Portioniervorrichtung für Flüssigkeiten
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur portionsweisen Ausgabe von Flüssigkeiten aus Gefässen. Mit ihrer Hilfe können Flüssigkeiten aus beliebig geformten Gefässen wie Fässern, Tonnen, offenen und geschlossenen Kesseln, Schalen, Töpfen, Pfannen und dergleichen ausgegeben werden. Insbesondere ist die Vorrichtung jedoch zur Ausgabe von Flüssigkeiten aus flaschenartigen Gefässen geeignet.
Zur portionsweisen Ausgabe von Flüssigkeiten kann man sich verschiedener Methoden bedienen, je nachdem, welche Eigenschaft der auszugebenden Flüssigkeit man zum Zwecke des Portionierens ausnutzt. Die portionsweise Ausgabe der Flüssigkeit erfolgt nun bei der erfindungsgemässen Vorrichtung durch Portionierung des Volumens, wobei nach einem bekannten Prinzip nacheinander gewisse Volumina, vorzugsweise stets gleiche Volumina, von der Hauptmenge der Flüssigkeit abgetrennt und ausgegeben werden.
Die Erfindung bezieht sich aber auch auf eine Vorrichtung zum Portionieren von Flüssigkeiten jeder beliebigen Art. So können die zur Ausgabe gelangenden Flüssigkeiten chemisch reine Substanzen und Gemische jeder beliebigen Zusammensetzung sein.
Dabei kann es sich um blanke Lösungen, teilweise Lösungen, um Dispersionen, Emulsionen, kurz, um alle Arten von Flüssigkeiten unabhängig von der Art und den physikalischen Eigenschaften ihrer Komponenten handeln. Die Vorrichtung ist insbesondere zur portionsweisen Ausgabe öliger Flüssigkeiten und zuckerhaltiger wässerig-alkoholischer Lösungen geeignet.
Nach den Eigenschaften der auszugebenden Flüssigkeit wird sich die Wahl der Werkstoffe richten, aus denen insbesondere alle jene Teile der Vorrichtung zu fertigen sind, welche mit der Flüssigkeit in Berührung kommen. Die Vorrichtung kann vollständig oder teilweise aus den im Apparatebau üblichen Werkstoffen, wie Metallen, Metallegierungen, den verschiedensten Kunststoffen, Glas, Porzellan und dergleichen bestehen, wobei durchsichtigen oder durchscheinenden Werkstoffen für gewisse Teile der Vorrichtung ein Vorzug zukommt.
Für die Portionierung von Flüssigkeiten auf Grund ihres Volumens sind bereits verschiedene Vorschläge gemacht worden. Eine bekannte Vorrichtung besteht aus einer zwischen zwei Kükenhähnen angeordneten Messlaterne, wobei die Bohrungen in den beiden Küken um 90" versetzt sind. Durch einen Handhebel wird das eine Hahnküken direkt und das andere über einen Lenker gleichsinnig und gleichzeitig betätigt, wobei gleichzeitig die Anzahl der Füllungen der Messlaterne gezählt wird.
Ein weiterer Vorschlag betraf einen zylindrischen Portionierbehälter mit einem dessen Füllung und Entleerung steuernden, vollständig in diesen eingebauten Wechselventil, welches unter gleichzeitigem Vorschub eines Zählwerkes mittels einer im Portionierbehälter zentral angeordneten, gefederten Druckstange betätigt werden konnte.
Eine weitere vorbekannte Vorrichtung wies einen einzigen Betätigungshebel für die gefederte Zugstange des Wechselventiles einer Messlaterne und für ein eine kreisförmige Seitenwand dieser Messlaterne bildendes Zählwerk auf.
Weitere Vorschläge betrafen in Gestellen aufgehängte Messlaternen mit zentralem, die Zu- und Ablauföffnung verbindendem Führungsrohr für einen Ventilkörper, welcher durch ein untergehaltenes Glas unter Freigabe entsprechender Öffnungen in dem erwähnten Rohr hochgeschoben werden konnte.
Soweit diese Vorrichtungen an aufrechtstehenden Flaschen angebracht werden konnten und ein zusam men mit dem Anschlussteil an das Vorratsgefäss durch eine gemeinsame Schutzhaube gegen unbefugten Zugriff gesichertes Zählwerk aufwiesen, waren sie aus zahlreichen Einzelteilen hergestellt, deren Einzelfertigung und Zusammenbau kostspielig und vor allem kunststofftechnisch unzweckmässig war, so dass diese Vorschläge zur Massenfertigung solcher Vorrichtungen aus den neuerdings hiefür als Werkstoffe nahezu ausschliesslich verwendeten Kunststoffen keine geeignete Grundlage bilden konnten.
Vorbekannt ist ferner die Ausführung eines Portionszählwerkes, das aus einem am Deckel des Portionierraumes aufsitzenden, mit diesem gleichachsigen, auf der Mantelfläche bezifferten Rohr mit gezahnter Stirnfläche, einer Sperrfeder und einer gefederten Vorschubklinke besteht.
Die erfindungsgemässe Portioniervorrichtung für Flüssigkeiten weist gewisse Gemeinsamkeiten mit den vorbekannten Vorrichtungen dieser Art auf, indem sie einen einzigen Betätigungshebel für die gefederte Zugstange eines die Füllung und die Entleerung eines Portionierbehälters steuernden, vollständig in diesem angeordneten Wechselventils und für ein Portionszählwerk aufweist. Die Nachteile der vorbekannten Vorrichtungen sind jedoch bei der erfindungsgemässen Vorrichtung dadurch vermieden, dass der Deckel einen frei in den Portionierbehälter ragenden, der Führung des Wechselventils sowie der das Ventil betätigenden gefederten Zugstange dienenden Kloben trägt und mit seinem Rand zusammen mit einem Anschlussflansch des Portionierbehälters die Führung für einen Zählwerkring bildet.
Diese besondere Ausbildung weist gegenüber den vorbekannten Vorrichtungen dieser Art verschiedene wesentliche Vorteile auf. So ist die Führung des Wechselventils und der Zugstange zu seiner Betätigung in fertigungstechnisch vorteilhafter Weise in einem einzigen Kloben, der überdies zweckmässig mit dem Deckel des Portionierbehälters einstückig ausgebildet ist, untergebracht. Die Führung des Wechselventils erfolgt bei Betätigung durch die Zugstange völlig geradlinig, wodurch ein der Dichtigkeit abträglicher Verschleiss der Ventilsitze bei längerem Gebrauch sicher vermieden wird. Erforderlichenfalls kann die Vorrichtung durch Abheben des Mantels des Portionierbehälters von dessen Deckel in einfacher Weise, beispielsweise zu Reinigungszwecken, auseinandergenommen und wieder zusammen gesetzt werden.
Dadurch, dass die Führung des Zählwerkringes am Boden des Portionierbehälters und somit in der Nachbarschaft des Anschlussteiles der Vorrichtung an das Vorratsgefäss angeordnet ist, ist es ermöglicht, diese Teile durch eine gemeinsame, sperrbare, zweckmässig aus zwei Halbkappen gebildete Schutzkappe oder eine andere gemeinsame Schutzvorrichtung gegen unbefugten Zugriff zu sichern.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung eignet sich auch zur periodischen Ausgabe grösserer Volumina aus sehr grossen Gefässen, beispielsweise aus Kesselwagen, und es kann dann ein den Betätigungshebel entsprechender maschineller Antrieb für den Betätigungshebel vorgesehen sein.
Im allgemeinen wird die erfindungsgemässe Vorrichtung in an sich bekannter Weise mit einer, mit dem Wechselventil zweckmässig direkt gekoppelten, Belüftungseinrichtung ausgestattet sein.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 stellt eine Ausführungsform der Vorrichtung auf einer Flasche befestigt in Ansicht dar. Fig. 2 ist ein Schnitt durch dieselbe Vorrichtung in der Gebrauchslage, wobei der Entlüftungsschieber in die Bildebene gedreht ist. Fig. 3 ist eine Untersicht dieser Vorrichtung, welche Einzelheiten des Zählwerkes verdeutlicht. Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform im Schnitt. Fig. 5 ist ein Schnitt nach der Linie V-V der Fig. 4.
Gemäss Fig. 1 ist die Vorrichtung mit der Flasche 1 durch das Zuleitungsrohr 2 verbunden, welches den Flüssigkeitszulauf zu dem Portionierbehälter 3 ermöglicht, an welchen sich der Ablaufstutzen 4 anschliesst. Die Vorrichtung wird mittels des Handhebels 5 betätigt und ist durch die zweiteilige Schutzkappe 6, welche durch das Schloss 7 versperrt ist, gegen unbefugte Abnahme von der Flasche gesichert.
Nach der Darstellung der Fig. 2 ist das Zuflussrohr mit einem Aussengewinde versehen, auf welchem eine Rändelscheibe 8 und ein Konus 9 drehbar angeordnet sind. Ein Stück Gummischlauch 10 wird von der Rändelscheibe 8 und dem Konus 9 gegen den Hals der Flasche gepresst.
In einen Absatz 11 des Deckels 12 des Portionierbehälters 3 ist der Mantel 13 des Portionierbehälters mit dem genuteten Flansch 14 flüssigkeitsdicht eingesetzt. In die Nut 14' greifen die Halbschalen der Schutzhaube 6 (Fig. 1) ein. Der Mantel 13 ist zur Erleichterung der Beobachtung des Flüssigkeitszuund-ablaufes zweckmässig aus durchsichtigem Material wie Glas oder Kunststoff angefertigt. Er ist in bekannter Weise allgemein kegelförmig ausgebildet und trägt an seiner Spitze den Sitz 15 des Auslassventiles 16 sowie den Abflussstutzen 4.
Im Deckel 12 ist zentral der Sitz 17 des Einlassventiles 18 angeordnet. Der Schaft 19 des Einlassventiles 18 gleitet in einer Bohrung des Auslassventiles 16, in welcher auch die Ventilfeder 22 angeordnet ist. Die Schäfte der Ventile 16 und 18 sind von einem Langloch 20 bzw. 23 durchbrochen, in welches der abgewinkelte Teil der Zugstange 21 eingreift.
Das aus dem Auslassventil 16, dem Einlassventil 18 und der Feder 22 bestehende Wechselventil ist in einer Bohrung des frei in den Portionierbehälter ragenden Klobens 24 geführt. In einer weiteren Bohrung dieses, vorzugsweise mit dem Deckel 12 einstückig ausgebildeten Klobens 24 ist die Zugstange 21 mit ihrem Bund 25 geführt. Sie steht unter der Wirkung der Feder 26, welche wesentlich kräftiger als die Feder 22 des Wechselventils ausgeführt ist. Die Zugstange 21 ist über den Pflock 27 mit dem Betätigungshebel 5 kraftschlüssig verbunden.
Der Pflock 27 ist in einfacher Weise mittels einer Schraube 28 am Ende der Zugstange 21 fixiert.
Über eine Stange 29 ist der hülsenartige Entlüftungsschieber 30, dessen Mantel eine Ausnehmung 31 aufweist, in einer Bohrung 32 des Deckels 12 beweglich angeordnet. Im Deckel 12 ist eine radiale Bohrung 33, welche den Drehschieber 30 mit einem ins Innere des die Flüssigkeit enthaltenden Gefässes 1 frei mündenden Rohr 35 verbindet, angeordnet.
Der in der Bohrung 36 eines Ansatzes 37 des Flüssigkeitszuleitungsrohres 2 drehbare Betätigungshebel 5 ist durch den Bügel 38 über seinen Drehpunkt hinaus verlängert. Der Bügel 38 ruht auf einem Schwenkarm 39, welcher am äusseren Ende die den Vorschub des Zählwerkes bewirkende gefederte Sperrklinke 40 trägt. Diese greift in die gezahnte Stirnfläche des auf seiner Mantelfläche 41 korrespondierend mit der Anzahl der Zähne bezifferten Ringes 42 ein, welches drehbar in einem aus dem Deckel 12 und dem Flansch 14 gebildeten Absatz 43 gelagert ist. Der Ring 42 wird einerseits durch die Sperrklinke 40 und anderseits durch die zur Sperrklinke 40 um etwa 180 versetzte, an dem Kloben 44 befestigte Sperrfeder 45 ohne Behinderung seines Verschubes in seiner Lage festgehalten.
Die Teilung der Zähne 46 des Rohres 42 ist regelmässig und entspricht der Anzahl der aus dem Vorratsgefäss bis zu seiner völligen Entleerung auszugebenden Portionen.
Ein Weiterlaufen des Zählwerkes über die höchste Zahnzahl hinaus kann, wie in Fig. 3 dargestellt, in einfacher Weise dadurch verhindert werden, dass zwischen dem ersten und dem letzten Zahn der regelmässigen Teilung an der mit 47 bezeichneten Stelle ein Zahn ausgelassen ist. Gelangt diese Stelle im Zuge des schrittweisen Vorschubes des Ringes 42 zur Sperrklinke 40, so wird diese auf der zahnlosen Stelle bei Betätigung des Hebels 5 gleiten und bei dessen Freigabe wieder in den letzten Zahn einrasten, ohne den Ring weiter vorschieben zu können.
Durch eine in der Zeichnung nicht dargestellte einfache Sperre, etwa einen die Abwärtsbewegung des Schwenkarmes verhindernden Ansatz auf der Innenfläche des Ringes 42, kann bei dieser Stellung des Zählwerkes eine weitere Betätigung der Vorrichtung bzw. ein Niederdrücken des Betätigungshebels verhindert sein.
Um sich der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Portionieren einer Flüssigkeit zu bedienen, wird diese zunächst an dem Vorratsgefäss für die Flüssigkeit angebracht. Sofern es sich um ein offenes Gefäss, beispielsweise eine mit Flüssigkeit gefüllte offene Wanne handelt, wird in diese ein Heber eingehängt und mit der Flüssigkeit gefüllt, an dessen äusserem Ende die erfindungsgemässe Vorrichtung angebracht ist. Selbstverständlich muss in diesem Falle dafür gesorgt werden, dass das Luftableitungsrohr 35 die Luft nicht in den Heber selbst entlässt, damit nicht durch eine Gasansammlung in der Spitze des Hebers der Flüssigkeitsstrom in demselben im Laufe des Betriebes abreisst. Zu diesem Zwecke kann das Ableitungsrohr 35 beispielsweise ausserhalb des Hebers über dessen Scheitel hochgeführt werden.
Durch eine entsprechende Bemessung seiner Weite im Verhältnis zur Weite des Heberrohres kann ein praktisch widerstandsfreies Aufperlen des beim Einströmen der Flüssigkeit in den Portionierbehälter aus diesem durch das Rohr 35 verdrängten Gases erreicht werden. Man kann aber auch so vorgehen, dass das Rohr 35 durch den ganzen Heber hindurchgeführt und auf der Saugseite über das Flüssigkeitsniveau im Vorratsgefäss hochgezogen wird.
Zum Aufsetzen der erfindungsgemässen Vorrichtung auf ein geschlossenes Gefäss, etwa eine Flasche, kann man sich irgendeiner bekannten Methode bedienen. Die weiter oben bereits beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Befestigungsart der erfindungsgemässen Vorrichtung in einem Flaschenhals hat den Vorzug besonders einfacher Konstruktion.
Sie sichert überdies einen festen und dichten Sitz der erfindungsgemässen Vorrichtung in dem Flaschenhals.
Die Vorrichtung wird mit dem Flüssigkeitseinströmrohr 2, dem Konus 9 und dem Stück Gummischlauch 10 in den Flaschenhals eingeschoben. Sodann wird der Gummischlauch 10 durch Anziehen der Rändelscheibe 8 gegen den Konus 9 in dem Ringraum zwischen dem Flüssigkeitseinströmrohr 2 und dem Flaschenhals gestaucht. Zweckmässig wird vorher der Konus 9 auf dem Gewinde des Zuleitungsrohres 2 mit einer in der Zeichnung nicht dargestellten Kontramutter, Wurmschraube oder dergleichen fixiert.
Es ist auch möglich, die Rändelscheibe in irgendeiner geeigneten Weise auf dem Gewinde zu fixieren und die Stauchung des Gummischlauches 10 durch Drehen der erfindungsgemässen Vorrichtung im Sinne eines Einziehens des Konus 9 zu bewirken.
Es wird nunmehr das Zählwerk auf die Ziffer 0 gestellt, welche beispielsweise in einem Fenster der anschliessend durch Einsetzen ihrer beiden Hälften in die Nut 14' und Verschliessen derselben mit dem Schloss 7 angebrachten Schutzkappe 6 abgelesen werden kann. Die auf diese Weise mit dererfindungsgemässen Vorrichtung adjustierte Flasche ist nun zur portionsweisen Ausgabe fertig.
Zur Portionierung wird die Flasche mit der aufgesetzten Portioniervorrichtung in die Gebrauchslage gemäss Fig. 2 der Zeichnung gekippt. Die auszugebende Flüssigkeit strömt sofort durch das Zuleitungsrohr 2 nach unten und füllt den Portionierbehälter 3, während die Luft aus demselben über den Entlüftungsschieber 30, dessen Boden durch die Kraft der Feder 26 auf der Oberseite des Deckels 12 dicht anliegend gehalten wird, den Kanal 33 und das Rohr 35 in die Flasche entweicht.
Es kann zweckmässig sein, z. B. bei der Ausgabe sehr viskoser Flüssigkeiten, wie gewisser Emulsionen und Dispersionen, das Rohr 35 bis zum Boden der Flasche zu verlängern, um das Entweichen der Luft aus dem Portionierbehälter in die Flasche möglichst zu erleichtern.
Zur Entleerung des Portionierbehälters wird der Betätigungshebel 5 niedergedrückt bzw. zur Flasche hingezogen. Dabei wird gleichzeitig die Zugstange 21 angezogen und die Klinke 39 durch den Bügel 38 niedergedrückt. Hierbei schiebt die Sperrklinke 40 den Ring 42 um einen Zahn weiter, wobei im Fenster der Schutzhaube 6 die Ziffer 0 verschwindet und die Ziffer 1 erscheint.
Durch die Betätigung der Zugstange 21 gegen die Wirkung der Feder 26 wird zunächst nur das Einströmventil 18 und der mit diesem gekoppelte Entlüftungsschieber 30 angehoben, wobei die Einlassöffnung für die Flüssigkeit und die Bohrung 33 für den Austritt der Luft in die Flasche 1 dicht verschlossen werden. Durch die Wirkung der Feder 22 bleibt das Ausströmventil 16 während dieser Zeit auf seinen Sitz gepresst, so dass bis zum flüssigkeitsdichten Abschluss des Einlassventils 18 kein Flüssigkeitsaustritt aus dem Portionierbehälter 3 erfolgen kann.
Während sich die Zugstange einen gewissen Totweg weiter aufwärts bewegt, ist nun der Flüssigkeitsein- und -auslass des Portionierbehälters 3 geschlossen. Anschliessend schlägt der abgewinkelte Teil der Zugstange 21 an die obere Begrenzung der beiden Langlöcher 23 des Ausströmventiles 16 an und nimmt dieses im weiteren Hochgehen unter der Wirkung des Betätigungshebels 5 mit, wodurch die Auslass öffnung des Portionierbehälters 3 freigegeben wird.
Durch den in dieser Stellung hochgeschobenen Entlüftungsschieber 30, dessen Öffnung 31 über den Deckel 12 hinausragt, während sein zylindrischer Teil die Bohrung 33 verschlossen hält, saugt die aus dem Portionierbehälter durch den Ablaufstutzen 4 abrinnende Flüssigkeit Luft an, welche nach dem völligen Ablaufen der Flüssigkeit den ganzen Portionierbehälter 3 füllt.
Die Ausgabe der ersten Portion aus der Flasche ist damit abgeschlossen. Bei Loslassen des Betätigungshebels 5 schliesst das Wechselventil unter der Wirkung der Feder 26 nunmehr in umgekehrter Reihenfolge zunächst die Auslassöffnung des Portionierbehälters 3, indem das Auslassventil 16 auf seinen Sitz 15 zurückkehrt, während anschliessend das Einlassventil 18 geöffnet und gleichzeitig der Entlüftungsschieber 30 zur Abdichtung auf dem Deckel 12 unter Freigabe der Entlüftungsbohrung 33 niedergezogen wird. Gleichzeitig geht der Bügel 38 des Zählwerkes hoch und die gefederte Sperrklinke 40 setzt sich nun hinter den nächsten Zahn des Zählwerkes, welcher mit der bei der Ausgabe der nächsten Portion im Fenster der Schutzhaube 6 erscheinenden Ziffer 2 korrespondiert.
Die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung unterscheidet sich hinsichtlich des den Zu- und Ablauf zum-und vom Portionierbehälter regelnden Wechselventiles und seiner Betätigung in keiner Weise von der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform. In vorteilhafter Weise ist aber bei dieser Ausführungsform die Belüftung des Portionierbehälters dadurch verbessert, dass sowohl das Zuleitungsrohr 2 zum Portionierbehälter 3 als auch das Ablaufrohr 4 von demselben durch je eine Querwand 47 bzw. 48 in zwei Strömungswege unterteilt ist. Auf diese Weise kann die verhältnismässig komplizierte Belüftungseinrichung der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform vollständig wegfallen. Die Anordnung der Querwand 47 und 48 bereitet fertigungstechnisch keinerlei Schwierigkeiten.
Zweckmässig wird die Querwand 47 im Ablaufstutzen 4 aussermittig und die Querwand 48 im Zuleitungsrohr 2 mittig angeordnet.
Gemäss einer weiteren vorteilhaften Variante ist bei dieser Ausführungsform anstelle der längsgeteilten Schutzkappe 6 gemäss Fig. 1 eine Sicherungseinrichtung gegen unbefugten Zugriff zum Zählwerk und zur Befestigungsvorrichtung am Vorratsgefäss 1 eine quergeteilte Schutzkappe vorgesehen. Der eine Teil derselben stellt eine Verlängerung 49 des Mantels des Portionierbehälters 3 dar, während der andere Teil als ein zweckmässig am einen Ende eingezogener Schutzzylinder 50 ausgebildet ist.
Diese beiden Teile sind nun zweckmässig mit dem Deckel 12 des Portionierbehälters 3 durch zwei Bajonettverschlüsse in der Weise verbunden, dass der Deckel 12 des Portionierbehälters 3 Kloben 51 und 51' aufweist, an deren Enden Klauen 52 und 52' sitzen, die gleichzeitig in Nuten 53 und 53' der das Zählwerk umgebenden Verlängerung 49 des Mantels des Portionierbehälters 3 und in Ringnuten 54 und 54' des die Befestigungsvorrichtung am Vorratsgefäss 1 und dessen Mündung abdeckenden Schutzzylinders 50 einsitzen.
Die auf diese Weise durch die Bajonettverschlüsse lösbar miteinander verbundenen Teile können sodann noch vorteilhaft dadurch gegen ein Auseinandernehmen durch unbefugte Personen gesichert sein, dass der federnde Riegel 55 eines am Deckel 12 des Portionierbehälters sitzenden Schlosses in eine Ausnehmung 56 des Randes des Schutzzylinders 50 einrastet. Mittels eines Schlüssels 57 kann die Klinke 55 aus der Ausnehmung 56 ausgehoben werden, worauf sich die erwähnten Teile auseinandernehmen lassen. Beim Zusammenstellen derselben rastet die Klinke 55 beim drehenden Schliessen der Bajonettverschlüsse in die Ausnehmung 56 ein und verhindert so ein Auseinandernehmen, solange das Schloss nicht mit dem Schlüssel 57 in der erwähnten Weise geöffnet wird.
Wird die Portioniervorrichtung zur Ausgabe von Getränken verwendet, so ist es zweckmässig, dass das Zählwerk nur dann zählt, wenn aus der Vorrats flasche 1 tatsächlich Getränk ausgegeben wird. Die Ausgabe des Getränkes ist nur möglich, wenn sich die Vorrichtung in der Gebrauchslage befindet, das heisst, wenn das Ablaufrohr 4 nach unten zeigt, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist. Wenn die Vorratsflasche 1 aufrechtsteht, so zeigt das Ablaufrohr 4 nach oben und es befindet sich, da das Einlassventil 18, das zweckmässig ebenso wie das Auslassventil 16 aus Gummi besteht, geöffnet ist, keine Flüssigkeit im Portionierbehälter. Wird der Betätigungshebel 5 nunmehr niedergedrückt, so zählt nun das Zählwerk der in den Fig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform weiter, wodurch sich eine falsche Anzeige der aus der Vorratsflasche tatsächlich ausgegebenen Portionen ergibt.
Dieser wesentliche Nachteil ist bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 und 5 dadurch vermieden, dass für die Kraftübertragung vom Betätigungshebel 5 auf das Wechselventil 16, 18 und zum Verschub des Zählwerkes ein gemeinsames Glied 58 vorgesehen ist, wobei die gegebenenfalls mit einem Gewicht 59 beschwerte Vorschubklinke 60 des Zählwerkes frei beweglich an diesem Glied angelenkt ist. Durch diese Ausbildung wird erreicht, dass die Klinke 60 nur in der Gebrauchslage der Vorrichtung in den Zählring 42 einrastet. Steht die Vorratsflasche aufrecht, so fällt die Klinke 60 zufolge ihres eigenen Gewichtes aus dem Ring 42 ab. Eine Betätigung des Zählwerkes ist dadurch wirksam verhindert.
Portioning device for liquids
The invention relates to a device for dispensing liquids from vessels in portions. With their help, liquids can be dispensed from vessels of any shape, such as barrels, barrels, open and closed kettles, bowls, pots, pans and the like. In particular, however, the device is suitable for dispensing liquids from bottle-like vessels.
Various methods can be used to dispense liquids in portions, depending on which property of the liquid to be dispensed is used for the purpose of portioning. In the device according to the invention, the liquid is dispensed in portions by portioning the volume, whereby, according to a known principle, certain volumes, preferably always the same volumes, are separated from the main amount of the liquid and dispensed.
However, the invention also relates to a device for portioning liquids of any type. Thus, the liquids to be dispensed can be chemically pure substances and mixtures of any desired composition.
These can be bare solutions, sometimes solutions, dispersions, emulsions, in short, all types of liquids regardless of the type and physical properties of their components. The device is particularly suitable for dispensing oily liquids and sugar-containing aqueous-alcoholic solutions in portions.
The choice of materials from which, in particular, all those parts of the device that come into contact with the liquid are to be manufactured will depend on the properties of the liquid to be dispensed. The device can consist entirely or partially of the materials customary in apparatus construction, such as metals, metal alloys, a wide variety of plastics, glass, porcelain and the like, with transparent or translucent materials being preferred for certain parts of the device.
Various proposals have already been made for portioning liquids on the basis of their volume. A known device consists of a measuring lantern arranged between two cocks, the holes in the two cocks being offset by 90 ". One cock cock is actuated directly by a hand lever and the other is actuated in the same direction and simultaneously via a handlebar, with the number of fillings at the same time the measuring lantern is counted.
Another proposal concerned a cylindrical portioning container with a fully integrated shuttle valve controlling its filling and emptying, which could be actuated by means of a spring-loaded push rod centrally located in the portioning container while a counter was being advanced.
Another previously known device had a single actuating lever for the spring-loaded pull rod of the changeover valve of a measuring lantern and for a counter forming a circular side wall of this measuring lantern.
Further proposals related to measuring lanterns suspended in racks with a central guide tube connecting the inlet and outlet openings for a valve body, which could be pushed up through a held glass, releasing corresponding openings in the tube mentioned.
As far as these devices could be attached to upright bottles and had a counter secured together with the connection part to the storage vessel by a common protective hood against unauthorized access, they were made from numerous individual parts, the individual manufacture and assembly of which was expensive and, above all, technically unsuitable from a plastic point of view that these proposals for the mass production of such devices from the plastics that have recently been used almost exclusively as materials could not form a suitable basis.
Also known is the execution of a portion counter, which consists of a tube seated on the cover of the portioning space, coaxial with it, numbered on the outer surface, with a toothed end face, a locking spring and a spring-loaded feed pawl.
The portioning device according to the invention for liquids has certain similarities with the previously known devices of this type in that it has a single actuating lever for the spring-loaded pull rod of a portioning container that controls the filling and emptying of a portioning container and is arranged completely in this shuttle valve and for a portion counter. However, the disadvantages of the previously known devices are avoided in the device according to the invention in that the cover carries a clamp which protrudes freely into the portioning container and serves to guide the shuttle valve and the spring-loaded pull rod actuating the valve, and the guide with its edge together with a connecting flange of the portioning container for a counter ring.
This particular design has various essential advantages over the previously known devices of this type. Thus, the guide of the shuttle valve and the pull rod for its actuation are accommodated in a single block which is moreover expediently formed in one piece with the lid of the portioning container, which is advantageous in terms of production technology. The changeover valve is guided completely in a straight line when actuated by the pull rod, which reliably prevents wear on the valve seats that would damage the tightness during prolonged use. If necessary, the device can be taken apart and put back together again in a simple manner by lifting the casing of the portioning container off its cover, for example for cleaning purposes.
The fact that the guide of the counter ring is arranged on the bottom of the portioning container and thus in the vicinity of the connection part of the device to the storage vessel makes it possible to protect these parts by means of a common, lockable protective cap made of two half-caps or another common protective device to secure unauthorized access.
The device according to the invention is also suitable for periodically dispensing larger volumes from very large vessels, for example from tank wagons, and a mechanical drive corresponding to the actuating lever can then be provided for the actuating lever.
In general, the device according to the invention will be equipped in a manner known per se with a ventilation device which is advantageously directly coupled to the shuttle valve.
The device according to the invention is explained in more detail below with reference to the drawing using exemplary embodiments.
Fig. 1 shows an embodiment of the device mounted on a bottle in a view. Fig. 2 is a section through the same device in the position of use, with the ventilation slide rotated into the plane of the drawing. Fig. 3 is a bottom view of this device showing details of the counter. Fig. 4 shows another embodiment in section. FIG. 5 is a section on the line V-V of FIG.
According to FIG. 1, the device is connected to the bottle 1 by the feed pipe 2, which enables the liquid to flow into the portioning container 3, to which the outlet nozzle 4 is connected. The device is operated by means of the hand lever 5 and is secured against unauthorized removal from the bottle by the two-part protective cap 6, which is blocked by the lock 7.
According to the illustration of FIG. 2, the inlet pipe is provided with an external thread on which a knurled disk 8 and a cone 9 are rotatably arranged. A piece of rubber tube 10 is pressed against the neck of the bottle by the knurled washer 8 and the cone 9.
The jacket 13 of the portioning container with the grooved flange 14 is inserted in a liquid-tight manner into a shoulder 11 of the cover 12 of the portioning container 3. The half-shells of the protective hood 6 (FIG. 1) engage in the groove 14 '. The jacket 13 is expediently made of transparent material such as glass or plastic to make it easier to observe the liquid inflow and outflow. It is generally conical in shape in a known manner and carries the seat 15 of the outlet valve 16 and the drain connection 4 at its tip.
The seat 17 of the inlet valve 18 is arranged centrally in the cover 12. The shaft 19 of the inlet valve 18 slides in a bore of the outlet valve 16 in which the valve spring 22 is also arranged. The shafts of the valves 16 and 18 are pierced by an elongated hole 20 and 23, in which the angled part of the pull rod 21 engages.
The shuttle valve, consisting of the outlet valve 16, the inlet valve 18 and the spring 22, is guided in a bore of the block 24 protruding freely into the portioning container. The tie rod 21 with its collar 25 is guided in a further bore of this block 24, which is preferably designed in one piece with the cover 12. It is under the action of the spring 26, which is made much stronger than the spring 22 of the shuttle valve. The pull rod 21 is non-positively connected to the actuating lever 5 via the peg 27.
The peg 27 is fixed in a simple manner by means of a screw 28 at the end of the pull rod 21.
The sleeve-like vent slide 30, the casing of which has a recess 31, is movably arranged in a bore 32 of the cover 12 via a rod 29. In the cover 12 there is a radial bore 33 which connects the rotary valve 30 to a tube 35 opening freely into the interior of the vessel 1 containing the liquid.
The actuating lever 5 rotatable in the bore 36 of an attachment 37 of the liquid feed pipe 2 is extended by the bracket 38 beyond its pivot point. The bracket 38 rests on a swivel arm 39 which, at the outer end, carries the spring-loaded pawl 40 causing the advance of the counter. This engages in the toothed end face of the ring 42, numbered on its jacket surface 41 corresponding to the number of teeth, which is rotatably mounted in a shoulder 43 formed from the cover 12 and the flange 14. The ring 42 is held in place on the one hand by the pawl 40 and on the other hand by the locking spring 45, which is offset by about 180 relative to the pawl 40 and attached to the block 44, without hindering its displacement.
The pitch of the teeth 46 of the tube 42 is regular and corresponds to the number of portions to be dispensed from the storage vessel until it is completely emptied.
A further running of the counter beyond the highest number of teeth can, as shown in FIG. 3, be prevented in a simple manner in that a tooth is left out between the first and the last tooth of the regular division at the point marked 47. If this point reaches the pawl 40 in the course of the gradual advance of the ring 42, it will slide on the toothless point when the lever 5 is actuated and when it is released it will again snap into the last tooth without being able to advance the ring further.
By a simple lock not shown in the drawing, such as an approach on the inner surface of the ring 42 that prevents the downward movement of the swivel arm, further actuation of the device or depression of the actuating lever can be prevented in this position of the counter.
In order to use the device according to the invention for portioning a liquid, it is first attached to the storage vessel for the liquid. If it is an open vessel, for example an open tub filled with liquid, a siphon is suspended in this and filled with the liquid, at the outer end of which the device according to the invention is attached. Of course, in this case it must be ensured that the air discharge pipe 35 does not release the air into the lifter itself, so that the liquid flow in the lifter does not break off during operation due to gas accumulation in the top of the lifter. For this purpose, the discharge pipe 35 can, for example, be led up outside the lifter via its apex.
By appropriately dimensioning its width in relation to the width of the siphon pipe, practically resistance-free beading of the gas displaced from this through the pipe 35 when the liquid flows into the portioning container. But you can also proceed in such a way that the pipe 35 is passed through the entire lifter and is pulled up on the suction side above the liquid level in the storage vessel.
Any known method can be used to place the device according to the invention on a closed vessel, such as a bottle. The type of fastening of the device according to the invention in a bottle neck already described above and shown in the drawing has the advantage of a particularly simple construction.
It also ensures a firm and tight fit of the device according to the invention in the bottle neck.
The device is pushed into the neck of the bottle with the liquid inflow pipe 2, the cone 9 and the piece of rubber hose 10. Then the rubber hose 10 is compressed by tightening the knurled washer 8 against the cone 9 in the annular space between the liquid inlet pipe 2 and the bottle neck. The cone 9 is expediently fixed beforehand on the thread of the feed pipe 2 with a counter nut, worm screw or the like (not shown in the drawing).
It is also possible to fix the knurled washer in any suitable manner on the thread and to compress the rubber hose 10 by turning the device according to the invention in the sense of drawing in the cone 9.
The counter is now set to the number 0, which can be read, for example, in a window of the protective cap 6 which is then attached to the lock 7 by inserting its two halves into the groove 14 'and closing the same. The bottle adjusted in this way with the device according to the invention is now ready for dispensing in portions.
For portioning, the bottle with the portioning device attached is tilted into the position of use according to FIG. 2 of the drawing. The liquid to be dispensed flows immediately down through the supply pipe 2 and fills the portioning container 3, while the air from the same via the vent valve 30, the bottom of which is held tightly by the force of the spring 26 on the top of the lid 12, the channel 33 and the tube 35 escapes into the bottle.
It may be appropriate, for. B. when dispensing very viscous liquids, such as certain emulsions and dispersions, to extend the tube 35 to the bottom of the bottle in order to facilitate the escape of air from the portioning container into the bottle as possible.
To empty the portioning container, the actuating lever 5 is pressed down or pulled towards the bottle. At the same time, the pull rod 21 is tightened and the pawl 39 is pressed down by the bracket 38. Here, the pawl 40 pushes the ring 42 by one tooth, the number 0 disappearing and the number 1 appearing in the window of the protective hood 6.
By actuating the pull rod 21 against the action of the spring 26, only the inflow valve 18 and the vent slide 30 coupled to it are initially raised, the inlet opening for the liquid and the bore 33 for the air to exit the bottle 1 being tightly closed. Due to the action of the spring 22, the outflow valve 16 remains pressed onto its seat during this time, so that no liquid can escape from the portioning container 3 until the inlet valve 18 is sealed in a liquid-tight manner.
While the pull rod continues to move upwards a certain dead path, the liquid inlet and outlet of the portioning container 3 is now closed. The angled part of the pull rod 21 then strikes the upper limit of the two elongated holes 23 of the outflow valve 16 and takes it with it as it continues upward under the action of the actuating lever 5, whereby the outlet opening of the portioning container 3 is released.
Through the vent slide 30 pushed up in this position, the opening 31 of which protrudes beyond the cover 12, while its cylindrical part keeps the bore 33 closed, the liquid flowing out of the portioning container through the drainage nozzle 4 sucks in air, which after the liquid has completely drained whole portioning container 3 fills.
This completes the dispensing of the first portion from the bottle. When the actuating lever 5 is released, the shuttle valve now closes the outlet opening of the portioning container 3 in reverse order under the action of the spring 26, in that the outlet valve 16 returns to its seat 15, while the inlet valve 18 is then opened and at the same time the vent slide 30 for sealing on the Lid 12 is pulled down, releasing the vent hole 33. At the same time, the bracket 38 of the counter goes up and the spring-loaded pawl 40 now sits behind the next tooth of the counter, which corresponds to the number 2 appearing in the window of the protective cover 6 when the next portion is dispensed.
The embodiment of the device according to the invention shown in FIGS. 4 and 5 does not differ in any way from the embodiment shown in FIGS. 1 to 3 with regard to the changeover valve regulating the inlet and outlet to and from the portioning container and its actuation. In this embodiment, however, the ventilation of the portioning container is advantageously improved in that both the supply pipe 2 to the portioning container 3 and the outlet pipe 4 are divided into two flow paths by a transverse wall 47 or 48. In this way, the relatively complicated ventilation device of the embodiment shown in FIG. 2 can be completely omitted. The arrangement of the transverse wall 47 and 48 does not present any difficulties in terms of production engineering.
The transverse wall 47 is expediently arranged off-center in the outlet connection 4 and the transverse wall 48 in the feed pipe 2 is arranged in the middle.
According to a further advantageous variant, in this embodiment, instead of the longitudinally divided protective cap 6 according to FIG. 1, a safety device against unauthorized access to the counter and to the fastening device on the storage vessel 1 is provided, a transversely divided protective cap. One part of the same represents an extension 49 of the jacket of the portioning container 3, while the other part is designed as a protective cylinder 50 suitably drawn in at one end.
These two parts are now expediently connected to the lid 12 of the portioning container 3 by two bayonet locks in such a way that the lid 12 of the portioning container 3 has clamps 51 and 51 ', at the ends of which claws 52 and 52' sit, which at the same time fit into grooves 53 and 53 'of the extension 49 of the jacket of the portioning container 3 surrounding the counter and sit in the annular grooves 54 and 54' of the protective cylinder 50 covering the fastening device on the storage vessel 1 and its mouth.
The parts releasably connected to one another by the bayonet locks can then be secured against being dismantled by unauthorized persons in that the resilient bolt 55 of a lock on the lid 12 of the portioning container engages in a recess 56 in the edge of the protective cylinder 50. The pawl 55 can be lifted out of the recess 56 by means of a key 57, whereupon the mentioned parts can be dismantled. When the same is put together, the pawl 55 engages in the recess 56 when the bayonet locks are closed in a rotating manner, thus preventing them from being dismantled as long as the lock is not opened with the key 57 in the aforementioned manner.
If the portioning device is used to dispense beverages, it is expedient that the counter only counts when beverage is actually dispensed from the supply bottle 1. The beverage can only be dispensed when the device is in the position of use, that is, when the drain pipe 4 points downwards, as shown in FIG. When the storage bottle 1 is upright, the drain pipe 4 points upwards and there is no liquid in the portioning container, since the inlet valve 18, which is suitably made of rubber like the outlet valve 16, is open. If the actuating lever 5 is now depressed, the counter of the embodiment shown in FIGS. 2 and 3 continues to count, which results in an incorrect display of the portions actually dispensed from the storage bottle.
This essential disadvantage is avoided in the embodiment according to FIGS. 4 and 5 in that a common link 58 is provided for the transmission of force from the actuating lever 5 to the shuttle valve 16, 18 and for moving the counter, the feed pawl possibly weighted down by a weight 59 60 of the counter is articulated to move freely on this link. This embodiment ensures that the pawl 60 only engages in the counting ring 42 when the device is in the position of use. If the storage bottle is upright, the pawl 60 falls off the ring 42 due to its own weight. This effectively prevents the counter from being operated.