DE29702384U1

DE29702384U1 - Rotary piston dispenser

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Publication number: DE29702384U1
Application number: DE29702384U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-02-12
Filing date: 1997-02-12
Publication date: 1998-06-10
Anticipated expiration: 2007-02-13
Also published as: DE19880137D2; WO1998036249A1; AU6099598A

Description

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Hans Richard Rappenhöner
Lindenallee 6, D-51789 LindlarHans Richard Rappenhöner
Lindenallee 6, D-51789 Lindlar

RotationskolbendosiererRotary piston dispenser

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Rotationskolbendosierer zum dosierten Portionieren von fließ- oder rieselfähigen, insbesondere aus einzelnen losen Partikeln bestehenden Medien, mit einem innerhalb eines Zylinderraums gelagerten Rotationskolben, einem Einlaß und einem Auslaß, wobei der Rotationskolben im dichtenden Zusammenwirken mit einer Innenumfangsflache des Zylinderraums in jedem Dosierzyklus zwischen dem Einlaß und dem Auslaß eine Arbeitskammer zur Aufnahme eines bestimmten Volumens des Mediums aus dem Einlaß und zum Fördern dieses Volumens zum Auslaß bildet.The present invention relates to a rotary piston dispenser for the metered portioning of flowable or pourable media, in particular media consisting of individual loose particles, with a rotary piston mounted within a cylinder chamber, an inlet and an outlet, wherein the rotary piston, in sealing interaction with an inner circumferential surface of the cylinder chamber, forms a working chamber between the inlet and the outlet in each metering cycle for receiving a certain volume of the medium from the inlet and for conveying this volume to the outlet.

Ein solcher Dosierer ist einerseits aus der internationalen Veröffentlichung WO 93/13296 bekannt (Fig. 12 bis 15), so wie andererseits in einer speziellen Weiterbildung auch aus dem DE-U-94 14 093. Der bekannte Dosierer hat sich vor allem wegen seiner hohen Dosiergenauigkeit sowie auch wegen seiner hohen Arbeitsgeschwindigkeit (hohe Anzahl von Dosierzyklen pro Zeiteinheit) bewährt.Such a dosing device is known on the one hand from the international publication WO 93/13296 (Fig. 12 to 15), and on the other hand in a special development from DE-U-94 14 093. The known dosing device has proven itself above all due to its high dosing accuracy as well as its high working speed (high number of dosing cycles per unit of time).

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei zumindest gleichbleibend guter Funktionalität den Rotationskolbendosierer konstruktiv zu vereinfachen und damit auch die Herstellungskosten zu reduzieren.The present invention is based on the object of simplifying the design of the rotary piston dispenser while at least maintaining the same good functionality and thus also reducing the manufacturing costs.

Erfindungsgemäß wird dies zunächst dadurch erreicht, daß in Rotationsrichtung gesehen hinter dem Auslaß ein feststehendes Führungselement angeordnet ist, welches im Zusammenwirken mit dem Rotationskolben das Medium aus der Arbeitskammer in den Auslaß leitet, wobei dieses Führungselement aus einzelnen, im wesentlichen radial angeordneten, einendig ortsfest gehalterten und anderendig in den Zylinderraum ragenden und in Umfangsnuten des Rotationskolbens eingreifenden Stabelementen besteht. Hierbei sind diese einzelnen Stabelemente jeweils parallel verlaufend um einen seitlichen Abstand voneinander beabstandet, der kleiner als die kleinste vorkommende Partikelgröße des jeweils zu dosierenden Mediums ist. Hierdurch bildet das Führungselement praktisch eine Art "Lattenzaun", der die einzelnen Partikel des Mediums in den Auslaß leitet. Durch diese erfindungsgemäße Maßnahme wird ein bisher erforderlicher Auslaß-Trennschieber und dessen Bewegungsführung vorteilhafterweise entbehrlich. Dieser Erfindungsgedanke führt folglich zu einer wesentlichen Vereinfachung des Rotationskolbendosierers.According to the invention, this is achieved by arranging a fixed guide element behind the outlet in the direction of rotation, which guides the medium from the working chamber into the outlet in cooperation with the rotary piston, whereby this guide element consists of individual, essentially radially arranged rod elements, which are held in a fixed position at one end and extend into the cylinder chamber at the other end and engage in circumferential grooves of the rotary piston. These individual rod elements are each parallel and spaced apart from one another by a lateral distance that is smaller than the smallest particle size of the medium to be dosed. As a result, the guide element practically forms a kind of "picket fence" that guides the individual particles of the medium into the outlet. This measure according to the invention advantageously eliminates the need for an outlet separating slide valve and its movement guide, which was previously required. This inventive concept therefore leads to a significant simplification of the rotary piston dosing device.

In einer alternativen oder zusätzlichen Ausgestaltung ist im Bereich des Einlasses zum Variieren des in die jeweilige Arbeitskammer eintretenden Volumens des Mediums ein Dosierschieber in an sich bekannter Weise verstellbar geführt. Dieser Dosierschieber besteht aus einzelnen, parallelen Stabelementen, die jeweils über einen Abstand voneinander beabstandet sind, der kleiner als die kleinste vorkommende Partikelgröße des Mediums ist. Hierbei ist erfindungsgemäß zwischen dem Einlaß und dem Dosierschieber ein Führungselement derart angeordnet, daß das Medium aus dem Einlaß in die jeweilige Arbeitskammer geleitet wird. Hierzu definiert das Führungselement eine Führungsebene für das Medium, die mit einer durch den Dosierschieber definierten, insbeson-In an alternative or additional embodiment, a metering slide is adjustable in a known manner in the area of the inlet to vary the volume of the medium entering the respective working chamber. This metering slide consists of individual, parallel rod elements, each of which is spaced apart from one another by a distance that is smaller than the smallest particle size of the medium. According to the invention, a guide element is arranged between the inlet and the metering slide in such a way that the medium is guided from the inlet into the respective working chamber. For this purpose, the guide element defines a guide plane for the medium, which is connected to a plane defined by the metering slide, in particular

dere im wesentlichen radialen Ebene einen spitzen Winkel einschließt. Hierdurch entsteht bedingt durch die Rotation des Rotationskolbens für das Medium eine radial nach innen gerichtete Bewegungskraftkomponente; ein Ausweichen des Mediums entlang dem Dosierschieber nach außen wird vorteilhafterweise vermieden. Zweckmäßigerweise besteht auch das ortsfest befestigte Führungselement aus einzelnen, parallelen Stabelementen, die mit ihren freien Enden jeweils in die zwischen den Dosierschieber-Stabelementen gebildeten Abstände weisen. Somit ist auch dieses dem Dosierschieber zugeordnete Führungselement nach Art eines "Lattenzauns" ausgebildet.which forms an acute angle in the essentially radial plane. This creates a radially inward-directed movement force component for the medium due to the rotation of the rotary piston; the medium is advantageously prevented from escaping outwards along the metering slide. The fixed guide element also expediently consists of individual, parallel rod elements, the free ends of which point into the gaps formed between the metering slide rod elements. This guide element assigned to the metering slide is therefore also designed in the manner of a "picket fence".

In einer weiteren zusätzlichen oder alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß der Zylinderraum eine mit dem Rotationskolben zusammenwirkende Innenumfangsfläche aufweist, die sich derart mit einer Zylinderkontur, d.h. mit im wesentlichen konstantem Krümmungsradius, in Rotationsrichtung über den Auslaß hinaus in Richtung des Einlasses erstreckt, daß der Einlaß entgegen der Rotationsrichtung stets von dem Auslaß durch dichtendes Zusammenwirken des Rotationskolbens mit der zylindrischen Innenumfangsfläche "mediendicht" getrennt ist. Durch diese Maßnahme wird ein beweglicher Trennschieber im dem Einlaß in Rotationsrichtung vorgeordneten Bereich vorteilhafterweise eingespart. Auch dies trägt zu einer konstruktiven Vereinfachung bei. In Rotationsrichtung gesehen zwischen dem Auslaß und dem Einlaß kann hierbei mindestens eine Gehäuse-Lüftungsöffnung in den Zylinderraum münden. Dies dient zum Abbau von eventuellen Überdrücken, d.h. es wird vermieden, daß Luft durch die Rotation des Rotationskolbens aus dem Auslaß angesaugt und in Richtung des Einlasses gegen das Medium geblasen werden kann. Dies würde eventuell das Füllen der Arbeits-In a further additional or alternative embodiment, it is provided that the cylinder chamber has an inner circumferential surface that interacts with the rotary piston and that extends with a cylinder contour, i.e. with a substantially constant radius of curvature, in the direction of rotation beyond the outlet in the direction of the inlet, such that the inlet is always separated from the outlet in a "media-tight" manner against the direction of rotation by the sealing interaction of the rotary piston with the cylindrical inner circumferential surface. This measure advantageously saves a movable separating slide in the area upstream of the inlet in the direction of rotation. This also contributes to a structural simplification. Viewed in the direction of rotation between the outlet and the inlet, at least one housing ventilation opening can open into the cylinder chamber. This serves to reduce any excess pressure, i.e. it prevents air from being sucked in from the outlet by the rotation of the rotary piston and blown towards the inlet against the medium. This could possibly prevent the working chamber from filling.

kammern beeinträchtigen. Erfindungsgemäß ist die Zylinderkontur in Abhängigkeit von der Ausgestaltung des Rotationskolbens in Umfangsrichtung so lang, daß auch das Medium nicht entgegen der Rotationsrichtung vom Einlaß in Richtung des Auslasses gelangen kann.chambers. According to the invention, the cylinder contour depending on the design of the rotary piston is so long in the circumferential direction that the medium cannot move from the inlet towards the outlet against the direction of rotation.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungsmerkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen sowie der folgenden Beschreibung enthalten.Further advantageous design features of the invention are contained in the subclaims and the following description.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels soll im folgenden die Erfindung genauer erläutert werden. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below using a preferred embodiment shown in the drawing. In the drawing:

Fig. 1 eine axiale Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Rotationskolbendosxerers unter Weglassung eines vorderen Gehäusedeckels,Fig. 1 is an axial front view of a rotary piston doser according to the invention, with a front housing cover omitted,

Fig. 2 eine vergrößerte Teilansicht in Pfeilrichtung II gemäß Fig. 1 einer Einzelheit des erfindungsgemäßen Rotationskolbendosxerers undFig. 2 is an enlarged partial view in the direction of arrow II according to Fig. 1 of a detail of the rotary piston doser according to the invention and

Fig. 3 einen vergrößerten Teilschnitt in der Ebene III-III gemäß Fig. 1 einer weiteren erfindungsgemäßen Einzelheit.Fig. 3 is an enlarged partial section in the plane III-III according to Fig. 1 of a further detail according to the invention.

Gemäß Fig. 1 besteht ein erfindungsgemäßer Rotationskolbendosierer 1 aus einem Gehäuse 2 mit einem innerhalb eines Zylinderraums 4 gelagerten Rotationskolben 6, einem Einlaß 8 und einem Auslaß 10. Der Rotationskolben 6 wirkt bei seiner Rotation dichtend mit einer Innenumfangsflache 12 des Zylinderraums 4 derart zusammen, daß in jedem Dosierzyklus zwischen dem Einlaß 8 und dem Auslaß 10 eine Ar-According to Fig. 1, a rotary piston dosing device according to the invention 1 consists of a housing 2 with a rotary piston 6 mounted within a cylinder chamber 4, an inlet 8 and an outlet 10. The rotary piston 6 cooperates during its rotation in a sealing manner with an inner circumferential surface 12 of the cylinder chamber 4 in such a way that in each dosing cycle between the inlet 8 and the outlet 10 an ar-

beitskammer 14 zur Aufnahme eines bestimmten Volumens des jeweils zu dosierenden Mediums aus dem Einlaß 8 sowie zum Fördern dieses Volumens zum Auslaß 10 gebildet wird. Die Rotationsrichtung ist in Fig. 1 durch einen Pfeil 16 veranschaulicht. Der Rotationskolben 6 besitzt eine von der Kreisform abweichende (und/oder exzentrische) Umfangskontur derart, daß er im Bereich seiner Außenumfangsflache 18 mindestens einen Dichtbereich 20 aufweist, mit dem der Rotationskolben 6 während seiner Rotation mit der Innenumfangsflache 12 des Zylinderraums 4 dichtend zusammenwirkt. Jeweils in seinen übrigen Umfangsbereichen ist die Außenumfangsflache 18 des Rotationskolbens 6 über einen radialen Hubabstand bzw. über eine radiale Kammerweite W von der Innenumfangsflache 12 des Zylinderraums 4 beabstandet.working chamber 14 is formed for receiving a specific volume of the medium to be dosed from the inlet 8 and for conveying this volume to the outlet 10. The direction of rotation is illustrated in Fig. 1 by an arrow 16. The rotary piston 6 has a circumferential contour that deviates from the circular shape (and/or is eccentric) such that in the region of its outer circumferential surface 18 it has at least one sealing region 20 with which the rotary piston 6 interacts in a sealing manner with the inner circumferential surface 12 of the cylinder chamber 4 during its rotation. In its other circumferential regions, the outer circumferential surface 18 of the rotary piston 6 is spaced from the inner circumferential surface 12 of the cylinder chamber 4 by a radial stroke distance or a radial chamber width W.

In der dargestellen, bevorzugten Ausführungsform ist der Rotationskolben 6 im wesentlichen polygonal, und zwar beispielhaft "fünfeckig" mit konvex abgerundeten Polygonecken ausgebildet. Die Bereiche zwischen den konvexen "Ecken" sind vorzugsweise konkav gekrümmt. Der Rotationskolben 6 kann beispielsweise auch "dreieckig" oder beliebig "n-e'ckig" ausgebildet sein.In the preferred embodiment shown, the rotary piston 6 is essentially polygonal, for example "pentagonal" with convexly rounded polygon corners. The areas between the convex "corners" are preferably concavely curved. The rotary piston 6 can also be designed, for example, "triangular" or arbitrarily "n-sided".

Während der Rotation des Rotationskolbens 6 in Pfeilrichtung 16 wird in jedem Arbeits- bzw. Dosierzyklus - ausgehend vom Bereich des Einlasses 8 - zwischen dem sich von diesem wegdrehenden Dichtbereich 2 0 und dem jeweils nachfolgenden Dichtbereich 2 0 eine Arbeitskammer 14 zur Aufnahme eines genau dosiert portionierten Volumens des in Fig. 1 durch kleine Kreise angedeuteten Mediums gebildet. Das Volumen jeder Arbeitskammer 14 wird in Rotationsrichtung zwischen den beiden benachbarten Dichtbereichen 20 des Rotationskolbens 6 sowie in radialer Richtung zwischen derDuring the rotation of the rotary piston 6 in the direction of arrow 16, in each working or dosing cycle - starting from the area of the inlet 8 - a working chamber 14 is formed between the sealing area 2 0 rotating away from it and the sealing area 2 0 following it to accommodate a precisely dosed volume of the medium indicated by small circles in Fig. 1. The volume of each working chamber 14 is in the direction of rotation between the two adjacent sealing areas 20 of the rotary piston 6 and in the radial direction between the

Innenumfangsflache 12 des Zylinderraums 4 und der Außenumfangsflache 18 des Rotationskolbens 6 und schließlich in axialer Richtung zwischen zwei Gehäusedeckeln (nicht bezeichnet) genau definiert. Aus der sich mit der Drehung des Rotationskolbens 6 in Pfeilrichtung 16 bewegenden Arbeitskammer 14 gelangt das Medium dann in den Auslaß 10.Inner circumferential surface 12 of the cylinder chamber 4 and the outer circumferential surface 18 of the rotary piston 6 and finally in the axial direction between two housing covers (not marked) precisely defined. The medium then reaches the outlet 10 from the working chamber 14, which moves in the direction of the arrow 16 with the rotation of the rotary piston 6.

Der Rotationskolbendosierer 1 ist vor allem für körnige Medien geeignet, d.h. für solche Stoffe, die aus einzelnen mehr oder weniger großen Partikeln bestehen. Diese Medien sind fließ- bzw. rieselfähig. Es handelt sich folglich um Schüttgut. Hierbei wird der Dosierer 1 im Betrieb - bezogen auf die Lage im Raum - so angeordnet, daß der Einlaß 8 vertikal oben und der Auslaß 10 im wesentlichen vertikal nach unten gerichtet angeordnet sind. Das Medium kann dann hauptsächlich schwerkraftbedingt nach unten in den Einlaß 9 rutschen bzw. rieseln. Entsprechend fällt das Medium dann auch wieder - im wesentlichen schwerkraftbedingt - nach unten in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeils aus dem Auslaß 10 heraus.The rotary piston dosing device 1 is particularly suitable for granular media, i.e. for materials that consist of individual more or less large particles. These media are free-flowing or pourable. They are therefore bulk materials. In this case, the dosing device 1 is arranged in operation - in relation to its position in the room - so that the inlet 8 is arranged vertically at the top and the outlet 10 is arranged essentially vertically downwards. The medium can then slide or trickle down into the inlet 9 mainly due to gravity. Accordingly, the medium then falls again - essentially due to gravity - downwards out of the outlet 10 in the direction of the arrow shown in Fig. 1.

Damit das Medium auch tatsächlich vollständig aus der Arbeitskammer 14 über den Auslaß 10 austritt, ist in Rotationsrichtung gesehen hinter dem Auslaß 10 vorzugsweise ein feststehendes Führungselement 24 angeordnet. Dieses erfindungsgemäße Führungselement 24 leitet im Zusammenwirken mit dem Rotationskolben 6 das Medium- aus der jeweiligen Arbeitskammer 14 in den Auslaß 10. Das Führungselement 24 besteht erfindungsgemäß aus einzelnen, im wesentlichen radial angeordneten, einendig ortsfest gehalterten und anderendig in den Zylinderraum 4 ragenden Stabelementen 26. Damit die in den Zylinderraum 4 hineinragenden Stabelemente 26 nicht mit den Dichtbereichen 20 des Rotationskolbens 6In order that the medium actually completely exits the working chamber 14 via the outlet 10, a fixed guide element 24 is preferably arranged behind the outlet 10, as seen in the direction of rotation. This guide element 24 according to the invention, in cooperation with the rotary piston 6, guides the medium from the respective working chamber 14 into the outlet 10. According to the invention, the guide element 24 consists of individual, essentially radially arranged rod elements 26, which are held stationary at one end and project into the cylinder chamber 4 at the other end. In order that the rod elements 26 projecting into the cylinder chamber 4 do not come into contact with the sealing areas 20 of the rotary piston 6

kollidieren, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Rotationskolben 6 für jedes Stabelement 26 eine Umfangsnut 28 aufweist. Diese Ausgestaltung erlaubt die kollisionsfreie Rotation, trotz der in den Zylinderraum 4 ragenden Stabelemente 26. Dadurch, daß das Führungselement 24 feststehend angeordnet sein kann, so daß keine Antriebsmittel erforderlich sind, handelt es sich um eine konstruktiv sehr einfache und preiswerte Ausgestaltung. Wie sich aus der vergrößerten Teilansicht in Fig. 3 ergibt, sind die einzelnen Stabelemente 26 jeweils parallel verlaufend um einen Abstand B voneinander beanstandet, der kleiner als die kleinste vorkommende Partikelgröße des jeweils zu dosierenden Mediums ist. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das Medium vollständig in den Auslaß 10 geleitet wird und nicht mit dem Rotationskolben in Pfeilrichtung 16 über das Führungselement 24 hinaus mitgenommen werden kann.collide, the invention provides that the rotary piston 6 has a circumferential groove 28 for each rod element 26. This design allows collision-free rotation, despite the rod elements 26 protruding into the cylinder chamber 4. Because the guide element 24 can be arranged in a fixed position, so that no drive means are required, this is a structurally very simple and inexpensive design. As can be seen from the enlarged partial view in Fig. 3, the individual rod elements 26 are each parallel and spaced apart from one another by a distance B that is smaller than the smallest particle size of the medium to be dosed. In this way, it is ensured that the medium is completely guided into the outlet 10 and cannot be taken with the rotary piston in the direction of arrow 16 beyond the guide element 24.

Wie sich ferner aus Fig. 3 ergibt, ragen die Stabelemente 26 des Führungselementes 24 mit einer freien Länge L in den Zylinderraum 4 hinein, die mindestens so groß wie die größte radiale Weite W der Arbeitskammern 14 ist (vgl. Fig. 1) ·As can also be seen from Fig. 3, the rod elements 26 of the guide element 24 protrude into the cylinder chamber 4 with a free length L, which is at least as large as the largest radial width W of the working chambers 14 (see Fig. 1) ·

.Zur Bildung der Umfangsnuten 28 kann der Rotationskolben 6 im wesentlichen einstückig ausgebildet sein, wobei dann die Umfangsnuten 2 8 durch einen insbesondere spanenden Umformvorgang oder aber durch einen Urformvorgang gebildet sind. Beispielsweise können die Umfangsnuten 2 8 aus dem VoIlmaterial gefräst werden; sie können auch beim Gießen direkt eingeformt werden (Urformen) . Alternativ dazu kann - wie in Fig. 3 durch unterschiedliche Schraffur angedeutet ist der Rotationskolben 6 auch zur Bildung der Umfangsnuten 2 8 mehrteilig aus mehreren Scheibenteilen 6a mit jeweils.To form the circumferential grooves 28, the rotary piston 6 can be essentially made in one piece, whereby the circumferential grooves 28 are then formed by a particularly machining forming process or by a primary forming process. For example, the circumferential grooves 28 can be milled from the solid material; they can also be formed directly during casting (primary forming). Alternatively, as indicated in Fig. 3 by different hatching, the rotary piston 6 can also be made in several parts to form the circumferential grooves 28 from several disc parts 6a, each with

zwischengeordneten, die Umfangsnuten 2 8 durch entsprechend reduzierte Scheibengröße bildenden, insbesondere kreisförmigen Distanzscheiben 6b gebildet sein.intermediate, the circumferential grooves 2 8 are formed by correspondingly reduced disk size, in particular circular spacers 6b.

Gemäß Fig. 1 und 2 ist zweckmäßigerweise zum Variieren des in der jweiligen Arbeitskammer 14 geförderten Volumens des Mediums, d.h. speziell zum Reduzieren des in jedem Dosierzyklus in jeder Arbeitskammer 14 tatsächlich enthaltenen Fördervolumens im Vergleich zu dem maximal möglichen Volumen der jeweiligen Arbeitskammer 14, ein Dosierschieber 3 0 vorgesehen. Dieser Dosierschieber 30 ist in Rotationsrichtung 16 hinter dem Einlaß 8 und hierbei im wesentlichen radial angeordnet. Der Dosierschieber 3 0 ist derart in radialer Richtung in den Zylinderraum 4 hinein verstellbar gehaltert, daß zwischen dem Rotationskolben 6 bzw. dessen Außenumfangsfläche 18 und dem dem Rotationskolben 6 zugekehrten Ende des Dosierschiebers 30 ein Dosierspalt 32 mit einer variabel verengbaren Öffnungsweite einstellbar ist. Hierbei ist der Dosierschieber 3 0 mittels einer an sich bekannten und daher nicht näher beschriebenen Antriebseinrichtung in Abhängigkeit von der Rotation des Rotationskolbens 6 derart radial hin und her in Doppelpfeilrichtung 34 antreibbar, daß der Dosierschieber 30 jeweils radial nach außen aus dem Zylinderraum 4 ausweicht, wenn sich der jeweilige Dichtbereich 20 des Rotationskolbens 6 an dem Bereich des Dosierschiebers 30 vorbeibewegt. Dadurch kann der Rotationskolben 6 mit seinen Dichtbereichen 2 0 auch bei verengter Öffnungsweite des Dosierspaltes 32 den Dosierschieber 30 jeweils störungs- bzw. kollisionsfrei passieren. According to Fig. 1 and 2, a metering slide 30 is expediently provided for varying the volume of medium conveyed in the respective working chamber 14, i.e. specifically for reducing the delivery volume actually contained in each metering cycle in each working chamber 14 in comparison to the maximum possible volume of the respective working chamber 14. This metering slide 30 is arranged behind the inlet 8 in the direction of rotation 16 and is arranged essentially radially. The metering slide 30 is mounted so that it can be adjusted radially into the cylinder chamber 4 in such a way that a metering gap 32 with a variably narrowable opening width can be set between the rotary piston 6 or its outer peripheral surface 18 and the end of the metering slide 30 facing the rotary piston 6. In this case, the metering slide 30 can be driven radially back and forth in the double arrow direction 34 by means of a drive device known per se and therefore not described in detail, depending on the rotation of the rotary piston 6, in such a way that the metering slide 30 moves radially outwards from the cylinder chamber 4 when the respective sealing area 20 of the rotary piston 6 moves past the area of the metering slide 30. As a result, the rotary piston 6 with its sealing areas 20 can pass the metering slide 30 without interference or collision, even when the opening width of the metering gap 32 is narrowed.

Wie sich nun aus Fig. 2 ergibt, besteht der Dosierschieber 3 0 zweckmäßigerweise aus einzelnen, parallelen und vonein-As can be seen from Fig. 2, the metering slide 3 0 is conveniently made up of individual, parallel and mutually

•j * J &idigr; »* &iacgr; &iacgr; · ·•j * J &idigr; »* &iacgr;&iacgr; · ·

ander beabstandeten Stabelementen 36. Diese Stabelemente 36 sind wiederum jeweils um einen Abstand A voneinander beabstandet, der kleiner als die kleinste vorkommende Partikelgröße des Mediums ist.other spaced rod elements 36. These rod elements 36 are in turn spaced apart from each other by a distance A, which is smaller than the smallest occurring particle size of the medium.

Erfindungsgemäß ist nun zwischen dem Einlaß 8 und dem Dosierschieber 3 0 ein Führungselement 4 0 derart angeordnet, daß das Medium aus dem Einlaß 8 gut durch den Dosierspalt 32 hindurch in die sich in jedem Dosierzyklus bildende Arbeitskammer 14 geleitet wird. Hierzu definiert das Führungselement 4 0 gemäß Fig. 1 eine Führungsebene 42 für das Medium, wobei diese Führungsebene 42 mit einer durch den Dosierschieber 3 0 definierten, insbesondere im wesentlichen radialen Ebene 44 einen spitzen Winkel ß einschließt. Dieser Winkel ß liegt etwa im Bereich von 20° bis 40°, insbesondere bei etwa 30°. Durch diese Ausgestaltung erhält das Medium durch die Rotation des Rotationskolbens 6 beim Auftreffen auf das Führungselement 40, bedingt durch die Winkelausrichtung der Führungsebene 42, eine radial nach innen gerichtete Bewegungskomponente, wodurch das beschriebene gute Einleiten in die Arbeitskammer 14 erreicht wird.According to the invention, a guide element 40 is arranged between the inlet 8 and the metering slide 30 in such a way that the medium from the inlet 8 is guided well through the metering gap 32 into the working chamber 14 that is formed in each metering cycle. For this purpose, the guide element 40 defines a guide plane 42 for the medium according to Fig. 1, whereby this guide plane 42 forms an acute angle ß with a plane 44 defined by the metering slide 30, in particular a substantially radial plane. This angle ß is approximately in the range of 20° to 40°, in particular around 30°. Due to this design, the medium receives a radially inward movement component due to the rotation of the rotary piston 6 when it hits the guide element 40, due to the angular orientation of the guide plane 42, whereby the described good introduction into the working chamber 14 is achieved.

Vorzugsweise besteht auch das inbesondere feststehend befestigte Führungselement 40 aus einzelnen, parallelen und jeweils um einen Abstand A' voneinander beabstandeten Stabelementen 46, wobei deren Abstand A' ebenfalls kleiner als die kleinste vorkommende Partikelgröße des Mediums ist. Gemäß Fig. 2 sind die Stabelemente 4 6 des Führungselementes 40 relativ zu den Stabelementen 36 des Dosierschiebers 30 derart in Richtung der Ebenen 42, 44 versetzt angeordnet, daß sie mit ihren freien Enden jeweils in die zwischen den Dosierschieber-Stabelementen 36 gebildeten Abstände APreferably, the guide element 40, which is fixed in particular, also consists of individual, parallel rod elements 46, each spaced apart by a distance A', the distance A' between them also being smaller than the smallest particle size of the medium. According to Fig. 2, the rod elements 46 of the guide element 40 are arranged offset relative to the rod elements 36 of the metering slide 30 in the direction of the planes 42, 44 in such a way that their free ends each extend into the distances A formed between the metering slide rod elements 36.

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weisen.point.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedes der Stabelemente 3 6 zumindest des Dosierschiebers 3 0 derart federelastisch abgestützt, daß es unabhängig von den anderen Stabelementen 36 in Richtung seines gehalterten Endes gegen Federkraft beweglich ist. Vorzugsweise gilt dies auch für die Stabelemente 46 des Führungselementes 40 und/oder für die Stabelemente 26 des Führungselementes 24. Durch diese vorteilhafte Ausgestaltung wird eine "Crash-Vermeidung" erreicht, indem jedes Stabelement bei einem eventuellen Auftreffen auf ein Partikel des jeweiligen Mediums federelastisch ausweichen kann.In an advantageous embodiment of the invention, each of the rod elements 36 of at least the metering slide 30 is supported in a spring-elastic manner such that it can move against spring force in the direction of its supported end independently of the other rod elements 36. Preferably, this also applies to the rod elements 46 of the guide element 40 and/or to the rod elements 26 of the guide element 24. This advantageous embodiment achieves "crash prevention" in that each rod element can spring-elastically deflect in the event of a possible impact on a particle of the respective medium.

In Fig. 1 ist noch eine weitere erfindungsgemäße Ausgestaltung veranschaulicht. Demnach verläuft die Innenumfangsfläche 12 des Zylinderraums 4 derart mit einer Zylinderkontur, d.h. mit im wesentlichen konstantem Krümmungsradius, in Rotationsrichtung (Pfeil 16) über den Auslaß 10 hinaus in Richtung des Einlasses 8, daß der Einlaß 8 entgegen der Rotationsrichtung 16 stets von dem Auslaß 10 durch dichtendes Zusammenwirken des Rotationskolbens 6 mit der zylindrischen Innenumfangsflache 12 getrennt ist, und zwar "mediendicht". Hierdurch wird vermieden, daß das Medium aus dem Einlaß 8 entgegen der Rotationsrichtung 16 in Richtung des Auslasses 10 gelangen kann. Besonderer Vorteil ist, daß dies ohne einen beweglichen Trennschieber im Einlaßbereich erreicht wird. Gemäß Fig. 1 geht die zylindrische Innenumf angsf lache 12 vorzugsweise stetig über einen konvex gekrümmten Übergangsabschnitt 50 in den als Gehäuseöffnung gebildeten Einlaß 8 über. Die zylindrische Innenumfangsfläche 12 erstreckt sich in Rotationsrichtung 16 bis zu einem Winkelabstand &agr; von einer - während der AnwendungFig. 1 shows a further embodiment according to the invention. Accordingly, the inner circumferential surface 12 of the cylinder chamber 4 runs with a cylindrical contour, ie with a substantially constant radius of curvature, in the direction of rotation (arrow 16) beyond the outlet 10 in the direction of the inlet 8, such that the inlet 8 is always separated from the outlet 10 against the direction of rotation 16 by the sealing interaction of the rotary piston 6 with the cylindrical inner circumferential surface 12, and is "media-tight". This prevents the medium from being able to pass from the inlet 8 against the direction of rotation 16 in the direction of the outlet 10. A particular advantage is that this is achieved without a movable separating slide in the inlet area. According to Fig. 1, the cylindrical inner peripheral surface 12 preferably passes continuously over a convexly curved transition section 50 into the inlet 8 formed as a housing opening. The cylindrical inner peripheral surface 12 extends in the direction of rotation 16 up to an angular distance α of a - during use

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vertikal angeordneten - Einlaß-Mittenebene 52, wobei dieser Winkelabstand &agr; von der Teilung des Rotationskolbens 6 abhängt. Der Winkel &agr; liegt in der Regel im Bereich von 10° bis maximal 20°, insbesondere um etwa 15° bis 17°. Im Zusammenhang mit dieser Ausgestaltung kann es vorteilhaft sein, wenn in Rotationsrichtung 16 gesehen zwischen dem Auslaß 8 und dem Einlaß 10 mindestens eine Gehäuselüftungsöffnung (nicht dargestellt) in den Zylinderraum 4 mündet. Dieses Merkmal dient zum Abbau von Überdrücken, d.h. es wird vermieden, daß womöglich Luft aus dem Auslaß 10 angesaugt und gegen das Medium im Einlaß 8 geblasen wird.vertically arranged - inlet center plane 52, whereby this angular distance α depends on the pitch of the rotary piston 6. The angle α is generally in the range from 10° to a maximum of 20°, in particular around 15° to 17°. In connection with this design, it can be advantageous if, viewed in the direction of rotation 16, at least one housing ventilation opening (not shown) opens into the cylinder chamber 4 between the outlet 8 and the inlet 10. This feature serves to reduce excess pressure, ie it prevents air from being sucked in from the outlet 10 and blown against the medium in the inlet 8.

Hinsichtlich weiterer Einzelheiten des erfindungsgemäßen Rotationskolbendosierers 1 - insbesondere bezüglich der Antriebseinrichtung des Dosierschiebers 30 - wird auf die eingangs erwähnten Veröffentlichungen WO 93/13296 und DE-GM 94 14 093 in vollem Umfange Bezug genommen.With regard to further details of the rotary piston dosing device 1 according to the invention - in particular with regard to the drive device of the dosing slide 30 - reference is made in full to the publications WO 93/13296 and DE-GM 94 14 093 mentioned at the beginning.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt, sondern umfaßt auch alle im Sinne der Erfindung gleichwirkenden Ausführungen. Ferner ist die Erfindung bislang auch noch nicht auf die in den unabhängigen Ansprüchen jeweils definierte Merkmalskombination beschränkt, sondern kann auch durch jede beliebige andere Kombination von bestimmten Merkmalen aller insgesamt offenbarten Einzelmerkmalen definiert sein. Dies bedeutet, daß grundsätzlich praktisch jedes Einzelmerkmal jedes unabhängigen Anspruchs weggelassen bzw. durch mindestens ein an anderer Stelle der Anmeldung offenbartes Einzelmerkmal ersetzt werden kann. Insofern sind die Ansprüche lediglich als Formulierungsversuch für eine Erfindung zu verstehen.The invention is not limited to the illustrated and described embodiments, but also includes all embodiments that have the same effect in the sense of the invention. Furthermore, the invention is not yet limited to the combination of features defined in the independent claims, but can also be defined by any other combination of specific features of all the individual features disclosed overall. This means that in principle practically every individual feature of every independent claim can be omitted or replaced by at least one individual feature disclosed elsewhere in the application. In this respect, the claims are to be understood merely as an attempt to formulate an invention.

Claims

8147/VII/bu

Hans Richard Rappenhöner
Lindenallee 6, D-51789^ Lindlar

Expectations

1. Rotary piston dosing device (1) for the metered portioning of flowable or pourable media, in particular consisting of individual loose particles, with a rotary piston (6) mounted within a cylinder chamber (4), an inlet (8) and an outlet (10), whereby the rotary piston (6) in sealing interaction with an inner circumferential surface (12) of the cylinder chamber (4) forms a working chamber (14) between the inlet (8) and the outlet (10) in each dosing cycle for receiving a certain volume of the medium from the inlet (8) and for conveying this volume to the outlet (10),

characterized in that, viewed in the direction of rotation (16), behind the outlet (10) a fixed guide element (24) is arranged, which in cooperation with the rotary piston (6) guides the medium from the working chamber (14) into the outlet (10), wherein the guide element (24) consists of individual, essentially radially arranged rod elements (26) which are held stationary at one end and project into the cylinder chamber (4) at the other end and engage in circumferential grooves (28) of the rotary piston (6).

2. Rotary piston dispenser according to claim 1, characterized in that the individual rod elements (26) of the guide element

(24) are each parallel and spaced apart from one another by a distance (B) which is smaller than the smallest occurring particle size of the respective medium to be dosed.

3. Rotary piston dispenser according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary piston (6) is essentially formed in one piece, the circumferential grooves (28) being formed by a particularly machining forming process or by a primary forming process.

4. Rotary piston dispenser according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary piston (6) for forming the circumferential grooves (28) is made up of several disc parts (6a) with spacer discs (6b) arranged between them, which form the circumferential grooves (26) by means of a correspondingly reduced size.

5. Rotary piston dispenser according to claims 1 to 4, characterized in that the rod elements (26) of the guide element (24) protrude into the cylinder space (4) with a free length (L), wherein this free length (L) is at least as large as the largest radial width (W) of the working chambers (14).

6. Rotary piston dispenser according to one or more of claims 1 to 5 or according to the preamble of claim 1,

characterized in that in the region of the inlet (8) for varying the volume entering the working chamber (14) a metering slide (30) is guided so as to be adjustable in a substantially radial direction, the metering slide (30) consisting in particular of individual, parallel rod elements (36).

Rotary piston dispenser according to claim 6, characterized in that the individual rod elements (36) of the metering slide (30) are each spaced apart from one another by a distance (A), whereby this distance (A) is smaller than the smallest occurring particle size of the medium to be metered.

Rotary piston dosing device according to claim 6 or 7, characterized in that a guide element (40) is arranged between the inlet (8) and the dosing slide (30) in such a way that the medium from the inlet (8) is guided through a dosing gap (32) formed radially between the dosing slide (30) and the rotary piston (6) into the working chamber (14) which is formed in each dosing cycle.

Rotary piston dosing device according to claim 8, characterized in that the guide element (40) defines a guide plane (42) for the medium, whereby this guide plane (42) encloses an acute angle (ß) with a plane (44) defined by the dosing slide (30), in particular a substantially radial plane, which preferably amounts to approximately

in the range of 20° to 40°, in particular around 30°.

10. Rotary piston dispenser according to claim 8 or 9,
characterized in that the guide element (40), which is in particular fixedly fastened, consists of individual, parallel rod elements (46) which are each spaced apart from one another by a distance (A'), the distance (A') being smaller than the smallest occurring particle size of the medium to be dosed.

11. Rotary piston dispenser according to claim 10,
characterized in that the rod elements (46) of the guide element (40) are arranged offset relative to the rod elements (36) of the metering slide (30) such that they point with their free ends into the distances (A) formed between the metering slide rod elements (36).

12. Rotary piston dispenser according to claim 10 or 11,
characterized in that each of the rod elements (36) of at least the metering slide (30) is supported in a spring-elastic manner such that it is movable against spring force in the direction of its supported end independently of the other rod elements (36).

13. Rotary piston dispenser according to one or more of claims 1 to 12 or according to the preamble of claim 1,

characterized in that the inner peripheral surface (12) of the cylinder chamber (4) is

with a cylinder contour in the direction of rotation (16) beyond the outlet (10) in the direction of the inlet (8), that the inlet (8) is always separated from the outlet (10) against the direction of rotation by the sealing interaction of the rotary piston (6) with the cylindrical inner circumferential surface (12).

14. Rotary piston dispenser according to claim 13,
characterized in that the cylindrical inner peripheral surface () - in particular continuously via a convexly curved transition section (50) - merges into the inlet (8).

15. Rotary piston dispenser according to claim 13 or 14,
characterized in that the cylindrical inner peripheral surface (12) extends in the direction of rotation up to an angular distance (a) from an inlet center plane (52), this angular distance {a) being in the range from 10° to a maximum of 20°, in particular around 15° to 17°.

16. Rotary piston dispenser according to one or more of claims 13 to 15,

characterized in that in the direction of rotation (16) between the outlet (8) and the inlet (10) at least one housing ventilation opening opens into the cylinder chamber (4).