DE1473099C - Dosiergerat zum dosierten Ausgeben eines flussigen Materials - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät zum dosier- sten Stellung des Kolbens verbunden ist und zwischen ten Ausgeben eines in einem Vorratsgefäß befind- dem Auslaßventil und dem Eingang zum Dosierlichen flüssigen Materials mit einem Dosierzylinder, zylinder ein Überdruckventil vorgesehen ist, können dessen Kolben unter der Wirkung einer Pumpe hin Sprühdüsen mit verschiedenen Leistungen, d. h. und her bewegbar ist, wobei der Hub des Kolbens 5 Durchflußmengen pro Zeiteinheit, verwendet werden, die auszugebende Flüssigkeitsmenge bestimmt. ohne daß die Düsenleistung mit der Pumpleistung

Es sind bereits Dosiergeräte zum dosierten Aus- übereinzustimmen braucht.

geben einer einstellbaren Flüssigkeitsmenge bekannt, Die Flüssigkeitsmenge, die die Pumpe zuviel för-

bei denen in einem Dosierzylinder ein Kolben hin dert, wird dann über das Überdruckventil im Kreis- und her bewegbar ist. Die auszugebende Menge wird io lauf wieder der Pumpe zugeführt. Dadurch wird dabei durch den Kolbenhub bestimmt, der innerhalb auch erreicht, daß der Flüssigkeitsdruck an der bestimmter Grenzen einstellbar ist. Die betreffende Sprühdüse immer gleichbleibend ist, durch das Über-Flüssigkeitsmenge wird dann vom Kolben meist über druckventil beliebig geregelt werden kann und weder eine Leitung einem Auslaß, beispielsweise einer beim Beginn des Versprühens noch beim Abschalten Düse, zugeführt, die dann die betreffende Flüssig- 15 ein nachteiliges Vor- oder Nachtropfen von Flüssigkeitsmenge ausgibt oder in einen Behälter einspritzt. keit auftritt. Die Pumpe braucht zwischen den ein-Diese bekannten Geräte sind jedoch nicht geeignet zelnen Flüssigkeitsabgaben nicht ausgeschaltet zu zum Dosieren von Flüssigkeiten, die bei höheren werden. Sie arbeitet beim Füllen des Dosierzylinders Temperaturen verarbeitet werden müssen, da die ein- als Druckpumpe und schiebt dabei durch die eingezelnen Teile der Geräte nicht die erforderliche Tem-. 20 pumpte Flüssigkeit den Kolben vor sich her. Beim peratur aufweisen, was zu Ablagerungen und Ver- Ausgeben der dosierten Flüssigkeitsmenge wirkt die stopfungen im Dosierzylinder und in den Leitungen Pumpe dagegen als Saugpumpe und entzieht nun die führt. Flüssigkeit dem Dosierzylinder, wobei der Kolben

Bei der Verwendung des sogenannten Impact-Ver- teils unter seinem eigenen Gewicht, jedoch zum gröfahrens zur Umhüllung von kleinen Feststoff-Teil- 25 ßeren Teil durch die Saugwirkung der abgezogenen chen mit Bitumen ist es bedeutsam, daß zum Errei- Flüssigkeit entsprechend nachläuft,
chen einer bestimmten Schichtstärke auf diesen Teil- Ferner ist es vorteilhaft, wenn unterhalb der oberchen jeweils einer Charge der Feststoffe eine vorbe- sten Stellung des Kolbens im Dosierzylinder mindestimmte Menge an flüssigem Bitumen aufgespritzt stens ein Durchbruch zum Vorratsgefäß vorgesehen wird. . 30 ist und oberhalb des Kolbens eine Feder, die den

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, die Kolben nach dem Umschalten des Zweiwegehahns Dosierung der einzuspritzenden Bitumenmengen so weit nach unten drückt, bis die Durchbrüche gedurch Verwendung eines neuartigen Dosiergerätes zu rade geschlossen sind.

lösen, d.h. eines Dosiergerätes, das auch zum dosier- Diese Durchbrüche dienen dazu, bei Ankunft des

ten Ausgeben von schwer verflüssigbaren Materialien 35 Kolbens in seiner obersten Stellung die von der oder solchen Materialien sich eignet, die erst bei Pumpe weiterhin geförderte Flüssigkeit aus dem einer bestimmten über der Raumtemperatur liegen- Dosierzylinder in das Vorratsgefäß austreten zu lasden Temperatur flüssig werden, wie dies beispiels- sen. Besonders dann, wenn sich in der Flüssigkeit weise bei Bitumen der Fall ist. Schaum bildet, ergibt sich hierdurch der Vorteil, daß

Die vorerwähnte Aufgabe wird gemäß der Erfin- 40 durch ein weiteres Fördern der Pumpe nach Ankunft dung bei dem eingangs erwähnten Dosiergerät da- des Kolbens in seiner obersten Stellung dieser durch gelöst, daß der Dosierzylinder im Vorratsgefäß Schaum durch die Schlitze nach außen gedrückt wird, in senkrechter Richtung angeordnet und vollständig so daß nun der Dosierzylinder vollständig mit Flüsim flüssigen Material eingetaucht ist und daß der sigkeit ohne jeden Schaumeinschluß gefüllt ist, wo-Dosierzylinder nur einseitig an seinem unteren Ende 45 durch eine genaue Dosierung erzielt wird,
mit der Pumpe in Verbindung steht, die in einer : Es ist auch vorteilhaft, wenn der Dosierzylinder ersten Stellung eines Zweiwegehahns Flüssigkeit in am Boden einen Anschlag aufweist, gegen den der den Zylinder bzw. in einer zweiten Stellung, dieses Kolben in seiner untersten Lage im Abstand vom Hahns die Flüssigkeit aus dem Zylinder zu einem Zylinderboden anliegt, und wenn der Leitungsan-Auslaßventil fördert. 50 schluß vom Überdruckventil aus durch die seitliche

. Durch diese Anordnung des Zylinder-Kolben- Wand des Dosierzylinders unterhalb der untersten Aggregats innerhalb des mit der betreffenden Flüssig- Stellung des Kolbens hindurchführt,
keit gefüllten Vorratsgefäßes ist es nun möglich, auch Ferner ist es günstig, wenn der Kolben in seiner

hpchviskose Flüssigkeiten oder Flüssigkeiten, die untersten Lage durch mindestens einen Umlaufkanal sich bei einer niedrigen Temperatur erhärten, in 55 überbrückt ist und damit die Räume über und unter dosierten Mengen auszugeben, denn es ist nun die dem Kolben miteinander verbunden sind. '
ganze eigentliche Dosiereinrichtung von der betref- Damit wird verhindert, daß der Kolben infolge

fenden Flüssigkeit umgeben. Falls nun das auszu- Unterdruckbildung beschädigt wird, wenn der Ausgebende Material, beispielsweise Bitumen, nur bei Schaltungsmechanismus für die Ausgabe der Flüssigeiner höheren Temperatur flüssig ist, so ergibt sich, 60 keit aus irgendeinem Grund versagt. Ferner besteht daß damit das ganze Dosiergerät zusammen mit dem noch die weit größere Gefahr, daß wegen eines De-Vorratsgefäß auf dieser Temperatur gehalten wird fekts an der Ausschaltung immer die gesamte Menge und damit alle Vertrustungen und Ablagerungen der im Dosierzylinder befindlichen Flüssigkeit eingeverhütet werden, die sich sonst bei einer derartigen sprüht wird, ohne daß die Anlage automatisch ste-Dosierungseinrichtung bilden können. 65 henbleibt. Zur Vermeidung dieser beiden Gefahren

Wenn der Zweiwegehahn über ein Leitungssystem ist diese Umlaufleitung angeordnet, die bei der untemit der von der Pumpe zum Auslaßventil führenden ren Endstellung des Kolbens ein Umströmen des KoI-Leitung und mit einem Raum unterhalb der unter- bens ermöglicht. Dadurch kann kein nennenswerter

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Unterdruck unterhalb des Kolbens entstehen, und gehalten, so daß alle unter diesem Niveau liegenden

beim Wiederfüllen des Dosierzylinders wird nicht der Teile in die Flüssigkeit eingetaucht sind. Angedeutet

Kolben nach oben gedrückt, sondern verharrt viel- ist zum Zwecke der Regelung ein unterer Einlauf 26

mehr in seiner unteren Endstellung, so daß die ein- und ein oberer Ablauf 27. Soweit zur Verflüssigung

gedrückte Flüssigkeit über den Umlauf kanal in den 5 eines Materials noch irgendwelche Heizeinrichtungen,

oberen Teil des Dosierzylinders gelangt und bei auto- notwendig sind, so können diese in beliebiger Form

malischem Betrieb die Dosiervorrichtung den Fehler am Vorratsgefäß angebracht werden. Da diese ah

im Ausschaltmechanismus durch Stehenbleiben des sich jedoch bekannt sind, sind sie in der Zeichnung

Kolbens sofort anzeigt. Es ist sehr zweckmäßig, nicht dargestellt.

wenn an der Anzeigevorrichtung für den Kolbenhub io Innerhalb der Flüssigkeit befindet sich ein Filter eine Vorrichtung angeordnet ist, die bei Ankunft des 30, das über eine Leitung 31 mit einem Zweiwege-Zeigers in einer vorbestimmten und verstellbaren hahn 33 verbunden ist. Von diesem Zweiwegehahn, Stellung mittelbar oder unmittelbar das Auslaßventil der in der Zeichnung in seiner Ausgabestellung gesChließt. Sobald also der Zeiger des Dosiergeräts an zeichnet ist, führt eine Leitung 35 zu einer Pumpe 36, einem vorbestimmten Punkt angekommen ist, der 15 von der eine Leitung 37 zu einer Düse 40 führt, woeiner vorbestimmten Flüssigkeitsmenge entspricht, bei vor der Düse ein Auslaßventil 42 angeordnet ist. wird entweder die Pumpe angehalten oder bei durch- Eine weitere Leitung führt vom Zweiwegehahn zu laufender Pumpe das Auslaßventil geschlossen. einer Stelle 46 oberhalb des Auslaßventils, wobei «Sofern die Pumpe weiterläuft, also kontinuierlich diese Leitung 44 über ein Leitungsstück 48 mit dem arbeitet, wird nach Schließen des Auslaßventils die 20 Dosierzylinder an einer solchen Stelle verbunden ist, . Pumpe durch Drehen des Zweiwegehahns auf den daß sich der Einlaß dieses Leitungsstückes 48 unter-... Dosierzylinder geschaltet und füllt diesen wieder so- halb des Kolbens 16 in seiner untersten Lage befindet, 'pange, bis der Kolben in seiner obersten Stellung an- An dem Kolben ist eine rohrartige Kolbenstange gelangt ist. Die Umstellung des Zweiwegehahns nach 50 angebracht, die auf einer Führungsstange 52 eines Schließen des Auslaßventils in seine Füllstellung 25 Aufsatzes 54 auf dem Deckel 13 des Vorrätsgefäßes kann mit Verzögerung erfogen. . geführt ist.

Um sicherzugehen, daß'die Zurückstellung des Mit der Kolbenstange ist eine Kette56 verbunden,

Zweiwegehahns in die Ausgabestellung erst erfolgt, die über eine Ketten- oder Führungsrolle 57 läuft

wenn der Kolben in seiner obersten Stellung ange- und mit ihrem Ende 61 an einer Trommel 60 einer

langt ist, kann die Anordnung auch so getroffen wer- 30 als Ganzes mit 62 bezeichneten Anzeigevorrichtung

den, daß erst durch diese Bewegung, d. h. durch die verbunden ist. Diese Trommel ist an einem Träger

Ankunft des Kolbens in seiner obersten Stellung, 65 drehbar angeordnet, der entsprechende Mengen-

also durch Ankunft des Zeigers der Anzeigevorrich- anzeigen, wie beispielsweise 1, 2 und 3 Liter, auf-

tung in der. Null-Stellung, das Umschalten des Zwei- weist. Zusammen mit der Trommel 60 dreht-sich ein

wegehahns erfolgt. Auch hier kann noch eine Ver- 35 Anzeigeelement 67, das bei Ankunft des Kolbens in

zögerung eingebaut werden, um nämlich über diesen seiner obersten Lage die in Fig. 1 dargestellte Stel-

Zeitpunkt hinaus Flüssigkeit in den Dosierzylinder lung einnimmt. Nach dem Umschalten des Zwei-

zu fördern, so daß jeglicher Schaum, der sich im wegehahns und nach dem Zurückdrücken des KoI-

Dosierzylinder befindet, durch die unterhalb des KoI- bens durch die Feder, bis die Durchbrüche gerade

bens angeordneten Durchbrüche hinausgedrückt 40 geschlossen sind, nimmt das Anzeigeelement die

wird.und sich damit nur Flüssigkeit im Dosierzylinder Null-Stellung ein.

befindet. -_.' Im folgenden soll nun, ohne auf das automatische

Um das richtige Niveau in dem Gefäß aufrechtzu- Arbeiten der Anlage einzugehen, der Vorgang beim

erhalten, ist es zweckmäßig, eine an sich bekannte Ausgeben von dosierten Mengen beschrieben werden,

und beliebige Niveauregelungsvorrichtung vorzu- 45 Es sei angenommen, daß sämtliche Teile in der in

sehen. : . F i g. 1 dargestellten Lage sind. Der Zweiwegehahn

Die Erfindung ist in der Zeichnung an Hand eines ist in seiner Ausgabestellüng, und. wenn nun die

Ausführungsbeispiels veranschaulicht. Es zeigt Pumpe arbeitet, wird Flüssigkeit aus dem Dosier-

Fig.l den Längsschnitt eines Dosiergerätes und zylinder 15 über die Leitung48, 44 und die Pumpe

F i g. 2 den Schaltplan einer elektrischen Steuer:· 50 36 dem offenen Auslaßventil 42 und damit auch der

einrichtung dazu. Düse 40 zugeführt und an irgendeinen Behälter oder

Mit 10 ist ein geschlossenes Vorratsgefäß bezeich- beispielsweise eine körnige Materialcharge abgegeben, net, das beispielsweise zylindrisch sein kann und die mit der Flüssigkeit besprüht wird. Durch die eine Umfangswand 11, einen Boden 12 und einen Entnahme von Flüssigkeit aus dem Dosierzylinder 15 Deckel 13 aufweist. Auf dem Boden 12 ist ein Dosier- 55 senkt sich der Kolben 16 ab und dreht dabei die zylinder 15 mit dem unteren Ende abgedichtet be- Trommel 60 und das Anzeigeelement 67. Sobald nun festigt, in dem sich ein Kolben 16 auf und ab bewe- das Anzeigeelement in einer vorbestimmten Stellung gen kann, der gegen die Innenwand des Dosierzylin- entsprechend der Ausgabe einer vorbestimmten Flüsders durch Kolbenringe 17 abgedichtet ist. Am unte- sigkeitsmenge angekommen ist, und zwar beispielsren Ende des Dosierzylinders, beispielsweise am Bo- 60 weise in der Stellung bei 70, so wird das Auslaß-' den 12 des Vorratsgefäßes, ist ein Begrenzungsan- ventil geschlossen und damit sichergestellt, daß die schIag20 angeordnet. Wenn sich der Kolben 16 in gewünschte Menge an Flüssigkeit ausgegeben ist. seiner.untersten Lage befindet, die in Fi g. 1 strich- Wenn nun die Pumpe weiterläuft und der Zweiwegepunktiert eingezeichnet wurde, sind die beiden hahn in seiner Ausgabestellung verbleibt, so. drückt Zylinderkammern zu beiden Seiten des Kolbens 65 die Pumpe die Flüssigkeit unter Druck in die Leitung durch mindestens einen Umlaufkanal 22 überbrückt. 37. Da dieser Druck größer als die Einstellung des

Das Vorratsgefäß 10 ist durch eine nicht darge- Überdruckventils 69 ist, wird diese Flüssigkeit in die

stellte Niveauregelung stets auf einem Niveau 25 Leitung 44 hineingedrückt. Damit strömt die Flüs-

sigkeit im Kreislauf, bis der Zweiwegehahn in die Füllstellung umgeschaltet wird. Danach saugt die Pumpe über das Filter 30 und die Leitung 31 neue Flüssigkeit an und drückt sie über das Überdruckventil 69 und die Leitung 48 in den Dosierzylinder und hebt somit den Kolben 16 wieder an, bis dei Kolben in seiner obersten Stellung und das Anzeigeelement 67 in seiner Null-Stellung angelangt sind. Es ist zweckmäßig, die Förderung über diesen Zeitpunkt hinaus noch etwas auszudehnen, um irgendwelchen im Dosierzylinder befindlichen Schaum durch die Durchbrüche 15 a unmittelbar unterhalb des Kolbens auszustoßen und damit sicherzustellen, daß der Dosierzylinder vollständig mit schaumfreier Flüssigkeit gefüllt ist.

Es ist ferner eine Druckfeder 18 vorgesehen, gegen die der Kolben 16 am letzten Ende seines Hubes arbeitet und sie zusammendrückt. In dieser Übertotpunktstellung sind dann die Durchbrüche 15 α geöff- ; net. Nach Aufhören der Förderung kehrt der Kolben unter seinem eigenen Gewicht und 4er Wirkung der Druckfeder in seine obere Arbeitsendstellung zurück, in der die Durchbrüche 15 α geschlossen sind. Nachdem vorher das Anzeigeelement die Null-Stellung überschritten hatte, befindet es sich nun in der Null-Lage. Nun wird der Zweiwegehahn in seine erste Stellung, die Ausgabestellung, umgestellt, in der dann die Pumpe die Flüssigkeit wieder im Kreislauf über die Leitungen 37, 46; 44 und 35 fördert. Sobald jedoch das Auslaßventil geöffnet wird, schließt sich das Überdruckventil, so daß nunmehr die Flüssigkeit durch die Pumpe aus dem Dosierzylinder 15 über die Leitungen 48 und 44 abgezogen wird.

Der oben beschriebene Vorgang kann ohne Schwierigkeiten automatisiert werden, und zwar auf mechanischem oder elektrischem Wege oder durch eine von einem Druckmedium betätigte Einrichtung. Im folgenden soll nun rein schematisch auf eine elektrische Automatisiereinrichtung im Zusammenhang mit F i g. 2 eingegangen werden.

Um das Auslaßventil zu schließen, kann beispielsweise am Träger 65 ein verstellbarer Kontakt 72 angebracht sein, der über ein Relais α einen Schalter Al im Stromkreis einer Schließwicklung 73 des magnetisch betätigten Auslaßventils schließt, so daß nunmehr das Auslaßventil geschlossen wird. Dabei kann in dem Stromkreis dieser Schließwicklung noch ein weiterer Schalter 74 angeordnet sein, der in beliebiger, an sich bekannter Weise als Sicherheitsschalter dient und beispielsweise durch die Tür 79 eines Gefäßes betätigt wird, in das die Flüssigkeit eingesprüht wird, so daß also nur bei geschlossener Tür der Stromkreis der Schließwicklung 73 geschlossen ist.

Wie oben beschrieben, wird nach Schließen des Auslaßventils der. Zweiwegehahn in seine Füllstellung umgeschaltet, was zweckmäßig dadurch geschieht, daß durch den Schließmechanismus des Auslaßventils über ein Relais die Umschaltwicklung unter Strom gesetzt wird. Dadurch wird der Dosierzylinder 15 gefüllt und der Kolben 16 in seine oberste Stellung bewegt. Wenn dieser Kolben in seiner obersten Stellung angelangt ist, schließt das Anzeigeelement 67 einen weiteren Kontakt 75 am Träger 65, durch den ein Relais b betätigt wird. Falls das An-Zeigeelement gemäß F i g. 1 einen Überweg macht, kann dieser Kontakt in der entsprechenden Endstellung des Anzeigeelements jenseits der Null-Stellung angeordnet sein. Dieses Relais b ist vorzugsweise ein Verzögerungsrelais und kann nun über einen Kontakt B1 den Zweiwegehahn wieder in seine Auslaßstellung mit Hilfe einer Umschaltwlfcklung 76 zurückschalten. Wenn die nächste Flüssigkeitsmenge abgegeben werden soll, wird mit Hilfe einer Öffnungswicklung 77 das Auslaßventil geöffnet, so daß nun wiederum eine dosierte Flüssigkeitsmenge durch die Düse 40 ausgegeben wird.

Zur Umschaltung des Zweiwegehahns von der Füllstellung in die Auslaßstellung ist noch ein weiterer Kontakt A 2 mit einer entsprechenden Umschaltwicklung 78 vorgesehen, die ebenfalls über das Relais Λ betätigt wird. Auch hier kann eine gewisse Verzögerung vorteilhaft sein, um sicherzustellen, daß die öffnung des Auslaßventils erst nach vollständigem Umschalten des Zweiwegehahns geschieht.

Claims (9)

Patentansprüche:

1. Dosiergerät zum dosierten Ausgeben eines in einem Vorratsgefäß befindlichen flüssigen Materials mit einem Dosierzylinder, dessen Kolben unter der Wirkung einer Pumpe hin und her bewegbar ist, wobei der Hub des Kolbens die auszugebende Flüssigkeitsmenge bestimmt, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierzylinder (15) im Vorratsgefäß (11) in senkrechter Richtung angeordnet und vollständig im flüssigen Material eingetaucht ist und daß der Dosierzylinder (15) nur einseitig an seinem, unteren Ende mit der Pumpe (36) in Verbindung steht, die in einer ersten Stellung eines Zweiwegehahns (33) Flüssigkeit in den Zylinder (15) bzw. in einer zweiten Stellung dieses Hahns (33) die Flüssigkeit aus dem Zylinder zu einem Auslaßventil (42) fördert.

2. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zweiwegehahn (33) über ein Leitungssystem mit der von der Pumpe (36) zum Auslaßventil (42) führenden Leitung (37) und mit einem Raum unterhalb der untersten Stellung des Kolbens (16) verbunden ist, wobei zwischen dem Auslaßventil (42) und dem Eingang zum Dosierzylinder (15) ein Überdruckventil (69) vorgesehen ist.

3. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosierzylinder (15) unterhalb der obersten Stellung des Kolbens (16) mindestens ein Durchbruch (15 a) zum Vorratsgefäß (11) vorgesehen ist und oberhalb des Kolbens eine Feder, die den Kolben nach dem Umschalten des Zweiwegehahns so weit nach unten drückt, bis die Durchbrüche gerade geschlossen sind.

4. Dosiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierzylinder (15) am Boden einen Anschlag (20) aufweist, gegen den der Kolben (16) in seiner untersten Lage im Abstand vom Zylinderboden (12) anliegt, und daß der Leitungsanschluß vom Überdruckventil (69) aus durch die seitliche Wand des Dosierzylinders (15) unterhalb der untersten Stellung des Kolbens hindurchführt.

5. Dosiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (16) in seiner untersten Lage durch einen Umlaufkanal (22) überbrückt ist und damit die Räume über und unter dem Kolben miteinander verbunden sind.

6. Dosiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anzeigevorrichtung (62) für den Kolbenhub eine Vorrichtung (72, A1, 73) angeordnet ist, die bei Ankunft des Anzeigeelements (67) in einer vor- S bestimmten und verstellbaren Stellung (70) mittelbar oder unmittelbar das Auslaßventil (42) schließt.

7. Dosiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Sehließen des Auslaßventils (42) der Zweiwegehahn (33) sofort oder mit Verzögerung aus der Auslaß- in die Füllstellung umgeschaltet wird. .

8; Dosiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung (75, B1,76) vorgesehen ist, die nach Ankunft des Kolbens (16) in seiner obersten Stellung, also nach Ankunft des Anzeigeelements in seiner Null-Stellung, das Umschalten des Zweiwegehahns (33) sofort oder mit einer Verzögerung bewirkt.

9. Dosiergerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Vorratsgefäß (11) eine Niveauregelung derart aufweist, daß der Dosierzylinder (15) in die Flüssigkeit des Vorratsgefäßes (11) ständig ganz eingetaucht ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen