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"Verbesserungen an Hengendosierungsmaschinen zum Abmessen von flüssigen
oder halbflüssigen Stoffen".
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Es ist bei fachleuten bekannt, dass eine der wichtigsten Fragen bei
der Gestaltung von. Mengendosierungsmaschinen für flüssige und halbflüssige Stoffe
nicht nur das Abmessen und Abgeben einer genau bestimmten Dosis, sondern vielmehr
das Einstellen der Abgabe betrifft, welches derart herbeigeführt wenden muss, dass
ein weiteres Abfliessen unmöglich ist, und jedes unerwünschte Ablaufen oder Durchsickern
grundsätzlich vernindert wird.
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Erfüllung dieser Bedingungen muss trotz des immerfort gesteigerten
Abgabetempos neuzeitlicher Dosierungsmaschinen, und trotz der immer grösseren Anforderungen,
die daran gestellt werden, grundsätzlich gesichert sein. Heutzutage wird gefordert,
dass dieselbe Dosierungsmaschine, ohne Mühe und wirksam, nicht nur zum Abgeben von
stoffen mit den verschiedensten Viskositätswerten, sondern auch, nach Massgabe des
Inhalts der verschiedenen anzufüllenden Lberlcilter, zum Abgeben von verschiedenen
Mengen angepasst, bzw. eingestellt werden kann. Ferner ist es wichtig dass solche
Leistungen in erhöhtem Tempo und unter Bedingungen äusserer Reinlichkeit geleistet
werden.
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Die vorliegende ERfindung betrifft Verbesserungen an Mengendesierungsmaschinen,
wodurch sämtliche vorerwähnte
Bedingungen grundsätzlich erfüllt
werden, wobei die Leistungen in Bezug auf die üblichen Dosierungsmaschinen wesentlich
gesteigert werden können.
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Eine erste Verbesserung ist in der Gestaltung des Kopfes der Dosierungsmaschine
zu erblicken, welcher zwei Klappen oder Ventile enthält, die mit der Saug- und Druckanordnung
derart zusammenwirken, dass das Öffnen des Zufuhr- oder Eintrittsventils für flüssige
oder halbflüssige toffe im erwähnten Messkopf durch die Saugphase der erwähnten
Anordnung, und das Offnen des Abfuhrventils durch die Druckphase dieser Anordnung
beeinflusst wird.
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Eine andere Verbesserung ist darin zu erblicken, dass man die erwähnten
Ventile in ihrer Wirkung voneinander abhängig macht, wobei gemäss einer besonderen
Ausbildung der Erfindung diese Ventile, z .Bsp. indem man sie auf einer gemeinsamen
Spindel oder Stange befestigt, kraftschlüssig liteinander verbunden sein können.
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Eine weitere Verbesserung liegt in der besonderen Gestaltung der
Getriebe oder Mechanismen, wodurch die Achsialbewegungen der erwähnten Ventile gesteuert
werden, wobei diese Gestaltung so getroffen ist, dass diese Achsialbewegungen in
Bezug aufeinander mit einer geringen Phasenverschiebung stattfinden, derart dass
das Eintrittsventil knapp vor dem Öffnen des Abtlussventils geschlossen wird.
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Eine weitere Verbesserung ist auch darin zu erblicken, dass das Mündungsstück
des Dosierungskopfes wie auch das des Abflussventils auswechselbar ausgeführt id,
so dass diese Teile schnell und leicht durch andere, nach Massgabe des jeweils
abzugebenden
Stoffs bestimmte, ersetzt werden können.
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Ferner ist eine Verbesserung auch darin zu erblicken, dass die erwähnten
Ventile vollkommen reibungslos arbeiten, derart, dass die Ventil-körper und -sitze
sogar nach langJähriger Benutzung keine Abnutzung aufweisen und die Dosierungsmaschine
unter gleichbleibenden Bedingungen weiterarbeiten kann, welche Bedingung bei Maschinen
dieser Art unerlässlich ist.
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Diese Verbesserungen können unter den verschiedensten Formen in jIengendosierunsmaschinen
jeder Art eingeführt, und nach Massgabe der jeweiligen Anwendungen leicht angepasst
werden.
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Als Beispiele sollen ohne Jegliche Einschränkung des Erfindungsumfangs
zwei bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsmässig verbesserten Anordnung mehr
in Einzelheiten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachstehend erörtert
werden; es zeigen: Abbildung 1 einen erfindungsmässigen Dosierungskopf in senkrechtem
Schnitt, mit dem Kolben in der Anfangsstellung der Saugphase; Abbildung 2 eine Querschnittsdarstellung
ähnlich Abbildung 1, wobei die verschiedenen beweglichen Teile sich in der Anfangsstellung
der Abfuhrphase befinden; Abbildung 3 eine in Bezug auf Abbildung 1 abgeänderte
Ausführung in senkrechtem Schnitt, mit den beweglichen Teilen in der Anfangsstellung
der Saugphase; Abbildung 4 eine Querschnittsdarstellung ähnlich hbbildung 3, wobei
die beweglichen Teile sich Jedoch in der Anfangsstellung der Abfuhrphase befinden.
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Die in Abbildungenlund 2 dargestellte Anordnung besteht hauptsächlich
auseinem Eingabetrichter 1, worin der abzugebende flüssige oder halbflüssige Stoff
2 eingebracht wird; abfuhrseitig ist dieser Trichter 1 mittels eines Klemmrings
5 mit Schraubengewinde 6 mit einem Ventilgehäuse 4 verbunden.
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Zwischen dem Boden des Trichters 1 und dem erwähnten Ventilgehäuse
4 ist eine Platte 7 mit konischem Sitz 8 angeordnet, welche als Ventilsitz des Eintrittsventils
9 wirksam ist.
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Im unteren Ende des erwähnten Ventilgehäuses 4 ist Innengewinde 10
vorgesehen, worin ein I : Iündungsteil 11 eingeschraubt werden kann, wobei zwischen
diesem Mündungsteil 11 und dem Ventilgehäuse Lt eine Platte oder Scheibe 12 angeordnet
ist, welche der Ventilspindel 13 zur Führung dient, und worin mehrere Abfuhröffnunen
14 vorgesehen sind.
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Am unteren Ende weist dieses Mundstück 11 einen konischen Sitz 15
auf, -der mit einem Aus las sventil 16 zusammenwirken kann, welcher am freien Ende
der erwähnten Ventilspindel 13 befestigt ist. Auf dieser Ventilstange 13 sitzt ebenfalls
das erwähnte Einlass ventil 9.
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Im dargestellten Beispiel besteht die Ventilstange 13 aus zwei Teilen,
wobei der untere Teil am oberen Ende ein Schraubloch 17 aufweist, während der obere
Teil, worauf das erwähnte Einlassventil 9 befestigt ist, am unteren Ende Drahtgewinde
18 aufweist, womit er in das erwähnte Schraubloch 17 eingeschraubt werden kann.
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Schliesslich ist im erwähnten Ventilgehäuse 4 eine-seitliche Offnung
19 angeordnet, die am freien Ende eines Zylinders 20 mit Kolben 21 angeschlossen
ist.
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Die Wirkung des Dosierungskopfes ist sehr einfach; Die Ventilstange
13 kann in beliebiger geeigneter Weise, z. Bsp. mechanisch, elektrisch, elektromagnetisch,
pneumatisch oder hydraulisch angetrieben werden, während auch der Kolben 21 in jeder
beliebigen Weise angetrieben werden kann.
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Wenn das Ventilgehäuse 4, das Mundstück 11, die Oeffnung 19 und der
tote Raum vor dem erwähnten Kolben 21 völlig mit dem abzugebenden Stoff gefüllt
sind (siehe Abbildung 1), wobei der Kolben 21 sich in seinem vorderen Totpunkt befindet
und die Auslassklappe 16 geschlossen, die Einlassklappe 9 jedoch geöffnet ist, wird
der Kolben 21 in der Richtung des Pfeils F1 verschoben, wodurch eine gewisse enge
des abzugebenden Stoffs 2 über die Einlassklappe 9 angesogen wird, welche dem Produkt
der Hublänge des erwähnten Kolbens 21 und der Oberfläche des Kolbens gleich ist.
Nachdem der Kolben in seinem hinteren Totpunkt angekommen ist, wird die erwähnte
Ventilstange 13 so ungesteuert, dass die Einlassklappe 9 auf den Sitz 8 gedrückt
wird, während zugleicherzeit die Auslassklappe 16 geöffnet wird; beide Vorgänge
werden durch eine einzige Bewegung der Ventilstange 13 hervorgerufen. Sodann wird
der Kolben 21 in entgegengesetzter Richtung in Bezug auf die Pfeilrichtung Pl verschoben,
derart, dass die erwähnte angesaugte Menge des abzugebenden Stoffs 2 durch die erwähnten
Löcher 14 in der Platte 12 hindurchgepresst wird und durch die c)ffnung im Sitz
15 am Ende des Mündungsteils 11 in ein darunter bereitgestelltes Gefäss, z, Bsp.
eine Dose, Flasche oder dergleichen abfliesst.
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Nach Abgabe der so abgemessenen Menge wird die Ventilstarr ge 13
wieder so umgesteuert, dass nun die Auslassklappe 16 auf
ihren Sitz
15 aufgedrückt und dadurch die Abfuhröffnung einwandfrei und wirksam abgeschlossen
wird, während zugleicherzeit die Einlassklappe von ihrem Sitz 8 abgehoben wird,
wodurch nun das Ventilgehäuse 4 wiederum mit dem Trichter 1 in Verbindung gesetzt
wird.
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Das Absperren der Auslassklappe 16 geschieht mit grosser Geschwindigkeit,
wobei sowohl die Klappe 16 wie auch der Sitz 15 so ausgestaltet sind, dass eine
vollständige Sperrung ohne jegliche Undichtheit gesichert wird.
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Der Kolben 21 saugt nun wieder eine neue Stoffmenge 2 an welche anschliessend,
in der oben beschriebenen Weise, in ein unter dem mundstück 11 bereitgestelltes
Gefäss gepumpt wird.
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Wie aus den Abbildungenlund 2 ersichtlich können das Mundstück 11
und die Auslassklappe 16 in einfacher Weise durch ein anderes ilundstück mit zugehöriger
Auslassklappe ersetzt werden, wenn dieses nach Massgabe der Art des abzugebenden
Stoffs bzw. der Offnung der aufzufüllenden Dosen oder Flasschen notwendig oder erwünscht
ist.
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Abbildungen 3 und 4 stellen eine abgeänderte Ausführungsform dar.
Hierin findet man wieder den Trichter 1, der mittels eines Klemmrings 5 am Ventilgehäuse
4 befestigt ist, wobei in der Platte 7 ein Sitz 8 für das Einlassventil 9 angeordnet
ist, welches in diesem Fall auf einer Ventilstange 22 sitzt; in derselben Platte
7 ist eine Offnung bzw. eine Nabe 23 zur Fuhrung einer zweiten Ventilstange 24 vorgesehen,
welche das erwähnte Auslassventil 16 trägt, welches mit dem in Mundstück 11 angeordneten
Sitz 15 zusammenwirkt. Zwischen dem itund5tück 11 und dem Ventilgehäuse 4 ist in
diesem Fall ebenfalls eine Platte oder Scheibe 12 angeordnet worin mehrere Durchgänge
oder Löcher 14
ausgespart sind.
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Das Ventilgehäuse 4 besitzt auch in diesem Fall wieder eine seitliche
Offnung 19, woran ein Zylinder 20 mit wagerecht verschiebbarem Kolben 21 angeschlossen
ist.
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Die Wirkung der Anordnung nach Abbildungen 3 und 4 ist nahezu dieselbe
wie im vorhergehenden Ausführungsbeispiel.
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In diesem Fall wird die Auslassklappe 9 geöffnet, damit der im Trichter
1 befindliche abzugebende Stoff in das Ventilgehäuse Lt einfliessen kann. Durch
eine entsprechende Verschiebung des Kolbens 21 in der Richtung des Pfeils F1 wird
auch'hier eine vorbestimmte Menge des abzugebenden Stoffs 2 in das Ventilgehäuse
4 eingesogen.
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Sodann schliesst man die erwähnte Einlassklappe 9 und öffnet man
die Auslassklappe 16, wonach der Kolben 21 in der dem Pfeil Fl ent-gegengesetzten
Richtung derart verschoben wird, dass die angesaugte Stoffmenge durch die Offnung
15 des Mundstücks 11 hinausgepresst wird und in ein unter diesem Mundstück bereitgestelltes
Gefäss einfliesst.
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In diesem Fall werden die beiden Klappern 9 und 16 je getrennt, bzw.
uber die Ventilstangen 22 und 24, umgesteuert, wobei also dadurch, dass die Klappen
9 und 16 unabhängig voneinander jeweils im richtigen Augenblick geschlossen, bzw.
geöffnet werden konnen, die Möglichkeit geschaffen wird, den Ablauf jeder einzelnen
Aurnahme- und Abgabefölge möglichst günstig zu gestalten. Insbesondere ergibt sich
daraus die Möglichkeit, die Einlassklappe vollständig abzusperren, ehe die Auslassklappe
geoffnet wird.
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Selbstverständlich kann die Steuerung der Klappen 9 und
16
in jeder geeigneten Weise gestaltet werden.
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Das Mund stück 11 wie auch die Klappe 16 mit der entsprechenden Ventilstange
24 können genau wie im vorigen Beispiel leicht und bequem ausgewechselt werden.
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In den beschriebenen Ausführungsformen wurden die Ein-und Auslassklappen
mittels Achsialverschiebung gesteuert, wobei der Antrieb von oben aus wirksam war.
Es ist jedoch genau so gut möglich, einen solchen Antrieb auf der Seite des Ventilgehäuses
anzuordnen.
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Zwecks Regelung der Abgabe, bzw. der jeweils abgegebenen Menge, nach
Massgabe des Inhalts der aufzufüllenden Gefässe ist die Hublänge des Kolbens 21
einstellbar gedacht.
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Der Durchmesser der Einlassöffnung soll dem Durchmesser der Auslassöffnung
mindestens gleich oder grösser sein, damit die abzugebende Menge aus dem Trichter
1 leicht in das Ventilgehäuse 4 einfliessen kann.
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Die erfindungsmässigen Verbesserungen beschränken sich keineswegs
auf die als Beispiele beschriebenen und dargestellten Ausführungen; ohne den Rahmen
der Erfindung zu überschreiten können sie in den verschiedensten Gestaltungen und
in verschiedenen Abmessungen verwirklicht werden.