Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien

Abstract

 Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien aus einem unter Druck stehenden Behälter, mit

• einem Ventilteller (48) zur Verbindung mit dem Behälter,
• einem Ventilkörper (38) mit einer Halteöffnung, der in eine Öffnung in dem Ventilteller eingesetzt und an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine Abdichtfläche (16) besitzt,
• einem in der Halteöffnung angeordneten Ventilelement (10), das einen rohrförmigen Abschnitt (30) mit einem Abdichtflansch (24) an einem Ende und mindestens eine Eintrittsöffnung (36) in der Wandung besitzt,
• wobei in einer geschlossenen Position des Ventils der Abdichtflansch an der Abdichtfläche anliegt und einen Eintritt des auszutragenden Mediums in die Eintrittsöffnung sperrt und in einer gekippten Position des Ventilelements der Abdichtflansch und die Abdichtfläche unter Bildung eines Spalts voneinander entfernt sind und das auszutragende Medium durch den Spalt und die Eintrittsöffnung austreten kann,

wobei ein Sperrkörper (28) in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung freigibt oder mindestens teilweise verschließt, wobei mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung zunehmend freigegeben wird.

Beschreibung

[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien. Eingesetzt werden diese Ventile insbesondere zum Austragen von PU-Schaum, aber auch im Nahrungsmittelbereich.

[0002] Die bekannten Kippventile besitzen einen Ventilteller, der mit einem Behälterkörper verkrimpt wird. Ein Ventilkörper mit einer Halteöffnung ist in einer zentralen Öffnung in dem Ventilteller gehalten. Der auch als Formstück bezeichnete Ventilkörper besitzt an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine als Ventilsitz dienende Abdichtfläche. Ein Ventilelement ist in der Halteöffnung des Ventilkörpers angeordnet und besitzt einen rohrförmigen Abschnitt mit einem Abdichtflansch an einem Ende und Eintrittsöffnungen in der Rohrwandung nahe dem Abdichtflansch. In der verschlossenen Position des Ventils liegt der Abdichtflansch an der Abdichtfläche an und verhindert den Austritt des auszutragenden Mediums über die Eintrittsöffnungen in den rohrförmigen Abschnitt des Ventilelements. In einer gekippten Position des Ventilelements, bei der ein aus der Halteöffnung vorstehender Ventilstem gegenüber der Längsachse geneigt ist, wird ein Spalt zwischen Abdichtflansch und Abdichtfläche gebildet, durch den ein auszutragendes Medium zu der Eintrittsöffnung gelangt und über diese und den rohrförmigen Abschnitt austritt.

[0003] Mit der Verwendung fällt der Druck im Behälterinnenraum und der Massenstrom des ausgetragenen Mediums nimmt mit fallendem Druck ab.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Kippventil zu schaffen, das mit einfachen Mitteln einen konstanten Massenstrom aus dem Behälter auch bei fallendem Druck gewährleistet.

[0005] Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Kippventil mit den Merkmalen aus Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche.

[0006] Das erfindungsgemäße Kippventil gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 besitzt einen Sperrkörper, der in dem rohrförmigen Abschnitt des Ventilelements angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung in dem Ventilelement freigibt oder mindestens teilweise verschließt. Hierbei ist es so, daß mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung zunehmend freigegeben wird, wodurch bei fallendem Druck die Eintrittsöffnung in den rohrförmigen Abschnitt des Ventilelements sich zunehmend vergrößert.

[0007] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Sperrkörper als ein elastisches Membranelement ausgebildet. Durch den im Behälter herrschenden Druck, wird das elastische Membranelement abhängig von der Stärke des Drucks tiefer in den Austrittskanal gedrückt und verschließt so teilweise die Eintrittsöffnung abhängig von dem Druckwert.

[0008] Bevorzugt besitzt das Membranelement einen an dem Querschnitt des Ventilelements im Bereich der Eintrittsöffnung angepaßten Verschlußbereich und einen aus dem Ventilelement vorstehenden Haltebereich. Der Haltebereich besitzt bevorzugt vorzugsweise einen umlaufenden Flansch, der von dem Ventilelement fort gekrümmt ist und den Verschlußbereich in eine die Eintrittsöffnung freigebende Position vorspannt. Mit dem Haltebereich ist der Verschlußbereich federnd gelagert, wobei der Druck in dem Innenraum gegen die Federkraft wirkt. Bevorzugt besitzt der Verschlußbereich einen Grund und eine zylindrische Seitenwand, wobei der Verschlußbereich hin zu dem Haltebereich geöffnet ist.

[0009] In einer bevorzugten Ausgestaltung besitzt das Ventilelement eine das Membranelement aufnehmende Kappe. Die Kappe sichert den Haltebereich des Membranelements an dem Ventilelement und weist mindestens eine Durchbrechung auf, damit das Membranelement mit dem Innendruck des Behälters beaufschlagt wird. In einer zweckmäßigen Ausgestaltung umgreift die Kappe den Abdichtflansch mindestens teilweise und ist an diesem verrastet.

[0010] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Eintrittsöffnung als Langloch ausgebildet, das sich in axialer Richtung des Ventilelements erstreckt. Bei nahezu vollständig ausgetragenem Medium ist die Eintrittsöffnung vollständig freigegeben. Die freigegebene Eintrittsöffnung ermöglicht bei gesunkenem Druck den maximalen Austritt des Mediums. Bei im wesentlichen vollständiger Druckbeaufschlagung des Behälters verschließt das elastische Membranelement die Eintrittsöffnung teilweise.

[0011] Zweckmäßigerweise besitzt das Ventilelement mindestens vier beabstandete Eintrittsöffnungen.

[0012] Eine bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Kippventils wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1

das erfindungsgemäße Ventilelement bei einer Beaufschlagung mit einem hohen Druck,

Fig. 2

das erfindungsgemäße Ventilelement bei einer Beaufschlagung mit einem niedrigen Druck,

Fig. 3

das erfindungsgemäße Ventilelement mit Ventilkörper und Ventilteller und

Fig. 4

ein Kippventil aus dem Stand der Technik.

[0013] Figur 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Ventilelement 10 mit einem vorstehenden Ventilstem 12 und einem einstückig mit diesem ausgebildeten Ventilglied 14, das eine Abdichtfläche 16 besitzt. Das Ventilelement 10 besitzt eine Austrittsöffnung 18, durch die das auszutragende Medium austritt. An der der Austrittsöffnung 18 gegenüberliegenden Seite besitzt das Ventilelement eine aufgesetzte Kappe 20 mit Durchtrittsöffnungen 22. Die Kappe 20 ist in einem umlaufenden Flansch 24, der teilweise die Abdichtfläche 16 bildet, verrastet. Die topfförmig ausgeführte Kappe 20 besitzt an ihrer Innenwand entsprechend ausgeformte Rastnasen (nicht numeriert), die in eine entsprechende Umfangsausnehmung (nicht numeriert) in dem Flansch 24 eingreifen. Ferner besitzt die Kappe 20 einen umlaufenden Absatz 26, der den Innendurchmesser in der Kappe verringert. Die Anlagefläche 16 wird von der Fläche des Flansches 24 und dem Rand der Kappe 20 gebildet.

[0014] An dem von der Austrittsöffnung 18 fortweisenden Ende des Ventilelements 10 ist ein elastisches Membranelement 28 eingesetzt. Das Membranelement 28 besitzt einen in den Austrittskanal 30 hineinragenden zylindrischen Abschnitt 32 und einen an dem Flansch 24 auf der von der Austrittsöffnung 18 abgewandten Seite anliegenden Halteabschnitt 34. Der Halteabschnitt 34 ist entlang seinem Umfang zwischen den Absatz 26 der Kappe 20 und den Flansch 24 geklemmt.

[0015] Ein Eintritt des auszutragenden Mediums in den Austrittskanal 30 erfolgt über die Eintrittsöffnungen 36, die nahe der Abdichtfläche 16 in der Wandung des Auslaßkanals angeordnet sind.

[0016] In Figur 1 ist das elastische Membranelement maximal in den Durchgangskanal 30 gedrückt und verschließt die Eintrittsöffnungen 36 teilweise. Figur 2 zeigt das elastische Membranelement 28 in einer zurückgezogenen Position, in der die Eintrittsöffnungen 36 in dem Kanal 30 freigegeben sind. Das elastische Membranelement 28 ist durch seinen Haltebereich und dessen klemmende Fixierung durch die Kappe 20 federnd in die zurückgezogene Position vorgespannt.

[0017] Figur 1 zeigt das erfindungsgemäße Ventilelement bei einem hohen Druck in dem Behälter, der das elastische Membranelement 28 in den Durchgangskanal 30 hineindrückt. Figur 2 zeigt das elastische Membranelement 28 bei niedrigem Druck in einem Behälter, bei dem die Vorspannung durch den Halteabschnitt 34 ausreicht, um den Verschlußbereich 32 aus dem Durchgangskanal zurückzuziehen und die Eintrittsöffnungen vollständig freizugeben. Das elastische Membranelement regelt somit den in den Durchgangskanal 30 eintretenden Massenstrom abhängig von dem Druck. Durch die vorstehend beschriebene Dimensionierung des elastischen Membranelements wird erreicht, daß über einen großen Druckbereich nahezu ein konstanter Massenstrom austritt.

[0018] Das vorangegangene Ausführungsbeispiel wurde anhand eines elastischen Membranelements beschrieben, das über eine Kappe 20 an dem Ventilelement 10 befestigt ist. Neben einer alternativen Ausführungsform ist es auch denkbar, einen starren Körper als Verschlußkörper für die Eintrittsöffnung 36 zu verwenden, der federnd in die freigegebene Position aus Figur 2 vorgespannt ist.

[0019] Figur 3 zeigt den vollständigen Aufbau des erfindungsgemäßen Kippventils mit dem Ventilelement 10 aus den Figuren 1 und 2. Das Ventilelement 10 ist in einen Ventilkörper 38 eingesetzt. Der Ventilkörper 38 besitzt an seiner zu der Abdichtfläche 16 weisenden Seite eine den Ventilsitz bildende Abdichtfläche 40. Der Ventilkörper 38 liegt an dem Ventilelement 10 an und greift mit einem Vorsprung 42 in eine Ausnehmung 44 ein. Zusätzlich wird das Ventilelement 10 durch einen Vorsprung 46 am Ventilstem gegen eine axiale Verschiebung in den Behälter hinein gesichert. Mit dem Ventilkörper 38 verbunden ist der Ventilteller 48, der radial nach außen hochsteht. Der Ventilteller 48 wird entlang dem Außenumfang mit einem Behälter für das auszutragende Medium verkrimpt, wobei hier bevorzugt noch eine Dichtung 50 aus Buna eingesetzt wird.

[0020] Figur 3 zeigt das erfindungsgemäße Ventil in seiner verschlossenen Position. Zum Öffnen des Ventils wird der Stem 12 in dem Ventilkörper gekippt und es bildet sich ein Spalt (nicht dargestellt) zwischen der Abdichtfläche 16 des Ventilglieds 40 und dem Ventilkörper. Ein in dem Behälter befindliches Medium tritt durch den Behälterinnendruck in diesen Spalt ein und über die Eintrittsöffnung 36 in den Kanal 30. Der Massenfluß hängt für den gegebenen Druck von der Größe der freigegebenen Eintrittsöffnung 36 ab. Diese wiederum wird durch das elastische Membranelement 28 druckabhängig eingestellt.

[0021] Bei dem in Figur 4 dargestellten bekannten Kippventil sind Ventilteller 52 und Ventilkörper 54 im wesentlichen identisch mit dem erfindungsgemäßen Ventil. Das Ventilelement 56 besitzt wieder ein Ventilstem 58 und ein Ventilglied 60. Das Ventilglied 60 besitzt eine Anlagefläche 62, die einstückig ausgebildet ist.

[0022] Im Gegensatz zu dem erfindungsgemäßen Ventilelement ist der Durchgangskanal 64 an der von der Austrittsöffnung 66 fortweisenden Seite geschlossen. Bei einer Betätigung des Ventilstems 58 entfernt sich die Abdichtfläche 62 von dem Ventilkörper 54 und das unter Druck stehende Medium gelangt über die Eintrittsöffnungen 68 in den Austrittskanal 64.

Ansprüche

1. Kippventil zum Austragen von Schaum und anderen Medien aus einem unter Druck stehenden Behälter, mit

- einem Ventilteller (48) zur Verbindung mit dem Behälter,

- einem Ventilkörper (38) mit einer Halteöffnung, der in eine Öffnung in dem Ventilteller (48) eingesetzt und an einer von dem Ventilteller fortweisenden Seite eine Abdichtfläche (40) besitzt,

- einem in der Halteöffnung angeordneten Ventilelement (10), das einen rohrförmigen Abschnitt mit einem Abdichtflansch (24) an einem Ende und mindestens eine Eintrittsöffnung (36) in der Wandung besitzt,

- wobei in einer geschlossenen Position des Ventils der Abdichtflansch (24) an der Abdichtfläche (40) anliegt und einen Eintritt des auszutragenden Mediums in die Eintrittsöffnung (36) sperrt und in einer gekippten Position des Ventilelements (10) der Abdichtflansch (24) und die Abdichtfläche (40) unter Bildung eines Spalts voneinander entfernt sind und das auszutragende Medium durch den Spalt und die Eintrittsöffnung (36) austreten kann,

dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sperrkörper (28) in dem rohrförmigen Abschnitt angeordnet ist und abhängig von dem Druck in dem Behälter die Eintrittsöffnung (36) freigibt oder mindestens teilweise verschließt, wobei mit fallendem Druck die Eintrittsöffnung (36) zunehmend freigegeben wird.

2. Kippventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sperrkörper als elastisches Membranelement (28) ausgebildet ist.

3. Kippventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Membranelement einen im Querschnitt an das Ventilelement im Bereich der Eintrittsöffnung (36) angepaßten Verschlußbereich (32) und einen aus dem Ventilelement vorstehenden Haltebereich (34) besitzt.

4. Kippventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltebereich (34) in eine Position vorgespannt ist, in der der Verschlußbereich (32) die Eintrittsöffnung (36) vollständig freigibt.

5. Kippventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlußbereich (32) einen Grund und eine zylindrische Seitenwand aufweist und zu dem Haltebereich (34) hin geöffnet ist.

6. Kippventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventilelement (10) eine das Membranelement (28) aufnehmende Kappe (20) besitzt.

7. Kippventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe den Haltebereich (34) des Membranelements (28) in der vorgespannten Position sichert und mindestens eine Durchbrechung (22) besitzt.

8. Kippventil nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Kappe (20) den Abdichtflansch (24) mindestens teilweise umgreift und an diesem verrastet ist.

9. Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (36) als Langloch ausgebildet und das Membranelement bei nahezu vollständig ausgetragenem Medium die Eintrittsöffnung (36) vollständig freigibt.

10. Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Eintrittsöffnung (36) als Langloch ausgebildet ist und das Membranelement bei ungefähr vollständiger Druckbeaufschlagung die Eintrittsöffnung teilweise verschließt.

11. Kippventil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens vier gleichmäßig beabstandete Eintrittsöffnungen (36) vorgesehen sind.

Zeichnung