Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Ventil für fließfähige Medien, insbesondere Leimventil (Leimdüse) mit einem in einem Ventilgehäuse durch einen Elektro-Magneten bewegbaren Ventilstößel, der mit einem Verschlussstück in Schließstellung an einem Ventilsitz anliegt, wobei eine über einen Elektro-Anschluss oder -Stecker mit Strom versorgte Spule auf einem Spulenkörper den (teilweise) Ventilstößel umgibt.

Ein derartiges Ventil ist in WO 2008/155117 dargestellt und beschrieben. Eine Besonderheit dieses bekannten (Leim-)Ventils besteht darin, dass das Verschlussorgan bzw. der Ventilstößel durch innerhalb des Ventilgehäuses angeordnete Dauermagneten in Schließstellung beaufschlagt ist. Der Elektromagnet dient zur Bewegung des Ventilstößels in die Öffnungsstellung gegen die Schließkraft der Dauermagneten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ventil, insbesondere Leimventil, der eingangs beschriebenen Ausführung dahingehend weiterzuentwickeln, dass ein kompakter Aufbau, eine leistungsfähige Arbeitsweise und eine einfache Montage gewährleistet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist das erfindungsgemäße Ventil durch folgende Merkmale gekennzeichnet:

a) das Ventilgehäuse ist an wenigstens einer Seite mindestens über eine Teilhöhe bzw. Teillänge offen unter Bildung einer nach oben offenen Seitenöffnung, b) wenigstens ein Ventilanschluss, insbesondere der Stecker, ist an einem gesonderten (Anschluss-)Träger angebracht und neben dem Ventilgehäuse positioniert, c) der (Anschluss-)Träger ist über das offene Ende der Seitenöffnung in das Ventilgehäuse einführbar und tritt seitwärts über die Seitenöffnung aus dem Ventilgehäuse aus.

Eine Besonderheit ist die aus Spule, Spulenkern und Stecker gebildete Einheit, die separat vorgefertigt und aufgrund der an einer Seite durchgehenden, offenen Seitenöffnung in das Ventilgehäuse (von oben) eingeführt werden kann, derart, dass Spulenkörper und Spule sich innerhalb des Gehäuses bzw. der Gehäusekammer und der einstückig mit dem Spulenkörper verbundene Stecker seitlich neben dem Ventilgehäuse befindet.

Eine weitere Besonderheit ist die Ausbildung des Ventilstößels, insbesondere in Verbindung mit einem anschließenden bolzenförmigen Verschlussorgan des Gehäuses in Verlängerung des Ventilstößels. Dieser ist im Querschnitt mit einer Profilierung versehen unter Bildung von in Längsrichtung verlaufenden Nuten, insbesondere bei sechskantiger Ausbildung. Entsprechend ist der in Axialrichtung anschließende Bolzen bzw. ein Dauermagnet ausgebildet, also ebenfalls mit in Längsrichtung verlaufenden Nuten.

Ein Ausführungsbeispiel des Ventils ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

Fig. 1 ein Ventil, insbesondere Leimventil in perspektivischer Darstellung, Fig. 2 das Leinventil gemäß Fig. 1 im Vertikalschnitt in der Schnittebene INI der Fig. 1 , Fig. 3 das Leimventil in einem Horizontalschnitt gemäß Schnittebene Ill-Ill der Fig. 2, Fig. 4 das Leimventil mit den Einzelteilen als Explosionszeichnung.

Das gezeigte Ventil ist vorzugsweise als Leimventil einsetzbar zur Übertragung von verhältnismäßig kleinen Leimportionen auf Faltlappen von Packungen, insbesondere Zigarettenpackungen. Das Leimventil ist auf hohe Taktzahlen ausgelegt.

Die Funktionsteile des Leimventils sind in einem Grundkörper, Ventilblock bzw. Ventilgehäuse 10 angeordnet bzw. an dieses Ventilgehäuse 10 angesetzt. Das Ventil wird elektromagnetisch betätigt. Innerhalb des Ventilgehäuses 10, nämlich in einem hier runden bzw. (teil-)zylindrischen Gehäuse-Innenraum 11 ist ein Elektromagnet angeordnet, bestehend aus einer Spule 12 und einem Spulenträger bzw. Spulenkern 13.

Der hier als Formstück ausgebildete Spulenkern 13 bildet ein mittiges, zylindrisches Tragstück, das Teil einer Ventilkammer 14 ist. Innerhalb der mittigen Öffnung des Spulenkerns 13 bzw. in der Ventilkammer 14 ist ein Verschluss- bzw. Dosierorgan des Ventils bewegbar angeordnet, nachfolgend als Ventilstößel 15 bezeichnet. Dieser ist mit einem innerhalb des Spulenkerns 13 liegenden Führungsteil und unten mit einem Schaft geringeren Querschnitts versehen. An diesem ist als Verschlussorgan eine Kugel 16 als Verschlussmittel für eine Düsenöffnung 17 angebracht. Die Kugel 16 besteht insbesondere aus Keramik. Die Ventilöffnung 17 ist mittig im Bereich eines trichterförmigen Ventilsitzes 18 angebracht. Die Kugel 16 liegt in Schließstellung an konischen Sitzflächen an. Der Ventilsitz 18 ist ein gesondertes Formteil, welches über ein Innengewinde 19 lösbar in das Ventilgehäuse 10 eingesetzt ist. Mittels O-Ring 20 wird die erforderliche Dichtung erzielt.

Das Ventil besteht aus mehreren durch wechselseitigen, formschlüssigen Eingriff zusammengesetzten Bauteilen. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind zwei Haupt-Bauteile zu dem Ventil miteinander verbunden, nämlich einerseits das blockförmig ausgebildete Ventilgehäuse 10 (aus Metall) und andererseits aus einer Spuleneinheit 21 mit Spulenkern 13, Spule 12 und einem Elektroanschuss bzw. Stecker 22. Der Spulenkern 13 besteht aus einem zylindrischen Innenteil bzw. Kernmantel 23 als Träger der Spule 12. An freien Enden (oben, unten) sind quergerichtete, kreisförmige Ringe 24, 25 angebracht bzw. einstückig angeformt. Die Spule 12 ist zwischen den Ringen 24, 25 gelagert. Die Einheit aus Spule 12 und Spulenkern 13 sitzt in dem im Wesentlichen zylindrischen Gehäuse- Innenraum 11.

Der Stecker 22 als Anschluss für die Stromversorgung und Steuerung des Ventils ist ein gesondertes Bauteil, welches mit dem Spulenkern 13 zu einer Einheit verbunden ist, nämlich zu der Spuleneinheit 21. Der obere bzw. vom Ventilsitz 18 abliegende Ring 24 ist mit einem seitlich aus dem Ventilgehäuse 10 bzw. dem Ventilkörper herausragenden Tragteil für den Stecker 22 versehen, nämlich einem queraxial gerichteten Tragsteg 26. Dieser ist vorzugsweise Teil des Spulenkerns 13 bzw. des Rings 24, nämlich einstückig mit diesem verbunden. Der quergerichtete Tragsteg 26 weist eine (kreisförmige) Ausnehmung 27 auf. In dieser ist der Stecker 22 angeordnet, und zwar mit einem Anschlussstück 28 mit Außengewinde. Das Anschlussstück 28 weist die in Fig. 1 dargestellten Verbindungsteile für einen elektrischen Anschluss auf. Innerhalb bzw. unterhalb des Tragstegs 26 ist ein Stützflansch 29 gebildet, der in Verbindung mit einer äußeren Feststellschraube 30 den Stecker 22 klemmend am Tragsteg 26 fixiert, und zwar in Verbindung mit einer Ringdichtung 31.

Der Tragsteg 26 ist Teil eines Steckergehäuses 32. Dieses besteht vorzugsweise aus Kunststoff und ist der Kontur des Ventils angepasst, besteht nämlich aus einer im Querschnitt U-förmigen Seitenwand 33 und einer schräg in Richtung zum Ventilsitz 18 führenden Bodenwand 34. Der Tragsteg 26 bildet die obere

Abdeckung des Steckergehäuses 32. Dieses ist mit dem Tragsteg 26 formschlüssig mit einrastenden Vorsprüngen und Vertiefungen (Fig. 3) und/oder durch Klebung verbunden. Das Steckergehäuse 32 schmiegt sich an die Kontur des Ventilgehäuses 10 an und ist im Bereich von Anlageflächen mit dem

Ventilgehäuse 10 durch Klebung verbunden.

Innerhalb des Steckergehäuses 32 sind Organe des Steckers 22 angebracht, insbesondere elektrische Leitungen 35, die über die offene Seite des Steckergehäuses 32 zur Spule 12 führen, hier in deren unterem Bereich.

In besonderer Weise ist auch das Ventilgehäuse 10 bzw. der Ventilkörper ausgebildet. Der überwiegend zylindrische Gehäuse-Innenraum 11 ist mindestens in einem Teilbereich, nämlich zur Seite des Steckers 22, offen unter Bildung einer Seitenöffnung 36 des Ventilgehäuses 10. Die Seitenöffnung 36 erstreckt sich mindestens im Bereich des Tragstegs 26 für den Stecker 22, sodass dieses Verbindungsorgan aus dem Ventilgehäuse 10 seitlich austritt, um den Stecker 22 (oder ein anderes Organ) zu erfassen.

Vorliegend ist das Ventilgehäuse 10 etwa über die volle Länge bzw. Höhe der Spuleneinheit 21 bzw. des Spulenkerns 13 offen (Fig. 4, unten). Dadurch kann ein im Bereich des (unteren) Ringes 25 des Spulenkerns 13 seitlich angebrachter Vorsprung 37 in den Bereich des Steckergehäuses 32 eintreten, und zwar unter Anlage an einem Gegenvorsprung 38 des Steckergehäuses 32. Die beiden Organe 37, 38 bilden demnach miteinander korrespondierende Stütz- bzw. Justierorgane für eine korrekte Relativstellung zwischen dem Spulenkern 13 und dem Steckergehäuse 32.

Ein wichtiges Merkmal des Ventils besteht darin, dass die Seitenöffnung 36 nach oben offen ist (auf der zum Ventilsitz 18 gegenüberliegenden Seite), und zwar zu Montagezwecken. Die Spuleneinheit 21 kann so über die offene Seite in das Ventilgehäuse 10 eingeführt werden, wobei die Spule 12 mit dem Spulenkern 13 den Gehäuse-Innenraum 11 im Wesentlichen passend, formschlüssig ausfüllt (Fig. 3). Teile der Spuleneinheit 21 treten in die Seitenöffnung 36 ein bzw. durch diese hindurch. Letzteres gilt vorliegend für den Tragsteg 26 und gegenüberliegend für den Vorsprung 37. Diese Teile sind so bemessen, dass sie den Querschnitt der Seitenöffnung 36 ausfüllen (Fig. 3). Die Abmessung der Seitenöffnung 36 ist so gewählt, dass die Spuleneinheit 21 bzw. der Spulenkern 13 in einem Bereich von mehr als 180° umschlossen ist. Dadurch sitzt die Spuleneinheit 21 formschlüssig im Gehäuseinnenraum.

Die Ventilkammer 14 ist auf der zum Ventilsitz 18 gegenüberliegenden (oberen) Seite durch einen verstellbaren Verschluss abgesperrt, nämlich durch einen zylindrischen Kopf 39, der über das freie Ende in die Ventilkammer 14 passend eintritt. Der bolzenförmige Kopf 39 ist zugleich Träger für einen Dauermagneten 40, der mit einem Gegenmagneten an der benachbarten Seite des Ventilstößels 15 zusammenwirkt. Der Kopf 39 bildet mit einem O-Ring eine Abdichtung bzw. Dichtung 41 des Ventil-Innenraums nach außen.

Der Kopf 39 ist in Längsrichtung der Ventilkammer 14 verstellbar. Zu diesem Zweck ist eine Verlängerung des Kopfes 39 als Gewindebolzen 42 ausgebildet. Dieser ist in einem (mittelbar) mit dem Ventilgehäuse 10 verbundenen, feststehenden Träger 43 mit Innengewinde verstellbar. Am freien Ende des Gewindebolzens 42 ist eine Ausnehmung angebracht zum Ansetzen eines Werkzeugs, zum Beispiel eines Inbus-Schlüssels.

Eine Besonderheit ist auch die Zuführung des zu verarbeitenden Mediums, also insbesondere die Leimzufuhr. Hierzu ist an der Oberseite - auf der zum Ventilsitz 18 gegenüberliegenden Seite - ein Leimanschluss 47 für eine Leimleitung angebracht. Dieser befindet sich im Bereich des Ventilgehäuses 10 bzw. des Ventilkörpers, vorliegend auf der zum Stecker 22 gegenüberliegenden Seite, vorzugsweise in einer gemeinsamen Mittelebene mit dem Kopf 39 und dem Stecker 22. Der Leimanschluss 47 ist mittels Gewinde in einer Bohrung 48 des Deckels 44 fixiert. An diesen schließt - mit Dichtungsring - ein Leimkanal 49 an, der sich im Wesentlichen achsparallel zur Ventilkammer 14 erstreckt. In einem (unteren) Bereich benachbart zum Ventilsitz 18 ist der Leimkanal 49 über einen schräggerichteten Anschlusskanal 50 mit der Ventilkammer 14 verbunden, und zwar in einem Bereich unmittelbar oberhalb des Ventilsitzes 18. Die Leitungen für den Leim umgehen somit den Spulenkern 13 und münden im Bereich eines reduzierten Querschnitts des Ventilstößels 15, unterhalb des Spulenkerns 13.

Bei der Montage des Ventils wird zweckmäßiger Weise so vorgegangen, dass die Spuleneinheit 21 (mit Stecker) in den Gehäuse-Innenraum 12 über die offene Seite eingesetzt wird. Danach wird die Magneteinheit in die Öffnung des Spulenkerns 13, also in die Ventilkammer 14 eingeführt. Sodann wird der Deckel 44 auf das Ventilgehäuse 10 aufgesetzt und mit diesem verbunden. Es folgt die Fixierung des Trägers 43, nämlich einerseits die Verbindung mit dem Deckel 44 und andererseits mit dem Gewindebolzen 42. Sodann wird der Leimanschluss 48 am Deckel 44 befestigt. Der Ventilstößel 15 kann von der gegenüberliegenden (unteren) Seite her in die Ventilkammer 14 eingeführt werden, bevor der Ventilsitz 18 mittels Gewinde in die Position gebracht wird. Alternativ kann der Ventilstößen 15 auch von der gegenüberliegenden Seite eingeführt werden, nämlich bevor der Verschluss 39, 40 in die Ventilkammer eingeführt wird.

Die hier aus Dauermagnet 40, Kopf 39 und Gewindebolzen 42 bestehende Einheit dient als verstellbarer Hubbegrenzer des Ventilstößels 15. Die gesamte Einheit ist leicht auswechselbar. Zu diesem Zweck ist lediglich der als Schraube ausgebildete Träger 43 mittels Drehbewegung abzunehmen. Dadurch können auf einfache Weise die beanspruchten und verschleißbelasteten Teile ausgewechselt werden. Unerwünschte Drehbewegungen der Einheit 40, 39, 42 werden durch eine geringe Gewindesteigung sowie durch die ringförmige Dichtung 41 verhindert.

Der Als Verschlussbolzen ausgebildete Dauermagnet 40 und der nach unten bzw. zur Ventilöffnung 17 anschließende Ventilstößel 15 sind mit besonderem Profil ausgebildet, nämlich derart, dass in Längsrichtung des Verschlussbolzens bzw. des Dauermagneten 40 Nuten 52 verlaufen. Diese erstrecken sich bis in den Bereich des zylindrischen Kopfes 39. Vorzugsweise ist der Dauermagnet 40 im Querschnitt sechseckig bzw. sechskantig ausgebildet (Fig. 3) unter Schaffung entsprechender Nuten 52 gegenüber der zylindrischen Wandung der Ventilkammer 14. In entsprechender oder analoger Weise ist der Ventilstößel 15 im Bereich des zylindrischen Teils der Ventilkammer 14 ausgebildet. Durch die Nuten kann Leim in Längsrichtung fließen.

Die Nuten 52 sind von besonderer Bedeutung in Verbindung mit der Zuführung des Leims. Hierzu ist der parallel zur Ventilkammer 14 verlaufende Leimkanal 48 vorgesehen mit einem (ersten) Anschlusskanal 50 im Bereich der erweiterten Ventilkammer 14. Mindestens ein weiterer Leimkanal, nämlich ein Zusatzkanal 51, erstreckt sich zwischen dem Leimkanal 49 und der Ventilkammer 14. Der Zusatzkanal 51 mündet im Bereich des Dauermagneten 40, und zwar im Bereich der Nuten 52 am Umfang dieses Ventiiteils. Zur besseren Leimzuführung kann darüber hinaus das Gehäuse, nämlich der Deckel 44 und gegebenenfalls der Ring 24 mit einer ringsherumlaufenden Erweiterung versehen sein, sodass in diesem Bereich der Ventilinnenraum einen größeren Querschnitt aufweist.

Über die Leimkanäle 50, 51 können unterschiedliche Anteile des Leims zugeführt werden. Insbesondere gelangt über den Zusatzkanal 51 eine geringere Menge an Leim, z.B. 40%, in das Ventil als über den Anschlusskanal 50,

Bezugszeichenliste

10 Ventilgehäuse 39 Kopf

11 Gehäuse-Innenraum 40 Dauermagnet

12 Spule 41 Dichtung

13 Spulenkern 42 Gewindebolzen

14 Ventilkammer 43 Träger

15 Ventilstößel 44 Deckel

16 Kugel 45 Kopfschraube

17 Ventilöffnung 46 Ausnehmung

18 Ventilsitz 47 Leimanschluss

19 Innengewinde 48 Bohrung 0 O-Ring 49 Leimkanal 1 Spuleneinheit 50 Anschlusskanal 2 Stecker 51 Zusatzkanal 3 Kernmantel 52 Nut 4 Ring 5 Ring 6 Tragsteg 7 Ausnehmung 8 Anschlussstück 9 Stützflansch 0 Feststellschraube 1 Ringdichtung 2 Steckergehäuse 3 Seitenwand 4 Bodenwand 5 Leitung 6 Seitenöffnung 7 Vorsprung 8 Gegenvorsprung