DE20300935U1

DE20300935U1 - Ventil

Info

Publication number: DE20300935U1
Application number: DE20300935U
Authority: DE
Original assignee: Inotec GmbH Transport und Foerdersysteme; Inotec GmbH
Current assignee: Inotec GmbH Transport und Foerdersysteme; Inotec GmbH
Priority date: 2003-01-22
Filing date: 2003-01-22
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2013-01-23

Description

INOTEC GmbH Transport- und Fördersysteme

Daimlerstr. 9-11 79761 Waldshut-Tiengen

1308

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Datum

21.1.2003

Ventil

Die Erfindung betrifft ein Ventil nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Das Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Ventils ist das Absperren und Dosieren von niedrig- bis hochviskosen Medien, insbesondere auch abrasive Medien und solche Medien, denen körnige Feststoffe beigemischt sind. Das besondere Anwendungsgebiet des erfindungsgemäßen Ventils ist der Einsatz bei Spritzgeräten für den Mörtelauftrag. Durch Öffnen des Ventils erfolgt der Materialauftrag, während durch das Schließen des Ventils der weitere Materialauftrag unterbunden wird.

Die bekannten Ventile sind für niedrig- bis hochviskose Medien, insbesondere für abrasive Medien und für solche Medien, welche beigemischte kömige Feststoffe aufweisen, weniger geeignet. Außerdem dürfen bisher Ventile nicht unter Druck geöffnet oder geschlossen werden. So kann es passieren, daß beim Öffnen oder Schließen eines Kugelventils unter Druck das Kugelventil nach wenigen Stunden nicht mehr funktionstüchtig ist.

Zu den bekannten Ventilen zählt beispielsweise das - bereits erwähnte - Kugelventil (auch Kugelhahn genannt), welches durch Verdrehen einer Kugel um 90° den Volumenstrom unterbricht. Die Kugel ist dabei in Teflonschalen gelagert. Bei Verschmutzungen im Ventil wird jedoch die Drehbewegung der Kugel verhindert. Außerdem sind Kugelventile durch Dichtungssysteme druckbegrenzt und dadurch nicht oder wenig für die eingangs angegebenen Zwecke geeignet. Außerdem liegen die Teflonschalen voll im Materialstrom und unterliegen bei körnigen Medien einem hohen Verschleiß. Schließlich ist bei Kugelventilen keine Dosie-

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rung möglich, weil - wie zuvor bereits ausgeführt - bisher Ventile nicht unter Druck geöffnet oder geschlossen werden dürfen.

Konkret handelt es sich bei dem erfindungsgemäßen Ventil um ein sogenanntes Axialventil. Dabei ist in einem rohrförmigen Gehäuse axial verschiebbar eine Kolbenstange angeordnet. Weiterhin befindet sich in dem Gehäuse fest angeordnet ein Dichtelement. Gegen dieses Dichtelement liegt das vordere Ende der Kolbenstange in der Dichtstellung des Axialventils dichtend an. Soll der Durchfluß des Mediums gestattet werden, wird die Kolbenstange in Axialrichtung zurückbewegt, so daß das vordere Ende der Kolbenstange von dem Dichtelement abhebt und somit eine Passage des Materials möglich ist.

Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Axialventil der eingangs angegebenen Art zu schaffen, mit dem niedrig- bis hochviskose Medien, insbesondere auch abrasive Medien und solche Medien, welche beigemischte körnige Feststoffe aufweisen, abgesperrt und dosiert werden können.

Die technische Lösung ist gekennzeichnet durch die Merkmale im Kennzeichen des Anspruchs 1.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Axialventils besteht darin, daß es zum Absperren und Dosieren von niedrig- bis hochviskosen Medien, insbesondere auch abrasiven Medien und solchen Medien, welchen körnige Feststoffe beigemischt sind, bestens geeignet ist. So kann das erfindungsgemäße Axialventil an jede beliebige Spritzdüse angeschlossen werden, insbesondere an Spritzdüsen für den Mörtelauftrag. Die Dichtwirkung des Axialventils wird erzielt, indem das Kolbenstangenrohr auf die geschlossene Fläche des Dichtelements drückt. Bei dem Dichtelement handelt es sich um eine Art Scheibe zur Schaffung der geschlossenen Fläche. Die geschlossene Fläche des Dichtelements definiert somit ein Verschlußelement des vorderen Endes des Kolbenstangenrohres. Außer mit diesem Dichtelement, welches als auswechselbares Verschleißteil konzipiert ist, kommt im geschlossenen Zustand des Ventils das Medium mit keiner Dichtung in Berührung. Somit kann das Axialventil je nach Schließkraft des Kolbenstangenrohres in allen Druckbereichen eingesetzt werden. Zum Öffnen des Axialventils wird das Kolbenstangenrohr von dem Dichtelement abgehoben. Dadurch kann das Medium an dem Dichtelement vorbeifließen und einem Mundstück zugeführt werden. Der notwendige Ventilhub ist abhängig von der maximalen Korngröße im Medium. Die Schließkraft des Kolbenstangenrohres kann manuell, beispielsweise mit einer Feder, pneumatisch, hydraulisch oder elektrisch erzeugt werden. Für die medienberührten Teile können - je nach dem zu verarbeitendem Medium - verschiedene Materialkombinationen gewählt werden. In Frage kommen unter anderem Edelstahl, Kunststoff, Keramik, hart

beschichtete Werkstoffe oder dgl. Die Ausführung des Mundstücks ist für die verschiedenen Anwendungen zu konzipieren, beispielsweise als sogenannte Klebeversion mit Gummischlauch oder als Einheit zum Applizieren mit verschiedenen Spritzdüsen unter Zuführung von Zerstäuberluft. Hierzu wird je nach Anwendung und Medium die entsprechende Düse oder Zerstäubungstechnik angewendet. Denkbar wäre es auch, unter hohem Druck ohne zusätzliche Luft das Material zu zerstäuben.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 2 schlägt vor, daß die Durchgangsbohrung im Kolbenstangenrohr in etwa gleich groß ist wie der Innendurchmesser des Materialzuführschlauches. Damit wird vermieden, daß bei einem Druckaufbau im Schlauch und im Axialventil eine Kraftwirkung auf das Kolbenstangenrohr entsteht, die der Schließkraft entgegenwirkt. Außerdem können der Schlauch und das Axialventil innen mit Schwammkugeln gereinigt werden.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 3 hat den Vorteil, daß durch die kegelige Ausbildung des Dichtelements das auftreffende Medium in der geöffneten Stellung des Ventils problemlos an dem Dichtelement vorbeifließen kann, ohne daß ein übermäßiger Staudruck entsteht.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 4 schlägt vor, daß radial außerhalb der geschlossenen Fläche des Dichtelements axiale Durchbrechungen vorgesehen sind. Bei diesen Durchbrechungen kann es sich beispielsweise um konzentrische Schlitze handeln, welche auf einer Kreisbahn liegen. Beispielsweise können zwei, drei oder vier Schlitze vorgesehen sein, wobei vorzugsweise drei Schlitze vorgesehen sind.

Bei der Weiterbildung gemäß Anspruch 5 handelt es sich bei dem Dichtelement um ein Bauteil, welches zum einen die geschlossene Fläche zum Verschließen des vorderen Endes des Kolbenstangenrohres aufweist und welches zum anderen die Durchbrechungen aufweist, durch welche bei geöffnetem Ventil das Medium hindurchströmt.

Eine bevorzugte Weiterbildung hiervon schlägt Anspruch 6 vor. Die Grundidee besteht darin, das Dichtelement als Verschleißteil zu konzipieren. Bei verschlissenem Dichtelement wird lediglich das Mundstück abgeschraubt und gegen ein neues Dichtelement ausgewechselt. Darüber hinaus kann nach dem Abschrauben des Mundstücks das Axialventil innen gereinigt werden.

Die Weiterbildung gemäß Anspruch 7 schafft durch die symmetrische Ausbildung des Dichtelements den Vorteil, daß es, wenn es auf einer Seite verschlissen ist, gedreht und weiterverwendet werden kann.

Eine erste Alternative in der Ausbildung des vorderen Umfangsrandes des Kolbenstangenrohres schlägt gemäß Anspruch 8 vor, daß dieser Umfangsrand als Schneide ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß die Messerschneide beim Schließen des Axialventils die Körner in der Masse verdrängt oder zerteilt. Damit ist eine gute Schließwirkung gewährleistet. Die Messerschneide schleift sich durch die abrasive Wirkung des Mediums darüber hinaus selber nach. Der Vorteil liegt darin, daß die Dichtwirkung auch nach längerem Gebrauch nicht nachläßt.

Eine Alternative hierzu schlägt Anspruch 9 vor. Diese Variante ist für die Verarbeitung niedrigviskoser Medien gedacht. Hier weist der vordere Umfangsrand des Kolbenstangenrohres eine gerundete Dichtkante auf. In die Dichtscheibe ist ein weicher Dichtring eingelegt, welcher gleichermaßen problemlos auswechselbar ist.

Schließlich schlägt die Weiterbildung gemäß Anspruch 10 vor, daß das vordere Ende des Kolbenstangenrohres als auswechselbares Dichtstück ausgebildet ist. Dies hat den Vorteil, daß bei einem Verschleiß der Dichtkante nicht das komplette Kolbenstangenrohr ausgewechselt werden muß, sondern nur das vordere Dichtstück.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Axialventils wird nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben. In diesen zeigt:

Fig. 1 eine Seitenansicht des Axialventils mit Handbetätigung;

Fig. 2 einen Längsschnitt durch das Axialventil (ohne die Handbetäti

gung) in Fig. 1.

Das Axialventil weist zunächst ein rohrförmiges Gehäuse 1 auf. Auf das vordere Ende dieses Gehäuses 1 ist ein Mundstück 2 aufgeschraubt. In dieses Mundstück 2 ist ein Spritzrohr 3 eingeschraubt.

Im Innern des rohrförmigen Gehäuses 1 ist eine Kolbenstange in Form eines Kolbenstangenrohres 4 längsverschiebbar angeordnet. An das hintere Ende dieses Kolbenstangenrohres 4 ist ein Materialschlauch anschließbar. Das vordere Ende des Kolbenstangenrohres 4

weist ein ebenfalls rohrförmiges Dichtstück 5 auf, dessen Umfangsrand 6 als Messerschneide ausgebildet ist.

Zwischen denn Vorderende des Gehäuses 1 und dem aufgeschraubten Mundstück 2 ist ein scheibenförmiges Dichtelement 7 festgelegt. Dieses scheibenförmige Dichtelement 7 weist im zentralen Bereich eine geschlossene Fläche 8 auf, deren Axialbereiche beidseitig jeweils eine kegelförmige Erhöhung 9 aufweisen. Konzentrisch zur Achse weist das scheibenförmige Dichtelement 7 noch schlitzartige Durchbrechungen 10 auf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um drei derartige schlitzartige Durchbrechungen 10, welche durch schmale Stege voneinander getrennt sind.

An dem Gehäuse 1 des Axialventils ist ein Handgriff 11 angeordnet. Weiterhin ist an dem Gehäuse 1 ein verschwenkbarer Handhebel 12 gelagert. Dieser ist über eine verschwenkbar gelagerte Stange 13 mit dem hinteren Ende des Kolbenstangenrohres 4 verbunden.

Die Funktionsweise ist wie folgt:

In der Schließstellung des Axialventils (diese ist in Fig. 1 in der unteren Hälfte dargestellt) stößt der vordere Umfangsrand 6 des rohrförmigen Dichtstückes 5 des Kolbenstangenrohres 4 gegen die geschlossene stirnseitige Fläche 8 des Dichtelements 7. Somit ist das vordere Ende des Kolbenstangenrohres 4 verschlossen, so daß ein Durchtritt des Materials verhindert wird.

Zum Öffnen des Ventils wird der Handhebel 12 entgegen der Kraft einer Feder bewegt. Die Folge davon ist, daß das Kolbenstangenrohr 4 in der Zeichnung nach links bewegt wird (dies ist in Fig. 2 in der oberen Hälfte dargestellt). Dadurch hat das Medium die Möglichkeit, durch das vordere Ende des Kolbenstangenrohres 4 hindurchzuströmen, um anschließend die Durchbrechungen 10 im scheibenförmigen Dichtelement 7 zu passieren. Das Material mündet im Mundstück 2 und wird von dort aus in das Spritzrohr 3 geleitet.

Soll das Axialventil wieder geschlossen werden, wird der Handgriff 11 losgelassen, so daß der vordere Umfangsrand 6 des Kolbenstangenrohres 4 wieder in Anlage zu der geschlossenen Fläche 8 des Dichtelements 7 gelangt.

Durch die Messerschneide des Umfangsrandes 6 werden beim Schließen des Axialventils die Körner in der Masse verdrängt oder zerteilt. Dadurch ist eine gute Schließwirkung gewährleistet. In der geöffneten Stellung des Ventils schleift sich darüber hinaus die Messer-

schneide des Kolbenstangenrohres 4 durch die abrasive Wirkung des Mediums selber nach. Die Dichtwirkung läßt deshalb auch nach langem Gebrauch nicht nach.

Sofern ein Verschleiß in dem Dichtstück 5 eintreten sollte, kann nach Abschrauben des Mundstücks 2 das Dichtstück 5 aufgrund seiner symmetrischen Ausbildung gedreht und wieder in das Gehäuse 1 eingesetzt und mit dem Mundstück 2 fixiert werden.

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-	1		- 7 -
2	ugszeichenliste
3	Gehäuse
4	Mundstück
5	Spritzrohr
6	Kolbenstangenrohr
7	Dichtstück
8	Umfangsrand
9	Dichtelement
• 10	geschlossene Fläche
11	kegelförmige Erhöhung
12	Durchbrechung
13	Handgriff
Handhebel
Stange

Claims

1. Ventil
mit einem rohrförmigen Gehäuse (1),
mit einer in dem Gehäuse (1) axial verschiebbaren Kolbenstange sowie
mit einem fest in dem Gehäuse (1) angeordneten Dichtelement (7), gegen welches das vordere Ende der Kolbenstange in der Dichtstellung des Ventils dichtend anliegt und von welchem das vordere Ende der Kolbenstange in der Öffnungsstellung des Ventils abhebbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Kolbenstange als Kolbenstangenrohr (4) ausgebildet ist, wobei das rückseitige Ende des Kolbenstangenrohres (4) an einen Materialzuführungsschlauch anschließbar ist und
daß das Dichtelement (7) eine geschlossene Fläche (8) aufweist, gegen welche der vordere Umfangsrand (6) des Kolbenstangenrohres (4) in der Dichtstellung des Ventils dichtend anliegt.

2. Ventil nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die inneren Querschnittsflächen des Materialszuführungsschlauches sowie des Kolbenstangenrohres (4) in etwa gleich groß sind.

3. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die geschlossene Fläche (8) des Dichtelements (7) eine axiale, kegelartige Erhöhung (9) aufweist.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß radial außerhalb der geschlossenen Fläche (8) des Dichtelements (7) axiale Durchbrechungen (10) vorgesehen sind.

5. Ventil nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Dichtelement (7) um ein scheibenförmiges Gebilde handelt, welches im Axialbereich eine geschlossene Fläche (8) und welches im radialen Außenbereich die Durchbrechungen (10) aufweist.

6. Ventil nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) zwischen dem Gehäuse (1) und einem aufschraubbaren Mundstück (2) auswechselbar festgelegt ist.

7. Ventil nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Dichtelement (7) bezüglich seiner Mittelquerschnittsebene symmetrisch ausgebildet ist.

8. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere Umfangsrand (6) des Kolbenstangenrohres (4) als Schneide ausgebildet ist.

9. Ventil nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß der vordere Umfangsrand (6) des Kolbenstangenrohres (4) mit einer runden Dichtkante ausgebildet ist und
daß das Dichtelement (7) einen eingelegten weichen Dichtring aufweist.

10. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das vordere Ende des Kolbenstangenrohres (4) als auswechselbares Dichtstück (5) ausgebildet ist.