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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dosierung eines fließenden,
insbesondere rieselfähigen
Materials, mit einer Dosierkammer, zumindest einem Einlassventil
und zumindest einem Auslassventil, wobei die Wand der Dosierkammer
zumindest teilweise aus einem elastischen Material besteht und die Dosierkammer
mindestens einen manuell betätigbaren
Bereich aufweist, bei dessen Betätigung,
insbesondere bei Ausübung
eines Drucks auf diesen Bereich in Richtung der Dosierkammer, die
Dosierkammer derart verformt wird, dass das Auslassventil und das
Einlassventil gleichzeitig betätigbar
sind.
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Für die Dosierung
von fließenden,
insbesondere rieselfähigen
Materialien, wie beispielsweise Reis, Mehl, Tee, Zucker, Gewürze, Körner, Waschmittel
etc. werden überwiegend
Behältnisse
verwendet, in welche mit Hilfe eines Löffels das zu dosierende Material
eingefüllt,
abgemessen und auf diese Weise dosiert wird. Bei der Umfüllung des
Füllguts
in das Behältnis
mittels eines Löffels
sind zum einen viele Handgriffe notwendig, die den Dosiervorgang sehr
lange dauern lassen. Weiterhin nachteilig bei einem derartigen Umfüllvorgang
ist die Möglichkeit,
mit dem Füllgut
in direkte Berührung
zu kommen. Für
zu portionierende Lebensmittel, insbesondere in gastronomischen
Betrieben, ist dies unhygienisch und hinsichtlich der Dosierung
von chemischen Substanzen, wie beispielsweise Waschmittel, könnte ein
Inberührungkommen
des Füllguts
mit der Haut Reizungen verursachen.
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Weiterhin
nachteilig bei einem Dosiervorgang, bei welchem mit einem Hilfswerkzeug,
insbesondere einem Löffel,
eine Umfüllung
des Füllgutes aus
einem Vorratsbehälter
in ein separates Behältnis erfolgt,
ist die Möglichkeit,
bei dem Umfüllvorgang Füllgut zu
verschütten.
Zum einen muss hierbei das verschüttete Gut nach dem Umfüllvorgang
entfernt werden, insbesondere der Arbeitsplatz, an dem der Umfüllvorgang
stattfand, gesäubert
werden. Zum anderen stellt das verschüttete Füllgut unbrauchbar gewordenes
Material insbesondere Verlustmaterial dar, da es nunmehr durch Bakterien
oder Fremdstoffe verunreinigt ist. Für besonders wertvolle Füllmaterialien,
beispielsweise wertvolle Granulate, hochreine chemische Trockenstoffe
oder sehr teure Kaffee- oder Teesorten, ist dies inakzeptabel.
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Es
ist bekannt, Vorratsbehälter
direkt mit Dosiereinheiten zu koppeln, wobei diese Dosiereinheiten
aus hartem Kunststoff gefertigt sind. Durch Drücken oder Drehen wird bei derartigen
Dosiereinheiten ein Mechanismus ausgelöst, der eine festgelegte Menge
an Füllgut
in eine Kammer befördert,
aus welcher das Füllgut
später
entnehmbar ist. Derartige Dosiereinrichtungen sind beispielsweise
bei Süßstoffspendern,
Zuckerspendern oder Kaffeemühlen bekannt.
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Weiterhin
offenbart beispielsweise das US-Patent 4,330,071 eine Vorrichtung
zum Abfüllen einer
Flüssigkeit
oder eines pastösen
Produktes aus einem Behältnis,
welches die Flüssigkeit
oder das Produkt beinhaltet. Die Vorrichtung weist zwei Ventil jeweils
in Gestalt von Tellern auf, die beide gemeinsam auf einer senkrechten
Achse gelagert sind und eine Dosierkammer in der Vertikalen begrenzen.
Die Vorrichtung weist ferner ein halbkugelförmiges Betätigungselement auf, welches
an der Dosierkammeraußenwand
angeordnet ist. Das von dem Betätigungselement
begrenzte Innenvolumen kommuniziert über eine kleine Öffnung in
der Dosierkammerwand mit der Dosierkammer selbst. Betätigungselement
und Ventile sind aus einem elastischen Material gefertigt. Ein Drücken des
Betätigungselementes
in Richtung der Dosierkammer erzeugt einen Überdruck innerhalb der Dosierkammer,
so dass sich der äußere Rand
des Auslassventils derart verformt, dass das abzufüllende,
sich bereits in der Dosierkammer befindende Material aus dieser
herausläuft. Beim
Loslassen des Betätigungselementes
wird demgegenüber
ein Unterdruckt innerhalb der Dosierkammer erzeugt, infolgedessen
sich das Auslassventil wieder schließt und der äußere Rand des Einlassventils
derart verformt wird, dass Material in die Dosierkammer eintreten
kann.
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Aus
der deutschen Gebrauchsmusterschrift 20 2005 013 231 U1 ist ferner
eine Spendevorrichtung für
flüssige,
rieselfähige
oder pastöse
Medien bekannt, die aus einem Grundkörper mit einer Bevorratungskammer,
einem Ausgabeelement sowie einem Bedienelement zur Dosierung und
Förderung des
bevorrateten Mediums besteht. Das Bedienelement besteht aus einem
stabilen Gehäuse,
welches über
einen ersten Verbindungskanal mit dem Grundkörper und über einen zweiten Kanal mit
dem Ausgabeelement verbunden ist. Beide Kanäle sind über jeweils ein Ventil verschließbar, das
in dem Gehäuse angeordnet
ist. Das Bedienelement umfasst ein Funktionselement und ein Gehäuse sowie
ein zwischen Funktionselement und Gehäuse angeordneten Hohlraum.
Die Ventile sind so angeordnet, dass bei Betätigung des Funktionselements
zumindest die Öffnung
des ersten Verbindungskanals geschlossen wird und Medium durch die
zweite Öffnung über den zweiten
Verbindungskanal in das Ausgabeelement ausgebbar ist und durch Loslassen
des Funktionselementes die zweite Öffnung des weiteren Verbindungskanals
geschlossen wird und das Medium über den
ersten Verbindungskanal durch die erste Öffnung in den Hohlraum transportiert
wird.
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Nachteilig
bei den Dosiereinheiten nach diesem Stand der Technik ist jedoch
die Tatsache, dass keine von dem Benutzer bestimmbare Menge an Füllgut vorgebbar
ist, sondern lediglich eine von dem Hersteller vorgegebene und durch
den Mechanismus festgelegte, insbesondere zweckgebundene Menge an
Füllgut
befördert
wird. Zur Dosierung beliebiger vorgebbarer Mengen an Füllgut sind
derartige Dosiereinheiten nach dem Stand der Technik folglich nicht
geeignet.
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Ein
weiterer Nachteil von Vorratsbehältern mit
Dosiereinheiten, deren Dosiervorgang auf der Betätigung eines Mechanismusses
beruht, ist die mögliche
Gefahr eines Verklebens der zur Förderung des Füllguts verwendeten
Mechanik durch das Füllgut
selbst. Auch kann bei körnigen
Materialien der Fall eintreten, dass ein Korn die Fördermechanik
blockiert oder gar beschädigt.
Hieraus wird insbesondere deutlich, dass Dosiereinrichtungen nach
dem Stand der Technik stets speziell für das geförderte Füllgut ausgelegt sein müssen.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiereinheit
bereitzustellen, die eine einfache Handhabung bei der Dosierung
beliebiger fließender,
insbesondere rieselfähiger
Materialien ermöglicht,
wobei ein besonders schneller und hygienischer Dosiervorgang unter Überwindung
der Nachteile des Standes der Technik erreicht wird und ein einfaches
und schnelles Abmessen der Abfüllmenge des
Füllgutes
möglich
ist.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs
1 gelöst
und durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 7
gelöst.
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Die
erfindungsgemäße Dosiereinheit
weist hierbei eine Dosierkammer auf, deren Wand zumindest teilweise
aus einem elastischen Material bestehen kann und die mindestens
einen manuell betätigbaren
Bereich aufweist, bei dessen Betätigung,
insbesondere bei der Ausübung
eines Drucks auf diesen Bereich in Richtung der Dosierkammer, die
Dosierkammer derart verformt wird, dass das Auslassventil und das
Einlassventil gleichzeitig betätigbar sind,
wobei gemäß einer
ersten Ausführungsform das
Einlassventil und/oder das Auslassventil durch zwei Schließlippen
gebildet ist/sind, die im schließenden Zustand des entsprechenden
Ventils bündig
aneinander anliegen und in einer zweiten Ausführungsform das Einlassventil
und/oder das Auslassventil durch zwei Schließzungen gebildet ist/sind,
die sich zumindest teilweise überlappen
und bei Betätigung des
Betätigungsbereiches übereinander
gleiten.
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Derartige
Ausführungen
der Dosiereinheit ermöglicht
hierbei einen Verzicht auf jegliche mechanische Komponenten eines
Mechanismus zur Förderung
und/oder Transport des zu dosierenden Materials. Somit kann ein
Verkleben der Mechanik durch feuchte Füllgüter und ein Blockieren oder
Beschädigen
der Mechanik durch körnige
Füllmaterialien
verhindert werden. Ein derartiger Aufbau ermöglicht außerdem eine einfache und schnelle
Reinigung der Dosiereinheit. Ferner ist mit einer derartigen Dosiereinheit
eine einfache Handhabung bei einem Dosiervorgang möglich, wobei
ein Verschütten
von Füllgut weitestgehend
verhindert werden kann.
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Die
erfindungsgemäße Dosiereinheit
stellt hierbei eine Vorrichtung zur Dosierung eines beliebigen,
fließenden
insbesondere rieselfähigen
Materials dar. Füllmaterialien
können
hierbei alle Arten von trockenen, körnigen und viskosen Materialien
sein, die insbesondere in Haushalten, in Gastronomien bzw. allgemein
in der Lebensmittel- und Futtermittelindustrie, in der chemischen
Industrie und der Pharmaindustrie verwendet werden.
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Die
Dosiereinheit kann hierbei derart ausgestaltet sein, dass die Wand
der Dosierkammer an zumindest einer Seite an einer festen Unterlage
insbesondere einer Wand anliegt, wobei der Betätigungsbereich der Dosierkammer
in diesem Fall vorzugsweise der Wand gegenüberliegend angeordnet ist,
so dass die Ausübung
eines Druckes auf diesen Betätigungsbereich
in Richtung der Dosierkammer eine Verformung derselben bedingt,
so dass zwei Ventile gleichzeitig bewegt werden. Zur Erzeugung eines
Zustandswechsels der Ventile kann die Wand der Dosierkammer vorzugsweise
aus einem elastischen Material, insbesondere einem gummiartigen
oder silikonartigen Material gefertigt sein.
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Dem
auf den Betätigungsbereich
ausgeübten
Druck wird in Folge des Anliegens der Dosiereinheit an einer Wand
von dieser ein Gegendruck entgegengesetzt, der eine Verformung der
Dosierkammer zur Folge hat. Die Dosierkammer kann hierbei im Wesentlichen
kugelförmig
oder ellipsoidisch ausgebildet sein, wobei sich auf besonders vorteilhafte Weise
innerhalb der Wand der Dosierkammer die Kräfte gleichmäßig verteilen, so dass eine
gleichmäßige Beeinflussung
der beiden Ventile die Zustandsänderung
der Ventilstellungen bedingt. Die Ausführung der Dosierkammer in einer
kugelförmigen
oder ellipsoidischen Gestalt ermöglicht
hierbei ferner einen einfachen Herstellungsprozess. Alternativ kann die
Dosierkammer jedoch auch kubisch, zylindrisch oder als Quader ausgestaltet
sein.
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Das
Auslass- und das Einlassventil können hierbei
vorteilhafterweise an der Dosierkammer gegenüberliegend angeordnet sein.
Dies hat den Vorteil, dass bei Anordnung der Dosiereinheit unterhalb eines
Vorratsbehälters
zur Abfüllung
eines in dem Vorratsbehälter
befindlichen Füllguts,
die maximale Gewichtskraft, mit der das Material im Vorratsbehälter auf
die Dosierkammer wirkt, für
den Dosiervorgang ausgenutzt werden kann, wobei die Schüttrichtung
in diesem Fall vertikal ist. Bezogen auf die vertikale Achse der
Dosiereinheit, die der Fallrichtung des Schüttgutes und entsprechend der
Wirkrichtung der Erdbeschleunigungskraft entspricht, kann das Einlassventil
in diesem Fall im oberen Bereich auf dieser vertikalen Achse liegend
angeordnet sein, wohingegen das Auslassventil auf der vertikalen
Achse im unteren Bereich der Dosiereinheit angeordnet sein kann.
Alternativ kann das Einlassventil auch in einem Winkel zur vertikalen
Achse angeordnet sein, wobei dieser Winkel vorzugsweise zwischen
0 und 60 Grad betragen kann und der Fallrichtung des Schüttgutes bezogen
auf die vertikale Achse bei einem winklig gehaltenen Vorratsbehälter entspricht.
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Vorzugsweise
kann das Auslassventil gegenüber
dem Einlassventil derart angeordnet sein, dass die Richtung der Öffnungs-
und Schließbewegung
des Auslassventils gegenüber
derjenigen des Einlassventils im Wesentlichen um 90 Grad gedreht ist.
Hierbei wird in entscheidender Weise die Gleichzeitigkeit der Betätigung der
beiden Ventile durch Ausübung
eines Drucks auf den Betätigungsbereich der
Dosierkammer erreicht.
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Für eine besonders
einfache Ausführungsvariante
kann in neutraler Stellung der Dosierkammer das Auslassventil geöffnet und
das Einlassventil geschlossen sein. Unter der Neutralstellung wird
im folgenden derjenige Zustand der Dosierkammer verstanden, bei
dem kein von einer Person ausgeübter äußerer Druck
auf die Dosierkammer wirkt. Vorteilhaft bei dieser Neutralstellung
ist die besonders einfache Ausführungsform
der beiden Ventile, die im folgenden noch erklärt wird. Eine Betätigung des
Betätigungsbereichs
kann in dieser Ausführungsvariante der
erfindungsgemäßen Dosierkammer
das Schließen
des Auslassventils und das Öffnen
des Einlassventils zur Folge haben, so dass Füllmaterial in die Dosierkammer
einfüllbar
ist. Hierbei ist der Öffnungsgrad
des Einlassventils umso größer, je
stärker
der auf den Betätigungsbereich
ausgeübte
Druck ist.
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Gemäß der ersten
Ausführungsvariante kann
das Einlass- und/oder das Auslassventil durch zwei Schließlippen
gebildet sein, die im schließenden Zustand
des entsprechenden Ventils bündig
aneinander liegen, womit eine besonders einfache Herstellungstechnische
Realisierung der beiden Ventile erreicht wird. Die einfache Herstellung
derartiger Ventile liegt darin, dass die Schließlippen durch einen in der
Wand der Dosierkammer eingebrachten Einschnitt gebildet sein können, wobei
der Einschnitt innerhalb der Mantelfläche der Wand geradlinig oder bogenförmig ausgebildet
sein kann. Bei ausreichender Wandstärke der Wand der Dosierkammer
verhindern die Schließlippen
im geschlossenen Zustand der Ventile das Eindringen rieselfähiger Schüttgüter in die
Dosierkammer bzw. deren Austritt aus der Dosierkammer. Die Wandstärke der
Wand der Dosierkammer kann hierbei in Abhängigkeit von dem Eigengewicht
gewählt
werden, mit dem das Schüttgut
auf die Dosierkammer einwirkt. Bei leichteren Schüttgütern kann
die Wandstärke
geringer gewählt
werden, so dass Material und Herstellungskosten eingespart werden.
Eine für
schwere Füllgüter ausreichende
Dicke der Wandstärke
kann jedoch auch für
leichte Füllgüter eingesetzt
werden, wobei sich in diesem Fall die Dosiereinheit für alle Schüttgüter verwenden lässt.
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Unter
einem geradlinigen Einschnitt innerhalb der Mantelfläche der
Wand wird ein solcher Einschnitt verstanden, der durch die Projektion
eines Geradenabschnitts auf die Mantelfläche der Dosierkammerwand gebildet
wird.
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Für die Dosierung
von viskosen Flüssigkeiten,
wie beispielsweise Honig oder Farben/Lacke kann die erfindungsgemäße Dosiereinheit
auch derart ausgebildet sein, dass sich das Auslassventil zunächst öffnet und
anschließend
wieder schließt,
wobei im Anschluss daran sich das Einlassventil öffnet und den Füllweg für Füllmaterial
in die Dosierkammer freigibt. Dies hat den Vorteil, dass in der
Neutralstellung der Auslass der Dosierkammer verschlossen sein kann,
so dass weder Staub, Dreck und/oder Fremdkörper, wie Gegenstände oder
Ungeziefer, in die Dosierkammer eindringen können.
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In
der zweiten vorteilhaften Ausführungsform werden
das Einlassventil und/oder das Auslassventil durch zwei Schließzungen
gebildet, die sich zumindest teilweise überlappen und bei Betätigung des
Betätigungsbereichs übereinander
gleiten können.
Diese Schließzungen
eignen sich aufgrund ihrer guten Dichtungseigenschaften besonders
für viskose
Medien.
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Erfindungsgemäß kann zumindest
eine Schließzunge
des Einlass- und/oder Auslassventils eine Ausnehmung aufweisen.
Hierbei kann diese Ausnehmung vorzugsweise am Rand der Schließzunge angeordnet
sein. Alternativ können
auch beide Schließzungen
des Einlass- oder Auslassventils eine Ausnehmung aufweisen, wobei
diese Ausnehmung in diesem Fall vorzugsweise durch ein Loch gebildet sein
kann und die beiden Löcher
der Schließzungen eines
Ventils derart angeordnet sein können,
dass bei Übereinandergleiten
der Schließzungen
eine Position der beiden Löcher
erreicht wird, in der die beiden Löcher direkt übereinander
liegen und einen Eintrittsbereich in bzw. einen Austrittsbereich
aus der Dosierkammer freigeben.
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Vorzugsweise
kann die Ausnehmung hierbei durch ein rundes oder ovales Loch gebildet
sein. Alternativ kann jedoch das Loch auch eckig ausgebildet sein.
Ferner können
die Ausnehmungen der beiden Zungen unterschiedliche Größen aufweisen.
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Für ein optimales
Abmessen der Dosiermenge kann die Dosierkammer zumindest teilweise transparent
ausgebildet sein, so dass ein Benutzer von außen unter Betrachtung der Dosierkammer
die in die Dosierkammer eingeflossene Menge an Schüttgut unmittelbar
und einfach erkennen kann. Zur Abmessung dieser Dosiermenge kann
die Dosierkammer eine Messskala aufweisen, die die Menge beispielsweise
als Angabe in Milliliter ablesbar zulässt.
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Die
Dosierkammer kann in einer besonders vorteilhaften Ausführung auch
zwei manuell betätigbare
Bereiche aufweisen, die sich vorzugsweise gegenüberliegen. Hierbei kann die
Dosierkammer beispielsweise mit einer Hand unter Drücken der
Dosierkammer beispielsweise mit dem Daumen auf den ersten Betätigungsbereich
und unter gleichzeitigem Drücken
des zweiten Betätigungsbereichs
mit dem Mittelfinger den Dosiervorgang ermöglichen.
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Die
Dosiereinheit kann zur Montage auf einen Vorratsbehälter einlassseitig
einen Stutzen mit Mitteln zur Befestigung der Vorrichtung an einem
entsprechenden Gegenstutzen des Vorratsbehälters aufweisen. Dies ermöglicht das
Abnehmen der Dosiereinheit und einem Vorratsbehälter, beispielsweise zur Reinigung
der Dosiereinheit oder zur Auswechselung des Vorratsbehälters.
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Eine
besonders einfache Ausführung
der Befestigungsmittel des Stutzens kann durch die Einbringung eines
Innen- oder Außengewindes
in den Stutzen gewährleistet
werden. Alternativ kann der Stutzen auch einen Rastverschluss aufweisen,
mit dem die Dosiereinheit auf einfache Weise auf einen Vorratsbehälter aufsteckbar
ist.
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Die
erfindungsgemäße Dosierkammer
kann auch Teil eines Vorratsbehälters
sein, wobei die Dosierkammer in einen Vorratsbehälter integriert sein kann und
die Dosierkammer in Fließrichtung
des Materials unterhalb eines Vorratsbehälters anzuordnen ist. Vorzugsweise
kann an der Wand des Vorratsbehälters
einstückig
die Dosierkammerwand angeordnet sein.
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Weitere
Vorteile und Merkmale der Erfindung sind den Figuren und den im
Folgenden beispielhaft detailliert beschriebenen Ausführungsvarianten
zu entnehmen, wobei die Erfindung nicht auf die dargestellten Ausführungsvarianten
beschränkt
ist.
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Es
zeigen:
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1a:
Vorderansicht eines Vorratsbehälters
mit integrierter Dosiereinheit, erste Ausführungsvariante
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1b:
Vorderansicht eines Vorratsbehälters
mit integrierter Dosiereinheit in vereinfachter Darstellung, erste
Ausführungsvariante
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2:
Seitenansicht eines Vorratsbehälters mit
integrierter Dosiereinheit, erste Ausführungsvariante
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3a:
Vorderansicht eines Vorratsbehälters
mit integrierter Dosiereinheit, zweite Ausführungsvariante
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3b:
Seitenansicht eines Vorratsbehälters
mit integrierter Dosiereinheit, zweite Ausführungsvariante
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4a:
Vorderansicht eines Vorratsbehälters
mit integrierter Dosiereinheit, dritte Ausführungsvariante
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5:
Seitenansicht eines Vorratsbehälters mit
integrierter Dosiereinheit, dritte Ausführungsvariante
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6a–6m:
verschiedene Ausführungsvarianten
des Einlass- und/oder Auslassventils
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7:
abnehmbare Dosiereinheit mit Stutzen
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8:
Dosiereinheit fest montiert auf Vorratsbehälter
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9:
abnehmbare Dosiereinheit mit Schraub- oder Rastverschluss im Stutzen
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10:
abnehmbare Dosiereinheit mit wechselbarem Auffangbehälter
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11: Auffangbehälter mit Auslass
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Im
Folgenden werden beispielhaft erfindungsgemäße Ausführungsvarianten der Dosiereinheit
beschrieben. Einerseits kann die Dosiereinheit zusammen mit einem
Vorratsbehälter
verwendet werden, wobei die Dosiereinheit auf den Vorratsbehälter aufsetztbar
und von diesem abnehmbar ist und so für beliebige Vorratsbehälter benutzt
werden kann. Andererseits kann die Dosiereinheit Teil eines Vorratsbehälters sein,
wobei die Dosierkammer fest in dem Vorratsbehälter integriert sein kann oder
die Dosiereinheit fest außen
an dem Vorratsbehälter
angeordnet sein kann.
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1a und 1b zeigen
einen Vorratsbehälter 1 mit
einer erfindungsgemäßen Dosierkammer 4 mit
zwei manuell betätigbaren
Bereichen 7a, 7b, wobei der Vorratsbehälter 1 eine
Vorratskammer 3, einen Deckel 2 und einen Auslass 5 aufweist.
Die Dosierkammer 4 ist hierbei unterhalb der Vorratskammer 3 angeordnet.
Die Dosierkammer 4 ist leicht ellipsoidisch ausgeführt, wobei
der Vorratsbehälter 1 seitliche,
gegenüberliegend
angeordnete Ausnehmungen 70 aufweist, durch welche die
Wand 40 der Dosierkammer 4 derart hindurch tritt,
dass die Betätigungsbereiche 7a, 7b der
Wand 40 der Dosierkammer 4 zur Bedienung von außen zugänglich sind.
Die Wand 40 der Dosierkammer ist einstückig und liegt in dem Vorratsbehälter 1 in
dem sich nach unten verjüngenden
Teil des Vorratsbehälters 1 ein.
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Der
Vorratsbehälter
nach 1a zeigt weiterhin an die Ränder der Ausnehmungen 70 des
Vorratsbehälters 1 angespritzte
elastische Bedienelemente 71, 72, an welche innenseitig
die Dosierkammerwand 40 anliegt. Alternativ könnte die
Dosierkammerwand auch stoffschlüssig
mit den Bedienelementen 71, 72 verbunden sein.
Die Bedienelemente 71, 72 sind nach außen gewölbt, wobei
deren Außenfläche die
Betätigungsbereiche 7a, 7b bildet.
Durch die Ausübung
eines Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b in
Richtung der sich gegenüberliegenden Pfeile
A erfolgt eine Deformation der Dosierkammer 4, wobei sich
aufgrund der Kräfteverteilung
innerhalb der Wand 40 der Dosierkammer das Einlass- und
das Auslassventil gleichzeitig bewegen.
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2 zeigt
eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Vorratsbehälters 1 mit
einem ovalen Betätigungsbereich.
Der Vorratsbehälter 1 weist
hierbei einen Haken 6 zur Aufhängung, eine Einfüllöffnung 21 und
Ausnehmungen 70 aus, durch welche die Dosierkammer 4 mit
dem Betätigungsbereich 7a nach
außen
ragt.
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Die 3a und 3b zeigen
eine zweite Ausführungsvariante
eines Vorratsbehälters 1 mit
integrierter Dosiereinheit 18. Hierbei ist die elastische Dosierkammer 4 der
Dosiereinheit 18 im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet
und stoffschlüssig
mit der Wand der Vorratskammer 3 verbunden, insbesondere
an diese auslassseitig des Vorratsbehälters 1 angespritzt.
Der Auslass 5 ist hierbei wiederum an die Wand der Dosierkammer 4 angespritzt.
Die Dosierkammer 4 ist zumindest vorderseitig aus einem transparenten
elastischen, vorzugsweise silikonartigen Material ausgeführt, so
dass eine aufgebrachte Messskala 8 die Ablesbarkeit der
in der Dosierkammer 4 befindlichen Schüttmenge ermöglicht. Eine Aufhängung des
Vorratsbehälters 1 gemäß 3a ist
durch eine Ausnehmung 10 möglich, die in eine Materialerweiterung 101 eingebracht
ist, welche sich außerhalb
der Vorratskammer 3 und oberhalb der Einfüllöffnung 21 des
Vorratsbehälters 1 befindet.
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4 und 5 zeigen
eine dritte Ausführungsvariante
der Dosierkammer 4 in Vorder- und Seitenansicht, wobei
die Bedienelemente 71, 72 auf ihren Betätigungsbereichen 7a und 7b zur
besseren Handhabung eine Riffelung aufweisen, die in dieser Ausführungsvariante
in Gestalt von eingebrachten Nuten 9 realisiert ist. Zur
Aufhängung
des Vorratsbehälters 1 weist
die Vorratskammer 3 unterhalb ihrer durch den Deckel 2 verschließbaren Öffnung 21 rückseitig
eine Ausnehmung 11 auf.
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Im
Folgenden werden zwei wesentliche Ausführungsvarianten der erfindungsgemäßen Ventile der
Dosierkammer anhand der 6a bis 6m beschrieben.
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Die
einfachste Ausführungsvariante
der beiden Ventile kann dadurch erreicht werden, dass oberseitig
und unterseitig der Dosierkammer 4, die hier vereinfacht
als kugelförmig
angesehen wird, jeweils ein Einschnitt 12a, 12b eingebracht
ist, der von oben betrachtet die Projektion eines Geradenabschnitts auf
die Manteloberfläche
der Dosierkammer 4 darstellt. Die beiden Einschnitte 12a, 12b können beim Herstellungsverfahren
besonders einfach durch Schnitte entsprechender Messer erreicht
werden. Der obere Einschnitt 12a erstreckt sich hierbei über einen
Teil des Mantelumfangs von dem ersten Betätigungsbereich 7a zum
gegenüberliegenden
Betätigungsbereich 7b,
wobei sich der geradlinige Einschnitt 12a in die Mantelfläche der
Wand etwa in Richtung des auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b ausgeübten Drucks
erstreckt. Dies ist in 6i dargestellt. 6i zeigt
eine Anschnitt von oben auf die Dosierkammer 4. Der Einschnitt 12a in
die Wand 40 der Dosierkammer 4 bildet hierbei
die Schließlippen 13a und 13b aus.
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6j stellt
die Ansicht von unten auf die Dosierkammer 4 dar, wobei
das Auslassventil durch den Einschnitt 12b gebildet ist
und aufgrund des Einschnitts 12b die Schließlippen 13c und 13d gebildet werden.
Eine mit derartigen Ventilen ausgestattete Dosierkammer 4 weist
in ihrer Neutralstellung ein geschlossenes Einlassventil nach 6i sowie
ein geöffnetes
Auslassventil nach 6l auf. Das in 6l dargestellte
geöffnete
Auslassventil weist eine Öffnung 14b auf,
durch welche das Schüttmaterial
aus der Dosierkammer austreten kann. Die Schließlippen 13c, 13d berühren sich
in diesem Zustand nicht. Durch die Ausübung eines Drucks auf die beiden
Betätigungsbereiche 7a, 7b in
Richtung der Pfeile A bewegen sich die Schließlippen 13c, 13d aufeinander zu
und die Öffnung 14b schließ sich.
Die Dosierkammer 4 wird bei diesem Vorgang in Längsrichtung
des Auslassventils gedehnt, so dass sich eine ellipsoide Form der
Dosierkammer 4 gemäß 6j einstellt.
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Die
Dosierkammerwand 40 leitet die auf sie ausgeübten Kräfte derart
gleichmäßig, dass
sich das Auslassventil durch Ausübung
eines Drucks in Richtung der Pfeile A zunächst vollständig schließt, wobei während des Schließvorgangs
das Einlassventil wie in 6i gezeigt,
geschlossen ist, bevor sich das Einlassventil wie in 6k dargestellt, öffnet. Es
sei angemerkt, dass die in 6k dargestellte äußere Form
der Dosierkammer 4 während
des Betätigungsvorgangs
ellipsoid verformt, so dass sich die Dosierkammer wie in 6j dargestellt
rechtwinklig zur Betätigungsrichtung
ausdehnt. Für
die 6k ist daher die dargestellte kugelförmige Gestalt
unzutreffend. Vielmehr ergibt sich bei geöffnetem Einlass- und geschlossenem
Auslassventil eine insbesondere in Längsrichtung des Einschnitts 12b ausgebildete
ellipsoide Form der Dosierkammer 4 gemäß 6j.
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Ausgehend
von der Neutralstellung gemäß 6l schließt sich
das Auslassventil mit Öffnung 14b unter
Ausübung
eines Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b zunehmend
und geht dabei in die Ventilstellung gemäß 6j über, wobei
das Einlassventil während
dieses Schließvorgangs
gemäß 6i geschlossen
ist und sich bei Erhöhung
des Drucks auf die Betätigungsflächen 7a und 7b,
wie in 6k dargestellt, öffnet. Der Öffnungswinkel
des Einlassventils bzw. der Öffnung 14a ist
hierbei abhängig
von der Höhe
des auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b ausgeübten Drucks.
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Anhand
der 6i–6l wird
deutlich, dass die Richtung der Öffnungs-
und Schließbewegung
des Einlassventils gegenüber
derjenigen des Auslassventils um 90 Grad gedreht ist. Es sei angemerkt,
dass die Einschnitte 12a, 12b nicht notwendigerweise
geradlinig ausgeführt
sein müssen,
vielmehr können
sie beispielsweise auch bogenförmig, dreieckig,
gezackt oder gewellt ausgeführt
sein.
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Alternativ
können
Einlass- und Auslassventil auch durch Schließzungen 151, 152 gemäß der 6a–6h und 6m ausgebildet
sein. Die Schließzungen 151 und 152 sind
einstückig
mit der Wand der Dosierkammer verbunden und bilden einen Teil dieser
Wand. 6a zeigt eine obere Schließzunge 151 und
eine untere Schließzunge 152 eines
Ventils, wobei bei der Ausübung
eines Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b die
beiden Schließzungen übereinander
gleiten.
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In
dem Ausführungsbeispiel
nach 6b, dass das Einlassventil zeigt und wobei die
Schließzungen
rechtwinklig zur Betätigungsrichtung
in Pfeilrichtung A übereinander
gleiten, weisen beide Zungen 151, 152 Ausnehmungen
in Gestalt von Löchern 161, 162 auf,
die bezogen auf die Bewegungsrichtung der Schließzungen 151 und 152 hintereinander angeordnet
sind, so dass sie sich in einer bestimmten Stellung der beiden Schließzungen 151, 152 zueinander
derart überlagern,
dass die durch die beiden Löcher 161, 162 gebildete
Ventilöffnung
zum Einlass von Füllmaterial
in die Dosierkammer 4 freigegeben wird. Eine entsprechende
Stellung der Ventilöffnung bei
Ausübung
eines Drucks in Richtung der Pfeile A ist in 6m dargestellt.
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In
einer nicht dargestellten Ausführungsvariante
kann auch nur die obere Schließzunge 151 eine Ausnehmung
aufweisen, die beispielsweise am Rand der Schließzunge 151 und vorzugsweise
auf der Bewegungsachse angeordnet ist. Entsprechend den beiden 6a und 6b,
die das Einlassventil der Dosierkammer 4 zeigen, ist in 6c die
Ansicht von unten auf die Dosierkammer d.h. auf das Auslassventil
dargestellt. Die Ausnehmungen 163, 164 sind zur
Realisierung der entsprechenden Ventilfunktionalität gegenüber der
Anordnung beim Einlassventil nach 6b vertauscht
angeordnet. Während beim
Einlassventil die Öffnungen 161, 162 im
vorderen Bereich der Schließzungen 151, 152 angeordnet sind,
liegt die jeweilige Ausnehmung 163, 164 der Schließzungen 153, 154 bei
dem Auslassventil im jeweils hinteren Bereich der Schließzungen 153, 154.
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Durch
die Verwendung entsprechend angeordneter Ausnehmungen 161, 162, 163, 164 sowie unter
Verwendung geeigneter Größen dieser
Ausnehmungen, die nicht unbedingt identisch sein müssen, können derartige
Ventilspiele erreicht werden, bei denen beispielsweise das Auslassventil
in Neutralstellung geschlossen ist und sich erst unter Ausübung eines
Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b langsam öffnet, wobei
sich beispielsweise die beiden Öffnungen
eines Ventils aufeinander zu bewegen, sich treffen und anschließend voneinander
wegbewegen, sofern der Druck auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b weiter
erhöht
wird und wobei sich währenddessen
die beiden Ausnehmungen des Einlassventils aufeinander zubewegen
und sich nach dem Schließen
des Auslassventils erreichen und überlappen, so dass der Dosiervorgang
beginnen kann.
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Auch
ist es möglich,
durch geeignete Ausnehmungskombinationen eine Dosierkammer zu entwerfen,
bei der sich durch die Ausübung
eines Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b zunächst das
Einlassventil öffnet,
dann wieder schließt
und anschließend
das Auslassventil öffnet,
sofern der Druck auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b weiter
erhöht wird.
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Die 6d, 6e und 6f stellen
alternative Ausführungsvarianten
der Schließzungen 151, 152, 153, 154 dar,
wobei der Rand dieser Schließzungen
beispielsweise auch gewellt nach 6f sein kann.
Es sei ferner darauf hingewiesen, dass nicht beide Schließzungen
eines Ventils gleich geformt sein müssen. Eine beispielhafte Variante
der erfindungsgemäßen Schließzungen
hierzu ist in 6d dargestellt.
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Die 6g und 6h zeigen
eine weitere Ausführungsvariante
der erfindungsgemäßen Ventile,
wobei nur eine Zunge 152 bei einem Ventil vorhanden ist.
Die Dosierkammer 4 weist hierbei einen Einschnitt auf,
der eine Kante 17 bildet unter welche die Zunge 152 geschoben
ist. Durch die Ausübung eines
Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b in Richtung
der Pfeile A dehnt sich die Dosierkammer in rechtwinkliger Richtung
zur Druckrichtung aus, wobei sich die Zunge 152 unter zunehmendem
Druck zunehmend hervor bewegt. Die im vorderen Bereich der Schließzunge 152 angeordnete
Ausnehmung 162, hier beispielhaft in Gestalt eines Lochs 162,
tritt dadurch mehr und mehr unter der Kante 17 hervor, so
dass im vollständig
geöffneten
Zustand des Ventils gemäß 6h die
Ausnehmung 162 der Schließzunge 152 vollständig vor
der Kante 17 liegt und somit das Ventil vollständig geöffnet ist.
Alternativ kann die Ausnehmung 162 auch am Rand der Schließzunge 152 angeordnet
sein.
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Es
sei angemerkt, dass die Ventile aller Varianten derart ausgestaltet
sein können,
dass es eine Stellung beider Ventile gibt, in der beide Ventile
geöffnet
sind, so dass ein kontinuierlicher Durchfluss von Füllmaterial
durch die Dosierkammer erzielt wird. Diese Stellung kann bei Ausübung eines
bestimmten Drucks auf die Betätigungsbereiche 7a, 7b von
den Ventilen eingenommen werden.
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In 7 ist
eine abnehmbare erfindungsgemäße Dosiereinheit 18 dargestellt,
die auf einen Vorratsbehälter 1 montierbar
ist. Die Dosiereinheit 18 weist hierbei einen an der Dosierkammer 4 angeordneten
Stutzen 22 auf, mit welchem die Dosiereinheit 18 auf
ein entsprechendes Gegenstück
des Vorratsbehälters 1 montierbar
ist. Ferner weist sie einen weiteren Stutzen 220 auf, auf
welchen beispielsweise eine Abdeckkappe aufsetzbar ist, die den
Auslassbereich der Dosiereinheit 18 gegen Eintritt von
Fremdkörpern
und/oder Schmutz schützt.
Eine derartige Abdeckkappe 19 ist besonders bei Ausführungen
der erfindungsgemäßen Dosierkammer
nach 6i–6l sinnvoll,
da das Auslassventil hierbei in der Neutralstellung geöffnet ist.
Wie in 7 gezeigt, kann der Auslassbereich der Dosierkammer 4 auch
einen stoffschlüssig
angeformten Hals 20 aufweisen, der in einem bestimmten
Winkel zur Schüttrichtung
abgeflacht ist.
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8 zeigt
eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung 18,
die fest mit einem Vorratsbehälter 1 verbunden
ist, wobei die Dosiereinheit 18 außerhalb des Vorratsbehälters 1 angeordnet
ist. Die Dosiereinheit 18 ist hierbei derart angeordnet,
dass die Fließrichtung
durch die Dosiereinheit bezogen auf die vertikale Achse des Vorratsbehälters 1 um
45 Grad gekippt ist.
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Alternativ
zu dem Ausführungsbeispiel
nach 8 könnte
die Dosiereinheit 18 auch in dem nach 8 gekippten
Winkel zentriert unter der Vorratskammer 3 des Vorratsbehälters 1 angeordnet
sein. In diesem Fall ist es sinnvoll, dass sich Einlass- und Auslassventil
nicht gegenüberliegen,
sondern das Einlassventil zu der Unterseite der Vorratskammer 3 gerichtet
ist.
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9 zeigt
eine senkrechte Anordnung der Dosiereinheit 18 unterhalb
der Vorratskammer 3 eines Vorratsbehälters 1, wobei der
Vorratsbehälter 1 zur
Montage der Dosiereinheit 18 einem dem Stutzen 22 der
Dosiereinheit 18 zugeordneten Gegenstutzen 24 aufweist,
welcher in der Darstellung gemäß 9 als
Mittel zur Befestigung der Dosiereinheit 18 Rastvorsprünge 23 aufweist,
in welche der Stutzen 22 der Dosiereinheit 18 rastend
eingreifen kann. In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante
kann der Stutzen auch innen- oder außenseitig ein Gewinde aufweisen,
wobei der Gegenstutzen 24 ein entsprechendes Gegengewinde
aufweisen kann, mit welchem die Dosiereinheit 18 auf den
Vorratsbehälter 1 aufschraubbar
ist.
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In 10 ist
ein wechselbarer Auffangbehälter 30 dargestellt,
der über
den Stutzen 220 mit dem Auslass der Dosiereinheit 18 verbunden
ist. Für
eine derartige Verbindung kann der Stutzen 220 mit einem Gewinde
oder einem Rastverschluss ausgebildet sein, so dass der Auffangbehälter 30 an
die Dosierkammer aufschraubbar oder aufklemmbar ist. Das Volumen
der Auffangbehälters 30 kann
hierbei in Abhängigkeit
der gewünschten
abzufüllenden
Menge gewählt
werden. Vorteilhaft ist hierbei, dass beim Abfüllen größerer Portionen als die Dosierkammer 4 aufzunehmen
vermag, der Auffangbehälter 30 als Messbecher
verwendet werden kann.
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11a und 11b zeigen
spezielle Ausführungen
des an das Dosierelement 18 montierbaren Auffangbehälters 30 in
einer Vorderansicht und einer Seitenansicht. der Auffangbehälter weist
hierbei einen seitlichen Auslass 25 mit einer Öffnung 26 auf.
Vorteilhaft ist hierbei, dass die beim Dosiervorgang in den Auffangbehälter 30 abgefüllte Menge
auf leichte Weise durch entsprechendes Kippen des Auffangbehälters 30 mitsamt
der Dosiereinheit entnehmbar ist.