Ventil für die Entnahme von fliessfähigen Medien aus einem druckdichten Behälter mit Hilfe eines fluiden Treibmittels im Behälter

Abstract

 Ventil für die Entnahme von fließfähigen Medien aus einem druckdichten Behälter mit Hilfe eines fluiden Treibmittels im Behälter, mit einem Dom (12) und einem den Dom umgebenden, mit einem Flansch versehenen Ventilteller (10), der dichtend in einer Öffnung des Behälters anbringbar ist, einem hülsenförmigen Gehäuse (20), das am oberen Ende im Dom festgelegt ist, einer ersten ringförmigen Dichtung (22) zwischen dem Ende des hülsenförmigen Gehäuses (20) und dem Dom (12), einem hohlen Ventilstem (32), der durch eine mittige Öffnung im Dom und dichtend durch die erste Dichtung in das Gehäuse hineingeführt ist und am unteren Ende mindestens eine Querbohrung (36) aufweist, die das Innere des Stems (32) mit dem Inneren des Gehäuses (20) verbindet, einer Feder (50), welche den Stem in die Schließstellung nach oben vorspannt, in der der Stem (32) und die erste Dichtung (22) einen in der Öffnungsstellung des Stems freien Ausgang aus dem Behälter verschließt und einer im Inneren des Gehäuses axial festgelegten zweiten Dichtung (46), welche die Querbohrung (36) in der Schließstellung des Stems dichtend verschließt, in der Öffnungsstellung jedoch freigibt, dadurch gekennzeichnet, daß der Stem (32) einen achsparallelen zum oberen Ende des Stems hin geöffneten Kanal (33) aufweist, der über eine zweite Querbohrung (35) mit der Außenseite des Stems verbunden ist und die zweite Querbohrung (35) in der Schließstellung von der ersten Dichtung (22) abgesperrt ist und in der Öffnungsstellung über eine Öffnung (46a) im Gehäuse (20) mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Ventil zur Entnahme von fließfähigen Medien aus einem druckdichten Behälter mit Hilfe eines fluiden Treibmittels im Behälter nach dem Anspruch 1.

[0002] Ventile für sogenannte Treibmittelbehälter sind in den verschiedensten Varianten bekannt. Üblicherweise befindet sich das Treibmittel bereits im Druckbehälter, wobei es über das am Behälter angebrachte Ventil eingepreßt wird. Da die Strömungswege im Ventil relativ eng sind, ist auch bekannt, das Druckmittel beim Befüllen zwischen einer Dichtung, die das Ventilgehäuse gegenüber einem Dom des Ventiltellers abdichtet und dem Ventilteller strömen zu lassen. Für die Abgabe von z.B. Getränken aus größeren Behältern, beispielsweise mit einem Fassungsvermögen von über 2 Litern mit Hilfe eines gasförmigen Treibmittels ist aus DE 200 02 335 bekannt geworden, zwischen einem Ventilstem und einer im Dom des Ventiltellers angebrachten Ringdichtung wahlweise einen Durchgang zum Inneren des Behälters zu schaffen. Wird der Ventilstem durch Eindrücken betätigt, kann gasförmiges Medium seitlich am Stem vorbei in das Innere des Behälters strömen und dadurch das im Behälter befindliche Medium über die Bohrung im Stem austreiben.

[0003] Das im Behälter befindliche Treibmittel hat zum einen die Aufgabe, das Medium aus dem Druckbehälter auszutreiben und zum anderen das ausgetriebene Medium in gewünschter Weise zu verteilen, beispielsweise zu versprühen. Bei flüssigen Medien stellt dies kaum ein Problem dar. Sollen hingegen stärker viskose Medien versprüht werden, beispielsweise Gele oder Öle, stellen sich Schwierigkeiten ein. Es ist bekannt, ein auszutreibendes Medium in einem Druckbehälter in einem separaten Beutel aufzunehmen, der druckdicht mit der Ventilanordnung verschweißt ist. Das Medium aus dem Beutel wird über den im Behälter außerhalb des Beutels befindlichen Gasdruck ausgetrieben. Bei einer solchen Anordnung ist es besonders schwierig, ein viskoses Medium in gewünschter Weise zu versprühen.

[0004] Häufig besteht auch das Problem, zwei im Behälter getrennt gespeicherte Medien gleichzeitig abzugeben, wobei sie im Abgabe- oder Sprühkopf vermischt werden. Hierbei handelt es sich um solche Medien, die beim Zusammentreffen miteinander reagieren, wie z. B. bei Haarfärbemitteln.

[0005] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Ventil für die Entnahme von fließfähigen Medien aus einem druckdichten Behälter so zu gestalten, daß auch stärker viskose Medien versprüht oder zerstäubt werden können, oder daß eine gleichzeitige Entnahme von zwei Substanzen ermöglicht.

[0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

[0007] Bei dem erfindungsgemäßen Ventil weist der Ventilstem einen zum oberen Ende des Stems hin geöffneten Kanal auf, der über eine zweite Querbohrung mit der Außenseite des Stems verbunden ist. In der Schließstellung des Ventils bzw. des Stems ist die zweite Querbohrung von der ersten Dichtung abgesperrt, während in der Öffnungsstellung über die Querbohrung eine Verbindung zwischen dem Kanal im Stem und dem Inneren des Behälters hergestellt ist. Beim Öffnen des Ventils strömt nicht nur das Medium über die Bohrung im Stem nach außen zu einem entsprechenden Abgabe- oder Sprühkopf, sondern das Gas aus dem Behälter tritt in den Kanal im Stem und kann daher zusammen mit dem Medium ausgetragen werden. Dieses unter relativ hohem Druck stehende Gas reichert das Medium mit Gas an und unterstützt die gewünschte Sprühwirkung.

[0008] Bei der Erfindung wird von der Tatsache ausgegangen, daß selbst bei Treibmitteln, die zunächst im Treibmittelbehälter im flüssigen Aggregatzustand vorliegen, im oberen Bereich des Behälterinneren sich eine Gasphase befindet, aus der heraus der Kanal im Stem gespeist wird, wenn das Ventil geöffnet wird.

[0009] Besonders vorteilhaft ist die Anwendung des erfindungsgemäßen Ventils für Treibmittelbehälter, bei denen das Medium in einem Beutel innerhalb des Behälters gespeichert ist.

[0010] Statt einer Unterstützung des Austreibens eines Mediums, kann das zweite unter Druck stehende Medium auch dafür verwendet werden, mit dem ersten in Reaktion gebracht zu werden, indem beide Medien im Sprühkopf zusammen kommen und dort vermischt werden. Dieses Verfahren kann z. B. bei Haarfärbemitteln eingesetzt werden. Hierbei ist jedoch notwendig, daß beide Medien im Behälter getrennt untergebracht sind. Um beide Medien auszutreiben, ist ein Treibmittel erforderlich, insbesondere ein Treibgas, das z. B. auf einen ein erstes Medium enthaltenden Beutel drückt sowie auf das Volumen des zweiten Mediums außerhalb des Beutels. In diesem Fall ist der Behälter über Kopf zu halten, damit das zweite Medium ausgetrieben werden kann.

[0011] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1

zeigt im Schnitt ein Ventil nach der Erfindung in Schließstellung.

Fig. 2

zeigt das Ventil nach Fig. 1 in Öffnungsstellung.

Fig. 3

zeigt ein ähnliches Ventil wie das nach den Figuren 1 und 2 in Schließstellung, jedoch mit einem angeschweißten Beutel.

Fig. 4

zeigt die Öffnungsstellung des Ventils nach Fig. 3.

[0013] Das in den Figuren 1 und 2 gezeigte Ventil weist einen Ventilteller 10 auf, der z.B. aus Blechmaterial geformt ist. Er besitzt einen Dom 12 sowie einen radialen Flansch 14 mit einer Außendichtung 16. Der Flansch 14 wird in einer Öffnung eines nicht gezeigten Behälters angebracht und durch Preßverformung und über die Dichtung 16 dichtend befestigt. Der Behälter kann ein übliches Format haben und ein beliebiges abzugebendes Medium enthalten, insbesondere ein relativ pastöses Medium, wie z.B. Gel, Öl oder dergleichen. Im Behälter befindet sich ferner ein fluides Treibmittel zum Austreiben des Mediums in an sich bekannter Weise.

[0014] Im Dom 12 befindet sich ein oberer zylindrischer Abschnitt 18 eines hülsenförmigen Gehäuses 20. Das Gehäuse wird auch als Steigrohrhalter bezeichnet. Mit dem unteren Ende des Gehäuses 20 wird ein Schlauch oder Rohr verbunden, das zum unteren Ende des nicht gezeigten Behälters geführt ist und über das das auszutreibende Medium geleitet wird. Der Abschnitt 18 ist durch Druck- und Biegeverformung im Dom 12 ringsherum eingepreßt, wobei sein oberes im Querschnitt dreiecksförmiges Ende gegen eine Ringdichtung 22 anliegt, die ihrerseits gegen den Deckenabschnitt des Doms 12 anliegt.

[0015] Das Gehäuse 20 weist unterhalb des Abschnitts 18 mehrere gestufte Abschnitte 24, 26 und 28 auf, die in der genannten Reihenfolge jeweils einen kleineren Innen- und Außendurchmesser aufweisen. Durch die obere mittige Öffnung 30 des Deckenabschnitts des Doms 12 und durch den Dichtring 22 ist ein Stem 32 hindurchgeführt. Er ist außen über seine Länge weitgehend zylindrisch und mit einer mittigen Bohrung 34 versehen. Die Bohrung 34 ist am unteren Ende des Stems 32 verschlossen. Nahe dem geschlossenen Ende ist eine Reihe von radialen Bohrungen 36 vorgesehen, welche die Bohrung 34 mit der Außenseite des Stems 32 verbinden.

[0016] Der Stem 32 weist außerdem einen Ringkanal 33 auf, der die Bohrung 34 konzentrisch umgibt und der im Bereich des Dichtrings 22 über eine Querbohrung 35 mit der Außenseite des Stems 32 verbunden ist. In der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung des Ventils ist die Querbohrung 35 durch den Dichtring 22 dichtend abgeschlossen.

[0017] Den zylindrischen Teil des Stems 32 unterhalb des Dichtrings 22 umgibt eine Distanzhülse 42. Am oberen Ende ist die Distanzhülse mit achsparallelen in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten axialen Rippen 44 versehen, die am oberen Ende in radiale Rippen übergehen. Über den Rippen 44 ist die Distanzhülse 42 an den Dichtring 22 abgestützt und seitlich durch vorspringenden Abschnitt 24 des Gehäuses 20 festgelegt. Unterhalb der Rippen 44 im Übergang zwischen den Abschnitten 18 und 24 weist das Gehäuse 20 mehrere Durchgänge 46a auf.

[0018] Unterhalb der Distanzhülse 42 ist ein zweiter Dichtring 46 angeordnet, der in der in Fig. 1 gezeigten Schließstellung des Stems 32 die Bohrungen 36 verschließt. Der Dichtring 46 stützt sich nach unten über mehrere in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandete achsparallele Rippen 48 des Gehäuses 20 ab. Eine Schraubenfeder 50, die sich an in Umfangsrichtung gleichmäßig beabstandeten achsparallelen Rippen 52 des Abschnittes 28 abstützt, wirkt gegen die Unterseite des Stems 32 und spannt diesen nach oben in die in Fig. 1 gezeigte Schließstellung vor. Ein axialer Zapfen 52a ragt dabei in die Feder 50, die außen durch achsparallele Rippen 54 geführt ist.

[0019] Wird der Stem 32, wie in Fig. 2 gezeigt, nach unten gedrückt gegen die Wirkung der Feder 50, liegen die Querbohrungen 36 frei, und das Medium innerhalb des nicht gezeigten Behälters kann entlang der Linie 56 zwischen den Rippen 32 und den Rippen 48 und über die Querbohrungen 36 und den Kanal 34 nach oben strömen und über einen Abgabekopf abgegeben werden. Gleichzeitig wird über die Querbohrung 35 ein Strömungsweg 60 in den Ringkanal 33 freigegeben. Die Querbohrung 35 ist in der Öffnungsstellung des Stems 32 mit dem Raum unterhalb des Ventiltellers 12 in Verbindung, so daß das Gas im oberen Bereich des nicht gezeigten Behälters über den Ringkanal 33 ausgetragen und zur Unterstützung der Ausbringung des Mediums herangezogen werden kann.

[0020] Die Ausführungsform nach den Figuren 3 und 4 weist die gleiche Ventilanordnung auf wie die Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2. Daher sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in den Figuren 1 und 2 versehen. Der Unterschied zur Ausführungsform nach den Figuren 1 und 2 liegt darin, daß ein laminierter Beutel 62 am Abschnitt 28 des Gehäuses 20 dichtend angeschweißt ist. Im Beutel 62 befindet sich ein relativ viskoses Medium. Außerhalb des Beutels im nicht gezeigten Behälter befindet sich ein gasförmiges Treibmittel, mit dessen Hilfe der Inhalt des Beutels über den bereits zu Fig. 1 und 2 gezeigten Weg 56 und einen nicht gezeigten Abgabekopf ausgetragen werden kann. Bei der Betätigung des Ventils wird außerdem separat Gas parallel dem ausgebrachten Medium zugeführt, um den Austragvorgang zu beeinflussen.

[0021] Das separat zugeführte Gas kann mit dem anderen Medium auch zur Reaktion gebracht werden, um ein gemischtes Produkt zu erhalten, z. B. ein Haarfärbemittel.

[0022] Schließlich kann ein zweites Medium außerhalb des Beutels im Behälter über den gezeigten Weg mit Hilfe eines Treibmittels ausgetrieben werden, das zugleich einen Preßdruck auf den Beutel erzeugt. Um einen sicheren Austrieb des zweiten Mediums zu erzielen, ist geboten, den Behälter mit der Ventilanordnung über Kopf zu halten. Dadurch sammelt sich das zweite Medium im Ventilbereich des Behälters und das Treibmittel im Bodenbereich des Behälters. Es ist jedoch auch möglich, mit dem Ventil über die Öffnung 46a ein Steigrohr zu verbinden (nicht gezeigt), das nach unten in den Behälter geführt ist. Für diesen Fall ist eine Entnahme auch in Normalhaltung des Behälters möglich.

Ansprüche

1. Ventil für die Entnahme von fließfähigen Medien aus einem druckdichten Behälter mit Hilfe eines fluiden Treibmittels im Behälter, mit
   einem Dom (12) und einem den Dom (12) umgebenden mit einem Flansch (14) versehenen Ventilteller (10), der dichtend in einer Öffnung des Behälters anbringbar ist
   einem hülsenförmigen Gehäuse (20), das am oberen Ende im Dom (12) festgelegt ist
   einer ersten ringförmigen Dichtung (22) zwischen dem Ende des hülsenförmigen Gehäuses und dem Dom (12)
   einem hohlen Ventilstem (32), der durch eine mittige Öffnung (30) im Dom (12) und dichtend durch die erste Dichtung (22) in das Gehäuse hineingeführt ist und am unteren Ende mindestens eine Querbohrung (36) aufweist, die das Innere des Stems (32) mit dem Inneren des Gehäuses (20) verbindet
   einer Feder (50), welche den Stem (32) in die Schließstellung nach oben vorspannt, in der der Stem (32) und die erste Dichtung (22) einen in der Öffnungsstellung des Stems (32) freien Ausgang aus dem Behälter verschließt und
   einer im Inneren des Gehäuses (20) axial festgelegten zweiten Dichtung (40), welche die Querbohrung (36) in der Schließstellung des Stems dichtend verschließt, in der Öffnungsstellung jedoch freigibt,
   dadurch gekennzeichnet, daß der Stem (32) einen achsparallelen zum oberen Ende des Stems (32) hin geöffneten Kanal (33) aufweist, der über eine zweite Querbohrung (35) mit der Außenseite des Stems (32) verbunden ist und die zweite Querbohrung (35) in der Schließstellung von der ersten Dichtung (22) abgesperrt ist und in der Öffnungsstellung über eine Öffnung (46a) im Gehäuse (20) mit dem Inneren des Behälters in Verbindung steht.

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der achsparallele Kanal (33) im Stem (32) ringzylindrisch ist.

3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Gehäuse (20) ein Beutel (62), vorzugsweise ein laminierter Beutel, verschweißt ist und der Kanal (33) in der Öffnungsstellung des Stems (32) mit dem Behälter außerhalb des Beutels (62) verbunden ist.

4. Ventil nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (20) von einer Distanzhülse (42) umgeben ist, die zwischen den beiden Dichtungen (22, 46) angeordnet ist und die zweite Dichtung (46) sich auf einer mindestens einen axialen Durchgang aufweisenden Schulter des Gehäuses (20) abstützt.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Distanzhülse (42) sich über in Umfangsrichtung beabstandete Rippen (44) an der ersten Dichtung (22) abstützt.

6. Ventil nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Dichtung (46) sich auf Rippen (48) des Gehäuses (20) abstützt.

7. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Stem (32) eine radiale Schulter (58) aufweist, die in der Schließstellung mit der zweiten Dichtung (46) zur Anlage kommt.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (50) am unteren Ende sich auf einer mindestens einen achsparallelen Durchgang aufweisenden Schulter des Gehäuses (20) abstützt und an der Außenseite der Feder (50) ein Durchlaß vom Durchgang zur zweiten Dichtung (46) vorgesehen ist.

Zeichnung