DE10260130A1

DE10260130A1 - Dosierventil

Info

Publication number: DE10260130A1
Application number: DE2002160130
Authority: DE
Original assignee: JER KO SPRUEHSYSTEME GmbH; Jer-Ko Spruehsysteme GmbH
Current assignee: JER KO SPRUEHSYSTEME GmbH; Jer-Ko Spruehsysteme GmbH
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2002-12-19
Publication date: 2004-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dosierventil für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil. Um eine Dosierventil der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem unabhängig von dem Zeitraum zwischen zwei Ventilbetätigungen genaue und störungsfreie Dosiervorgänge vorgenommen werden können, soll das Dosierventil einen modularen Aufbau aufweisen DOLLAR A - mit wenigstens einem Anschlussmodul mit einem längs angeordneten und von dem zu dosierenden Medium durchströmten Kanal DOLLAR A - und mit zumindest einem Betätigungsmodul mit einer rechtwinklig zum Kanal angeordneten und den Kanal quer durchragenden Ventilnadel mit in dem rückseitigem Betätigungsmodul vorgesehener Lagerung und einer Betätigungseinrichtung DOLLAR A - sowie mit an den Kanalenden des jeweils ersten und letzten Anschlussmoduls vorgesehenen, einen Anschlussbereich aufweisenden Abschlussstücken.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosierventil für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil.
Aus der Praxis sind derartige Dosierventile in verschiedensten Ausführungen bekannt.
Nachteilig bei solchen vorbekannten Dosierventilen ist, dass die Baugröße und das Gewicht des Dosierventils einen Robotereinsatz kaum erlauben und es zudem aufgrund der inneren Strömungsverhältnisse sich das Ventil leicht zusetzt und es häufig zu Verstopfungen kommt. Dies ist besonders bei Feststoff-haltigen Medien oder Medien mit kurzen Topfzeiten von verstärkter Bedeutung.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein Dosierventil der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem unabhängig von dem Zeitraum zwischen zwei Ventilbetätigungen genaue und störungsfreie Dosiervorgänge vorgenommen werden können.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Dosierventil für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil, wobei das Dosierventil einen modularen Aufbau aufweist

– mit wenigstens einem Anschlussmodul mit einem längs angeordneten und von dem zu dosierenden Medium durchströmten Kanal
– und mit zumindest einem Betätigungsmodul mit einer rechtwinklig zum Kanal angeordneten und den Kanal quer durchragenden Ventilnadel mit in dem rückseitigem Betätigungsmodul vorgesehener Lagerung und einer Betätigungseinrichtung
– sowie mit an den Kanalenden des jeweils ersten und letzten Anschlussmoduls vorgesehenen, einen Anschlussbereich aufweisenden Abschlussstücken.

Hierdurch wird das zu dosierende Medium direkt am Ventilsitz vorbeigeführt, wodurch das Dosierventil unempfindlich gegen Zusetzen sowie Verstopfen ist und Toträume im bzw. entlang des Strömungsweges vermieden werden.
Durch die Modulbauweise ist ein einfacher Aufbau gegeben und eine Robotertauglichkeit ist aufgrund des sehr kompakten Aufbaus und des geringen Gewichts gewährleistet. Eine stufenweise Erweiterung um zusätzliche Dosierventile ist aufgrund der zentralen, alle Dosierventile durchlaufenden Aufbaus problemlos möglich und defekte oder verschlissene Bauteile oder -gruppen können schnell und einfach ausgetauscht und ersetzt werden.
Vorzugsweise können die Abschlussstücke ebenfalls in Modulbauweise ausgeführt sein, und die Abschlussmodule und/oder die Anschlussstücke können Durchgangsbohrungen für endseitig zu verschraubende Zuganker aufweisen, so dass mit einem einfachen konstruktiven Aufbau eine sichere Zusammenfassung zu einer stabilen Gesamtbaueinheit erfolgen kann. In jeweilige Ausnehmungen der Module angesetzte Zentrierbuchsen können dabei sowohl Ausrichte-, Verbindungs- und Dichtungsfunktionen übernehmen.
Erfindungsgemäß kann die Betätigungseinrichtung aus einem in dem Betätigungsmodul vorgesehenen, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Zylinder mit daran angeordnetem und mit der Ventilnadel verbundenen Steuerkolben bestehen, wobei die Anschlüsse für die Pneumatikoder Hydraulikversorgung jeweils im entsprechenden Anschlussmodul vorgesehen und mittels eines Steuerkanals mit dem im Betätigungsmodul angeordneten zugehörigen Zylinder verbunden sein können, was ebenfalls zu einem einfachen Aufbau und einer kompakten Baugröße sowie einem entsprechend geringen Gewicht beiträgt.
Vorteilhafterweise kann am Ausgang des letzten Anschlussmoduls ein Schließventil vorgesehen sein, so dass vor oder zumindest bei entsprechend dosierter Ausgabe durch das Dosierventil ein Druckaufbau verursacht werden kann, wohingegen bei im "Stand by"-Betrieb aufgrund des geöffneten Schließventils eine Zirkulation des zu dosierenden Mediums erfolgt und insofern Ablagerungen sowie ein Verstopfen vermieden wird. Zu diesem Zweck kann auch ein Schließventil am Ende einer Zirkulationsleitung vorgesehen sein.
Erfindungsgemäß kann eine insbesondere über eine als Anschlag ausgebildete Dosierschraube bewirkte Hubverstellung des Steuerkolbens vorgesehen sein, so dass auf einfache und auch zu automatisierende Weise eine Einstellung Mengeneinstellung erfolgen kann.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann das Betätigungsmodul eine hinter dem Steuerkolben befindliche Membran beinhalten, so dass zum einen kein Gegendruck hinter dem Steuerkolben vorhanden ist, der die beabsichtigte Auslenkung, und damit den Öffnungsgrad der Ventilnadel beeinflussen und gegebenenfalls verfälschen könnte, und zum anderen resultiert aufgrund des geschlossenen Raumes zwischen Steuerkolben und Membran eine Auslenkung der Membran, die eine Sichtkontrolle der Funktionsfähigkeit des Betätigungsmoduls ermöglicht.
Im Folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeispiel der Erfindung erläutert. Es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Dosierventils,
2 einen horizontalen mittigen Schnitt durch den Gegenstand nach 1 und
3 einen vertikalen Schnitt "X-X" durch den Gegenstand nach 2.
In allen Figuren werden für gleiche bzw. gleichartige Bauteile übereinstimmende Bezugszeichen verwendet.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung ein Dosierventil 1 in Modulbauweise, dass aus zwei Anschlussmodulen 2, zwei jweils daran angeordneten Betätigungsmodulen 3 sowie jeweils links und rechts an den Anschlussmodulen 2 angeordneten, in Modulbauweise ausgeführten Abschlussstücken 4 besteht.
Wie aus 2 ersichtlich weisen die Anschlussmodule 2 einen längs angeordneten Kanal 5 zur Durchströmung des Dosiervenils 1 mit dem zu dosierenden Medium auf, dass durch das eingangsseitige Abschlussstück 4 einspeist wird und durch das ausgangseitige Abschlussstück 4 aus dem Dosierventil 1 wieder austritt.
Die Betätigungsmodule 3 beinhalten hierbei jeweils einen Zylinder 6 in dem ein Steuerkolben 7 gegen die Rückstellkraft einer Druckfeder 8 aufgrund von pneumatischer oder hydraulischer Beaufschlagung erlagerbar ist. Mit dem Steuerkolben 6 ist wiederum eine Ventilnadel 9 verbunden, die ihrerseits in einen in dem Kanal 5 angeordneten oder aber zumindest an den Kanal 5 angrenzenden Ventilsitz 10 eingreift.
Die Anschlussmodule 2 sowie die Abschlussstücke 4 sind mittels durch Durchgangbohrungen 11 geführte und endseitig verschraubte Zuganker 12 miteinander verbunden. Die Anschlussmodule 2 sowie die Abschlussstücke 4 sind weiterhin mit in entsprechende Ausnehmungen 13 eingesetzte Zentrierbuchsen 14 verbunden und gegeneinander ausgerichtet.
Auch die Verbindung von Anschlussmodulen 2 und Betätigungsmodulen 3 kann in ähnlicherweise erfolgen.
Gemäß 3 erfolgt die Beaufschlagung des Steuerkolbens 7 über Anschlüsse 15, die jeweils an dem entsprechenden Anschlussmodul 2 vorgesehen über einen Steuerkanal 16 mit dem zugeordneten Zylinder 6 im Betätigungsmodul 3 verbunden sind. Hinter dem Steuerkolben 7 ist einen Membran 17 vorgesehen die einen Gegendruck vermeidet und durch entsprechende Auslenkung bei einem Hub des Steuerkolbens 7 eine Funktionsüberprüfung per Sichtkontrolle ermöglicht.
Dabei kann die Membran 17 in eine den Hub des Steuerkolbens 7 begrenzende Dosierschraube 18 integriert sein, so dass durch Verstellung des möglichen Steuerkolbenhubs der Nadelhub, und somit der Grad der Ventilöffnung, eingestellt werden kann und damit eine Regulierung der Dosiermengeneinstellung möglich ist.

Claims

Dosierventile für strömungsfähige Medien, wie z. B. insbesondere Feststoffe enthaltende Flüssigkeiten, mit einem gegen eine Rückstellkraft betätigt zu öffnenden Nadelventil, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierventil einen modularen Aufbau aufweist – mit wenigstens einem Anschlussmodul mit einem längs angeordneten und von dem zu dosierenden Medium durchströmten Kanal – und mit zumindest einem Betätigungsmodul mit einer rechtwinklig zum Kanal angeordneten und den Kanal quer durchragenden Ventilnadel mit in dem rückseitigem Betätigungsmodul vorgesehener Lagerung und einer Betätigungseinrichtung – sowie mit an den Kanalenden des jeweils ersten und letzten Anschlussmoduls vorgesehenen, einen Anschlussbereich aufweisenden Abschlussstücken.
Dosierventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussstücke ebenfalls in Modulbauweise ausgeführt sind.
Dosierventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschlussmodule und/oder die Anschlussstücke Durchgangsbohrungen für endseitig zu verschraubende Zuganker aufweisen.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung aus einem in dem Betätigungsmodul vorgesehenen, insbesondere pneumatisch oder hydraulisch beaufschlagten Zylinder mit daran angeordnetem und mit der Ventilnadel verbundenen Steuerkolben besteht.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlüsse für die Pneumatik- oder Hydraulikversorgung jeweils im entsprechenden Anschlussmodul vorgesehen und mittels eines Steuerkanals mit dem im Betätigungsmodul angeordneten zugehörigen Zylinder verbunden sind.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass am Ausgang des letzten Anschlussmoduls ein Schließventil vorgesehen ist.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eine insbesondere über eine als Anschlag ausgebildete Dosierschraube bewirkte Hubverstellung des Steuerkolbens vorgesehen ist.
Dosierventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungsmodul eine hinter dem Steuerkolben befindliche Membran beinhaltet.