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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, gegebenenfalls
unter Schaumbildung verarbeitet. Dabei werden beispielsweise einem
Hauptfördermedium
in Form von Wasser verschiedene Detergenzien zudosiert. Bei einer
Autowaschanlage würde
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.
In der Regel werden die verschiedenen Entnahmeleitungen für die Reinigungskomponenten über Magnetventile
gesperrt und freigegeben. Die Dosage der einzelnen Chemiekomponenten
erfolgt über
jeweils an Vorratsbehälter
angeschlossene Dosierpumpen.
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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 eine Verschaltung
des Ventils mit der Dosierpumpe erforderlich. Schließlich sind
auch entsprechende Leitungen für
die Dosiermittelzufuhr vorgesehen. Je nach Komplexität des Reinigungssystems
ist eine gewisse Flexibilität
der Dosiereinrichtung im Hinblick auf die zuzuführenden Komponenten gewünscht.
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Bei
bekannten Dosiereinrichtungen der zuvor beschriebenen Art ist die
Verschaltung als auch Verkabelung und leitungsmäßige Verbindung der einzelnen
Komponenten verhältnismäßig aufwendig und
unübersichtlich.
Eine Erweiterung des Dosierblocks um zusätzliche Komponenteneingänge und Entnahmeleitungen
ist ebenfalls naturgemäß verhältnismäßig aufwendig.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Mehrfach-Dosiereinrichtung
bereitzustellen, die diesbezüglich
stark vereinfacht ist.
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Erfindungsgemäß wird daher
eine Mehrfach-Dosiereinrichtung vorgeschlagen, umfassend einen Dosierblock
mit wenigstens einem Eingang für ein
Hauptfördermedium,
wenigstens zwei Komponenteneingängen
und wenigstens zwei Entnahmeleitungen, wobei jeder Entnahmeleitung
ein Komponenteneingang zugeordnet ist und jedem Komponenteneingang
eine Dosierpumpe vorgeschaltet ist, wobei jede Dosierpumpe als abnehmbares
Modul unmittelbar an den Dosierblock angeschlossen ist.
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Die
erfindungsgemäße Mehrfach-Dosiereinrichtung
zeichnet sich daher insbesondere durch den modularen Aufbau, sowie
durch die bedarfsweise abnehmbaren oder austauschbaren Dosierpumpen aus.
Der Dosierblock der Mehrfach-Dosiereinrichtung
kann in einfacher Art und Weise für eine großzügig bemessene Anzahl an Komponenteneingängen und
Entnahmeleitungen ausgelegt sein, so dass zusätzliche Dosierpumpen ohne eine
zusätzlich
vorzusehende aufwendige elektrische Verkabelung an dem Dosierblock
angeschlossen werden können.
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Bei
einer bevorzugten Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass die
Dosierpumpen als pneumatische Membranpumpen ausgebildet sind, die
jeweils an eine gemeinsame Hauptsteuerleitung angeschlossen sind, über welche
die Druckluftbeaufschlagung des Pumpenantriebs erfolgt. Diese Anordnung hat
den Vorzug, dass zusätzliche
Steuerleitungen für eine
Vielzahl von vorzusehenden Dosierpumpen nicht erforderlich sind.
Dies ist insbesondere dem modularen Aufbau der Anordnung förderlich.
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Bei
einer Variante der Mehrfach-Dosiereinrichtung nach der Erfindung
ist vorgesehen, dass die Entnahmeleitungen jeweils einen Dosiermittelanschluss
aufweisen, der als Teil einer Schnellkupplung ausgebildet ist, die
mit einem komplementär
hierzu ausgebildeten Kupplungsteil einer Druckleitung einer Dosierpumpe
zusammenwirkt. Auf diese Art und Weise sind die einzelnen Dosierpumpen
schnell und einfach während
des Betriebs der Mehrfach-Dosiereinrichtung auswechselbar.
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Zweckmäßig ist
es, wenn der Dosiermittelanschluss wenigstens ein Absperrventil
umfasst, welches den Dosiermittelanschluss selbsttätig verschließt, wenn
keine Dosierpumpe angeschlossen ist.
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Bei
einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass das Absperrventil
als Kugelrückschlagventil
ausgebildet ist, welches bei angeschlossener Dosierpumpe in der
Offenstellung gehalten wird.
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Die
Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung kann
Mittel zur formschlüssigen
Arretierung der Dosierpumpen an dem Dosierblock aufweisen.
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Zweckmäßig ist
es, wenn die Dosierpumpen mittels Halteklauen an entsprechend ausgebildeten Haltemitteln
des Dosierblocks arretierbar sind, wobei zumindest einige Halteklauen
der Dosierpumpen mittels eines Verschlusshebels von einer Verriegelungsstellung
in eine Entriegelungsstellung oder umgekehrt bewegbar sind.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines in den Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispiels
erläutert.
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Es
zeigen:
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1 Eine
perspektivische Ansicht einer Mehrfach-Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung,
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2 eine
Ansicht in Richtung des Pfeils II in 1, teilweise
im Schnitt,
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3 eine
Schnittansicht entlang der Pfeile III-III in 1, wobei
die Dosierpumpe nicht angesteuert ist,
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3a ein
der 3 entsprechender Schnitt durch die Dosiereinrichtung,
wobei die Dosierpumpe angesteuert ist,
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3b eine
den 3 und 3a entsprechende Schnittansicht,
wobei die betreffende Dosierpumpe von dem Dosierblock getrennt ist
und
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4 eine
schematische Darstellung, die die Befestigung der Dosierpumpe an
dem Dosierblock veranschaulicht.
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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.
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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.
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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.
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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.
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Wie
dies insbesondere aus den Schnittansichten 3 bis 3b zu
entnehmen ist, sind die Dosierpumpen 8 jeweils als pneumatisch
betätigte Membranpumpen
ausgebildet.
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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, so dass
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 federbetasteten Rückschlagventile 16a und 16b.
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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.
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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.
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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.
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Bei
Freigabe des Strömungskanals 21 über den
Betätigungsstößel 20 wird
die wirksame Kolbenfläche
des Arbeitskolbens 11 mit der Pulsationsfrequenz in der
Hauptsteuerleitung 10 druckbeaufschlagt.
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Die
Schaltmembrane 19 und der Betätigungsstößel 20 bilden einen
hydraulischen Steuereingang der Dosierpumpe 8.
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Der
Betätigungsstößel 20 wird
bei druckloser Entnahmeleitung über
die Druckfeder 23 in einer den Strömungskanal 21 verschließenden Stellung
gehalten.
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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.
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Wie
nachstehend noch ausgeführt
wird, ist jede Dosierpumpe 8 abnehmbar im Dosierblock 2 angeordnet.
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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, so dass die Dosierpumpe umgehend
ihre Arbeit aufnimmt und die zu fördernde Chemiekomponente ansaugt.
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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.
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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).
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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.
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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.
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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,
so dass 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.
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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.
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- 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