-
Die Erfindung betrifft eine Mehrfach-Dosiereinrichtung für gewerbliche Einrichtungen zur Objektreinigung, beispielsweise für Autowaschanlagen oder andere Reinigungssysteme. In solchen Reinigungssystemen werden üblicherweise Wasser und chemische Mittel, gegebenenfalls auch Druckluft unter Schaumbildung verarbeitet. Dabei werden beispielsweise einem Hauptfördermedium in Form von Wasser verschiedene Detergenzien zudosiert. Bei einer Autowaschanlage würden beispielsweise an einer solchen Mehrfach-Dosiereinrichtung Shampoo, Heißwachs, Glanzverstärker oder dergleichen über verschiedene Entnahmeleitungen abgenommen werden. Üblicherweise umfasst eine solche Dosiereinrichtung einen Misch- und Dosierblock mit Zuführungen für die einzelnen Reinigungskomponenten bzw. Chemiekomponenten und Entnahmeleitungen für die Chemiekomponenten im Einzel- oder Mischungszustand. In einem Misch- und Dosierblock werden die zuzuführenden Chemiekomponenten gemischt, vereinzelt oder dosiert freigegeben. Bekannt ist es, die verschiedenen Entnahmeleitungen für die Reinigungskomponenten über Magnetventile zu sperren und freizugeben. Die Dosage der einzelnen Chemiekomponenten kann über jeweils an Vorratsbehälter angeschlossene Dosierpumpen erfolgen.
-
Bei einer Mehrfach-Dosiereinrichtung der zuvor beschriebenen Art wird die einem Vorratsbehälter für die betreffende chemische Komponente zugeordnete Dosierpumpe in Abhängigkeit der Stellung eines die betreffende Entnahmeleitung freigebenden oder sperrenden Ventils gesteuert. Hierzu ist es erforderlich, den für die Ventilstellung verwendeten Schaltimpuls mit einer Steuerung für die betreffende Dosierpumpe zu synchronisieren.
-
Bei bekannten Dosiereinrichtungen der zuvor beschriebenen Art ist dies sowohl schaltungstechnisch als auch was die Verkabelung der einzelnen Komponenten anbelangt verhältnismäßig aufwändig und gegebenenfalls unübersichtlich. Bei einer Dosiereinrichtung, bei der viele Komponenten dosiert und gemischt werden, werden eine entsprechend hohe Anzahl von Ventil- und Dosierpumpen bzw. Dosiereinheiten benötigt, die jeweils eigene Steuerleitungen aufweisen und mit eigenen Versorgungsleitungen an zugehörige Vorratsbehälter für Detergenzien angeschlossen sind.
-
Darüber hinaus ist es erforderlich, eine elektronische Schaltung vorzusehen, mit welcher die Ansprache eines betreffenden Ventils zur Freigabe oder Sperrung einer Entnahmeleitung mit der Ansteuerung der zugehörigen Dosierpumpe verbunden werden kann.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mehrfach-Dosiereinrichtung bereitzustellen, die in Hinblick auf die entnahmeabhängige Steuerung der Dosierpumpen oder Dosiereinheiten vereinfacht ist.
-
DE 20 02 243 A bezieht sich auf eine Flüssigkeits-Dosiereinrichtung mit Dosiergefäss und darin verschiebbarem Dosierkolben und mit einem Umsteuerventil, durch welches die Füllung und Entleerung des Dosiergefässes gesteuert wird. Solche Dosiereinrichtungen mit Dosiergefäss und Dosierkolben haben gegenüber Dosierventilen, bei denen das Dosiervolumen von der Oeffnungsdauer eines Ventils abhängig ist, den Vorteil, dass das Dosiervolumen von der Viskosität der Flüssigkeit unabhängig ist und genau reguliert werden kann.
-
DE 601 16 524 T2 betrifft allgemein das Ausgeben von Flüssigkeiten und insbesondere das zeitlich effiziente Zusammenführen und Ausgeben von Flüssigkeiten.
-
DE 91 09 288 U1 beschreibt eine Mehrfach-Dosierstation zum aseptischen Abfüllen von Produkten, wobei in mehrfacher Anordnung jeweils ein Einlaßventil, eine Dosiereinheit und ein Auslaßventil vorgesehen sind, welche über Ventilkanäle auf jeweils einen Dosierraum arbeiten, wobei jeweils das Dosiergut in einen Einlaß und dosiert über einen Auslaß abgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosiereinheit aus einer Kombination einer großhubigen Kolbenpumpe in Verbindung mit einer aseptischen Membranpumpe besteht, und daß das Einlaß- bzw. Auslaßventil als Kombination von Kolben- und Membranbetätigung eine Membran aufweist, welche von einem Ventilantrieb über einen Ventilstößel betätigt wird.
-
Gemäß
DE 32 37 785 A1 soll eine Vorrichtung zum einzelnen dosierten Fördern von mehreren pumpbaren Wirkstoffen aus je einem Vorratsbehälter in einen gemeinsamen Arbeitsbehälter und zum Mischen der geförderten Wirkstoffe mit einem Arbeitsmedium so verkleinert und vereinfacht werden, daß ihrer Anwendung in Konsumgütern keine kostenorientierten Hindernisse entgegenstehen. Die Lösung dieser Aufgabe liegt darin, daß die Vorratsbehälter und eine Arbeitsmedium-Ansaugleitung über einzeln ansteuerbare Ventile an einen Sammelkanal anschließbar sind, dessen Sammelausgang über eine luftdicht schließende Pumpe mit dem Arbeitsbehälter verbindbar ist. Eine solche Vorrichtung kann mit Vorteil zum einzelnen dosierten Fördern von pumpbaren Waschmittelwirkstoffen, die mit dem Arbeitsmedium Wasser gemischt werden sollen, aus Vorratsbehältern in den Laugenbehälter einer Waschmaschine verwendet werden.
-
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch eine neuartige Mehrfach-Dosiereinrichtung gelöst, umfassend einen Dosierblock mit wenigstens einem Eingang für ein Hauptfördermedium, mit wenigstens zwei Komponenteneingängen und mit wenigstens zwei Entnahmeleitungen, wobei jeder Entnahmeleitung ein Komponenteneingang zugeordnet ist und jedem Komponenteneingang eine Dosierpumpe vorgeschaltet ist, die eine Komponente in die betreffende Entnahmeleitung dosiert, wobei die Dosierpumpen jeweils einen Steuereingang aufweisen, der eine Betätigung der betreffenden Dosierpumpe in Abhängigkeit des auf der zugeordneten Entnahmeleitung anstehenden Mediendrucks bewirkt.
-
Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausbildung der Mehrfach-Dosiereinrichtung sind zusätzliche Steuerleitungen für die Dosierpumpen nicht erforderlich. Auch ist eine Steuereinrichtung zur Umsetzung eines Schaltimpulses der betreffenden Ventile in einen Steuerimpuls für die betreffende Dosierpumpe nicht erforderlich. Hieraus ergibt sich eine wesentliche Vereinfachung der Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung.
-
Vorzugsweise ist jeweils der Steuereingang der Dosierpumpen als hydraulischer Steuereingang ausgebildet. Eine Betätigung der Dosierpumpe erfolgt unmittelbar über den Mediendruck auf der zugehörigen Entnahmeleitung. Hierdurch wird die insbesondere zusätzlich erforderliche elektrische Verkabelung der Dosierpumpen vermieden.
-
Zweckmäßigerweise sind die Entnahmeleitungen an den Verteiler angeschlossen und jeweils über schaltbare Ventile absperrbar oder freigebbar. Ein Abfall des Mediendrucks auf der betreffenden Entnahmeleitung wirkt in vorteilhafter Weise unmittelbar auf den Steuereingang der zugehörigen Dosierpumpe.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn alle Dosierpumpen eines Dosierblocks an eine gemeinsame Hauptsteuerleitung angeschlossen sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Dosierpumpen als pneumatisch betätigte Membranpumpen ausgebildet sind.
-
Ein Dosierpumpenantrieb kann über die Hauptsteuerleitung bewerkstelligt werden, beispielsweise kann ein gepulster Druckluftstrom sowohl zur Betätigung als auch zum Antrieb der Dosierpumpen dienen. In diesem Falle könnten alle Dosierpumpen an eine gemeinsame Druckluftleitung als Hauptsteuerleitung angeschlossen werden und bekämen den gleichen Steuertakt, der die Hubfrequenz der Dosierpumpen bestimmt.
-
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Steuereingang der Dosierpumpen jeweils mit der zugehörigen Entnahmeleitung über eine Nebensteuerleitung in Fluidverbindung steht.
-
Der hydraulische Steuereingang kann beispielsweise eine Membrane umfassen, die auf einen Betätigungsstößel wirkt.
-
Der Betätigungsstößel kann als Absperrorgan für einen Anschluss der betreffenden Dosierpumpe an die Hauptsteuerleitung ausgebildet sein und federbelastet in der geschlossenen Stellung gehalten werden. Bei Druckbeaufschlagung des Betätigungsstößels wird die Verbindung der Hauptsteuerleitung zu der betreffenden Dosierpumpe freigegeben, die Dosierpumpe arbeitet mit dem über die Hauptsteuerleitung vorgegebenen Drucklufttakt.
-
Besonders zweckmäßig ist es, wenn jeweils die Nebensteuerleitung mit einer Förderleitung der Dosierpumpen parallelgeschaltet ist.
-
Zweckmäßigerweise weisen die Nebensteuerleitung und die Förderleitung einen gemeinsamen Anschluss an die jeweils zugeordnete Entnahmeleitung auf.
-
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels erläutert.
-
Es zeigen:
-
1 Eine perspektivische Ansicht einer Mehrfach-Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung,
-
2 eine Ansicht in Richtung des Pfeils II in 1, teilweise im Schnitt,
-
3 eine Schnittansicht entlang der Pfeile III-III in 1, wobei die Dosierpumpe nicht angesteuert ist,
-
3a ein der 3 entsprechender Schnitt durch die Dosiereinrichtung, wobei die Dosierpumpe angesteuert ist,
-
3b eine den 3 und 3a entsprechende Schnittansicht, wobei die betreffende Dosierpumpe von dem Dosierblock getrennt ist und
-
4 eine schematische Darstellung, die die Befestigung der Dosierpumpe an dem Dosierblock veranschaulicht.
-
Es wird Bezug genommen auf die schematisch und in Perspektive in 1 dargestellte Mehrfach-Dosiereinrichtung 1 gemäß der Erfindung. Mit 2 ist dort der Dosierblock bezeichnet, der als Verteiler für das über die Leitung 3 zugeführte Hauptfördermedium ausgebildet ist.
-
Bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die Mehrfach-Dosiereinrichtung als Waschmittel- bzw. Reinigungsmitteldosiereinrichtung für eine Autowaschanlage. Über die Leitung 3 für das Hauptfördermedium wird dem Dosierblock 2 Wasser zugeführt, über die Entnahmeleitungen 4 wird jeweils ein Reinigungsmittel bestehend aus dem Hauptfördermittel und einer zudosierten Chemiekomponente an den nicht dargestellten Verbraucher zugeführt. Die Entnahmeleitungen 4 sind jeweils über als 2-/3-Wege-Ventile ausgebildete Magnetventile 5 wahlweise freigebbar oder absperrbar, womit die entsprechende Entnahmeleitung 4 entweder drucklos wird oder druckbeaufschlagt wird. Die Magnetventile 5 sind jeweils über Elektrokabel 6 an eine nicht dargestellte Steuereinrichtung angeschlossen. Über die Steuereinrichtung wird beispielsweise ein Reinigungsmittel für einen bestimmten Verbraucher abgefragt.
-
Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mündet die Leitung 3 für das Hauptfördermedium in eine Verteilerleitung 7 des Dosierblocks 2. Alle Entnahmeleitungen 4 sind unter Zwischenschaltung jeweils eines Magnetventils 5 an die Verteilerleitung 7 angeschlossen. Auf der Verteilerleitung steht beispielsweise Wasser als Hauptfördermedium mit einem Druck von 6 bar an. Solange die Magnetventile 5 geschlossen sind, sind die Entnahmeleitungen 4 jeweils drucklos.
-
Unterhalb des Dosierblocks 2 sind jeweils entsprechend der Anzahl an Entnahmeleitungen 4 Dosierpumpen 8 angeordnet, die über Steigleitungen 9 jeweils an nicht dargestellte Vorratsbehälter für Chemiekomponenten angeschlossen sind.
-
Wie dies insbesondere aus den Schnittansichten 3 bis 3b zu entnehmen ist, sind die Dosierpumpen 8 jeweils als pneumatisch betätigte Membranpumpen ausgebildet.
-
Die Dosierpumpen 8 sind an eine zentrale Hauptsteuerleitung 10 in oder an dem Dosierblock 2 angeschlossen. Die Hauptsteuerleitung 10 ist mit einem gepulsten Druckluftstrom beaufschlagt, der als Arbeitsmedium für die betreffende Dosierpumpe 8 dient und dessen Pulsationsfrequenz (beispielsweise 120 Druckstöße pro Minute) die Hubfrequenz der Dosierpumpen 8 bestimmt. Hierzu ist innerhalb des mit 12 bezeichneten Pumpengehäuses der Dosierpumpen 8 ein Arbeitskolben 11 hin und her bewegbar angeordnet, der mit einer Pumpenmembrane 13 zusammenwirkt. Die Pumpenmembrane 13 begrenzt zu einer Seite eine Pumpenkammer 14 für das zu pumpende Fluidum. Die Pumpenkammer 14 ist über eine Saugleitung 15 an eine Steigleitung 9 angeschlossen und andererseits über eine Druckleitung bzw. Förderleitung 16 an die betreffende Entnahmeleitung 4 angeschlossen. Über die Hubbewegung des Arbeitskolbens 11 ist in bekannter Art und Weise das Volumen der Pumpenkammer 14 variabel. Der Arbeitskolben 11 wird, wie dies in 3a dargestellt ist, bei Druckluftbeaufschlagung aus der Hauptsteuerleitung 10 entgegen der Kraft einer Druckfeder 17 in der Figur nach rechts verschoben, sodass sich die Pumpenkammer verkleinert (Druckhub), wobei bei diesem Arbeitstakt das in der Pumpenkammer befindliche Medium unter Druck durch die Förderleitung 16 in die Entnahmeleitung 4 transportiert wird, und zwar unter Überwindung der federbelasteten Rückschlagventile 16a und 16b.
-
Aufgrund der Druckpulsation in der Hauptsteuerleitung 10 wird der Arbeitskolben 11 über die Druckfeder 17 in seiner Ausgangslage zurückbewegt, wobei sich das Volumen der Pumpenkammer 14 vergrößert (Saughub). Dabei wird beispielsweise ein Reinigungsmittel über die Steigleitung 9 unter Überwindung des federbelasteten Rückschlagventils 9a in die Pumpenkammer 14 gesaugt.
-
Zusätzlich zu der Hauptsteuerleitung 10 ist eine Nebensteuerleitung 18 vorgesehen, die strömungstechnisch zu der Förderleitung 16 parallel geschaltet ist, jedoch unter Überbrückung der Rückschlagventile 16a, 16b. Auf der Nebensteuerleitung 18 liegt, wie später noch eingehend erläutert wird, der Systemdruck der Entnahmeleitung 4 an.
-
Der Systemdruck der Entnahmeleitung 4 wirkt über die Nebensteuerleitung 18 auf einer Schaltmembrane 19, die wiederum mit einem Betätigungsstößel 20 in Wirkverbindung steht. Je nach Schaltstellung gibt der Betätigungsstößel 20 einen Strömungskanal 21 zwischen der Hauptsteuerleitung 10 und einer Arbeitskammer 22 der Dosierpumpe 8 frei.
-
Bei Freigabe des Strömungskanals 21 über den Betätigungsstößel 20 wird die wirksame Kolbenfläche des Arbeitskolbens 11 mit der Pulsationsfrequenz in der Hauptsteuerleitung 10 druckbeaufschlagt.
-
Die Schaltmembrane 19 und der Betätigungsstößel 20 bilden einen hydraulischen Steuereingang der Dosierpumpe 8.
-
Der Betätigungsstößel 20 wird bei druckloser Entnahmeleitung über die Druckfeder 23 in einer den Strömungskanal 21 verschließenden Stellung gehalten.
-
Bei Betätigung des Magnetventils 5 wird der Strömungsweg von der Verteilerleitung 7 in die Entnahmeleitung 4 freigeschaltet. Der sich in der Entnahmeleitung 4 aufbauende Druck wird über die Verbindungsleitung 4a auf die Nebensteuerleitung 18 und somit auf die Schaltmembrane 19, die vermittels des Strömungsdrucks eine Bewegung des Betätigungsstößels 20 in Richtung des in 3a eingezeigten Pfeils nach links gewirkt, hierdurch wird der Strömungskanal 21 von der Hauptsteuerleitung 10 zur Arbeitskammer 22 der Dosierpumpe freigegeben. Das pulsierende Medium, in diesem Falle Druckluft, wirkt gegen die Druckfeder 17 auf den Arbeitskolben 11, der wiederum im Takt der Druckluftpulsation abwechselnd je einen Saughub und einen Förderhub vollzieht Über die Steigleitung 9, die Saugleitung 15, die Pumpenkammer 14 und die Förderleitung 16 wird die zu dosierende Chemiekomponente über die Verbindungsleitung 4a in die Entnahmeleitung 4 dosiert.
-
Wie nachstehend noch ausgeführt wird, ist jede Dosierpumpe 8 abnehmbar im Dosierblock 2 angeordnet.
-
Wenn die über die Dosierpumpe 8 zuzugebende Chemiekomponente zur Neige geht, ist das darunter angeordnete, nicht dargestellte Behältnis auszutauschen. Damit die Dosierpumpe in diesem Falle die Chemiekomponente soweit ansaugen kann, dass die Pumpenkammer 14 und die Förderleitung 16 mit der zu dosierenden Komponente gefüllt sind, kann der Betätigungsstößel 22 an dem aus dem Pumpengehäuse 12 herausstehenden Kopf 23 von Hand in die 3a dargestellte Stellung nach links gezogen werden, sodass die Dosierpumpe umgehend ihre Arbeit aufnimmt und die zu fördernde Chemiekomponente ansaugt.
-
Über das mit 24 bezeichnete Stellrad lässt sich das Fördervolumen einer jeden Dosierpumpe 8 einstellen. Das Stellrad 24 wirkt auf einen Verstellbaren Anschlag 25 für den Arbeitskolben 11, je nach Lage des Anschlags 25 ist der Hubweg des Arbeitskolbens 11 mehr oder weniger begrenzt, wodurch das Fördervolumen der Dosierpumpe 8 einstellbar ist.
-
Wie insbesondere der 1 zu entnehmen ist, ist jede Dosierpumpe 8 mit einem bügelförmigen Verschlusshebel 26 versehen, der jeweils auf Halteklauen 27 einwirkt. Mittels des Verschlusshebels lassen sich die Halteklauen 27 von einer Verriegelungsstellung in eine Entriegelungsstellung oder umgekehrt bewegen, so dass die betreffende Dosierpumpe 8 von dem Dosierblock 2 abnehmbar ist. Die Halteklauen 27 sind jeweils an einem, diese verbindenden Schieber 31 befestigt, der auf seiner dem Verschlusshebel 26 zugewandten Seite mit einer im Querschnitt U-förmigen Aufnahme 32 versehen ist, die wiederum einen Mitnehmerstift 33 des Verschlusshebels 26 aufnimmt. Mit 34 ist ein Lagerzapfen des Verschlusshebels 26 bezeichnet, um welchen die Schwenkbewegung des Verschlusshebels 26 vollzogen wird (4).
-
Wie insbesondere der 1 zu entnehmen ist, ist der Verschlusshebel 26 etwa hufförmig ausgebildet, wobei jeder Schenkel des Verschlusshebels 26 mit einem Lagerzapfen 34 in dem Pumpengehäuse 12 abgestützt ist. Zweckmäßigerweise sind an jeder Dosierpumpe 8 jeweils 4 Halteklauen 27 vorgesehen, die über jeweils einen Mitnehmerstift 33 paarweise verschiebbar sind.
-
Hierzu ist der Dosiermittelanschluss 28 am Ende der Verbindungsleitung 4a als Teil einer Schnellkupplung ausgebildet, die mit einem komplementär hierzu ausgebildeten Kupplungsteil 29 der Förderleitung 16 zusammenwirkt.
-
Der Dosiermittelanschluss 28 umfasst ein federbelastetes Rückschlagventil 28a mit einer Kugel 28b als Ventilkörper. Innerhalb des Kupplungsteils 29 ist zentral in der Öffnung der Förderleitung ein Dorn 30 angeordnet, die bei zusammengesteckter Kupplung die Kugel 28b aus dem zugehörigen Ventilsitz 28c hebt, sodass eine Fluidverbindung zwischen der Verbindungsleitung 4a und der Förderleitung 16 hergestellt wird, wenn der Dorn 30 in den Dosiermittelanschluss 28 eintaucht und die Kugel 28b aus dem Ventilsitz 28c hebt.
-
Wenn die Entnahmeleitung 4 und die Verbindungsleitung 4a unter Mediendruck stehen, wird dieser Druck unmittelbar auf den Steuereingang der Dosierpumpe 8 weitergeleitet. So lang die Dosierpumpe 8 an den Dosierblock 2 angeschlossen ist, wird durch den Dorn 30 gewährleistet, dass das Rückschlagventil 28a in der Offenstellung bleibt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Mehrfach-Dosiereinrichtung
- 2
- Dosierblock
- 3
- Leitung für Hauptfördermedium
- 4
- Entnahmeleitung
- 4a
- Verbindungsleitung
- 5
- Magnetventile
- 6
- Elektrokabel
- 7
- Verteilerleitung
- 8
- Dosierpumpen
- 9
- Steigleitungen
- 9a
- Rückschlagventil
- 10
- Hauptsteuerleitung
- 11
- Arbeitskolben
- 12
- Pumpengehäuse
- 13
- Pumpenmembrane
- 14
- Pumpenkammer
- 15
- Saugleitung
- 16
- Förderleitung
- 16a
- Rückschlagventil
- 16b
- Rückschlagventil
- 17
- Druckfeder
- 18
- Nebensteuerleitung
- 19
- Schaltmembrane
- 20
- Betätigungsstößel
- 21
- Strömungskanal
- 22
- Arbeitskammer
- 23
- Kopf des Betätigungsstößels
- 24
- Stellrad
- 25
- Anschlag
- 26
- Verschlusshebel
- 27
- Halteklauen
- 28
- Dosiermittelanschluss
- 28a
- Rückschlagventil
- 28b
- Kugel
- 28c
- Ventilsitz
- 29
- Kupplungsteil
- 30
- Dorn
- 31
- Schieber
- 32
- Aufnahme
- 33
- Mitnehmerstift
- 34
- Lagerzapfen