DE19714328C1 - Andockvorrichtung für ein Produktstrom-Steuerungsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Andockvorrichtung für ein Produktstrom-Steuerungsventil, insbesondere ein Magnetventil, in einer Dosiereinrichtung mit einer Vielzahl von Dosierventilen zur kontrollierten Abgabe von verschiedenen Flüssigkeitskomponenten in einen Mischbehälter.

Zur Herstellung von Flüssigkeitsmischungen, wie Parfümen, Aromen, Farben oder dgl., bestehend aus einer Vielzahl unterschiedlicher Komponenten, werden in der Praxis gravimetrisch oder volumetrisch arbeitende Dosiereinrichtungen mit teilweise bis zu 500 Dosierventilen eingesetzt. Bei einem Mischvorgang werden die Flüssigkeitskomponenten aus einem Vorratsbehälter über eine Produktleitung mit endseitigem Dosierventil in einen Mischbehälter kontrolliert abgegeben. Abhängig von der Anzahl der Komponenten kann eine Dosiereinrichtung bis zu 500 Dosierventile haben. Da jedes Dosierventil üblicherweise aus einem ein- oder mehrstufigen Druckzylinder und einem vorgeschalteten Magnetventil als Steuerungsventil besteht, ist die Anschaffung solcher Dosiereinrichtungen mit erheblichen Investitionskosten verbunden.

Die Anordnung der Dosierventile in der Dosiereinrichtung ist kreisförmig, linear oder auch frei wählbar, jedoch durch die Abmessung der zu befüllenden Gefäße begrenzt. Die Steuerungsventile sind entweder direkt am Druckluftzylinder des einzelnen Dosierventiles, oder aber in einem separaten Schaltschrank untergebracht. Die Anbringung der Steuerungsventile direkt an dem Dosierventil ist nur bei Anlagen, welche nicht den besonderen Auflagen des Explosionsschutzes unterliegen, erlaubt, jedoch gestaltet sich die direkte Anbringung aufgrund von Platzproblemen schwierig. In Anlagen, die den Explosionsschutzbestimmungen unterliegen, sind die Steuerungsventile in einem Schaltschrank im explosionsgeschützten Bereich angeordnet, was mit einer gesonderten elektrischen Verkabelung sowie einer aufwendigen Verschlauchung von jedem Steuerungsventil zu dem jeweiligen Dosierventil verbunden ist. In der Regel werden mehrere Schläuche zu einem zusammengefaßt, so daß die Übersichtlichkeit fehlt.

In dem Gebrauchsmuster G 92 09 384.1 ist eine Abgabeeinrichtung mit einem Abkopf für verschiedene Flüssigkeiten beschrieben. Für jede abzugebende Flüssigkeit ist im Abgabekopf ein pneumatischen Dosierzylinder mit einem 2/2-Ventil zur Steuerung des Dosierzylinders für die Flüssigkeitsabgabe vorgesehen. Die Anschaffung solcher Abgabeeinrichtungen ist aufgrund der hohen Anzahl von Steuerungsventilen kostenintensiv.

Weiterhin ist aus der DE-OS 37 09 554 eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Dosieren und Mischen von Flüssigkeitsmischungen in zwei Mischbehältern bekannt, welche für jede Flüssigkeitskomponente eine eigene Dosiereinrichtung mit einem Dosierzylinder und zwei zugeordneten, den Dosierzylinder schaltenden Steuerzylindern aufweist. Eine derartige Dosiereinrichtung ist aufgrund ihres großen Platzbedarfes nur zum Einsatz in Dosieranlagen zur Herstellung von aus wenigen Komponenten bestehenden Flüssigkeitsmischungen geeignet.

Die bekannten Dosiereinrichtungen haben daher den Nachteil hoher Kosten und eines großen Installationsaufwandes, wodurch auch Probleme bei der Wartung und Reparatur der Dosiereinrichtung auftreten, da eine eindeutige visuelle Zuordnung der einzelnen Dosierventile zu dem jeweiligen Steuerungsventil nicht gewährleistet ist.

In dem Aufsatz "Dosieren in der Verfahrenstechnik" in der Zeitschrift wägen+dosieren, 2/1981, S. 57 ff., wird ein kontinuierliches Verfahren zum Dosieren von mehreren Komponenten in einer Mehrkomponenten-Dosiernanlage aufgezeigt, welches mit einer digatalen Regelung arbeitet.

Um die bestehenden Probleme zu lösen, ist es Aufgabe der Erfindung, eine Andockvorrichtung für ein Produktstrom- Steuerungsventil, insbesondere ein Magnetventil, in einer Dosiereinrichtung mit einer Vielzahl von Dosierventilen zu schaffen, die einfach, kostengünstig und überwiegend aus handelsüblichen Bauteilen zusammensetzbar ist und eine stark reduzierte Anzahl an kostenintensiven Steuerungsmittel erfordert.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeitskomponenten in einen Mischbehälter zu verbessern, bei dem jedes einzelne Dosierventil, abhängig von der Rezeptur der Flüssigkeitsmischung, direkt und zentral ansteuerbar ist.

Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die sich an diesen Patentanspruch 1 anschließenden Unteransprüche beinhalten Gestaltungsmerkmale, welche vorteilhafte und förderliche Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.

Die verfahrenstechnische Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Patentansprüche 17 oder 18 gelöst.

Wesentlicher Bestandteil der erfindungsgemäßen Andockvorrichtung ist ein auf einer Führungsschiene in Längsrichtung der Dosiereinrichtung verschiebbar gelagerter Schlitten mit einem Stellzylinder und einem andockseitig an seiner Kolbenstange angeordneten Kupplungs- und/oder Verbindungsstück. Der Stellzylinder ist vorzugsweise von einem pneumatischen Zylinder gebildet, der beim Ausfahren das Kupplungs- und Verbindungsstück in die Andockstellung an die Führungsschiene bringt und beim Einfahren mit Hilfe einer Rückstellfeder das Kupplungs- und Verbindungsstück in seine Ausgangsstellung zurückverfährt. Mit Hilfe der Andockvorrichtung wird für jede Abgabe einer Flüssigkeitskompnente eine einfach lösbare Verbindung zwischen dem Steuerungsventil und dem vorgegebenen Dosierventil hergestellt, so nur ein einziges Steuerungsventil zur Steuerung alle Dosierventile benötigt wird.

Bei einer ersten Ausführungsform der erfinderungsgemäßen Andockvorrichtung hat die Führungsschiene in Längsrichtung gleichmäßig zueinander beabstandete Durchgangsbohrungen sowie an ihrer der längsseitigen Andockseite gegenüberliegenden Längsseite einen Anschluß für eine Druckluftableitung zu einem der Dosierventile. Als Kupplungsgegenstück dient das Verbindungsstück in Form einer Andockplatte, welche mindestens eine sich in der Andockstellung an eine der Durchgangsbohrungen der Führungsschiene anschließende Winkelbohrung und an der Winkelbohrung einen stirnseitigen Anschluß für eine Druckluftzuleitung zu dem Steuerungsventil aufweist. In der Andockstellung preßt der Stellzylinder die Andockplatte kraftschlüssig gegen die Führungsschiene, so daß zwischen dem Steuerungsventil und dem Dosierventil eine durchgehende Verbindungsleitung entsteht. Anschließend steuert das Steuerungsventil das Dosierventil an; hierbei verfährt das Dosierventil von seiner Schließstellung in eine Abgabestellung, in der eine bodenseitige Abgabedüse geöffnet ist.

Durch die erfindungsgemäße Andockvorrichtung ist die Anzahl der benötigten Magnetventile erheblich reduziert, was sich vorteilhaft in einem geringeren Installationsaufwand und niedrigeren Kosten niederschlägt.

Während des Mischvorganges der Flüssigkeitsmischung wird der Schlitten nacheinander für die durch das Rezepturprogramm vorgegebene Dosierung der einzelnen Flüssigkeitskomponente an die entsprechende Position der Führungsschiene verfahren. Dann wird das Verbindungsstück quer zur Schienenlängsrichtung in die Andockstellung auf die jeweilige Durchgangsbohrung verschoben. Nun liegen die Durchgangsbohrung der Führungsschiene und die Winkelbohrung des Verbindungsstückes deckungsgleich übereinander und eine durchgängige Verbindungsleitung von dem Steuerungsventil zu dem vorgegebenen Dosierventil ist hergestellt. Das Steuerungsventil arbeitet als Druckluftventil und steuert das Dosierventil zur Flüssigkeitsabgabe an.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Andockvorrichtung hat das Verbindungsstück mehrere nebeneinander und/oder hintereinander angeordnete Winkelbohrungen mit je einem angeschlossenen Steuerungsventil, in der Andockstellung übergreift das Verbindungsstück mehrere ein- oder mehrreihig nebeneinander liegende Durchgangsbohrungen der Führungsschiene. In der gleichen Position der Andockvorrichtung können daher durch die Ansteuerung der entsprechenden Dosierventile aufeinanderfolgend die Dosierungen verschiedener Flüssigkeitskomponenten vorgenommen werden, ohne daß der Schlitten in eine neue Position verfahren werden muß.

Bei einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Andockvorrichtung ist das Steuerungsventil als flüssigkeitsdurchströmtes Tellerventil ausgeführt und bildet gleichzeitig das Dosierventil. Vorteilhafterweise sind an der Andockseite der Führungsschiene in Längsrichtung regelmäßig zueinander beabstandet Magnetventilkörper festgelegt, die jeweils einen beweglichen, einen Andockzapfen bildenden Anker mit einem Ventilteller und an der der Andockseite gegenüberliegenden Bodenseite zwei nebeneinander angeordnete Anschlußbohrungen für eine Produktzuleitung und eine Produktableitung aufweisen. Das Kupplungsstück an dem Stellzylinder wird von einem Kupplungstopf mit einer in der Andockstellung auf den Andockzapfen einer der Magnetventilkörper aufgesteckten Spule gebildet. In der Andockstellung bilden der Magnetventilkörper mit dem Andockzapfen zusammen mit dem Kupplungstopf das Steuerungs- und Dosierventil, da dann der Kupplungstopf kraft- und formschlüssig auf dem Andockzapfen aufgesteckt. Bei dieser Ausführungsform werden die Druckluftleitungen eingespart und nur noch eine Produktleitung benötigt, da das Steuerungsventil direkt als Dosierventil arbeitet. Folglich ist der Installationsaufwand erheblich gesenkt. Die Reduzierung der Anzahl der verlegten Leitungen trägt wesentlich zur Übersichtlichkeit in der Dosiereinrichtung bei, da die vorhandenen Leitungen den entsprechenden Dosierventilen direkt zugeordnet werden können.

Während des Mischvorganges der Flüssigkeitsmischung wird der Schlitten für jede Dosierung der Flüssigkeitskomponente an die Position des entsprechenden Magnetventilkörpers verfahren. In der Andockstellung wird zur Bildung des Steuerungsventiles der Kupplungstopf mit Hilfe des Stellzylinders auf den Andockzapfen aufgesteckt. Anschließend wird das Steuerungsventil zur Flüssigkeitsabgabe elektrisch angesteuert, d. h. ein Strom durchläuft die Spule und der Anker wird in die Spule gezogen und der Ventilteller gibt in dieser Abgabestellung die Produktleitung frei.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Schlitten der Andockvorrichtung mit dem Wägefahrzeug der Dosiereinrichtung gekoppelt ist, da dann eine parallele Ansteuerung erreicht wird.

Bei der zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Andockvorrichtung ist es selbstverständlich möglich, daß der Schlitten direkt an dem Wägefahrzeug integriert ist.

Bei dieser Ausführungsform wird vorteilhafterweise nur eine Führungsschiene für das Wägefahrzeug mit integriertem Schlitten benötigt.

Die Herstellung der Andockvorrichtung ist einfach und kostengünstig durchführbar und die Montage der Andockvorrichtung in der Dosiereinrichtung ist ebenfalls leicht und sicher vorzunehmen. Weiterhin wird eine einfache Ansteuerung der einzelnen Dosierventile erreicht.

Der wichtigste Vorteil der Erfindung ist der, daß für alle Dosierventile nur ein Steuerungsventil, vorzugsweise ein Magnetventil, benötigt wird.

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Dosiereinrichtung mit einer Andockvorrichtung,

Fig. 2 eine Stirnansicht der Dosiereinrichtung gem. Fig. 1,

Fig. 3 eine schematische Gesamtansicht einer Dosiereinrichtung in einer ersten Ausführungsform bestehend aus einem Steuerungsventil, einer Andockvorrrichtung in Andockstellung, einem Dosierventil mit vorgeschaltetem Vorratsbehälter und nachgeschaltem Mischbehälter in Ausgangsstellung,

Fig. 4 die Dosiereinrichtung gem. Fig. 3 in Abgabestellung,

Fig. 5 einen Querschnitt durch die Andockvorrichtung gem. Fig. 3 in Ausgangsstellung,

Fig. 6 eine Seitenansicht der Andockvorrichtung gem. Fig. 5,

Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Andockvorrichtung gem. Fig. 5 mit mehreren Anschlüssen für verschiedene Steuerungsventile,

Fig. 8 einer Dosiereinrichtung in einer zweiten Ausführungsform bestehend aus einer Andockvorrrichtung mit vorgeschaltetem Vorratsbehälter und nachgeschaltem Mischbehälter in Ausgangsstellung,

Fig. 9 die Dosiereinrichtung gem. Fig. 8 in Abgabestellung,

Fig. 10 einen Querschnitt durch die Andockvorrichtung gern. Fig. 8 in Ausgangsstellung,

Fig. 11 eine Seitenansicht der Andockvorrichtung gem. Fig. 10.

Eine Dosiereinrichtung (1) gem. Fig. 1 bis 11 dient zur Herstellung von Flüssigkeitsmischungen, wie Parfümen, Aromen und Farben oder dgl., welche aus vielen verschiedenen Flüssigkeitskomponenten bestehen. Es wird für jede Flüssigkeitskomponente ein separates Dosierventil (DV₁-DV_n) mit über eine Produktzuleitung (LZ) vorgeschaltetem Vorratsbehälter (VB) benötigt. Eine auf einer Führungsschiene (21) des Gestells (10) in Längsrichtung (L) verschiebbare Andockvorrichung (20) ermöglicht, daß die verschiedenen Dosierventile (DV₁-DV_n) zur Herstellung der Flüssigkeitsmischung über ein einziges Steuerungsventil (SV) angesteuert werden. Ein Schlitten (22) der Andockvorrichtung (2) wird an die vorgegebene Position der Führungsschiene (21) für die jeweilige Flüssigkeitkomponente verfahren, dann wird ein Kupplungs- und/oder Verbindungsstück (23, 24) der Andockvorrichtung (20) mit diversen Anschlüssen mit Hilfe eines Stellzylinders (25) in Andockstellung (S1) quer zur Längsrichtung (L) auf die Führungsschiene (21) gebracht. Anschließend kann das Steuerungsventil (SV) betätigt werden, um eines der Dosierventil (DV₁-DV_n) von der Schließstellung (S10) in Abgabestellung (S11) frei zuschalten.

Der Stellzylinder (25) wird vorzugsweise pneumatisch betätigt, wozu der Stellzylinder (25) über eine Druckluftleitung (27) an ein Druckluftnetz angeschlossen ist. Eine Rückstellfeder (RF) bewirkt, daß der Stellzylinder (25) in seine Endstellung gehalten wird, in der das Kupplungs- und/oder Verbindungsstück (23, 24) zu der Führungsschiene (21) beabstandet ist, also befindet sich die Andockvorrichtung (20) dann in der Ausgangsstellung (S0).

Die verschiedenen Flüssigkeitskomponenten werden jeweils über das entsprechende Dosierventil (DV₁-DV_n) in einen unterhalb der Dosierventile (DV₁-DV_n) auf einem Wägefahrzeug (14) positionierten Mischbehälter (MB) kontrolliert abgegeben. Zur Abgabe der einzelnen Flüssigkeitskomponenten nach dem gewählten Rezepturprogramm wird das Wägefahrzeug (14) mit dem Mischbehälter (MB) an die vorgegebene Position des Gestells (10) in Längsrichtung verfahren. Die Vielzahl der Dosierventile (DV₁-DV_n) ist abhängig von der Ausführungsform der Andockvorrichtung (2), vorzugsweise linear oder kreisförmig, als platzsparende Einheiten in Längsrichtung (L) des Gestells (10) angeordnet, um einer Position des Wägefahrzeugs (14) mehrere Flüssigkeitskomponenten nacheinander zu dosieren, ohne daß Wägefahrzeug (14) zu verfahren.

Die Fig. 1 bis 4 zeigen eine erste Ausführungsform der Dosiereinrichtung (1) mit separaten Dosierventilen (DV₁-DV_n) in Form von Druckluftzylinder (11) und mit einem einzigen oder bis zu vier Steuerungsventilen (SV), abhängig von der Anzahl der Steuerungsventile (SV) wird eine Andockvorrichtungen (20) gem. Fig. 5 mit einem Anschluß für ein Steuerungsventil (SV) oder gem. Fig. 7 mit mehreren Anschlüssen für die Steuerungsventile (SV) eingesetzt. Bei dieser Ausführungsform der Dosiereinrichtung (1) wird als Steuerungsventil (SV) ein pneumatisch betätigtes Magnetventil (MP) verwendet, das im Druckluft- oder Vakuumbetrieb betätigt wird.

In dem Gestell (10) sind die Dosierventile (DV₁-DV_n) obenseitig in Längsrichtung (L) hintereinander in zwei parallelen Reihen festgelegt und seitlich weist das Gestell (10) eine sich in Längrichtung (L) erstreckende Führungsschiene (21) mit in zwei parallel verlaufenden Reihen, gleichmäßig zueinander beabstandeten Durchgangsbohrungen (DB₁-DB_n) auf. Die der Andockseite gegenüberliegende Längsseite der Führungsschiene (21) hat an jeder Durchgangsbohrung (DB₁-DB_n) eine Druckluftableitung (GA) zu dem zugehörigen Dosierventil (DV₁-DV_n) mit einem Vorratsbehälter (VB). Bodenseitig sind in der Dosiereinrichtung (1) in Längsrichtung (L) Schienen für das motorisch angetriebene Wägefahrzeug (14) festgelegt, auf dem der zu befüllende Mischbehälter (MB) für die Dosierung bereitsteht.

Der Schlitten (22) ist auf der Führungsschiene (21) in Längsrichtung (L) der Dosiereinrichtung (1) verschiebbar gelagert und hat an einer Längsseite einen mit dem Wägefahrzeug verbundenen Mitnehmer (16), so daß das Wägefahrzeug (14) die Andockvorrichtung (20) an die vorgegebene Position auf der Führungsschiene verfährt. Es wird daher kein weiterer Antriebsmotor benötigt.

Der Aufbau einer ersten Ausführungsform der Andockvorrichtung (20) ist in Fig. 5 und 6 detailliert dargestellt. Der Schlitten (22) der Andockvorrichtung (20) hat im wesentlichen einen C-förmigen Querschnitt, wobei sich innenwandig jeweils eine in Längsrichtung (L) verlaufende Nut für die Aufnahme der Führungsschiene (21) erstreckt. Bei dem auf der Führungsschiene (21) aufgesetzten Schlitten (22) ergibt sich zwischen der Andockseite der Führungsschiene (21) und der Innendeckwandung des Steges von dem C-Profiles ein Freiraum, in welchem eine Andockplatte (AP) als Verbindungsstück (24) der Andockvorrichtung (20) an die Führungsschiene (21) endseitig an einem in einer Führungsbohrung des Steg quer zur Längsrichtung (L) verschiebbar gelagerten Kolbenstange (26) des Stellzylinders (25) angeordnet ist. Die Andockplatte (AP) hat eine sich in der Andockstellung (S1) an der Durchgangsbohrung (DB₁) an der vorgegebenen Position anschließende Winkelbohrung (WB₁). Zur Abdichtung der Bohrungen (DB₁, WB₁) gegen die Umgebung in der Andockstellung (S1) ist andockseitig an der Winkelbohrung (WB₁) ein Dichtungsring (D) festgelegt.

In Fig. 3 ist die Andockvorrichtung (20) in der Ausgangsstellung (S0) dargestellt, in der Schlitten (22) an eine durch das Rezepturprogramm vorgegebene Position der Führungsschiene (21) zur Abgabe der gewünschten Flüssigkeitskomponente verschoben wird.

In dieser Ausgangsstellung (S0) der Andockvorrichtung (20) besteht keine durchgehende Verbindungsleitung (GL) von dem Steuerungsventil (SV) zu einem der Dosierventile (DV₁-DV_n), da das endseitig an dem Stellzylinder (25) angeordnete Verbindungsstück (24) bei eingefahrener Kolbenstange (26) von der Führungsschiene (21) abgehoben ist und durch die Rückstellfeder (RF) in Abstandstellung gehalten wird. Keines der Dosierventil (DV₁-DV_n) kann mittels des Steuerungsventils (SV) geschaltet werden. Alle Dosierventile (DV₁-DV_n) befinden sich in Schließstellung (S10), in der eine Rückstellfeder (RF) des Druckluftzylinders (11) eine Kolbenstange (13) in der Nullstellung drückt und eine bodenseitige Abgabedüse (12) des Dosierventiles (DV₁-DV_n) verschließt.

Fig. 4 zeigt die Andockvorrichtung (20) in der Andockstellung (S1) sowie eines der Dosierventile (DV₁) in Abgabestellung (S11), während sich die anderen Dosierventile (DV₂-DV_n) in Schließstellung (S10) befindet. Um die Andockvorrichtung (20) in Andockstellung (S1) an der vorgegebene Position auf der Führungsschiene (21) zubringen, in welcher die vorgegebene Flüssigkeitskomponente über das zugehörige Dosierventil (DV₁) in den Mischbehälter (MB) abgegeben werden kann, wird der Stellzylinder (25) mit Druck beaufschlagt und so die Kolbenstange (26) entgegen der Federkraft der Rückstellfeder (RF) in Arbeitsstellung ausgefahren. Hierdurch wird die Andockplatte (AP) kraftschlüssig gegen die Führungsschiene (21) gepreßt, so daß die Winkelbohrung (WB₁) des Verbindungsstückes (24) deckungsgleich über der Durchgangsbohrung (DB₁) in der Führungsschiene (21) an der vorgegebenen Position positioniert ist. In der Andockstellung (S1) bilden die Druckluftzuleitung (GZ) von dem Steuerungsventil (SV) zur Winkelbohrung (WB₁) und die Druckluftableitung (GA) von der Durchgangsbohrung (DB₁) eine durchgehende Verbindungsleitung (VL) als Druckluftleitung von dem Steuerungsventilen (SV) zu dem Dosierventil (DV₁).

Anschließend wird das von einem Magnetventil (MP) gebildete Steuerungsventil (SV) pneumatisch entsprechend des Rezepturprogrammes betätigt, wodurch das mit dem Steuerungsventil (SV) verbundene Dosierventil (DV₁) von der Schließstellung (S10) in Abgabestellung (S11) geschaltet wird. Während des Schaltvorganges des Dosierventiles (DV₁) wird der Druckluftzylinder (11) über einen Impuls des Steuerungsventiles (SV) angesteuert, so daß die Kolbenstange (13) des Druckluftzylinders (11) aus der Nullstellung entgegen der Federkraft der Rückstellfeder (RF) in Abgabestellung (S11) eingefahren wird. Dieser Vorgang entspricht dem Schalten des Dosierventiles (DV₁) aus der Schließstellung (S10) mit verschlossener Abgabedüse (12) in die Abgabestellung (S11) mit geöffneter Abgabedüse (12) ist. Dann wird die Flüssigkeitskompnente solange über die Abgabedüse (12) in den Mischbehälter (MB) dosiert, bis die vorgegebene Menge nach dem Rezepturprogramm erreicht ist.

Die Andockvorrichtung (20) gem. Fig. 7 besitzt eine Andockplatte (AP) als Verbindungsstück (24) mit vier Winkelbohrungen (WB₁-WB₄), welche die aufeinanderfolgende Ansteuerung von vier verschiedenen Steuerungsventilen (SV) in einer Position der Andockvorrichtung (20) auf der Führungsschiene (21) ermöglicht. In der Andockstellung (S1) des Verbindungsstückes (24) wird die Andockplatte (24) auf die Führungsschiene (21) gepreßt und die vier Winkelbohrungen (WB₁-WB₄) liegen deckungsgleich über den vier Durchgangsbohrungen (DB₁-DB₄) der Führungsschiene (21) an der vorgegebenen Position liegen. Dann bestehen zwischen den Steuerungsventilen (SV) zu den Dosierventilen (DV₁-DV₄) vier Verbindungsleitungen (VL). Anschließend wird eines der Steuerungsventile (SV) als Druck- oder Vakuum-Magnetventil (MP) nach dem Rezepturprogramm betätigt, wodurch das entsprechende Dosierventil (DV₁-DV₄) von der Schließstellung (S10) in Abgabestellung (S11) geschaltet wird.

In den Fig. 10 und 11 ist der Aufbau einer zweiten Ausführungsform der Andockvorrichtung (20) mit elektrisch angesteuerten Magnetventilen (ME) für eine zweite Ausführungsform der Dosiereinrichtung (1) gem. Fig. 8 und 9 dargestellt, wobei jedes Magnetventil (ME) ein eigenes Tellerventil (TV) mit flüssigkeitsdurchströmten Steuerungsventil (SV) und Dosierventil (DV₁-DV_n) bildet. Mit Hilfe der Andockvorrichtung (20) wird in der Andockstellung (S1) jeweils ein aus einem Magnetventilkörper (MV₁-MV_n) der Führungsschiene (21) und einem Kupplungsstück (23) der Andockvorrichtung (20) bestehendes Magnetventil (ME) für eine Flüssigkeitskomponente zusammengesetzt sind. In einem Magnetventil (ME) sind gleichzeitig die Funktionen des Steuerungsventiles (SV) und eines entsprechenden Dosierventiles (DV₁-DV_n) integriert.

Hierzu ist an dem nicht dargestellten Gestell (10) der Dosiereinrichtung (1) eine sich in Längsrichtung (L) erstreckende Führungsschiene (21) mit an ihrer Andockseite gleichmäßig zueinander beabstandeten Magnetventilkörper (MV₁-MV_n) festgelegt. Die Magnetventilkörper (MV₁-Mv_n) weist jeweils einen beweglichen, einen Andockzapfen (AZ₁-AZ_n) bildenden Anker (A) sowie paarweise Anschlußbohrungen (AB₁₁-AB_1n, AB₂₁-AB_2n) für eine Produktzuleitung (LZ) von dem zugehörigen Vorratsbehälter (VB) und eine Produktableitung (LA) zum Mischbehälter (MB) auf. In der Schließstellung (S10) des Tellerventiles (TV) ist die Produktableitung (LA) jeweils durch einen an dem Anker (A) angeordneten Ventilteller (VT) verschlossen, eine Rückstellfeder (RF) drückt den Ventilteller (VT) gegen die Anschlußbohrung (AB₂₁-AB_2n) der Produktableitung (LA) aus dem Vorratsbehälter (VB).

Der Mischbehälter (MB) ist ebenfalls auf einem in Längsrichtung (L) verfahrbaren Wägefahrzeug (14) der Dosiereinrichtung (1) positioniert.

Bei einer nicht dargestellten Ausführungsform dieser zweiten Andockvorrichtung (20) haben das Wägefahrzeug (14) und der Schlitten (22) eine gemeinsame Führungsschiene (21). Der Schlitten (22) ist dann starr mit dem Wägefahrzeug (14) verbunden.

Der Schlitten (22) der zweiten Ausführungsform der Andockvorrichtung (20) ist ähnlich wie oben beschrieben aufgebaut, jedoch ist an der Kolbenstange (26) des Stellzylinders (25) endseitig ein Kupplungsstück (23) in Form eines Kupplungstopf (KT) mit einer innenseitigen Spule (S) angeordnet. In der Andockstellung (S1) kuppelt der Stellzylinder (25) das Kupplungsstück (23) kraft- und formschlüssigen an der durch das Rezepturprogramm vorgegebenen Position auf der Führungsschiene (21) an.

In Fig. 8 ist die Andockvorrichtung (20) in der Ausgangsstellung (S0) dargestellt, in welcher der Stellzylinder (25) das Kupplungsstück (23) zu der Führungsschiene (21) derart beabstandet, daß die Andockvorrichtung (20) mit dem Kupplungsstück (23) in Längsrichtung (L) gegenüber den Andockzapfen (AZ₁-AZ_n) verschiebbar ist. Der Schlitten (22) wird an die vorgegebene Position zur Abgabe der gewünschten Flüssigkeitskomponente verfahren. In der Ausgangsstellung (S0) der Andockvorrichtung (20) sind alle Dosierventile (DV₁-DV_n) geschlossen, d. h. die Ventilteller (VT) der Tellerventile (TV) sitzen auf den Produktableitungen (LA). Das Steuerungsventil (SV) zur Steuerung des jeweiligen Dosierventiles (DV₁-DV_n) wird erst in der Andockstellung (S1) des Kupplungsstückes (23) auf einem der Magnetventilkörper (MV₁-MV_n) hergestellt (siehe hierzu Fig. 9).

Anhand Fig. 9 wird nun die Funktionsweise dieser Ausführungsform der Andockvorrichtung (20) aufgezeigt. In der Andockstellung (S1) wird der Stellzylinder (25) in Arbeitsstellung ausgefahren, dann ist der Kupplungstopf (KT) mit der Spule (S) auf dem vorgegebenen Andockzapfen (AZ₁) mit Anker (A) des Magnetventilkörpers (MV₁) aufgesteckt. Erst jetzt ist das Steuerungsventil (SV) in Form eines elektrisch betätigten Magnetventiles (ME) zusammengesetzt. Anschließend wird das Magnetventil (ME) mittels eines elektrischen Steuersignals direkt angesteuert und das Tellerventil (TV) in Abgabestellung (S11) geschaltet, wobei beim Einschalten des Spulenstromes der bewegliche Anker (A) in die Spule (S) hineingezogen wird und der Ventilteller (VT) von der Anschlußbohrung (AB) als Sitz abgehoben wird. Bei der Abgabe durchströmt die Flüssigkeitskomponente das Tellerventil (TV), welches dann auch die Dosierungsaufgabe eines der Dosierventil (DV₁-DV_n) übernimmt.

Claims (18)

1. Andockvorrichtung für ein Produktstrom-Steuerungsventil, insbesondere ein Magnetventil, in einer Dosiereinrichtung (1) mit einer Vielzahl von Dosierventilen (DV₁-DV_n) zur kontrollierten Abgabe von verschiedenen Flüssigkeitskomponenten in einen Mischbehälter (MB), gekennzeichnet durch einen auf einer Führungsschiene (21) in Längsrichtung (L) der Dosiereinrichtung (1) verschiebbar gelagerten Schlitten (22) mit einem Stellzylinder (25) und einem andockseitig an seiner Kolbenstange (26) angeordneten Kupplungs- und/oder Verbindungsstück (23, 24), wobei in Andockstellung (S1) das Steuerungsventil (SV) das zugehörige Dosierventil (DV₁) in Abgabestellung (S11) schaltet.

2. Andockvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (21) in Längsrichtung (L) gleichmäßig zueinander beabstandete Durchgangsbohrungen (DB₁-DB_n) aufweist und an ihrer einer längsseitigen Andockseite gegenüberliegenden Längsseite jede Durchgangsbohrung (DB₁-DB_n) über eine Druckluftableitung (GA) mit einem zugehörigen Dosierventil (DV₁) verbunden ist und daß das Verbindungsstück (24) von einer Andockplatte (AP) mit einer sich in Andockstellung (S1) an eine der Durchgangsbohrungen (DB₁) der Führungsschiene (21) anschließenden Winkelbohrung (WB₁) und mit einer stirnseitig an der Winkelbohrung (WB₁) angeschlossenen Druckluftzuleitung (GZ) zu dem Steuerungsventil (SV) gebildet ist, wodurch in der Andockstellung (S1) ein durchgehende Verbindungsleitung (GL) von dem Steuerungsventil (SV) zu dem Dosierventil (DV₁) hergestellt wird.

3. Andockvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß in Andockstellung (S1) der Stellzylinder (25) die Andockplatte (AP) kraftschlüssig gegen die Führungsschiene (21) preßt.

4. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelbohrung (WB) durch einen andockseitigen Dichtungsring (D), vorzugsweise O-Ring, gegen die Umgebung abgedichet ist.

5. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil (SV) ein pneumatisch betätigtes Magnetventil (MP) ist.

6. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Dosierventil (DV₁-DV_n) ein Druckluftzylinder (11) ist, welcher in der Nullstellung (S0) mit Hilfe seiner Kolbenstange (13) eine bodenseitige Abgabedüse (12) verschließt und in der Abgabestellung (S11) dieselbe öffnet.

7. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, die Durchgangsbohrungen (DB₁-DB_n) der Führungsschiene (21) in Längsrichtung (L) mindestens in zwei Reihen paarweise nebeneinander angeordnet sind.

8. Andockvorrichung nach einem oder mehren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Andockplatte (AP) mindestens zwei Winkelbohrungen (WB₁, WB₂), vorzugsweise vier, rechteckig zueinander angeordnete Winkelbohrungen (WB₁-WB₄), aufweist.

9. Andockvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Andockseite der Führungsschiene (21) in Längsrichtung (L) gleichmäßig zueinander beabstandete Magnetventilkörper (MV₁-MV_n) festgelegt sind, welche jeweils einen beweglichen, einen Andockzapfen (AZ₁-AZ_n) bildenden Anker (A) mit einem Ventilteller (VT) und an der der Andockseite gegenüberliegenden Bodenseite zwei nebeneinander liegende Anschlußbohrungen (AB₁₁-AB_1n, AB₂₁-AB_2n) für eine Produktzuleitung (LZ) und eine Produktableitung (LA) aufweist, und daß das Kupplungsstück (23) von einem Kupplungstopf (KT) mit einer innenseitigen, in Andockstellung (S1) auf dem Andockzapfen (AZ₁) eines Magnetventilkörpers (MV₁) aufgesteckten Spule (S) gebildet ist, und in Andockstellung (S1) der Magnetventilkörper (MV₁) mit seinem Andockzapfen (AZ₁) zusammen mit dem Kupplungstopf (KT) das Steuerungsventil (SV) bildet.

10. Andockvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil (SV) ein Flüssigkeitsventil in Form eines Tellerventiles (TV) ist und gleichzeitig als Dosierventil (DV₁) arbeitet.

11. Andockvorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß in Andockstellung (S1) der Kupplungstopf (KT) kraft- und formschlüssig auf dem Andockzapfen (AZ₁) aufgesteckt ist und das Tellerventil (TV) ein elektrisch betätigtes Magnetventil (ME) ist.

12. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in Schließstellung (S10) des Tellerventils (TV) der Ventilteller (VT) die Produktableitung (LA) verschließt.

13. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungsschiene (21) eine der Anzahl der Dosierventile (DV₁ -DV_n) entsprechende Anzahl an Durchgangsbohrungen (DB₁-DB_n) oder Magnetventilkörper (MV₁-MV_n) aufweist.

14. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stellzylinder (11) ein pneumatischer Stellzylinder (11) ist.

15. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an einer Längsseite (L) des Schlitten (22) ein mit einem Wägefahrzeug (14) der Dosiereinrichtung (1) gekoppelter Mitnehmer (16) festgelegt ist.

16. Andockvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerungsventil (SV) durch ein Rezepturprogramm angesteuert wird.

17. Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeitskomponenten in einen Mischbehälter (MB) mittels einer Dosiereinrichtung (1) mit einer Andockvorrichtung (20) für ein Produktstrom- Steuerungsventil (SV) gem. Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Rezepturprogramm eine Vielzahl von Dosierventilen (DV₁-DV_n) nacheinander durch ein einziges Steuerungsventil (SV) von einer Schließstellung (S10) in eine Abgabestellung (S11) geschaltet werden, indem ein Schlitten (22) mit einem Verbindungsstück (24) in Form einer Andockplatte (AP) mit einem Anschluß (WB₁) zum Steuerungsventil (SV) auf einer Führungsschiene (21) mit einer Durchgangsbohrung (DB₁-DB_n) für jedes Dosierventil (DV₁-DV_n) zu einer vorgegebenen Dosierposition für das jeweils zu schaltende Dosierventil (DV₁-DV_n) verfahren wird, das Verbindungsstück (24) quer zur Schienenlängsrichtung (L) in eine Andockstellung (S1) auf die Führungsschiene (21) verschoben wird und dann das Steuerungsventil (SV) als Druckluftventil (MP) das Dosierventil (DV) freischaltet.

18. Verfahren zur Dosierung von Flüssigkeitskomponenten in einen Mischbehälter (MB) mittels einer Dosiereinrichtung (1) mit einer Andockvorrichtung (20) für ein Produktstrom- Steuerungsventil (SV) gem. Anspruch 1 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß gemäß Rezepturprogramm eine Vielzahl von Dosierventilen (DV₁-DV_n) nacheinander durch ein einziges Steuerungsventil (SV) von einer Schließstellung (S10) in eine Abgabestellung (S11) geschaltet werden, indem ein Schlitten (22) mit einem topfförmigen Kupplungsstück (23) auf einer Führungsschiene (21) mit einem Magnetventilkörper (MV₁-MV_n) für jedes Dosierventil (DV₁-DV_n) zu einer vorgegebenen Dosierposition für das jeweils zu schaltende Dosierventil (DV₁-DV_n) verfahren wird, das Kupplungssstück (23) quer zur Schienenlängsrichtung (L) in eine Andockstellung (S1) auf den zugehörigen Magnetventilkörper (MV) des zu schaltenden Dosierventils (DV₁-DV_n) aufgesteckt wird und dann das Steuerungsventil (SV) als flüssigkeitdurchströmtes Tellerventil (TV) das Dosierventil (DV) freischaltet.