DE1698017C3

DE1698017C3 - Dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE1698017C3
Application number: DE1698017A
Authority: DE
Inventors: Jack Edward Kingswood Surrey Pooley (Grossbritannien)
Original assignee: BRITISH BEVOLUX Ltd LONDON
Current assignee: BRITISH BEVOLUX Ltd LONDON
Priority date: 1967-03-21
Filing date: 1968-03-19
Publication date: 1974-02-14
Also published as: DE1698017A1; NO124009B; BE712583A; FR1563265A; US3506166A; SE348039B; NL6804052A; ES351809A1; DE1698017B2; GB1169996A; CH472660A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung zum Abgeben einer vorbestimmten Menge eines flüssigen, pulverförmigen, körnigen oder sonstigen strömungsfähigen Materials mit einer Meßkammer und einem darinnen über einen äußeren Elektromagneten verschiebbaren Ventilkörper, durch welchen in der einen Vcrschiebestellung der Kammercinlaß und in der anderen Verschicbestcllung der Kammerauslaß verschließbar ist.

Es sind Dosiervorrichtungen dieser Art bekannt, bei denen der Ventilkörper beispielsweise aus zwei durch eine Stange axial im Abstand voneinander gehaltenen Vcntilkörpcrteilen besteht, von denen das eine mit dem am Kammerauslaß und das andere am Kammereinlaß ausgebildeten Ventilsitz zusammen wirkt. Diese Ventilkörpereinheit ist dabei über eine axial aus der Meßkammer herausgeführten Betätigungsstange durch einen außenliegenden Elektromagneten zwischen den beiden möglichen Ventilstel-

lungen axial verschiebbar (französisische Patentschrift 109S684, USA.-Patentschrift 3 115 038 und USA.-Patentschrift 2 740 694).

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Dosiervorrichtung dieser Art zu schaffen, die im Aufbau sehr ein-

fach ist, sehr leicht auseinander genommen und gereinigt werden kann und deren Kammervolumen sehr leicht eingestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Dosiervorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungs-

gemäß gelöst durch die Vereinigung der im Hauptanspruch aufgezeigten Merkmale.

Bei anders aufgebauten Dosiervorrichtungen dieser Art mit beispielsweise pneumatischer Verschiebevorrichtung für die beiden in der Meßkammer angeord-

neten Ventilkörperteile ist es an sich bekannt, die Meßkammer aus zwei ineinander geschobenen topfförmigen Kammerteilen aufzubauen, deren Spalt durch eine Gummidichtung abgedichtet ist. Diese bekannte Ausbildung der Meßkammer ist relativ kom-

pliziert und wirft eine Reihe von Dichtproblemen auf. Bei ihr ist voi allem auch die gegenseitige axiale Verstellung der ineinander geschobenen Kammerteile nicht einfach durchführbar. Es ist hier eine relativ komplizierte, raumaufwendige und umständliche Vorrichtung zum gleichzeitigen Betrieb von zwei außen angebrachten Spindeln nötig (deutsches Gebrauchsmuster 1 799 455).

Schließlich ist es bei einer einfachen Abgabevorrichtung mit einem einzigen am Auslaß einer Meßkammer vorgesehenen Ventil bekannt, den Ventilkörper dieses Ventils als Kugel aus magnetischem Material auszubilden, die von einem die Kammer umgebenden Elektromagneten zwischen der Ventiloffcnstellung und der Ventilschließstellung, in weleher die Kugel an dem als Ventilsitz ausgebildeten Meßkammerboden anliegt, in der Meßkammer axial bewegbar ist (USA.-Patentschrift 3 109 504).

Durch die erfindungsgemäße Vereinigung der teilweise an sich bekannten Merkmale des Hauptan-Spruchs in einer Dosiervorrichtung der eingangs erwähnten Art, wofür ausschließlich Schutz begehrt wird, wird eine Gesamtvorrichtung geschaffen, die im Aufbau sehr einfach und gedrungen ist und die als Einheit sehr leicht ein- und ausgebaut werden kann und bei der auch keinerlei Dichtprobleme bestehen. Diese erfindungsgemäße Dosiervorrichtung eignet sich damit besonders gut zur Abgabe von abgemessenen Gctränkebestandteilen, bei denen oftmals eine Reinigung und eine neue Einstellung des Kammervolumens nötig ist. Das Volumen der Mcßkammcr ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ohne Werkzeug sehr leicht auf verschiedene Werte einstellbar, ohne daß hierdurch die Gesamtanordnung unnötig groß wird. Die Einstellung des Kammcrvolumens kann außerdem sehr genau erfolgen.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung im Schnitt;

Fig.2 zeigt einen ähnlichen Schnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel.

Die Dosiervorrichtung nacli F i g. I besteht aus einem zylindrischen äußeren Gehäuse 3, das auf den Hals 4 eines Behälters 5 aufgeschraubt werden kann, der das ,flüssige oder sonstige strümungsfähige Material enthält, das mit Hilfe der Vorrichtung abgegeben werden soll. In dem äußeren zylindrischen Gehäuse 3 ist ein rohrförmiges Bauteil 6 angeordnet, und ferner ist in dem Gehäuse 3 ein ringförmiges Bauteil 7 vorgesehen, das in dem äußeren Gehäuse 3 gleichachsig mit dem rohrförmigen Bauteil 6 und in einem Abstand von letzterem angeordnet ist, so daß zwischen den beiden Bauteilen eine Kammer 8 vorhanden ist. Sowohl das rohrförmige Bauteil 6 als auch dat ringförmige Bauteil 7 sind mit einem engen Reibungssitz in dem Gehäuse 3 verschiebbar angeordnet, so daß man den Rauminhalt bzw. das Fassungsvermögen der Kammer 8 dadurch variieren kann, daß ηι.ιπ die Bauteile 6 und 7 in axialer Richtung vcrstellt, um sie einander zu nähern oder sie voiieinande: zu entfernen. Um die Bauteile 6 ui-J 7 in ihrer gewählten relativen Stellung zu befestigen ist jedem di·.: er Bauteile eine Halteschraube 6a bzw. Ta zugeordnet, die durch einen Schlitz 3 a bzw. 3 b in der W:.nd des äußeren Gehäuses 3 ragt. Die Breite der Sc'üütze 3α und 3 b ist so gewählt, daß die Schäfte der Schrauben 6 a und 6 b gerade durch die Schlitze na·. !1 innen ragen können, so daß dann, wenn die Schrauben gegenüber den Bauteilen 6 und 7 festgezogen werden, die Köpfe der Schrauben mit dem Gehaase 3 an den Rändern der Schlitze zusammenarbeiten, um die Bauteile 6 und 7 in dem Gehäuse 3 in der gewählten Lage zu halten.

Das rohrförmige Bauteil 6 bildet einen Einlaß, über den der Inhalt des Behälters 5 nach unten zu der Kammer 8 strömen kann, und das Ringteil 7 bildet einen Auslaß, über den das flüssige oder sonstige strömungsfähige Material aus der Kammer 8 austreten kann.

In der Kammer 8 ist ein Ventilteil in Form einer Kugel 9 au* magnetischem Material angeordnet, die zwischen einem ringförmigen Ventilsitz am unteren Ende des rohrförmigen Bauteils 6 und einem ringförmigen Ventilsitz am oberen Ende des Ringteils 7 auf eine noch zu erläuternde Weise bewegt werden kann. Damit das flüssige oder sonstige strömungsfähige abzugebende Material ungehindert durch die Kammer 8 strömen kann, ist aie Ouerschnittsfläche bzw. der Außendurchmcsser des Vcntilleils9 erheblich kleiner als die Qucrschnittsflächc bzw. der Innendurchmesser der Kammer 8.

Die zylindrische Kammer 3 ist von einem zylindrischen Abschirmungsteil 10 umschlossen, das einen Spulenkern Il trägt, auf dem eine Drahtwickliing 12 angeordnet ist, die als Elektromagnet zur Wirkung kommt, wenn man sie mit Hilfe geeigneter Leitungen mit einer Stromquelle verbindet.

Die Ausführungsform nach Fig. 2 umfaßt zwei teleskopartig zusammenarbeitende rohrförmige Bauteile 14 und 15. Das innere Bauteil 14 ist an einem Ende mit einem Innengewinde versehen, damit dieses Bauteil an dem mit Außengewinde versehenen Hals des Behälters 5 befestigt werden kann, aus dem ein flüssiges oder sonstiges strömungsfähiges Material abgegeben werden soll. Das rohrförmig!: Bauteil hat eine Wandstärke, die erheblich größer ist als die Wandstärke des äußeren rohrförmigen Bauteils, und das Bauteil 14 paßt mit einem engen Reibungssitz in das rohrförmige Bauteil 15. In dem Ende des rohrförmigen Bauteils 15 das von dem Ende abgt wandt ist, in welchem das rohrförmige Bauteil 14 angeordnet ist, ist ein ortsfester Ring bzw. Ringabschnitt 16 vorgesehen, dessen Wandstärke im wesentlichen der Wandstärke des rohrförmigen Bauteils 14 entspricht. Das rohrfürmige Bauteil 14 und der Ring 16 bilden den Einlaß bzw. den Auslaß einer zwischen dem Rohr 14 und dem Ring 16 liegenden Kammer 8. Man kann das Fassungsvermögen der Kammer 8 nach Wunsch variieren, indem man die teleskopartig zusammenarbeitenden rohrförmigen Bauteile 14 und 15 in axialer Richtung gegeneinander verstellt. Um die beiden ineinandergreifenden rohrförmigen Bauteile in der gewählten Stellung festzulegen, wird eine Schraube 17 in die Wand des inneren rohrförmigen Bauteils 14 eingeschraubt. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist ein kugelförmiges Ventilteil aus magnetischem Material in der Kammer 8 so angeordnet, daß es sich zwischen an den Bauteilen 14 und 16 ausgebildeten Ventilsitzen bewegen kann, und die sich überlappenden Rohre 14 i'nd 15 sind von einem Elektromagneten umgeben, der eine Drahtwicklung 12 auf einem Kern 11 umfaßt, welch letzterer durch ein Abschirmungsteil 10 unterstützt wird; mit Hilfe des Elektromagneten kann die Ventilkugcl 9 zwischen den beiden Sitzen bewegt werden. In den Ring 16 ist lösbar ein Rohr 18 eingebaut, das eine Abgabedüse bildet. Die Düse 18 ist in den Ring 16 mit einem engen Reibungssitz eingebaut, doch könnte sie an dem Ring 16 auch auf beliebige andere geeignete Weise befestigt werden, z. B. mit Hilfe einer Gewindeverbindung oder eines Bajonettverschlusses. Eine ähnliche Abgabedüsc könnte natürlich auch bei der Ausführungsform nach F i g. 1 vorgesehen werden.

Bei beiden vorstehend beschriebene:! Ausführungsbeispielen ist das Ventilteil 9 vorzugsweise als Kugel aus Stahl ausgebildet, doch könnte das Ventilteil auch aus jedem anderen geeigneten elektromagnetischen Material bestehen. Auch der Elektromagnet 12 kann auf beliebige geeignete Weise ausgebildet sein; eine zweckmäßige Konstruktion umfaßt eine Wicklung aus Draht von 0,31 mm- im Querschnitt, die auf einen Spulenkern 11 gewickelt ist und insgesamt 3000 Windungen umfaßt.

Zum Gebrauch der Abgabevorrichtung wird der Elektromagnet 12 mit Hilfe einer Schaltung, die eine geeignete Schaltvorrichtung umfaßt, an eine geeignete elektrische Stromquelle angeschlossen. Wenn die Wicklung 12 abgeschaltet wird, liegt die Ventilkugcl9 gemäß F i g. 1 an dem Ringteil 7 oder gemäß Fig. 2 an dein Ringteil 16 an, so daß sie durch ihr Eigengewicht in Anlage an dem Sitz gehalten wird. Bei dieser ersten Stellung des Ventilteils, die in Fig. 1 und 2 mit Vollinien wiedergegeben ist, verschließt das Ventilteil den Auslaß der Kammer 8, der durch das Ringteil 7 bzw. das Ringteil 16 gebildet wird, während der durch das Rohr 6 bzw. das Rohr 14 gebildete Einlaß geöffnet ist, so daß die Flüssigkeit oder ein anderes strömungsfähiges Material aus dem Behälters nach unten in die Kammer8 strömen kann, wobei das aus dem Behälter austretende Material nicht über den durch das Ringteil 7 bzw. das Ringteil 16 gebildeten Auslaß entweichen kann. Gemäß den Zeichnungen ist der Ventilsitz bei dem Ringteil 7 bzw. dem Ringteil 16 vorzugsweise ko-

niscli geformt, um eine einwandfreie Abdichtung durcli die Ventilkugcl 9 zu gewährleisten. Wenn die Kammer 8 auf diese Weise mit der Flüssigkeit oder dem sonstigen strömungsfähigen Material gefüllt ist, wird der Elektromagnet eingeschaltet, so daß in der Kammer 8 ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, das bewirkt, daß die Ventilkugel von dem Sitz des Ringtcils7 bzw. des Ringteils 16 abgehoben und zur Anlage am Ventilsitz des Rohrs 6 bzw. des Rohrs 14 gebracht wird, wie es in Fig. 1 und 2 durch strichpunktierte Kreise angedeutet ist; auf diese Weise wird der Auslaß der Kammer 8 geöffnet, so daß das flüssige oder sonstige strdmungsfähige Material aus der Kammer ausströmen kann, während der Hinlaß der Kammer geschlossen gehalten wird, um zu verhindern, daß aus dem Behälter 5 weiteres flüssiges bzw. strömungsfähiges Material in die Kammer strömt. Wenn die Kammer auf diese Weise entleert worden ist, wird der Elektromagnet wieder abgeschaltet, woraufhin die Vcntilkugel9 wieder herabfällt und sich an den Sitz des Ringteils 7 bzw. des Ringteils 16 anlegt, so daß die Kammer 8 erneut gefüllt werden kann, woraufhin das soeben beschriebene Arbeitsspiel wiederholt werden kann.
In manchen Fällen ist es vorzuziehen, der Magnetwicklung 12 einen Wechselstrom zuzuführen, denn hierbei wird das Ventilteil bzw. die Ventilkugel 9 veranlaßt, Schwingungen auszuführen, sobald der Elektromagnet eingeschaltet wird. Diese Anordnung bietet insbesondere dann Vorteile, wenn die Abgabevorrichtung zum Abgeben von pulver- oder kornförmigen Materialien dienen soll, denn hierbei wird die Gefahr verringert, daß das Material die Kammer 8 verstopft oder »Trichter« bildet. Um das einwandfreie Abgeben des Materials aus dem Behälter 5 an die Kammer 8 weiter zu fördern, ist der Behälter vorzugsweise nicht starr unterstützt, sonderr er wird so unterstützt, daß er ebenfalls Schwingunger ausführen kann, wenn dem Elektromagneten cir

ao Wechselstrom zugeführt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

i 698 017 Patentansprüche:

1. Dosiervorrichtung zum Abgeben einer vorbestimmten Menge eines flüssigen, pulverförmigen, körnigen oder sonstigen strömungsfähigen Materials mit einer Meßkammer und einem darinnen über einen äußeren Elektromagneten verschiebbaren Ventilkörper, durch welchen in der einen Verschiebestellung der Kammereinlaß und in der anderen Verschiebestellung der Kammerauslaß verschließbar ist, gekennzeichnet durch die Vereinigung folgender Merkmale:

a) die Abmeßkammer (8) besteht aus einem äußeren Rohr (3; 14), in das zwei Ringteile (6, 7; 14, 16) eingesetzt sind;

b) eines oder beide Ringteile (6, 7 bzw. 17) sind verschiebbar und in beliebigen gegenseitiger. Axialstellungen im äußeren Rohr durch Feststeller (6a, Ta bzw. 17) feststellbar;

c) der Ventilkörper (9) ist eine frei bewegliche Kugel aus magnetischem Material und die dazu passenden Ventilsitze sind an den einander gegenüberliegenden Enden der beiden Ringteile (6, 7; 14,16) ausgebildet.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wicklung (12) des Elektromagneten unmittelbar auf einem die Kammer (8) umgebenden Kern (11) angebracht ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die beiden Ringteile aufnehmende Rohr (3) oder eines der beiden Ringteile (z.B. 14) mit einem Ansatz zum Befestigen an einem Behälter (5) für das abzugebende Material versehen ist.

4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das dem Auslaß zugeordnete Ringteil (16) im äußeren Rohr (1.5) fest eingesetzt und nur das andere Ringteil (14) demgegenüber im äußeren Rohr (15) axial verschiebbar und durch den Feststeller (17) feststellbar ist.

5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das feste und das verschiebbare Ringteil (14, 16) eine erheblich größere Wandstärke als das äußere Rohr (3) besitzen.