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Die
Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum dosierten Ausgeben
und Ausschenken von Flüssigkeiten,
insbesondere eine Getränkedosiervorrichtung
nach Anspruch 1.
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Aus
dem Stand der Technik sind allgemein verschiedene Getränkespender
mit Dosiervorrichtungen bekannt. Derartige Getränkespender weisen zum Dosieren
von Flüssigkeiten
fremdangetriebene Steuerungselemente wie Pneumatik oder Hydraulikventile,
Elektromotoren, Elektroaktuatoren, Elektroventile und dergleichen
auf. Andere Getränkespender
sind als Adapter an verkaufsfertigen Getränkebehältern wie Flaschen, Fässer und
dergleichen vorgesehen, sodass diese einen von den Getränkebehältern vorbestimmten
Bauraum benötigen
und somit nicht platzsparend oder formschön in Alleinstellung angewendet
werden können.
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Es
ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Dosiervorrichtung
zum dosierten Ausgießen
und Ausschenken von Flüssigkeiten,
insbesondere eine Getränkedosiervorrichtung,
zu schaffen, welche allein freistehend und formschön unabhängig von
einer Getränkeverkaufsverpackung zuverlässig und
ohne Fremdenergie verwendet werden kann.
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Diese
und weitere Aufgaben werden ausgehend von einer Dosiervorrichtung
nach Anspruch 1 in Verbindung mit deren Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte
Weiterbildung der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben
oder werden nachstellig zusammen mit der Beschreibung der Figuren
angegeben.
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Die
Erfindung schließt
die technische Lehre ein, dass bei einer Dosiervorrichtung zum dosierten Ausgeben
und/oder Ausschenken von Flüssigkeiten, insbesondere
eine Getränkedo siervorrichtung,
mit einer Vorratskammer zum Befüllen
mit und bevorraten von Flüssigkeiten,
einer mit der Vorratskammer dauerhaft und/oder festgekoppelten Dosiervorrichtung zum
Dosieren der Flüssigkeit
und einem mit der Dosiervorrichtung gekoppelten Betätigungsmechanismus
zum dosierten Ausgeben der Flüssigkeit
aus der Vorratskammer und/oder der Dosiervorrichtung, vorgesehen
ist, dass die Vorratskammer derart durch Verschlussmittel abgedichtet
ist, dass die Flüssigkeit in
dieser Vorratskammer luftdicht bevorratet ist, um eine Verunreinigung
der Flüssigkeit
zu vermeiden und wobei die Vorrichtung frei von fremdangetriebenen,
regelungstechnischen Steuereinrichtungen im Wesentlichen rein mechanisch
ausgebildet ist. Die Dosiervorrichtung ist bevorzugt in einem formschönen Gehäuse für eine entsprechende ästhetische Optik
vorgesehen. In der Vorratskammer kann durch den luftdichten Verschluss
eine Flüssigkeit
langfristig ohne die ursprüngliche
Verpackungseinheit der Flüssigkeit
aufbewahrt werden. Die Vorratskammer ist für einen dauerhaften Betrieb
mit der Dosiereinrichtung gekoppelt. Bei Bedarf lässt sich
die Dosiereinrichtung auch austauschen. Die Wandung kann einfach
oder als Mehrfachwandung wie zum Beispiel als Doppelwandung ausgefüllt sein.
Um den Füllstand
der Dosiervorrichtung zu erkennen, kann eine Füllstandsanzeige vorgesehen
sein. Die Füllstandsanzeige
kann beispielsweise einen transparenten Fensterbereich umfassen, über den
sich eine Füllstandsmenge
ablesen oder erkennen lässt.
In einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung kann die gesamte Dosiervorrichtung oder zumindest
zu großen
Teilen aus transparenten Teilen hergestellt sein. Auf diese Weise
lässt sich
neben einer Füllstandsmenge
auch eine Mechanik der Dosiervorrichtung von außen betrachten.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorratskammer eine
Wandlung und eine Einfüllöffnung aufweist,
welche einen Innenraum definieren, wobei die Verschlussmittel eine
erste Verschlusseinheit aufweisen, mit welcher die Einfüllöffnung luftdicht
verschließbar ist. Über die
Einfüllöffnung,
die zum Beispiel trichterförmig
ausgerichtet sein kann, lässt
sich eine Flüssigkeit
in die Dosiervorrichtung einfüllen. Über die
erste Verschlusseinheit lässt
sich die Einfüllöffnung luftdicht
verschließen.
Die eingefüllte Flüssigkeit
kann somit langfristig in der Vorratskammer aufbewahrt werden, ohne
dass die ursprüngliche
Verpackungseinheit der Flüssigkeit
benötigt
wird. Die Vorratskammer kann beliebig ausgebildet sein, vorzugsweise
als becherförmige
Vorratskammer. Entsprechend kann die Vorratskammer verschiedene
Volumina aufweisen, insbesondere 1 Liter, 0,75 Liter, 2 Liter, 5
Liter und dergleichen, die insbesondere bevorzugt an die übliche Flüssigkeitsverpackung
beziehungsweise an deren Volumina angepasst ist. Die Materialien
für die Dosiervorrichtung
sind ausgewählt
aus den für
die Lebensmittelindustrie geeigneten Materialien. Insbesondere sind
die Dichtungen aus einem Silikonmaterial gefertigt. Die anderen
Teile sind aus rostfreiem Stahl, insbesondere Edelstahl gefertigt.
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Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die erste Verschlusseinheit
mindestens einen Dichtring und mindestens einen lösbaren Pfropfen
umfasst, welche zusammengerückt
die Einfüllöffnung luftdicht
verschließen.
Der Dichtring, z. B. in Form eines O-Rings, ist bevorzugt an der
Einfüllöffnung angeordnet,
vorzugsweise in einer entsprechenden Aufnahme. Der Pfropfen ist
korrespondierend zu der Einfüllöffnung beziehungsweise
dem Dichtring ausgebildet, und weist entsprechende Aufnahmen beziehungsweise
Aussparungen für
den O-Ring auf. Der Pfropfen lässt
sich für
ein Einfüllen
einer Flüssigkeit
abnehmen, und danach wieder in die Einfüllöffnung einbringen. Zusammen mit
dem Dichtring bewirkt der Pfropfen einen luftdichten Verschluss
der Vorratskammer in Bezug auf die Einfüllöffnung.
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In
einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die erste Verschlusseinheit
einen Deckel umfasst, welcher die Einfüllöffnung samt Verschlussmittel
abdeckt. Auf diese Weise können
die Einfüllöffnungen
mit den Verschlussmitteln, das heißt mit der ersten Verschlusseinheit,
formschön
abgedeckt werden, wobei der Abschlussdeckel zusätzlich abdichtende Funktionen aufweisen
kann, zum Beispiel mit umlaufenden Dichtungen und dergleichen. In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Einfüllöffnung als
Einfülltrichter
ausgebildet ist. Der Einfülltrichter weist
insbesondere schräg
nach unten innen in Richtung Vorratskammer verlaufende Wandungen
auf, entlang welcher die Flüssigkeiten
in die Vorratskammer fliesen können. Der
Einfülltrichter
dient zugleich als Eingusshilfe in die Vorratskammer.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Dosiervorrichtung
einen Dosierbehälter
umfasst. Der Dosierbehälter
ist vorzugsweise becherförmig
ausgebildet, und weist ein Volumen auf, welches der später auszugebenden
Ausschankmenge entspricht. Der Dosierbehälter kann austauschbar ausgebildet werden,
sodass verschiedene Ausschankmengen dosiert werden können. Alternativ
kann der Dosierbehälter
so ausgebildet werden, dass dessen Volumen beziehungsweise dessen
Füllvermögen verändert werden
kann, beispielsweise durch Einbringen weiterer Elemente, Verändern der
Wandungen, Füllen
des Dosierbehälters
mit einem zu der Flüssigkeit
abgegrenztem Material wie Luft, beispielweise durch einen elastischen
Körper,
wie einen Ballon und dergleichen. In noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Dosierbehälter über eine
gemeinsame verschließbare Durchgangsöffnung fluidisch
mit der Vorratskammer gekoppelt ist. Der Dosierbehälter schließt somit
unmittelbar an die Vorratskammer an und ist bevorzugt in vertikaler
Richtung direkt unter dieser angeordnet. Durch Öffnen der Durchgangsöffnung kann
somit eine in der Vorratskammer bevorratete Flüssigkeit ohne zusätzliche
Hilfsmittel in den Dosierbehälter fließen.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Durchgangsöffnung über zweite
Verschlussmittel luftdicht verschließbar ist. Um ein ungewolltes
Einfüllen
von Flüssigkeit
in den Dosierbehälter
zu verhindern, oder um bei Entnahme einer Flüssigkeit aus dem Dosierbehälter ein
ungewolltes Nachlaufen oder Nachgießen von Flüssigkeit aus der Vorratskammer
zu verhindern, ist dieser mit entsprechenden Zweitverschlüssen luftdicht
verschließbar.
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Entsprechend
ist in einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung das zweite Verschlussmittel als eine
Ventileinrichtung ausgebildet ist. Die Durchgangsöffnung bildet
damit eine Art Ventilsitz. Dieser Ventilsitz ist über eine
entsprechende Ventileinrichtung verschließbar beziehungsweise öffenbar.
Um einen dichten Ventilsitz zu realisieren, können entsprechende Dichtungselemente
wie Silikondichtungen und dergleichen vorgesehen sein.
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Eine
andere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Dosierbehälter eine Auslassöffnung ausweist,
an welcher ein Ablaufrohr zum Ausgeben der Flüssigkeit anschließt. Über die Auslassöffnung in
Verbindung mit dem Ablaufrohr lässt
sich bei geöffneter
Auslassöffnung
die im Dosierbehälter
bevorratete und somit dosierte Flüssigkeit ausschenken oder ausgeben.
Das Ablaufrohr dient dazu, die Flüssigkeit auf einfache Weise
auszuschenken.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Auslassöffnung über die
Ventileinrichtung verschließbar
ist. Die Ventileinrichtung weist entsprechend ein zweites Ventil auf.
Die Auslassöffnung
fungiert hierbei als Ventilsitz für das korrespondierende Ventil.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Ventileinrichtung
ein Einlassventil zum Verschließen bzw. Öffnen der
Durchgangsöffnung
aufweist. Das Einlassventil ist der Durchgangsöffnung zugewiesen und kann
diese Öffnen
oder Verschließen.
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Eine
weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Ventileinrichtung
ein Auslassventil zum Verschließen
bzw. Öffnen
der Auslassöffnung
aufweist. Das Auslassventil ist der Ausgangsöffnung zugewiesen und verschließt beziehungsweise öffnet diese.
Zum dichten Verschließen oder Öffnen können Dichtungselemente
vorgesehen sein, beispielsweise ein Silikondichtungselement.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass das Einlassventil
mit dem Auslassventil über
einen gemeinsamen Ventilschaft verbunden ist, sodass entweder die
Durchgangsöffnung
oder die Auslassöffnung über die
Ventileinrichtung verschließbar
beziehungsweise zu öffnen
ist. Auf diese Weise wird ein synchroner Betrieb der Ventile gewährleistet.
Die Ventileinrichtung ist ein rein mechanisch betätigtes Ventil
ohne Antrieb durch Fremdenergie. Die Einlassventile können unabhängig von
der Betätigung über den
Ventilschaft mittels weiterer Aktuatoren betätigt werden.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Durchgangsöffnung innerhalb
eines Dosierinnenraums des Dosierbehälters angeordnet ist, sodass ein
oberer Wandlungsbereich des Dossierbehälters in vertikaler Richtung
höher als
die Durchgangsöffnung
angeordnet ist. Die Durchgangsöffnung
ragt somit in den Dosierbehälter
hinein, das heißt,
diese liegt in vertikaler Richtung unter dessen oberer umfänglicher
Berandung.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im oberen Bereich
der Wandung des Dosierbehälters
mindestens eine Wandungsöffnung
vorgesehen ist, um eine fluidische Verbindung zum Dosierinnenraum
zu realisieren. Über
diese Wandungsöffnung
lässt sich beispielsweise
ein Druckverhältnis
im Inneren des Dosierbehälters
einstellen.
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In
noch einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine Querschnittsfläche der
Durchgangsöffnung
im Bereich des Übergangs
zum Dosierbehälter
so im Verhältnis
zu einer entsprechenden Querschnittsfläche der Dosiervorrichtung steht,
dass ein Zulauf der Flüssigkeit
in den Dosierbehälter
vor Erreichen der Wandungsöffnung
aufgrund vorhandener Druckflächenverhältnisse
gestoppt ist. Betrachtet in einer Ebene, in welcher der Übergang
zwischen Durchgangsöffnung
und Dosierbehälter
liegt, ist die Quer schnittsfläche
der Durchgangsöffnung
ausgebildet, welche mit einem Druck aufgrund der darüber angeordneten Flüssigkeit
belastet ist. Um die Durchgangsöffnung herum
ist in der gleichen Ebene eine Querschnittsfläche des Dosierbehälters ausgebildet,
welche ebenfalls mit einem Druck, beispielsweise durch Luftzufuhr
durch die Wandungsöffnung,
belastet ist. Bei Einfüllen
in den Dosierbehälter
drückt
während
des Einlaufens die drüberliegende
Flüssigkeitssäule permanent
in Richtung Dosierbehälter.
Durch entsprechende Querschnittsverhältnisse kann ein Stoppen des
Einfließens
erreicht werden, sobald der Dosierbehälter zu einem vorbestimmbaren
Maß gefüllt ist.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verschlussmittel
zum Verschließen
der Durchgangsöffnung
in einer Stellung der Ventileinrichtung in der dieser die Auslassöffnung verschließt, durch
die Wandungsöffnung
und eine im Dosierbehälter
befindliche Flüssigkeit
gebildet wird, wobei der Flüssigkeitsspiegel
in vertikaler Richtung zwischen Durchgangsöffnung und Wandungsöffnung liegt.
Auf diese Weise kann bei gefülltem
Dosierbehälter
durch die Wandungsöffnung
keine Luft direkt in die Vorratskammer gelangen, da der Weg von
der Wandungsöffnung
zu der Durchgangsöffnung
durch die Flüssigkeit
luftdicht abgeriegelt ist.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die als doppelt
wirkend ausgebildete Ventileinrichtung über zwei Betätigungseinheiten
mit dem Betätigungsmechanismus
gekoppelt ist. Der Betätigungsmechanismus
weist zur Betätigung
der mechanisch angetriebenen Ventileinrichtung entsprechend zwei
Betätigungseinheiten
auf. Eine Betätigungseinheit
betätigt das
Einlassventil, die andere Betätigungseinheit
betätigt
das Auslassventil. Die Betätigungseinheiten können gekoppelt
oder separat betätigt
werden.
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In
einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist deshalb vorgesehen, dass eine erste Betätigungseinheit
als eine Verschlusseinheit zum Verschließen der Durchgangsöffnung ausgebildet
ist. Diese Betätigungseinheit
drückt
gegen das Einlassventil, sodass dieses die Durchgangsöffnung luftdicht verschließt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass eine zweite Betätigungseinheit
als eine Öffnungseinheit
zum Öffnen
der Auslassöffnung
ausgebildet ist. Die zweite Betätigungseinheit
drückt
von unten gegen das Auslassventil, sodass dieses von der Ausgangöffnung abgehoben
wird. Es kann Flüssigkeit
aus der Dosiervorrichtung entnommen werden.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass die Verschlusseinheit über einen
Exzentermechanismus das doppeltwirkende Ventil gegen die Durchgangsöffnung drückt, sodass
die Durchgangsöffnung
verschlossen wird.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Öffnungseinheiten über einen
Hebelmechanismus das dort wirkende Ventil von der Auslassöffnung wegdrückt, sodass
die Auslassöffnung
geöffnet
wird. Wird die Auslassöffnung
geöffnet,
wird gleichzeitig die Einlassöffnung
geschlossen.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass der Hebelmechanismus
einen Betätigungshebel
umfasst. Der Betätigungshebel
ragt über
ein die Dosiervorrichtung umschließendes Gehäuse hinaus, sodass der innen
liegende Hebelmechanismus darin betätigt werden kann.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungshebel
integriert eine Aufnahme zum Abstellen und Auffüllen eines Behälters aufweist,
in den Flüssigkeit
dosiert abgegeben wird. Der Behälter
kann zum Beispiel ein Glas, eine Tasse oder eine Schüssel und
dergleichen sein. Die Aufnahme ist entsprechend in einem aus dem
Gehäuse
herausragendem Bereich des Betätigungshebels
ausgebildet. Beispielsweise kann die Aufnahme als Vertiefung ausgebildet
sein.
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Noch
eine weitere Ausbildungsform sieht vor, dass die Aufnahme eine Durchlauföffnung aufweist.
Die Durchlauföffnung
kann zum Beispiel zum Abführen
von überschwappender
Flüssigkeit
oder zum Reinigen der Aufnahmeöffnung
ausgebildet sein.
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Noch
eine weitere Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass das Ablaufrohr mit und
Betätigungshebel
integriert ausgebildet sind. Hierbei wird durch Betätigen des
Auslaufsrohr, wenn es entsprechend gelenkig gelagert ist, eine Dosierung
eingeleitet.
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In
noch einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Betätigungsmechanismus
weiter mindestens einen Zwischenhebel aufweist, der so ausgebildet
ist, dass zusammen mit dem Betätigungshebel
ein Hebelverhältnis
ausgebildet ist, welches einer Betätigung mit einer Betätigungskraft
auf den Betätigungshebel
in einen Bereich von etwa kleiner gleich 10 Newton, bevorzugt kleiner
gleich 5 Newton, weiter bevorzugt kleiner gleich 2,5 Newton, und
am meisten bevorzugt kleiner gleich 1,5 Newton ermöglicht.
Somit kann der Betätigungshebel
mittels Abstellen eines leeren Gefäßes wie eines Glases betätigt werden,
ohne dass zusätzliche
Kraft aufgebracht werden muss.
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Weitere
die Erfindung verbessernde Maßnahmen
sind in den Unteransprüchen
angegeben oder ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von
mindestens einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung, welches in den Figuren schematisch dargestellt ist.
Sämtliche
aus den Ansprüchen,
der Beschreibung oder der Bezeichnungen hervorgehenden Merkmale
und/oder Vorteile, einschließlich
konstruktive Einzelheiten, räumliche
Anordnungen und Verfahrensschritte können sowohl für sich als
auch in verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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In
den Figuren ist folgendes dargestellt:
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1 zeigt
schematisch eine Seitenansicht, eine Außenansicht einer erfindungsgemäßen Dossiervorrichtung,
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2 zeigt
schematisch die Dosiervorrichtung nach 1 in einem
Längs-Querschnitt,
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3 zeigt
im Detail einen Ausschnitt des Übergangsbereichs
einer Vorratskammer zu einem Dosierbehälter,
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4 zeigt
schematisch den Übergangsbereich
nach 3 in einer Draufsicht
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5 zeigt
schematisch den Dosierbehälter mit
einem Betätigungsmechanismus
bei geöffneter Durchgangsöffnung,
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6 zeigt 5 in
einem Zustand, in welchem die Durchgangsöffnung geschlossen ist,
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7 zeigt
im Detail die Dosierbehälter
nach 1 in einer Längs-Querschnittsansicht,
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8 zeigt
schematisch den Dosierbehälter nach 7 mit
dem Betätigungsmechanismus
in einer Längs-Querschnittsansicht,
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9 zeigt
den Bereich nach 8 in einem Zustand, in welchem
die Durchgangsöffnung
geschlossen ist,
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10 zeigt
genauer den Betätigungsmechanismus
in einer Längs-Querschnittsansicht,
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11 zeigt
einen Fuß der
Dosiervorrichtung in einer Längs-Querschnittsansicht,
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12 zeigt
den Fuß nach 11 in
einer Draufsicht,
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13 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
der Dosiervorrichtung in einer Seitenansicht,
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14 zeigt
schematisch die Dosiervorrichtung nach 13 in
einem Längsquerschnitt,
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15 zeigt
schematisch den Dosierbehälter
mit einem Betätigungsmechanismus,
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16 zeigt
schematisch den Dosierbehälter
mit einer geöffneten
Durchgangsöffnung,
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17 zeigt
den Bereich gemäß 16 mit geöffneter
Durchgangsöffnung,
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18 zeigt
den Bereich nach 17 mit geschlossener Durchgangsöffnung und
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19 zeigt
detaillierter das gelenkig gelagerte Ablaufrohr.
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1 zeigt
in einer Seitenansicht die Dosiervorrichtung 100. Die Dosiervorrichtung 100 umfasst ein
etwa zylindrisch ausgebildetes Gehäuse 200 welches sich
in vertikaler Richtung länglich
erstreckt. Nach oben ist das Gehäuse 200 durch
einen Abschlussdeckel 1 verschlossen. Das Gehäuse 200 ist somit
mehrteilig mit einem separaten Deckel 1 und einem Gehäuse körper 200a ausgebildet,
sodass sich der Abschlussdeckel 1 von dem Gehäusekörper 200a abnehmen
lässt.
Nach untern ist das Gehäuse 200 von
einem Aufnahmeständer
oder einem Fuß T begrenzt.
Dieser Fuß T,
der als Standfuß für das Gehäuse 200 dient,
nimmt das Gehäuse 200 auf,
sodass dieses standsicher angeordnet ist.
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Die
Dosiervorrichtung 100 umfasst weiter ein Auslaufrohr bzw.
ein Ablaufrohr für
die eingefüllte Flüssigkeit 23,
welches aus dem Gehäuse 200 hervorragt
und zur Entnahme von Flüssigkeiten,
die im Inneren des Gehäuses
bevorratet sind. Unterhalb des Ablaufrohrs 23 ist ein Verschlusshebel 24 angeordnet,
mit welchem sich ein hier nicht sichtbarer Betätigungsmechanismus aktivieren
lässt,
um eine hier ebenfalls nicht sichtbare Durchgangsöffnung zu schließen und
zu öffnen.
Der Verschlusshebel 24 kann beliebig angeordnet sein, zum
Beispiel unter dem Ablaufrohr 23 oder über dem Ablaufrohr 23 (14).
Unterhalb des Verschlusshebels 24, welche ebenso aus dem
Gehäuse 200 hervorragt
wie das Ablaufrohr 23, ist eine Hebelplatte 16 mit
einer integrierten Aufnahme zur Halterung und Aufnahme von Behältern wie
Gläsern,
ausgebildet. An dem Fuß T
ist eine Auffangwanne oder Aufnahmewanne S zum Auffangen für Tropfen
angeordnet. Der Innenaufbau der Dosiervorrichtung 100 ist
genauer in 2 dargestellt.
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2 zeigt
schematisch die Dosiervorrichtung 100 nach 1 in
einem Längs-Querschnitt. Gemäß der Ansicht
umfasst die Dosiervorrichtung 100 folgende Komponenten.
Unterhalb des abnehmbaren Deckels 1 ist eine Vorratskammer
oder Hauptkammer für
die Flüssigkeit
A ausgebildet. Die Vorratskammer A ist genauer aus einer Wandung 300 und
einer Einfüllöffnung,
welche einen Innenraum der Kammer A definieren, gebildet. Die Hauptkammer
A kann mit einer Doppelwand 300B ausgebildet sein. Die
Einfüllöffnung ist
mit einer als Pfropfen ausgebildeten ersten Verschlusseinheit oder
einem luftdichten Verschluss 2 im Wesentlichen luftdicht
verschließbar.
Die Verschlusseinheit 2 weist neben dem Pfropfen einen
Dichtring, genauer einen Silikon-Dichtring 31 auf, welcher
an der Einfüllöffnung umlaufend angeordnet
ist, und mit dem Pfropfen einen luftdichten Verschluss der Vorratskammer
A bewirkt. Abgedeckt wird die Ein füllöffnung samt der Verschlusseinheit 2 mit
Pfropfen und Dichtring 31 von dem Deckel 1, sodass
durch die so gebildete Verschlusseinheit die Einfüllöffnung samt
Verschlussmittel abgedeckt ist. Um Flüssigkeiten besser in die Vorratskammer
A einzufüllen,
ist die Einfüllöffnung beziehungsweise die
dazugehörige
Wandung 300 als Einfülltrichter 3 ausgebildet,
mit schräg
nach innen abfallend verlaufenden Wandungsabschnitten, die ein Fließen in Richtung
der Einfüllöffnung ermöglichen.
An die Vorratskammer A ist dauerhaft und/oder fest gekoppelt eine
Dosiereinrichtung 150 zum Dosieren der Flüssigkeit.
Die Dosiereinrichtung 150 umfasst unter anderem einen Dosierbehälter 13.
Dabei weist der Dosierbehälter 13 ein
derartiges Volumen auf, dass nach diesem Volumen bemessen eine Flüssigkeitsmenge
ausgegeben werden kann. Der Dosierbehälter 13 ist über eine
gemeinsame, verschließbare Durchgangsöffnung fluidisch
mit der Vorratskammer A gekoppelt. Für einen Verschluss der Durchgangsöffnung ist
diese über
zweite Verschlussmittel verschließbar. Das zweite Verschlussmittel
ist als eine Ventileinrichtung ausgebildet. Diese Ventileinrichtung ist
so ausgebildet, dass diese einen Ventilsitz entsprechend an der
Durchgangsöffnung
ausgebildet hat und über
entsprechende Ventile 10, 11 diese verschließt. Der
Dosierbehälter 13 weist
gegenüber
der Durchgangsöffnung
eine Auslassöffnung
auf. Durch diese Auslassöffnung
kann eine dosierte Flüssigkeit aus
dem Dosierbehälter 13 geregelt
auslaufen. Hierzu ist im Anschluss an die Auslassöffnung das
Ablaufrohr 23 zum Ausgeben der Flüssigkeit angeschlossen. Das
Ablaufrohr 23 ist entsprechend gebogen, um ein leichtes
Abfließen
der Flüssigkeit
zu ermöglichen.
Um die Auslassöffnung
zu verschließen, ist
diese ebenfalls über
die Ventileinrichtung verschließbar.
Die Ventileinrichtung hat einen weiteren Ventilsitz an der Auslassöffnung.
Die Ventileinrichtung zum Verschließen der Durchgangsöffnung weist ein
Einlassventil 10 auf und zum Verschließen der Auslassöffnung ein
Auslassventil 11 auf. Das Einlassventil 10 ist
mit dem Auslassventil 11 über einen gemeinsamen Ventilschaft
verbunden, sodass die Durchgangsöffnung
und/oder die Auslassöffnung über die
Ventileinrichtung verschließbar
oder öffenbar
ist, oder beide. Das Einlassventil 10 kann einzeln betätigt werden,
beispielsweise über
den Betätigungswinkel,
zum Beispiel beim Einfüllen
der Flüssigkeit.
Die Durchgangsöffnung
ist innerhalb eines Dosierinnenraums einer Dosierkammer B angeordnet,
sodass ein oberer Wandungsbereich 240 des Dosierbehälters 13 in
vertikaler Richtung höher
gelegen ist als die Durch gangsöffnung.
In dem oberen Bereich der Wandung 240 ist mindestens eine
Wandungsöffnung 32 oder
eine Aussparung für
eine Lufteinlass vorgesehen, die als Durchgangsöffnung vom Innenraum des Dosierbehälters 13 zu
einer Umgebung ausgebildet ist, um eine fluidische Verbindung zwischen
Dosierinnenraum und der Umgebung zu realisieren, insbesondere um
Luft durchzulassen. Dabei ist die Querschnittsfläche der Durchgangsöffnung im
Bereich des Übergangs
zum Dosierbehälter 13 so
im Verhältnis
zu einer entsprechenden Querschnittsfläche des Dosierbehälters 13 gewählt, dass ein
Zulauf der Flüssigkeit
in den Dosierbehälter 13 vor
Erreichen der Wandungsöffnung 32 aufgrund
vorhandener Druckflächenverhältnisse
gestoppt ist. Somit ist ein Verschlussmittel zum Verschließen der Durchgangsöffnung in
einer Stellung der Ventileinrichtung, in der diese die Auslassöffnung verschließt, durch
die Wandungsöffnung 32 und
eine im Dosierbehälter 13 befindliche
Flüssigkeit
gebildet, wobei ein Flüssigkeitsspiegel
in vertikaler Richtung zwischen Durchgangsöffnung und Wandungsöffnung 32 liegt. Die
Ventileinrichtung ist vorliegend als doppelt wirkendes Ventil ausgebildet,
welches über
zwei Betätigungseinheiten
mit dem Betätigungsmechanismus gekoppelt
ist. Ein Betätigungsmechanismus
ist mit der Dosiereinrichtung 150 gekoppelt, um Flüssigkeit aus
der Vorratskammer A und/oder der Dosiervorrichtung 150 dosiert
auszugeben, wobei der Betätigungsmechanismus
im Wesentlichen nicht mit regelungstechnischen Steuereinrichtung
fremdangetrieben ist, sondern rein mechanisch funktioniert.
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3 zeigt
im Detail einen Ausschnitt des Übergangsbereichs
einer Vorratskammer A zu dem Dosierbehälter 13. In diesem Übergangsbereich
ist ein U-förmig
gebogen ausgebildeter Ventilschaftführungshalter 4 ausgebildet,
der auf einer die Vorratskammer A von der Dosierkammer B trennenden
Bodenplatte 6 aufliegt. Überspannt von der Ventilschaftführung 4 und
der Bodenplatte 6 ist in dem von dem Führungshalter 4 überspannter
Raum eine Ventilschaftführungsplatte 5.
Daran angrenzend und an die Bodenplatte 6 angrenzend ist
eine Zentrieraufnahme 9 ausgebildet. In der Zentrieraufnahme 9 ist
eine Ausnehmung für
einen Dichtring 30 in Form eines O-Rings ausgebildet. Der Übergangsbereich
ist in 4 in einer Draufsicht dargestellt.
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4 zeigt
schematisch den Übergangsbereich
nach 3 in einer Draufsicht. In der Draufsicht sind
die Ventilführungshalterung 4 und
die darunter angeordnete Ventilschaftführungsplatte 5 zu
sehen. Die rotationssymmetrisch ausgebildete Zentrieraufnahme 9 ragt
seitlich darüber
hinweg.
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Anhand
der weiteren Figuren wird die Funktionsweise der Dosiervorrichtung 100 deutlich.
Zuerst wird der Verschlusshebel 24 im Uhrzeigersinn bis
zu einem Anschlag gedreht. Hierdurch stößt eine Exzenterplatte 25 an
einen unteren Anschlag (6 und 15). Eine
Bohrung L, die sich auf der Exzenterplatte 25 befindet,
wie in 5 und 6 und 15 und 16 zu
erkennen ist, bewegt sich durch das Verdrehen von einem oberen Punkt
C zu einem unteren Punkt D, wie in 6 und 15 dargestellt,
wobei die Punkte C und D jeweils das Zentrum der Bohrung L darstellen.
Die Exzenterplatte 25 ist mit einem Betätigungswinkel 12 über eine
Zugstange 18 in der Bohrung L beweglich verbunden. Dadurch
bewegt sich, wie in 7 erkennbar, das hintere Ende
oder die Rückseite
E des Betätigungswinkels 12 nach
unten und das vordere Ende oder die Vorderseite F des Betätigungswinkels 12 bewegt sich
nach oben. Hierdurch wird das Flüssigkeitsventil 10 in
der Ventilschaft-Führungsplatte 5 und
dem Ventilschaft-Führungshalter 4 bis
an den Silikon-O-Ring 30 nach oben senkrecht angehoben.
Diese Bewegung bewirkt, dass die Hauptkammer A zur Dosierkammer
B dicht verschlossen wird. Um nun eine zu dosierende Flüssigkeit
in die Dosiervorrichtung 100 einzufüllen, wird der Abschlussdeckel 1 nach
oben abgenommen und der luftdichte Verschluss 2 wird zusammen
mit dem Silikon-O-Ring 31 nach oben herausgezogen. Die
Flüssigkeit
kann nun über
eine Flüssigkeitseinlauftrichter 3 eingefüllt werden.
Die Flüssigkeit
fließt über den
trichterförmigen
Einlauf 3 in die Hauptkammer A. Nachdem die Hauptkammer A
gefüllt
ist, wird der luftdichte Verschluss 2 mit dem Silikon-O-Ring 31 in
den Flüssigkeitseinlauftrichter 3 bis
zu einem Anschlag hineingedrückt.
Danach wird der Abschlussdeckel 1 aufgesetzt.
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Nach
dem Befüllen
der Hauptkammer A wird der Verschlusshebel 24 bis zu einem
Anschlag gegen den Uhrzeigersinn gedreht, wie in Fig. ersichtlich. Das
Verdrehen bewirkt, dass die Exzenterplatte 25 an der unteren
Seite der Bodenplatte 6 (16) oder an
dem oberen Anschlag 26 (5) anstößt. Durch das
Verdrehen der Exzenterplatte 25 bewegt sich die Bohrung
L von dem unteren Punkt D zu dem oberen Punkt C bzw. entsprechend
umgekehrt. Die Exzenterplatte 25 ist, wie bereits beschrieben,
mit dem Betätigungswinkel 12 über die
Zugstange 18 in der Bohrung L beweglich verbunden. Durch
das Verdrehen bewegt sich die Rückseite
E des Betätigungswinkels 12 nach
oben und die Vorderseite F des Betätigungswinkels 12 bewegt
sich gleichzeitig nach unten. Entsprechend bewegt sich das Flüssigkeitsventil 10, welches
mit dem Mechanismus gekoppelt ist, bis zu einem Anschlag nach unten.
Hierdurch wird die Hauptkammer A in Richtung Dosierkammer geöffnet (8 und 17).
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Durch
das Öffnen
der Hauptkammer A, sodass die Durchgangsöffnung geöffnet ist, fliest die eingefüllte Flüssigkeit
in die Dosierkammer B bis zur unteren Kante der Zentrieraufnahme 9,
an der zum Beispiel eine Markierung angebracht sein kann. Dadurch
wird die Luftzufuhr in die Hauptkammer A durch die Lufteinlassaussparung 32 am
Dosierbehälter 13 unterbrochen,
wodurch der Flüssigkeitsfluss gestoppt
wird. Die Dosierkammer B ist nun ausreichend mit Flüssigkeit
befüllt
und nach außen
durch das Flüssigkeitsauslassventil 11 und
Silikondichtungen 29 nach außen dicht verschlossen. Nun
kann der Dosiervorgang in ein externes Gefäß beginnen.
-
Entsprechend
wird ein leeres Gefäß, beispielsweise
ein Glas, ein Becher, eine Tasse oder dergleichen, unter das Ablaufrohr
der Flüssigkeit 23 positioniert.
Das kann durch Abstellen auf einer Hebelplatte 16 oder
durch Andrücken
an einen entsprechenden Positionshaken 33 erfolgen. Gemäß Fig. kann
in einer Ausführungsform
durch Drücken
des Gefäßes gegen
des Ablaufrohr 23 dieses angehoben werden, bis dieses an
einen Anschlag 35 angrenzt. Beim Anheben drückt ein
Ventilöffnungshaken 38 (14 und 18)
nach oben auf das Auslassventil 11. Dadurch wird das Flüssigkeitsauslassventil 11 nach
oben aus der Flüssigkeitsauslassöffnung Z
gedrückt.
Durch das Anhaben des Flüssigkeitsauslassventils 11 wird
auch das Flüssigkeitseinlassventil 10 senkrecht
nach oben gegen einen Silikon-O-Ring 30 gedrückt. Hierdurch
wird die Dosierkammer B geöffnet
und die Hauptkammer A gleichzeitig verschlossen. Entsprechend kann
die Flüssigkeit
durch die Flüssigkeitsauslassöffnung Z
in eine Flüssigkeitsaufnahmewanne 22 fließen.
-
Durch
eine entsprechende Neigung fließt
die Flüssigkeit
in das Flüssigkeitsablaufrohr 23 und
anschließend
in das entsprechende Gefäß, das unter dem
Ablaufrohr 23 in dem Positionshaken 33 positioniert
ist. Bevorzugt entspricht das Volumen der Dosierkammer B im Wesentlichen
dem Volumen des leeren Gefäßes und
dem Ablaufrohr 23. Ist das Gefäß gefüllt, kann dieses nach unten
herausgenommen werden. Hierdurch wird die Flüssigkeitsaufnahmewanne 22 auf
einen unteren Anschlag 34 herabgelassen (17).
-
Durch
das Eigengewicht des Flüssigkeitseinlassventils 10 und
des Flüssigkeitsauslassventils 11, welches
die Silikondichtung 29 aufweist, wird gleichzeitig das
Flüssigkeitsauslassventil 11 senkrecht
in die Flüssigkeitsauslassöffnung Z
vom Dosierbehälter 13 nach
unten bewegt. Hierdurch wird die Dosierkammer B an der Flüssigkeitsauslassöffnung Z
vom Dosierbehälter 13 nach
außen
dicht verschlossen. Gleichzeitig wird die Hauptkammer A geöffnet. Die Dosierkammer
B wird mit einem Teil der in der Hauptkammer A befindlichen Flüssigkeit
wieder bis zur unteren Kante der Zentrieraufnahme 9 gefüllt.
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In
der anderen Ausführungsform
nach 2 und 9 wird das Gefäß in der
Aufnahme in der Hebelplatte 16 positioniert. Durch das
Eigengewicht des leeren Gefäßes bewegt
sich die Rückseite
G nach oben. Die Hebelplatte 16 ist durch eine Druckstange 17 mit
der Ventilöffnungsplatte 15 beweglich
verbunden. Die Ventilöffnungsplatte 15 drückt nach
oben auf das Flüssigkeitsauslassventil 11.
Dieses wird dadurch nach oben aus der Flüssigkeitsauslassöffnung Z
angehoben. Beim Anheben des Flüssigkeitsauslassventils 11 wird
das Flüssigkeitseinlassventil 10 senkrecht
nach oben gegen den Silikon-O-Ring 30 gedrückt. Hierdurch
wird die Dosierkammer B geöffnet
und die Hauptkammer A gleichzeitig verschlossen. Die Flüssigkeit
fließt
durch die Flüssigkeitsauslassöffnung Z
in die Flüssigkeitsaufnahmewanne 22. Durch
die Neigung fließt
die Flüssigkeit
in das Flüssigkeitsablaufrohr 23 und
anschließend
in das Gefäß, das unter
dem Ablaufrohr 23 in der Aufnahme positioniert ist.
-
Das
Volumen der Flüssigkeit
aus der Dosierkammer B entspricht im Wesentlichen dem Volumen des
leeren Gefäßes unter
dem Ablaufrohr 23.
-
Beim
Anheben des vollen Gefäßes von
der Aufnahme an der Hebelplatte 16 wird vom Eigengewicht
des Flüssigkeitseinlassventils 10 sowie
dem Flüssigkeitsauslassventils 11,
das mit der Silikondichtung 29 bestückt ist, das Flüssigkeitsauslassventil 11 senkrecht
in die Flüssigkeitsauslassöffnung Z vom
Dosierbehälter 13 nach
unten geschoben. Dadurch wird die Dosierkammer B an der Flüssigkeitsauslassöffnung Z
vom Dosierbehälter 13 nach
außen dicht
verschlossen. Gleichzeitig wird wieder die Hauptkammer A geöffnet. Die
Dosierkammer B wird wieder bis zur unteren Kante der Zentrieraufnahme 9 mit
Flüssigkeit
gefüllt.
-
Evtl.
verbleibende Restflüssigkeit
in der Aufnahmewanne der Flüssigkeit 22 oder
im Ablaufrohr 23 tropft in eine unter dem Ablaufrohr 23 angeordnete
Aufnahmewanne S für
diese Tropfen. Die Aufnahmewanne S ist mit dem Aufnahmeständer T lösbar verbunden.
-
Evtl.
verbleibende Restflüssigkeit
in der Aufnahmewanne der Flüssigkeit 22 oder
im Ablaufrohr 23 tropft durch die Durchgangsbohrung K in
eine unter der Hebelplatte 16 angeordnete Aufnahmewanne S.
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- 1
- Abschlussdeckel
- 2
- Luftdichter
Verschluss
- 3
- Einfülltrichter
- 4
- Ventilschaft
Führungshalter
- 5
- Ventilschaft
Führungsplatte
- 6
- Bodenplatte
- 7
- Gewindebolzen
- 8
- Mutter
- 9
- Zentrieraufnahme
(mit Silikon O-Ring)
- 10
- Einlassventil
- 11
- Auslassventil
- 12
- Betätigungswinkel
- 13
- Dosierbehälter
- 14
- Hebelhalterung
- 15
- Ventilöffnungsplatte
- 16
- Hebelplatte
- 17
- Druckstange
- 18
- Zugstange
- 19
- Schraube
- 20
- Bolzen
- 21
- Bolzen
- 22
- Aufnahmewanne
- 23
- Ablaufrohr
- 24
- Verschlusshebel
- 25
- Exzenterplatte
- 26
- Oberer
Anschlag
- 27
- Unterer
Anschlag
- 28
- Winkelhalter
- 29
- Silikon-Dichtung
- 30
- Silikon
O-Ring
- 31
- Silikon
O-Ring
- 32
- Aussparung
Lufteinlass
- 33
- Positionshaken
- 34
- Unterer
Anschlag
- 35
- Oberer
Anschlag
- 36
- Unterer
Anschlag (Exzenterplatte)
- 37
- Halterung
(Aufnahmewanne)
- 38
- Ventilöffnungshaken
- 100
- Dosiervorrichtung
- 150
- Dosiereinrichtung
- 200
- Gehäuse
- 200a
- Gehäusekörper
- 240
- Wandungsbereich
- 300
- Wandung
- 300B
- Doppelwandung
- A
- Hauptkammer
- B
- Dosierkammer
- L
- Bohrung
- O
- Linker
Bolzenhalter
- P
- Horizontalplatte
- R
- Rechter
Bolzenhalter
- S
- Aufnahmewanne
(für Tropfen)
- T
- Fuß/Aufnahmeständer für Dosierbehälter
- Z
- Auslassöffnung
- K
- Durchgangsbohrung
- M
- Behälteraufnahme
- C,
D
- Bohrungszentrum
Bohrung L