DE1632054C - Vorrichtung zur Ausgabe von Flüssigkeiten - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aus- dem Querstück angreifenden vertikalen Verbindungsgabe von Flüssigkeiten mit zwei den Durchfluß durch stange durch eine zyklisch arbeitende Nockenantriebseinen Kanal zwischen einer Flüssigkeitsquelle und einrichtung nach oben und unten bewegbar und ist das einer Auslaßöffnung steuernden Ventilen, bei der der erste Ventil in die geschlossene bzw. das zweite Ventil zwischen den beiden Ventilen gelegene Kanal- 5 in die geöffnete Stellung nach oben federvorgespannt, abschnitt mit dem Hubraum einer Pumpe in Verbin- ■ Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die dung steht, die Flüssigkeit über das erste Ventil Nockenantriebseinrichtung auf die Oberseite einer ansaugt und nachfolgend über das zweite Ventil aus- vertikalen Welle, die ein Glied mit über den Außenstößt. . . umfang verlaufender. Mantelkurve zur Auf- und Ab-

Es ist bereits eine Vorrichtung zur Ausgabe von io bewegung des Pumpenkolbens dreht, drehfest aufge-

Flüssigkeiten bekannt, bei der in einen Zylinder mit- setzt; dabei weist sie vorteilhafterweise zwei mit ihren

tels eines'Kolbens eine bestimmte Menge einer ersten Nockenbahnen nach oben gerichtete, gegeneinander

Flüssigkeit, beispielsweise eines Extraktes, eingesaugt ■ verdrehbare, koaxiale Nockenringscheiben auf, die

wird, dann eine bestimmte Menge einer zweiten Flüs- über einen Hebelarm die vertikale Verbindungsstange

sigkeit, beispielsweise Wasser, nachgedrückt wird, die 15 zyklisch niederdrücken, so daß das Niederdrücken in

sich mit.der ersten Flüssigkeit vermischt, und schließ- Abhängigkeit von der Verstellung der Nockenring-

lich das fertige Flüssigkeitsgemisch durch ein zweites scheiben gegeneinander nach Beendigung oder eine

Ventil ausgestoßen wird. vorbestimmte Zeit vor Beendigung des Pumpen-

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur Ausgabe von Ausstoßhubes erfolgt.

Flüssigkeiten bekannt, bei der von einer Förder- 20 Bevorzugt umfaßt das zweite Ventil zwei symme-

schnecke aus einem Trichter herausfließende Poly- irisch zu dem ersten Ventil angeordnete, durch

äthylenkörner durch eine erste Ventileinrichtung in Schraubendruckfedern vorgespannte Ventilstößel, die

einen von einer zweiten Ventileinrichtung abgesperr- jeweils einem Ventilsitz zugeordnet sind,

ten Kanal und einen Hubraum einer Pumpe gefördert Die Erfindung wird im folgenden an Hand der

werden, bis der gesamte Raum gefüllt ist. Danach 25 Zeichnungen beispielsweise beschrieben; in diesen

wird das durch Wärmeeinwirkung verflüssigte Poly- zeigt

äthylen von der Kolbenstange bei geschlossenem Fig. 1 eine teilweise weggebrochene Seitenansicht

ersten Ventil durch das zweite Ventil ausgestoßen, bis einer Ausführungsform der Erfindung, die an einer

der gesamte Hubraum der Pumpe entleert ist. Danach teilweise dargestellten Grundabfüllmaschine ange-

wird die Kolbenstange zurückbewegt und der Vor- 30 bracht ist,

gang beginnt von neuem. · F i g. 2 eine.teilweise weggebrochene Draufsicht der

Bei dieser bekannten Vorrichtung ist die bei jeder Ausführungsform nach Fig. 1,

Pumpenbewegung ausgegebene Materialmenge durch Fig. 3 eine Ansicht von unten entlang Linie 3-3

das Hubraumvolumen der Pumpe vorbestimmt. der Fig. 1,

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer Vor- 35 F i g. 4 eine vergrößerte Teilansicht der F i g. 1, in

richtung der eingangs genannten Gattung, bei der eine der der Kipphebel in seiner Ruhestellung dargestellt

in einem periodischen Betriebsablauf zyklisch abgege- ist,

behc Flüssigkeitsmenge, auf einfache und zuverlässige ' Fig. 5 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 2, in

Weise mengenmäßig variabel.einstellbar ist. der die Nockenwähleinrichtung in einer ihrer End-

Zu diesem Zweck sieht die Erfindung vor, daß die 40 Stellungen dargestellt ist,

beiden Ventile über ein Querstück verbunden gemein- Fi g. 6 eine Ansicht ähnlich der Fig. 5,· in der der

sam zwischen ihren öffnungs- und Schließpositionen Nockenwähler in der entgegengesetzten Endstellung

entgegengesetzt umsteuerbar sind und daß die Phasen- dargestellt ist,

beziehung zwischen der Ausstoßbewegung des Pum- Fig. 7 eine Schnittansicht entlang Linie 7-7 der

penkolbens einerseits und der Öffnungsbewegung für 45 Fig. 2,

das erste Ventil bzw. der Schließbewegung für das Fig. 8 eine Ansicht ähnlich der Fig. 7, in der die

zweite Ventil andererseits verstellbar ist. Über die ■ Teile in einer anderen Stellung zur Darstellung ihrer

Phasenbeziehung zwischen der Pumpenbewegung und Betriebsweise gezeigt sind,

der Ventilbewegung kann auf Grund der Kopplung Fig.- 9 eine Schnittansicht entlang Linie 9-9 der

der beiden Ventile durch ein Querstück das öffnen 5° Fig. 8, ·

des Ansaugventils und das Schließen des Ausstoß- Fig. 10 eine vertikale Schnittansicht entlang Linie

ventils so eingestellt werden, daß es entweder für 10-10 der Fig. 4,

einen vollständigen Ausstoß durch die Auslaßöffnung Fig. 11 eine vertikale Schnittansicht entlang Linie

erst nach Beendigung des Pumpen-Ausstoßhubes oder 11-11 der F i g. 4,

für ein teilweises Ausstoßen durch die Auslaßöffnung 55. Fig. 12 eine vertikale Schnittansicht entlang Linie

eine vorbestimmte Zeit vor Beendigung des Pumpen- 12-12 der'Fig. 8,

-Ausstoßhubes herbeigeführt wird, so daß die rest- Fig. 13 eine vertikale Schnittansicht entlang Linie

liehe Flüssigkeit von der Pumpe durch das Ansaug- 13-13 der Fig. 8,

ventil zur Flüssigkeitsquelle zurückgedrückt wird. Fig. 14 eine Schnittansicht entlang Linie 14-14 der

Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht 60 Fig. 7,

darin, daß die zyklisch arbeitende Ausgabevorrichtung Fig. 15 eine Schnittansicht entlang Linie 15-15 der

zur Abfüllung unterschiedlich großer Flüssigkeits- F i g. 3 und

mengen schnell -durch einfache Verstellung der Fig. 16 eine Ansicht ähnlich der Fig. 15, in der

Phasenbeziehung zwischen der Pumpenbewegung und die Teile in einer anderen Stellung zur Darstellung

der Ventilbewegung ohne das Erfordernis komplizier- 65 ihrer Betriebsweise gezeigt sind,

ter und anfälliger Regelorgane umgestellt werden Nach den Zeichnungen umfaßt eine Grundabfüll-

kann. maschine 21 ein Beschickungsrad 22, welches Löcher

Bevorzugt sind die beiden Ventile mittels einer an 23 zum Halten von Behältern 24 aufweist, die an ver-

schiedenen Stationen, die als Zusatzeinheiten an der Bohrungen 54 durchkreuzt. Die Kammer 66 erstreckt Maschine angeordnet sind, gefüllt und mit Verschlüs- sich nach unten bis unter den Durchlaßkanal 65. Der sen versehen werden. Ein Antriebszahnrad 25 ist in Teil unterhalb des Durchlaßkanals ist etwas größer dem Gehäuse 26 oberhalb des Beschickungsrades 22 bzw. breiter als der Teil oberhalb.des Durchlaßkanals angeordnet. Das Gehäuse 26 ist konstruktionsmäßig 5 und enthält einen Ventilkopf 67, der zwischen einer so ausgelegt, daß es eine Zusatzeinheit 27, die eine oberen Stellung in Dichtungsberührung mit einem Sitz Ausführungsform der Erfindung ist, tragen kann. 68 (siehe Fig. 13) und einer unteren Stellung unter^

Die Einheit 27 weist ein Gehäuse 28 auf, welches halb des Durchlaßkanals 65 (siehe Fig. 14) hin- und an der Oberseite des Gehäuses 26 der Grundabfüll- herbeweglich ist.

maschine angeordnet und an diesem mittels Bolzen 29 io Der Ventilkopf 67 besteht aus einem Stück mit dem befestigt ist. Im Inneren des Gehäuses 28 ist ein ver- unteren Ende eines Stößels 69, dessen oberes Ende 70 tikales Mantelkurvenglied 30 an einer vertikalen durch den Block nach oben hin durchgeführt und mit Welle 31 für eine Drehung mit dieser befestigt. Die dem Zentrum eines Querstücks 71 verbunden ist. Die Welle ist drehbar in Lagern 32 und 33 angebracht äußeren Enden des Querstücks 71 sind an den oberen und ihr unteres Ende weist ein Ritzel 34 auf, welches 15 Enden der Ventilstößel 55 für ein Zusammenwirken mit dem Antriebszahnrad 25 kämmt. Das Mantel- " mit dem Stößel 69 verbunden. Eine den Ventilkopf 67 kurvenglied 30 umfaßt eine über den Umfang verlau- umgebende Dichtung 72 ist in einer ringförmigen Nut fende Ausnehmung 35 nach Art einer Kurvenscheibe, 73 des Blockes angeordnet. Eine weitere, das obere die eine Nockenrolle 36 aufnimmt, welche an einem Ende 70 des Stößels 69 umgebende Dichtung 74 ist in Kreuzkopf 37 angebracht ist. Der Kreuzkopf ist an 20 einer weiteren ringförmigen Nut 75 angeordnet,
vertikal.hin- und hergehenden Stangen 38 in dem Ge- Der Block 52 weist einen Einlaßkanal 76 für die

häuse fest angebracht. Die unteren Enden der Stan- auszugebende Flüssigkeit auf, der in Verbindung mit gen 38 sind in Führungsbuchsen 39 beweglich gelagert, dem oberen Teil der Kammer 66 steht. Das äußere die an dem Gehäuse 28 befestigt sind, und die oberen Ende des Einlaßkanals 76 weist eine ringförmige Enden erstrecken sich nach oben durch Führungs- 25 Öffnung auf, mit der er mittels einer Kupplungsbuchsen zur Außenseite des Gehäuses und sind mittels klemme 79 an ein Auslaßrohr 77 eines Flüssigkeits-Bolzen 42 an einer Kopfplatte 41 befestigt. Die Kopf- tanks 78 gekoppelt werden kann. Ein Flansch 80 des platte 41 erstreckt sich nach außen und ist an dem Tanks ist in einen Stift 81 einer Konsole 82 zur Halteoberen Ende einer vertikalen Verbindungsstange 43 rung eingehängt.

mittels eines Bolzens 44 angebracht. Das untere Ende 3° Das Querstück 71 ist an dem unteren Ende einer 45 der Stange 43 weist eine Aussparung auf und ist Stößelstange 83 angebracht, deren oberen Ende in mittels einer Mutter 47 an einer horizontalen Quer- einer Hülse 84 in der Konsole 82 gleitend angeordnet stange 46 befestigt. Die äußeren Enden der Quer- ist.

stange 46 sind jeweils an den ausgesparten Enden 48 Die Stößelstange 83 wird nach unten entgegen der

zweier Pumpenkolbenstangen 49 angebracht. Die 35 Wirkung der Federn 57 durch einen Kipphebel 84 unteren Enden dieser Kolbenstangen weisen jeweils bewegt, der an einer Kipphebelwelle 85 in einem die Form von im Abstand angeordneten ringförmigen Jochbügel 85 A gelagert ist, der an der Platte 53 an-Flanschen 50 auf, die Abdichtungsringe 50 A um- gebracht ist. Das äußere Ende des Kipphebels 84 trägt spannen, die jeweils an den Wänden zweier Zylinder- einen Kopf 86 aus-Nylon oder einem anderen verbohrungen 51 eines Blockes 52 gleitend angreifen und 40 schleißfesten Material, der in Berührung mit dem an diesen entlang hin- und herbeweglich sind. Der oberen Ende der Stößelstange 83 steht. Der Kopf 86 ₍Block 52 ist an einer herabhängenden Platte 53 des ist in einen Halter 87 eingesetzt, der in eine Öffnung Gehäuses 28 durch geeignete Mittel, wie durch ein 88 des Kipphebels 84 geschraubt ist.
übliches Nockenschloß 53 A befestigt. Das entgegengesetzte Ende des Kipphebels weist

Der Block 52 weist ein Paar von Zylinderbohrun- 45 eine Nockenfolgerolle 89 auf, die normalerweise in gen 54 auf, die von den Zylinderbohrungen 51 nach Berührung mit einem sich drehenden Nocken 90 steht, außen versetzt sind. Die Bohrungen 54 nehmen Ventil- Der Nocken 90 weist einen äußeren Abschnitt 91

spindeln bzw. Ventilstößel 55 auf, deren untere Enden und einen inneren Abschnitt 92 auf, die konzentrisch in ihren unteren Stellungen mit Ventilsitzeh 56 (siehe in bezug aufeinander an einer oberen Verlängerung 93 Fig. 14) in Berührung treten. 5° der Welle 31 angebracht sind, die sich bis über das

Die Ventilstößel 55 sind in eine obere Stellung Lager 32 erstreckt. Der äußere Abschnitt 91 weist durch Schraubenfedern 57 vorgespannt, die zwischen eine Nabe auf, die im Paßsitz auf dem Ende der Ver-Bundringen 58 der Stößel und ringförmigen Schultern längerung 93 sitzt. Der innere Abschnitt 92 weist 59 der Bohrungen 54 angeordnet sind. In ringfönni- einen Nabenabschnitt 95 auf, mittels dem er an der gen Nuten 60 der Schultern 59 sind Abdichtungs-O- 55 Verlängerung durch einen Klemmbolzen 96 befestigt Ringe 61 eingesetzt. Es sind ebenfalls an den oberen ist. Durch diese Nockeneinrichtung kann das zyklische Enden der Stößel oberhalb der Bundringe 58 Arbeitsspiel des Kipphebels 84 durch Änderung der Abdichtungs-O-Ringe 62 vorgesehen. Drehstellungen des inneren und äußeren Abschnittes

Die Ventilsitze 56 sind an den oberen Enden von 91 und 92 relativ zueinander variiert werden. In den Durchgängen 63 angeordnet, die entlang dem unteren 60 in Fi g. 5 gezeigten Positionen hält beispielsweise der Teil des Blockes 52 zu Auslaßöffnungen 64 oder zu Kipphebel über einen größeren Teil einer jeden Dreirgendeiner anderen gewünschten Form von Abgabe- hung des Nockens die Stößelstange 83 entgegen der düsen führen. Wirkung der Federn 57 nach unten, was zu einer

Oberhalb der Ventilsitze 56 erstreckt sich ein hori- größeren, bei jedem Arbeitsspiel ausgegebenen Flüszontaler Durchlaßkanal 65 quer über den Block und 65 sigkeitsmenge führt. Bei der in Fig. 6 gezeigten steht mit dem unteren Teil der Bohrungen 54 in Ver- Position ist eine kürzere Öffnungszeit vorgesehen, was bindung. Der Durchlaßkanal 65 wird von einer verti- zu einer geringeren, bei jedem Drehspiel des Nockens kalen Zylinderkammer 66 in dem Block zwischen den 90 ausgegebenen Flüssigkeitsmenge führt.

Die relativen Stellungen der Nockenabschnitte 91 und 92 werden verändert, indem der Bolzen 96 einfach gelöst, die Abschnitte in die gewünschten relativen Stellungen gebracht und dann der Bolzen wieder festgezogen wird. Der Nabenabschnitt 95 des Nockenabschnittes 92 weist, eine Skala 97 auf, und der Nockenabschnitt 91 weist einen Zeiger in Form eines horizontalen Stiftes 98 auf, der nach innen in den Bereich der Skala vorspringt, um die verschiedenen relativen Stellungen anzuzeigen und eine Einstellung in gewählte Stellungen zu ermöglichen, wenn einmal eine Eichung durchgeführt ist. Der ,innere Nockenabschnitt 92 trägt ebenfalls ein Paar von vertikalen Anschlagstiften 99 und 100, die mit dem Stift 98 an den Einstellungsgrenzen in Berührung treten. ,.

Der Kipphebel 84 weist ein Loch 101 auf, durch das sich die Verbindungsstange 43 hindurcherstreckt. Das Loch, ist für einen Spielraum für die Verbindungsstange in allen Stellungen des Kipphebels genügend weit.

Ein Niederhaltehaken 102 ist an einer Querwelle 103 befestigt, die von Seitenplatten 104 der Konsole 82 getragen wird. Der Haken 102 kann in einer Stellung-an einem Finger 105 angreifen, der von dem Kipphebel 84 getragen wird (siehe Fig. 4), um dadurch die Nockenfolgerolle 89 außer Eingriff von dem Nocken 90 zu halten, wodurch die Vorrichtung abgestellt wird. In seiner Freigabestellung (siehe Fig. 1) wird der Finger 105 nicht von dem Haken gehalten und bewegt sich frei von diesem. Ein Kurbelhebel 106 besteht aus einem Stück mit der Querwelle 103 und dient für eine manuelle Einstellung des Hakens zwischen dessen Eingriffs- und Freigabestellung.

■ Beim Betrieb wird die auszugebende Flüssigkeit in den Tank 78 eingebracht, aus dem sie auf Grund der Schwerkraft durch das Rohr 77 in den Durchlaßkanal 76 und die Kammer 66 fließt. Von der Kammer 66 wird die Flüssigkeit durch die Auslaßöffnungen 64 durch die Pumpentätigkeit der Kolbenköpfe 50 dosiert und die Ventiltätigkeit des Ventilkopfes 67 in der Kammer 66 und der Ventilstößel 55 relativ zu den Ventilsitzen 56 gesteuert.

Bei dem Aufwärtshub der Kolbenköpfe 50 befindet sich der Ventilkopf 67 in seiner unteren Stellung außer Eingriff von dem Sitz 68, wodurch Flüssigkeit in der Kammer 66 durch den Durchlaßkanal 65 in die Pumpenzylinder 51 gezogen wird. Beini Abwärtshub der Kolbenköpfe 50 werden die Ventilstößel 55 aus ihren Sitzen herausgehoben und wird der Ventilkopf 67 in "Eingriff mit dem Sitz 68 gebracht, wodurch ein Flüssigkeitsstrom zurück in den Einlaßkanal 76 blockiert wird und die Flüssigkeit zwangläufig in "die nun offenen Kanäle 63 in die Auslaßöffnungen 64 fließt.

"Durch eine Einstellung der relativen Stellungen des inneren und äußeren Nockenabschnittes 91 und 92 wird die Tätigkeit des Ventilkopfes 67 vorgestellt oder verzögert, wodurch sich eine größere oder kleinere ausgegebene Flüssigkeitsmenge ergibt. Eine geringere Menge wird durch eine vorgestellte Betätigung des Ventilkopfes 67 nach unten erreicht, wodurch im Effekt ein Teil der Flüssigkeit von den Pumpenzylindern 51 zurück in den Durchlaßkanal 76 anstatt in die Durchlaßkanäle 63 geleitet wird.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur Ausgabe von Flüssigkeiten mit zwei den Durchfluß durch einen Kanal zwischen einer Flüssigkeitsquelle und einer Auslaßöffnung steuernden Ventilen, bei der der zwischen den beiden Ventilen gelegene Kanalabschnitt mit dem Hubraum einer Pumpe in Verbindung steht, die Flüssigkeit über das erste Ventil ansaugt und nachfolgend über das zweite Ventil ausstößt, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (55, 67) über ein Querstück (71) verbunden gemeinsam zwischen ihren öffnungs- und Schließpositionen entgegengesetzt umsteuerbar sind und daß die Phasenbeziehung zwischen der Ausstoßbewegung des Pumpenkolbens (50) einerseits und der Öffnungsbewegung für das erste ,Ventil (67) bzw. der Schließbewegung für das zweite Ventil (55) andererseits verstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (55, 67) mittels einer an dem Querstück (71) angreifenden, vertikalen Verbindungsstange (83) durch eine zyklisch arbeitende Nockenantriebseinrichtung (90) nach oben und unten bewegbar sind und daß das erste Ventil (67) in die geschlossene bzw. das zweite Ventil (55) in die geöffnete Stellung nach

' oben federvorgespannt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Nockenantriebseinrichtung (90) auf die Oberseite einer vertikalen Welle (31), die ein Glied (30) mit über den Außenumfang verlaufender Mantelkurve (35) zur Auf- und Abbewegung des Pumpenkolbens (67) dreht, drehfest aufgesetzt ist und zwei mit ihren Nockenbahnen nach oben gerichtete, gegeneinander verdrehbare, koaxiale Nockenringscheiben (91, 92) aufweist, die über einen Hebelarm (84) die vertikale Verbindungsstange (83) zyklisch niederdrücken.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Ventil (55) zwei symmetrisch zu dem .ersten Ventil (67) angeordnete, durch Schraubendruckfedern (57) vorgespannte Ventilstößel (55) umfaßt, die jeweils einem Ventilsitz (56) zugeordnet sind.

Hierzu! Blatt Zeichnungen