ansatzes 21, wie man am besten aus den Figuren 1 und 2 sieht. Das Gleitstück 8 kann vorzugsweise aus einem Material. wie zum Beispiel PEEK bestehen, ein Esterbeton mit guten Gleiteigenschaften.In Figures 4 and 5, the slider 8 is shown removed. You can see the middle one Channel 50 extending in the direction of the longitudinal axis 16 of the entire assembly in the assembled State, which coincides with the longitudinal axis of the mouthpiece 2, extends. Down in the front, this central channel 50 widens for receiving the extension 21, such as one can best see from Figures 1 and 2. The slider 8 can preferably consist of one Material. such as PEEK, an ester concrete with good sliding properties.

Auch der Verschließkörper 3 kann aus PEEK bestehen, denn dieses Material läßt sich sehr gut bearbeiten, ist verschleißfest und im Falle eines Dichtsitzes schleift sich dieser ein. Den Verschließkörper kann man aber auch aus Edelstahl fertigen.The closing body 3 can also consist of PEEK, because this material can be very well edit, is wear-resistant and in the case of a sealing seat, it grinds. The Locking bodies can also be made from stainless steel.

Die Figuren 6 bis 8 erlauben eine ausführliche Darstellung und Beschreibung des Verschließkörpers 3. Man erkennt dort die oben beschriebenen Abschnitte und einige deren Maße. So ist zum Beispiel der Durchmesser des vorderen Zylinders 33 mit d, der Durchmesser des verdickten Mittelteils 36 mit D und der Durchmesser des rückwärtigen Zylinders 39 mit d' bezeichnet. Es handelt sich bei diesen Durchmessern um Außendurchmesser. Die Länge des verdickten Mittelteils ist in Figur 6 mit L bezeichnet, die Länge des vorderen Zylinders 33 mit I'.Figures 6 to 8 allow a detailed representation and description of the closure body 3. You can see the sections described above and some of their dimensions. So is for example the diameter of the front cylinder 33 with d, the diameter of the thickened middle part 36 with D and the diameter of the rear cylinder 39 with d ' designated. These diameters are outside diameters. The length of the thickened middle part is designated in Figure 6 with L, the length of the front cylinder 33 with I '.

In Figur 8 ist der Innendurchmesser des den Kranz der Durchgangslöcher 38 in axialer Draufsicht in Richtung der Längsachse 16 gesehen inneren gestrichelten Kreises 51 mit d₁ bezeichnet. In derselben Ansicht gemäß Figur 8 ist die Öffnungsweite (die etwas kleiner als der Durchmesser) der Strömungsnut 37 mit d₂ bezeichnet. Schließlich bezeichnet d₃ den Durchmesser eines Durchgangsloches 38.In FIG. 8, the inner diameter of the inner dashed circle 51, seen in the axial plan view in the direction of the longitudinal axis 16, is denoted by d ₁ . In the same view according to FIG. 8, the opening width (which is somewhat smaller than the diameter) of the flow groove 37 is denoted by d ₂ . Finally, d ₃ denotes the diameter of a through hole 38.

In Figur 3 ist die ringförmige Kante zwischen der vorderseitigen Schulter 42 und der ringförmigen Innenfläche 44 gebildeten ringförmigen Abreißkante 52 verdeutlicht. In Figure 3, the annular edge between the front shoulder 42 and the annular inner surface 44 formed annular tear-off edge 52 illustrates.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Gehäusecasing
22: MundstückeMouthpieces
33: Verschließkörperclosing body
55: Membranmembrane
66: Paßfederadjusting spring
77: Halterholder
88th: Gleitstückesliders
99: Schraubescrew
1010: Spaltgap
1111: Muttermother
1212: Muttermother
1414: vordere Außenkantefront outer edge
1515: O-RingO-ring
1616: Längsachselongitudinal axis
2020: Kolbenstangepiston rod
2121: Ansatzapproach
2424: Zuführstutzensupply pipe
2626: Doppelpfeildouble arrow
3030: pneumatischer Zylinderpneumatic cylinder
3131: halbzylindrisches Oberteil des Halterssemi-cylindrical upper part of the holder
3232: Ventilkegelshuttle
3333: vorderer Zylinderfront cylinder
3434: Dichtflächesealing surface
3535: Ventilsitzvalve seat
3636: verdickter Mittelteilthickened middle part
3737: Strömungsnutenflow grooves
3838: DurchgangslöcherThrough holes
3939: rückwärtiger Zylinderrear cylinder
4040: ringförmige Außenwandungannular outer wall
4141: zylindrischer Raumcylindrical space
4242: Ringschulterannular shoulder
4343: mittige Öffnungcentral opening
4444: ballige Oberflächecrowned surface
4545: freier Raumblank
4646: vorderer Innenraumfront interior
4747: hinterer Innenraumrear interior
4848: obere Laminatorkanteupper laminator edge
4949: Eintrittskante des ZuführstutzensLeading edge of the feed nozzle
5050: mittiger Kanalcentral channel
5151: innerer Kreis der Durchgangslöcherinner circle of through holes
5252: Abreißkantetear-off edge

DD: Außendurchmesser des verdickten MittelteilsOutside diameter of the thickened middle part
dd: Außendurchmesser des vorderen ZylindersOutside diameter of the front cylinder
d'd ': Außendurchmesser des rückwärtigen ZylindersOutside diameter of the rear cylinder
LL: Länge des verdickten MittelteilsLength of the thickened middle part
ll: Länge des freien RaumesLength of the free space
l'l ': Länge des vorderen ZylindersLength of the front cylinder
d₁ d ₁: Innendurchmesser des Kreises 51Inner diameter of the circle 51
d₂ d ₂: Innendurchmesser der StrömungsnutInner diameter of the flow groove
d₃ d ₃: Innendurchmesser des DurchgangslochesInner diameter of the through hole

Claims

A valve for the metered filling of packs with liquids, comprising a housing (1) having a feed connection (24), a front mouthpiece (2) and a discharge device (14), a closure body (3) which is driven movably in the housing (1) and which can be brought into engagement with a valve seat (35) and which at the front has a valve cone (32) and therebehind a thickened central portion, and rearward sealing devices (5), characterised in that the thickened central portion (36) of the closure body (3) is provided at its peripheral region with a ring of flow passages (37, 38) which extend in the direction of the longitudinal axis (16) of the mouthpiece (2) and which communicate opening forwardly and rearwardly into the internal space (46, 47) formed by the housing (1).
A valve according to claim 1 characterised in that the closure body (3) has a front cylinder (33) between the valve cone (32) at the front and the central portion (36) and a rearward cylinder (39) between the central portion (36) and the rear sealing devices (5).
A valve according to claim 1 or claim 2 characterised in that the flow passages (37, 38) are formed by outwardly radially open flow grooves (37) arranged at the periphery of the central portion (36) of the closure body (3) and/or radially closed through-flow holes (38).
A valve according to one of claims 1 to 3 characterised in that the sealing surface (34) which is in the transitional region between the valve cone (32) and the front cylinder (33) can be brought into engagement with the valve seat (35) in the mouthpiece (2) and the valve cone (32) projects into a free space (45) between the valve seat (35) and the front outside edge (14) of the mouthpiece (3).
A valve according to one of claims 1 to 4 characterised in that the free space (45) between the valve seat (35) and the front outside edge (14) of the mouthpiece (2) is formed in its rear region which is over a quarter to two thirds of the axial length (I) in front of the valve seat (35) by a surface (44) which is of a spherical cross-sectional configuration.
A valve according to one of claims 1 to 5 characterised in that an annular flow break-away edge (52) is provided at the front end of the free space (45) between the valve seat (35) and the front outside edge (14) of the mouthpiece (2).
A valve according to one of claims 1 to 6 characterised in that the outside diameter (D) of the thickened central portion (36) of the closure body (3) is larger than the outside diameter (d) of the front cylinder (33) and both outside diameters (D, d) are larger than the outside diameter (d') of the rearward cylinder (39).
A valve according to one of claims 1 to 7 characterised in that the length (L) of the thickened central portion (36) of the valve body (3) is approximately 1.5 times its outside diameter (D).
A valve according to one of claims 1 to 8 characterised in that diameter (d₃) of the through holes (38) is approximately a tenth of the axial length (L) of the thickened central portion (36) of the closure body (3).
A valve according to one of claims 1 to 9 characterised in that length (L) of the thickened portion (36) of the closure body (3) is greater than the length (I') of the front cylinder (33).