DE19914419B4

DE19914419B4 - Materialdispenser

Info

Publication number: DE19914419B4
Application number: DE19914419A
Authority: DE
Inventors: John E. River Falls THOMAS; James L. Apple Valley Copeland; Jamie W. Mendota Heights LERBS; Roy F. St. Paul Johnson
Original assignee: Ecolab Inc
Current assignee: Ecolab Inc
Priority date: 1998-04-08
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2008-01-24
Anticipated expiration: 2019-03-31
Also published as: US6131774A; ZA992544B; GB2336153A; DE19914419A1; CN1122823C; GB2336153B; AU2127399A; GB9906352D0; ITTO990253A1; FR2777264B1; AU754315B2; BR9901240A; CN1231988A; IT1307233B1; FR2777264A1

Abstract

Abgabesystem (100) für fließfähige Materialien (160), das ein Gefäß (150) für fließfähige Materialien (160) mit einem vorbestimmten Volumen eines fließfähigen Materials füllen kann und das enthält:
(a) ein Gestell (120),
(b) einen großen Behälter (110) für fließfähige Materialien (160) mit einem Ventilauslaß (140) für eine Schwerkraftzuführung der fließfähigen Materialien (160), wobei der Behälter (110) in dem Gestell (120) angeordnet ist, und
(c) ein Gefäß (150) für fließfähige Materialien (160), welches ein vorbestimmtes Volumen aufweist und eine Ventilbetätigungssonde (152) besitzt, wobei das Gefäß (150) und die Sonde (152) zur Betätigung des Ventils (140) und zur Aufnahme eines Volumens des fließfähigen Materials (160) positionierbar ist,
wobei das Ventil (140) eine Ventilscheibe (220) mit einem kreisförmigen Ventilsitz (221) und einem konischen Schließelement (210) aufweist, welches in eine geöffnete Position und eine geschlossene Position in Kontakt mit dem kreisförmigen Sitz (221) bringbar ist, in der es den kreisförmigen Sitz...

Description

Gegenstand der Erfindung
Die Erfindung betrifft generell die Abgabe fließfähiger Materialien und insbesondere die Abgabe vorbestimmter Mengen fließfähiger Materialien. Weiterhin ist die Erfindung auf eine automatische Begrenzungssteuerung zum Abgeben vorbestimmter Volumina eines fließfähigen Materials gerichtet.
Hintergrund der Erfindung
Eine große Zahl verschiedener Chemikalien stehen als fließfähige Materialien zur Verfügung, die Flüssigkeiten, Granulate, Pellets und Pulver umfassen können. Eine Vielzahl von Erzeugnissen kann in diesen Produktformen hergestellt werden. Beispiele für Pulver und Granulate umfassen Waschmittel, Vorweichmittel, Bodenreiniger und Düngemittel. Pellets können gepreßte, alkalische Waschmittelformulierungen für Geschirr oder Wäsche beinhalten. Obwohl diese Materialien üblicherweise in verdünnter, wäßriger Form eingesetzt werden, werden sie häufig in fester Form gelagert und transportiert, um Raum und Gewicht während des Transportes und des Lagerns im beträchtlichen Maße einzusparen. Da diese Materialien generell in Wasser gelöst werden müssen, um eine verdünnte Gebrauchslösung zu erhalten, ist die Abgabe von präzisen und genau vorbestimmten Mengen notwendig. Die Materialien können darüber hinaus als konzentrierte Flüssigkeiten gelagert werden. In diesem Fall muß das abgegebene Material verdünnt werden, um das Konzentrat zu bilden, bevor die endgültige Verdünnung bei dem tatsächlichen Einsatz hergestellt wird. Wenn das fragliche Material in einer zu geringen Menge abgegeben wird, ist die sich ergebende Lösung übermäßig verdünnt und infolgedessen unwirksam. Wenn demgegenüber zuviel Material abgegeben wird, ist die sich ergebende Lösung zu konzentriert, was Material unnötig verbraucht und möglicherweise einen unsicheren Zustand darstellt. Wenn beispielsweise das fließfähige Material ein Düngemittel ist, kann eine zu hoch konzentrierte Gebrauchslösung die zu düngenden Pflanzen verbrennen.
Da diese Materialien einen deutlichen Kostenfaktor darstellen, ist es wichtig, sie ohne Verlust oder Verschütten abzugeben. Darüber hinaus ist zu bemerken, daß viele Materialien einer Einschränkung gegenüber einer Freisetzung an die Umwelt unterliegen. Da Verschüttetes zu der Menge des abgegebenen Materials gehört, ist es wichtig, die Menge des verschütteten Materials zu minimieren. Es besteht daher ein nachhaltiger Bedarf für ein genaues, leicht zu bedienendes Abgabesystem für fließfähige Materialien, welches in der Lage ist, wiederholt präzise und genau verschiedene vorbestimmte Mengen an Materialien ohne Verschütten abgeben zu können.
Aus DE 44 10 568 C1 und DE 42 44 227 A1 gehen jeweils insgesamt Abgabevorrichtungen für fließfähige Materialien hervor, wobei als Absperrorgan für eine Dosierung ein höhenverstellbarer Kegelstumpf dient.
Zusammenfassung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgabesystem für fließfähige Materialien gemäß Ansprüchen 1 und 12.
Es wird ein Abgabesystem für fließfähige Materialien vorgeschlagen, welches aus einem Schwerkraft- bzw. Fall-Strömungsbehälter mit Ventil besteht, der in der Lage ist, ein bestimmtes Volumen eines fließfähigen Materials aufzunehmen. Das System enthält ein Gestell, das in der Lage ist, den Schwerkraft- bzw. Fall-Strömungsbehälter in einer Abgabeposition für eine Schwerkraftströmung zu halten, ein Ventil, welches in einer Öffnung in dem Behälter sitzt, und ein Aufnahmegefäß, das mit dem Ventil über eine Betätigungseinrichtung zusammenwirkt, um die Abgabe des fließfähigen Materials zu ermögli chen, bis das Gefäß gefüllt ist. Ein Begrenzungs bzw. Limitierungsabschnitt des Ventils beendet die Abgabe des fließfähigen Materials, wenn das Gefäß voll wird. Der Ausdruck "fließfähiges Material" bedeutet jedes Material, jede Flüssigkeit, jedes Pulver, jedes Granulat oder jedes Pellet, das ohne weiteres durch die Schwerkrafteinwirkung durch eine Öffnung von ca. 1,27 bis 12,7 cm² (0,5 bis 5 in²) gelangen kann.
Das Abgabesystem für fließfähige Materialien gemäß der Erfindung enthält einen Behälter für ein fließfähiges Material mit einer für mehrere Abgabezyklen ausreichenden Aufnahmekapazität für das fließfähige Material. Das fließfähige Material wird in ein Materialgefäß abgegeben, das ein vorbestimmtes Volumen besitzt. Dieses Volumen reicht aus, das fließfähige Material mit einem vorbestimmten Wasservolumen in einem festgelegten, vorbestimmten Verdünnungsverhältnis zu verdünnen, um eine Gebrauchslösung zu bilden, die das gelöste, fließfähige Material in einer wäßrigen oder nichtwäßrigen Flüssigkeit enthält. Wenn das fließfähige Material selbst eine Flüssigkeit ist, wird die Gebrauchslösung durch die Verdünnung dieses Materials gebildet.
Der große Behälter für das fließfähige Material enthält Montageöffnungen oder Nuten, die mit dem Gestell zusammenwirken, um den Behälter in einem Abgabezustand für die Schwerkraftzuführung zu halten. Der große Materialbehälter besitzt ein Ventil, um die leichte Abgabe des fließfähigen Materials in das Gefäß zu ermöglichen. Das Ventil enthält eine Scheibe mit einem Ventilsitz und ein bewegbares, kreisförmiges Ventilschließelement. Das Schließelement besitzt eine Schließposition, in der es sich in Kontakt mit dem Ventilsitz befindet, und eine Öffnungsposition, in der das Ventil nach innen, bezogen auf den Behälter, in das fließfähige Materialvolumen hinein bewegt worden ist, damit das frei fließfähige Materialvolumen um das kreisförmige Schließelement herum durch die Ventilsitzöffnung hindurch und in das Gefäß strömen kann.
Die Bewegung des Ventils wird unter Verwendung einer Ventilbetätigungssonde an dem Gefäß für das fließfähige Material erhalten. Die Ventilbetätigungssonde berührt eine Betätigungsstange, die mit dem kreisförmigen Ventilschließelement verbunden ist. Das Gefäß mit der Betätigungssonde wird gegen die Betätigungsstange bewegt, wodurch das Ventilschließelement von der Sitzöffnung abgehoben wird, wobei die Sitzöffnung die Strömung des fließfähigen Materials aus dem Behälter in das Gefäß ermöglicht. Die Ventilanordnung besitzt darüber hinaus eine Einfassung bzw. Umrandung, welche sich von der Außenseite des Behälters über eine Strecke in der Weise erstreckt, daß das Ende der Umrandung in die Öffnung des Gefäßes um zumindest 1 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm eintaucht. Diese Strecke ist notwendig, um sicherzustellen, daß das Material nicht abgegeben wird, wenn die Umrandung nicht innerhalb der Begrenzung des Aufnahmegefäßes einpaßbar ist. Wenn das fließfähige Material über das Ventil in das Gefäß geführt wird, füllt das fließfähige Material das Gefäß. Bis der obere Pegel des Materials in dem Gefäß die Umrandung erreicht, kann das fließfähige Material ungehindert strömen. Wenn der obere Pegel des Materials in Kontakt mit dem unteren Ende der Umrandung gelangt, wird die Strömung aus dem Behälter unterbrochen. Diese Selbstbegrenzungsfunktion der Ventilumrandung ist ein wichtiger Aspekt der Erfindung und ermöglicht die leichte und angenehme Abgabe eines vorbestimmten Volumens eines fließfähigen Materials zur Lösung oder Verdünnung in dem vorbestimmten Flüssigkeitsvolumen.
Das kreisförmige Schließelement und die Stange sind mittels einer Feder vorgespannt, um das Ventil in einer geschlossenen Position zu halten. Die Betätigungssonde bewegt das kreisförmige Schließelement gegen die Wirkung der Feder, um das Ventil für die Materialabgabe zu öffnen. Wenn die Abgabe des fließfähigen Materials infolge der Selbstbegrenzungsfunktion der Umrandung beendet ist, kann die Feder anschließend das kreisförmige Schließelement in eine geschlossene Position bringen. Das kreisförmige Schließelement besitzt einen unteren, konischen Abschnitt, welcher mit dem Sitz zusammenwirkt, um das Ventil zu verschließen. Der obere Abschnitt des kreisförmigen Schließelements besitzt darüber hinaus eine obere, konische Oberfläche, die eine leichte Umströmung des fließfähigen Materials um das kreisförmige Schließelement erlaubt.
Um einen sicheren Kontakt zwischen der Betätigungssonde und der Betätigungsstange zu erhalten, weist die Stange eine Aufnahmeoberfläche auf, die eine zylindrische Paßfläche besitzt, die die Aufnahmestange während der Abgabe aufnimmt sowie an Ort und Stelle hält. Das Ventil wird üblicherweise in der Form eines Ventilelementes mit einem mit einem Gewinde versehenen Schließelement hergestellt, das mit einer mit einem Gewinde versehenen Öffnung in dem Behälter übereinstimmt. Das Gefäß für das fließfähige Material, das das fließfähige Material aus dem Behälter für das fließfähige Material aufnimmt, kann ein im wesentlichen zylindrisches Gefäß mit einer bewegbaren Plattform sein, die ein vorbestimmtes Volumen definiert. Das Gefäß für das fließfähige Material ist jedoch nicht auf zylindrische Formen beschränkt. Das Gefäß kann eine Vielzahl von Formen und eine Vielzahl von Öffnungen aufweisen, welche mit einer Vielzahl von komplementären Umrandungsgestaltungen übereinstimmt. Ein bevorzugtes Gestellelement enthält ein Drahtgestell, das den Behälter in einem Abgabemodus hält.
Ein besonderes Ausführungsbeispiel für das fließfähige Material ist ein Pulver.
Kurze Beschreibung der Zeichnungsfiguren
Die Figuren zeigen beispielhaft Abschnitte eines erfindungsgemäßen Abgabesystems. Von den Figuren ist:
1 ist eine perspektivische Ansicht des Abgabesystems für freifließendes Material gemäß der Erfindung.
2 ist eine aufgebrochene Ansicht eines Abschnitts der 1.
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht der Ventilanordnung und des Verschlusses mit Gewinde.
4 zeigt das Freiflußmaterial-Selbstbegrenzungsmerkmal des Ventils, der Umrandung und des Gefäßes für das fließfähige Material während des Füllens.
5 zeigt das Zusammenwirken zwischen verschiedenen möglichen Ausführungsbeispielen für die Umrandung und einer Abdeckung.
Ausführliche Erläuterung der Erfindung
Die Erfindung ist auf ein Abgabesystem für fließfähige Materialien gerichtet, welches einen mit einem Ventil versehenen Behälter für eine Schwerkraftzuführung enthält, der in der Lage ist, ein Volumen eines fließfähigen Materials aufzunehmen. Der Behälter wirkt mit einem Gestell zusammen, das den Behälter in einer Abgabeposition hält. Das Ventilsystem enthält eine Ventilanordnung, welche in eine mit einem Gewinde versehene Öffnung in dem Behälter einpaßbar ist, die die Schwerkraftabgabe steuert. Ein Aufnahmegefäß, das mit der Ventilanordnung über eine Betätigungseinrichtung zusammenwirkt, startet die Abgabe des fließfähigen Materials, wobei das Gefäß nicht gefüllt ist, und beendet die Abgabe des fließfähigen Materials, wenn das Gefäß voll wird. Jedes Hauptelement der Erfindung wird wiederum erläutert werden.
Materialbehälter
Die Erfindung betrifft einen Behälter, der geeignet ist, ein Volumen des fließfähigen Materials aufzunehmen. Der Behälter weist darüber hinaus eine runde Öffnung auf, durch die das fließfähige Material aus dem Behälter austreten kann, wenn sich der Behälter in einer Schwerkraftzuführungs- oder Abgabestellung befindet. Der Behälter kann in der Weise gestaltet sein, daß das Produkt in dem Behälter mittels einer Kappe oder einer Abdichteinrichtung versiegelt und transportiert werden kann. Gegebenenfalls kann ein Handgriff in der Bodenfläche bzw. in der unteren Fläche des Behälters angeformt sein, um die Handhabung zu erleichtern. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Behälter für das fließfähige Material ein wiederbefüllbarer Trichter sein. Dieser Trichter ist an seinem oberen Ende offen, um den Wiederbefüllungsvorgang zu erleichtern. Bei anderen Ausführungsbeispielen könnte der Behälter eine Flasche, ein Eimer oder sogar eine Tonne sein. Es besteht keine spezielle Einschränkung hinsichtlich des Behältervolumens. Das Volumen hängt von der Natur des abzugebenden Materials ab. Die Kappe oder die Abdichteinrichtung können gegen eine Ventilanordnung ersetzt werden oder mit einem runden Ausschlagelement vesehen werden, welches vor dem Gebrauch des Produktes intakt ist und welches die Anbringung einer Schwerkraft-Ventilanordnung ermöglicht. Die Kappe oder die Einrichtung werden anschließend verwendet (verringert um das mittig angeordnete Ausschlagelement), um die Ventilanordnung an dem Behälter anzubringen. Vorzugsweise ist der Behälter transparent, lichtdurchlässig oder enthält eine Sichtöffnung, um es dem Endnutzer zu ermöglichen, den Inhalt des Behälters zu sehen. Der Behälter besitzt Mittel, Schlitze oder Vertiefungen, die mit einem Gestell zusammenwirken, um den Behälter für die Abgabe des fließfähigen Materials zu halten.
Gestell
Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält ein Gestell, welches geeignet ist, den Behälter in einer Schwerkraftzuführungsstellung zu halten. Vorzugsweise ist das Gestell aus Metalldrähten aufgebaut, was eine leichte Installation des Behälters und seine Entfernung ermöglicht. Das Gestell kann aus Gründen der Bequemlichkeit an einer vertikalen Fläche montiert werden. In Abhängigkeit der Größe des verwendeten Behälters kann das Gestell auch freistehend auf einem Boden angeordnet werden. Weiterhin ist der Benutzer hierdurch ohne weiteres in der Lage, den Behälter und seinen Inhalt zu sehen, um zu beurteilen, wann ein Ersatz notwendig ist.
Ventilanordnung
Das Kernstück der beanspruchten Erfindung ist die Ventilanordnung, die ein vorbestimmtes Volumen des fließfähigen Materials abgibt. Das Ventil kann in eine mit einem Gewinde versehene Öffnung des Materialbehälters eingepaßt werden und enthält drei Einzelbauteile, d.h. die Scheibe und den Sitz, das Schließelement und die Umrandung, wie es nachstehend beschrieben wird:
Scheibe und Sitz
Die Scheibe weist eine flachzylindrische Form mit einem Durchmesser auf, der gleich der Öffnung in dem Materialbehälter ist, wobei die obere Fläche der Scheibe leicht konkav ausgebildet ist und eine runde Öffnung oder einen Ventilsitz bildet, wobei die untere Fläche eine Einfassung bzw. Umrandung enthält, die als eine Strömungsunterbrechungseinrichtung wirkt und einen Innendurchmesser aufweist, der annähernd gleich dem runden Sitz oder der Öffnung ist. Die Umrandung kann viele verschiedene Formen aufweisen und ist nicht auf die zylindrische Form beschränkt. Das Strömungsunterbrechungselement wirkt mit dem Ventil zusammen, um die Strömung zu steuern. Die Scheibe enthält weiterhin ein Halteteil, welches sich quer über die runde Öffnung erstreckt, wobei das Halteteil eine kleinere runde Öffnung bildet, durch die ein Metallstab gleiten kann, und bildet weiterhin eine Halterung für eine Feder. Die untere Fläche der Scheibe besitzt darüber hinaus eine Lippe, die in ihrem Durchmesser geringfügig größer als die Öffnung in dem Behälter ist. Diese Lippe dient dazu, die Ventilanordnung innerhalb der Behälteröffnung zu halten, ohne daß diese in den Behälter fällt. Die Kappe dient dazu, die Ventilanordnung vor dem Herausfallen zu sichern.
Betätigungsschaft oder Betätigungsstange
Eine Metallstange erstreckt sich durch die Öffnung, welche durch das Halteelement verläuft, wobei das untere Ende der Stange einen Becher mit größerem Durchmesser bildet, der in der Lage ist, in Eingriff mit der Betätigungsreinrichtung innerhalb des Aufnahmegefäßes zu gelangen, und wobei das obere Ende der Stange an einem doppelt konisch geformten Sperrelement angebracht ist. Die Stange ist in einer Feder aufgenommen, um das Sperrelement in Position zu halten.
Kreisförmiges Ventilschließ- oder Sperrelement
Das Schließelement ist ein doppelt konisch geformtes Sperrelement mit einem unteren konischen Bereich, welcher ca. ein Viertel der Länge des Sperrelementes umfaßt, und einen oberen konischen Bereich, welcher ca. drei Viertel der Länge des Sperrelementes beansprucht. Der untere konische Bereich besitzt einen Durchmesser, welcher abnimmt, während er sich dem unteren Ende des Konus nähert, und dient dazu, die runde Öffnung in der zylindrischen Scheibe zu verschließen. Weiterhin führt die konische Form des unteren konischen Bereichs zu einer Selbstführung des Sperrelements. Es wird genau in der runden Öffnung in der Scheibe sogar dann sitzen, wenn es nicht den korrekten Anfangswinkel aufweist. Der obere konische Bereich nimmt im Durchmesser ab, während er sich nach oben erstreckt, und dient dazu, die Materialströmung zu unterstützen und zu führen.
Aufnahmegefäß
Ein weiteres Kernmerkmal der Erfindung besteht in dem Aufnahmegefäß, welches über eine Betätigungseinrichtung mit dem Ventil zusammenwirken kann, um die Abgabe des fließfähigen Materials bei einem nicht gefüllten Gefäß zu ermöglichen und um die Abgabe des fließfähigen Materials zu unterbrechen, wenn das Gefäß gefüllt ist. Einzelne Aufnahmegefäße werden hergestellt und vorkalibriert für ein spezielles, vorbestimmtes Volumen des Materials. Demzufolge kann ein individueller Abgabebehälter verwendet werden, um eine nahezu grenzenlose Zahl an unterschiedlichen, vorbestimmten Volumina des fließfähigen Materials abzugeben.
Das Aufnahmegefäß besitzt mehrere Kernmerkmale, welche es im Rahmen der beanspruchten Erfindung nützlich erscheinen lassen. Bei einem Ausführungsbeispiel ist es für das Gefäß selbst nicht erforderlich, ein spezielles Volumen aufzuweisen. In diesem Fall enthält das Gefäß einen Einsatz, welcher sowohl zur Steuerung des Abgabevolumens als auch zum Anbringen der Betätigungseinrichtung dient. Dieser Einsatz besteht aus einer zylindrischen Scheibe, welche eine Öffnung mit einem Gewinde in ihrer Mitte bildet, die geeignet ist, die Betätigungseinrichtung zu sichern. Die das Volumen begrenzende Scheibe besitzt einen Durchmesser, der kleiner als der Maximaldurchmesser des Aufnahmegefäßes ist. Demzufolge wird sie nur eine bestimmte Strecke vertikal in das Gefäß vordringen. Daher dienen die Seiten des Gefäßes dazu, den Einsatz an seinem vertikalen Ort zu halten.
Das Aufnahmegefäß muß eine Öffnung besitzen, die geeignet ist, das Hereinströmen des fließfähigen Materials zu ermöglichen. In der einfachsten Ausführungsform besitzt das Gefäß ein geöffnetes oberes Ende. Dies ermöglicht auf einfache Weise das Einströmen in das Aufnahmegefäß. Jedoch bestehen keine Einschränkungen dahingehend, welches spezielle Material in das Gefäß strömt. In einigen Fällen ist es aber wichtig, die Identität des abgegebenen Materials zu steuern. Beispielsweise könnte eine Reihe von Abgabevorrichtungen gemäß der beanspruchten Erfindung dafür verwendet werden, mehrere unterschiedliche, aber nicht miteinander kompatible Materialien abzugeben.
Die Steuerung wird über ein System von komplementären Gestaltungen zwischen dem Ventilsitz, der Kappe und dem Aufnahmegefäß gebildet. Kurz gesagt ist eine geformte Umrandung vorgesehen, welche die Form der entsprechenden Öffnung an dem oberen Ende des Aufnahmegefäßes entspricht. Die Umrandung besitzt eine ausreichende Tiefe, um einen Kontakt zwischen der Betätigungseinrichtung und der Stange oder dem Schaft zu vermeiden, wodurch eine Abgabe des Materials verhindert wird, wenn die Umrandung nicht mit dem Aufnahmegefäß übereinstimmt bzw. in dieses eingesetzt werden kann.
Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel kann die Betätigungseinrichtung in die Volumenbegrenzungsscheibe eingeschraubt werden. Dies ermöglicht dem Endnutzer, das Volumen des Aufnahmegefäßes zu modifizieren. Demzufolge kann ein einzelnes Aufnahmegefäß zur Abgabe einer beliebigen Zahl unterschiedlicher Volumen verwendet werden.
Die Betätigungseinrichtung steht über die vorstehend erwähnte runde Öffnung hervor und erstreckt sich nach unten zu der unteren Fläche des Bechers. Dort ist sie in einer Vertiefung gehalten, die in dem Gefäß für diesen Zweck vorgesehen ist. Da die Betätigungseinrichtung ständig an dem Einsatz angeklebt ist, dient diese dazu, den Einsatz an seinem Ort innerhalb des Gefäßes zu lokalisieren und zu halten.
Ausführliche Erläuterung der Zeichnungsfiguren
1 ist eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 100, die die Hauptbestandteile der Erfindung wiedergibt. Ein Behälter 110 ist in einer Schwerkraftabgabestellung oder in einer Position, in der er auf dem Kopf steht, durch ein Gestell 120 gehalten, welches aus Metalldraht gebildet ist. Die Flasche 110 enthält ein fließfähiges Material 160, welches über eine Ventilanordnung 140 in einen Aufnahmebecher oder ein Gefäß 150 für das fließfähige Material abzugeben ist. Die Ventilanordnung 140 wird durch eine Kappe 130 in der Öffnung des Behälters 110 gehalten.
Aus dieser Figur sind mehrere Merkmale ersichtlich. Der Behälter 110 besitzt Vertiefungen 111 auf jeder Seite des Behälters (nur eine ist dargestellt), welche dazu dienen, die Flasche in dem Gestell 120 zu halten. Das obere Ende des Behälters 110 weist einen Handgriff 112 zur Erleichterung der Handhabung auf. Das Gestell 120 besitzt ebenfalls mehrere zusätzliche Merkmale. Zwei Vorsprünge 121 (nur einer ist dargestellt) sind vorgesehen, die dazu dienen, die Flasche 110 durch Eingriff in die Vertiefungen 111 zu halten. Darüber hinaus besitzt das Gestell 120 Hängehalterungen 122, um die Vorrichtung 100 an einer vertikalen Fläche, beispielsweise einer Wand, anbringen zu können. Der Aufnahmebecher 150 besitzt eine Volumenbegrenzungsscheibe 151 und eine Betätigungseinrichtung oder Sonde 152.
2 ist eine auseinandergezogene Ansicht eines Teils der Vorrichtung 100, welche die Beziehung zwischen dem Behälter 110, der Ventilanordnung 140 und dem Aufnahmebecher 150 zeigt. Diese Ansicht verdeutlicht klar, wie die Ventilanordnung 140 hervorsteht und durch die Kappe 130 gehalten wird. Die Ventilanordnung 140 enthält einen Hals 171, ein kreisförmiges Schließ- oder Sperrelement 210, eine Scheibe und einen Sitz 220 sowie eine Betätigungsstange oder einen Betätigunsschaft 230. Ein Ende der Stange 230 ist mit einem Gewinde versehen, um an dem Sperrelement 210 angebracht zu werden. Weiterhin besitzt die Ventilanordnung eine Feder 240, welche dazu dient, das Ventil in die geschlossene Position vorzuspannen oder dort zu halten, wenn es nicht benötigt wird. Darüber hinaus besitzt die Ventilanordnung eine Aufnahmefläche 250, welche mit der Betätigungseinrichtung 152 zusammenwirkt. Diese Zeichnungsfigur gibt eine Gewindehalterung oder Halteeinrichtung 280 wieder, welche die Öffnung und die Lippe 270 durchsetzt und welche eine Führung sowie eine Halterung für die Stange 230 bildet. Weiterhin zeigt diese Figur den Halter 153 der Betätigungseinrichtung, welcher in dem unteren Ende des Aufnahmebechers 150 ausgebildet ist, der mit der Volumenbegrenzungsscheibe 151 zusammenwirkt, um das Gefäß 150 zu kalibrieren. Das fließfähige Material 160 ist innerhalb des Behälters 110 gezeigt. Der Durchgang des Materials durch die Ventilanordnung 140 und in den Aufnahmebecher 150 kann mittels dieser Zeichnungsfigur erläutert werden, bei der das Ventil 140 in seiner geschlossenen Position dargestellt ist. Das deutlich zu erkennende Sperrelement 210 blockiert die Öffnung 270 und den sich durch die Ventilanordnung 140 erstreckenden Hals 171. In dieser Position kann kein fließfähiges Material 160 strömen. Der Aufnahmebecher 150 ist deutlich erkennbar leer, d.h. ohne fließfähiges Material 160 dargestellt. Wenn ein leerer Aufnahmebecher unmittelbar benachbart zu der Ventilanordnung 140 positioniert wird, gelangt die Betätigungseinrichtung 152 mit der Becherführung 250 in Eingriff und drückt die Stange 230 nach oben. Dies veranlaßt das Sperrelement 210, sich nach oben zu bewegen (vgl. 4) und ermöglicht dem fließfähigen Material 160, in den Aufnahmebecher 150 zu strömen.
Wenn das Aufnahmegefäß 150 gefüllt ist, gelangt der Pegel des fließfähigen Materials 160 innerhalb des Bechers in Kontakt mit der Umrandung oder der Strömungssperreinrichtung 260. Dies unterbricht die Strömung des freifließenden Materials 160 in den Aufnahmebecher 150. Wenn der Aufnahmebecher 150 weggezogen wird, drängt die Feder 240 das Sperrelement 210 zurück in die geschlossene Position und verhindert das Ausströmen von jedem zusätzlichen fließfähigen Material 160.
3 ist eine auseinandergezogene Ansicht 300 der Ventilanordnung 140 und der Behälterkappe 130, welche die vertikale Anordnung dieser Bauteile wiedergibt. Die meisten der einzelnen Bauteile in dieser Figur sind bereits vorstehend erläutert worden. Jedoch stellt diese Figur eine deutlich bessere Ansicht sowohl der Halteeinrichtung 280 selbst als auch ihre Orientierung sowohl innerhalb der Ventilanordnung 140 als auch gegenüber der Stange 230 dar. Diese Figur zeigt darüber hinaus die Schraube 310, welche dazu dient, die Aufnahmefläche 250 an der Stange oder dem Schaft 230 anzubringen, wodurch die Feder 240 gehalten wird. Schließlich gibt diese Figur das mittig angeordnete Ausschlagelement 320 wieder, welches in der Mitte der Kappe 130 plaziert ist. Das kreisförmige Schließelement, welches die doppelt konischen Oberflächen 210 aufweist, ist ebenfalls gezeigt. Das kreisförmige Schließelement 210 wirkt mit dem Sitz 221 zusammen, um den Hals 171 in dem Ventil abzudichten. Der Sitz 221 ist in der Scheibe 220 ausgebildet. Die Scheibe 220 enthält eine Lippe, die mit einer mit einem Gewinde versehenen Öffnung in dem Behälter zusammenwirkt. Die Scheibe 220 besitzt darüber hinaus eine Umrandung oder ein Strömungssperrelement 260, welches in Kontakt mit dem fließfähigen Material steht, wenn dieses das Gefäß füllt, wodurch die Übertragung des frei fließfähigen Materials aus dem Behälter in das Gefäß unterbrochen wird. Die Becherführung oder das Sondenaufnahmemittel 250 ist an der Stange oder dem Schaft 230 unter Verwendung einer Schraube 310 bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel angebracht. Die Führung 250 hält die Feder 240 an der Stange 230. Die Feder 240 drückt das kreisförmige Schließ- oder Sperrelement dicht gegen den Sitz 221. Die Ventilanordnung wird in der mit einem Gewinde versehenen Öffnung an dem Behälter unter Verwendung der Kappe 130 mit dem gegebenenfalls vorgesehenen Ausbrechelement 320 gehalten. Wenn das kreisförmige Schließelement 210 in einer geöffneten Position angeordnet ist, strömt das fließfähige Material um das kreisförmige Schließelement 210 durch die Öffnung 270 und die aufgebrochene Öffnung 320 in das Gefäß für das fließfähige Material.
4 gibt das Gefäß 150 in Kontakt mit der Ventilanordnung 130 an der Kante 270 unter Verwendung der Betätigungssonde 152 wieder, die sich in Kontakt mit der Aufnahmefläche 250 der Betätigungsstange befindet. Die Sonde 152 und die Volumenbegrenzungsscheibe 151 wirken zusammen, um das Volumen des Gefäßes 150 einzustellen bzw. zu kalibrieren. Fließfähiges Material 160 strömt über den Hals 171 und füllt das Gefäß 150 in der Weise, daß der Pegel des fließfähigen Materials 160 die Umrandung 260 erreicht und die Strömung des fließfähigen Materials unterbricht. Wenn das Gefäß 150 von dem Ventil weggezogen wird, führt die Betätigungsstange 230 das Schließelement 210 zurück zu dem Sitz 221, wodurch im wesentlichen die Abgabe von weiterem fließfähigen Material 160 vermieden wird. Dieses Merkmal ist ein selbstbegrenzendes Merkmal in der Abgabevorrichtung für fließfähige Materialien.
5 zeigt verschiedene mögliche Ausführungsformen der Umrandung 260, der Kappe 130 und des Aufnahmegefäßes 150. In jedem dieser Fälle besitzen die Umrandung 260 und das Aufnahmegefäß 150 für das fließfähige Material komplementäre Formen und passen in der Weise zusammen, wie Schlüssel und Schloß. Die Erfindung ist nicht auf die gezeigten, speziellen Ausführungsbeispiele beschränkt. Jede geeignete Gestaltung der Umrandung und des oberen Endes des Aufnahmegefäßes könnten verwendet werden. Die gezeigten Ausführungsformen sind lediglich dazu vorgesehen, die Idee darzustellen.
5A zeigt einen Abschnitt der Ventilanordnung 140, welcher eine spezielle Umrandung 260', ein spezielles Aufnahmegefäß 150' und eine Kappe 130' beinhaltet. Diese Figur gibt deutlich die Idee der Komplementarität der Umrandung und der Gestaltung des Aufnahmegefäßes wieder und zeigt, daß die Kappenführung 250' nicht in Kontakt mit der Betätigungseinrichtung 152' gelangt, solange die Umrandung 260' nicht in das obere Ende des Aufnahmebehälters 150' eintritt.
5B gibt ein weiteres mögliches Ausführungsbeispiel wieder. Dort ist eine Umrandung 260'' und eine Kappe 130'' gezeigt. Das komplementäre obere Ende des Aufnahmegefäßes (nicht dargestellt) würde eine Öffnung enthalten, die geeignet ist, das Eindringen der Umrandung 260'' zu erlauben.
5C zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. In dieser Figur ist eine Umrandung 260''' und eine Kappe 130''' gezeigt. Das komplementäre obere Ende des Aufnahmegefäßes (nicht dargestellt) würde eine Öffnung aufweisen, die geeignet ist, das Eindringen der Umrandung 260''' zu ermöglichen.
Augenscheinlich kann jede fließfähige Chemikalie, die zum Verdünnen in einem flüssigen Verdünnungsmittel geeignet ist, unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgegeben werden. Vorzugsweise ist die fließfähige Chemikalie wäßrig dispersierbar oder lösbar. Üblicherweise wird im Gebrauch die Chemikalie in einem volumetrischen Becher gemessen, der für geeignete Verdünnungsverhältnisse kalibriert ist, bis der Becher genau und präzise mit einem abgemessenen Chemikalienvolumen gefüllt ist. Die Chemikalie wird anschließend zu einem Misch- oder Speichertank transportiert, in dem sie mit dem Verdünnungs mittel vermischt wird, um eine aktive wäßrige oder nichtwäßrige Lösung zu bilden. Das Volumen in dem Meßbecher stimmt mit dem Volumen des Misch- oder Lagertanks überein.
Chemische, fließfähige Materialien können fließfähige Flüssigkeiten, Pulver, Granulate, Pellets usw., Waschmittel, Geschirrspülmittel, antimikrobielle Materialien oder Desinfektionsmaterialien, Handreinigungsmittel für Geschirr, Töpfe oder Pfannen, Sauerstoffbleichmittel, fließfähige Produkte, welche zum Bilden von Behandlungsmaterialien für Milchvieh, die Zitzentauchmaterialien, Euterwaschmittel usw. enthalten können, Bodenreiniger, Reinigungsmittel für harte Oberflächen, Düngemittel, Insektizide, Fungizide, Herbizide und jedes andere fließfähige Material sein, welches einen aktivierbaren, wasserlöslichen oder dispersierbaren Bestandteil enthält.
Waschmittel besitzen üblicherweise eine Alkalinquelle, ein Sequestrierungsmittel und eine Vielzahl von optional vorhandenen Bestandteilen, die Chlorquellen, antikorrosive Bestandteile, Näßungsbestandteile oder oberflächenaktive Bestandteile, Farben, Parfüme, antikorrosive Mittel usw. umfassen können. Alkalinitätsquellen können Carbonatsalze, Silicatsalze, Alkalimetallhydroxide oder andere anorganische Materialien enthalten. Chlorquellen können gekapselte Chlorquellen, Natriumchlorid und andere enthalten. Die anderen Bestandteile sind üblicherweise verfügbar und können zugehörige Aktivitäten bzw. Wirkungen mit einer effektiven Konzentration in der Waschmittelzusammensetzung bilden.
Waschmittel sind üblicherweise milde oder hochalkalische Materialien, die einen größeren Anteil an anionischen und/oder nichtionischen oberflächenaktiven Mitteln zur Schmutzentfernung enthalten. Die Waschmittel können darüber hinaus eine Vielzahl anderer Bestandteile aufweisen, die Härtesequestriermittel, Bleichmittel, Antianlagerungsmittel, anorganische Lösungsmittel oder Füller, Wasser oder Gewebeweichspülmittel usw. umfassen. Derartige Waschmittel werden üblicherweise durch Dosieren der organischen Materialien auf und Absorbieren der organischen Materialien in den organischen Bestandteilen und anschließendem Trockenmischen der kombinierten anorganischen organischen Materialien hergestellt, um ein gleichförmiges Waschmittel zu bilden.
Fließfähige Desinfektionsmaterialien, die mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung abgegeben werden können, enthalten Materialien, die Chlor beinhaltende Bestandteile, wie Hypochlorit, Chlordioxid, Vierstoff-Ammoniumdesinfektions bestandteile, Iodophor, saure, anionische Materialien und andere umfassen können. Derartige Zusammensetzungen können, wenn sie instabil sind, gekapselt sein und mit den Lösungssalzen, wie beispielsweise Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat usw. kombiniert werden. In ähnlicher Weise können Chlorbleichmittel und Sauerstoffbleichmittel in Form freifließender Materialien formuliert und unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung abgegeben werden. Bei derartigen Zusammensetzungen ist üblicherweise die Chlorquelle mit anorganischen, organischen oder gemischten oder beschichteten Ummantelungen eingekapselt, um die Chlorquelle mit den Lösungsmaterialien kompatibel zu halten. Niedrig oxidierende Peroxygenbleichmittel oder Sauerstoffbleichmittel, wie Perborat und andere können mit Bleichaktivierungsmitteln und einem Lösungssalz in nützlichen Zusammensetzungen formuliert werden.
Andere Düngemittel, Bodenreiniger, Reinigungsmittel für harte Oberflächen, Insektizide, Fungizide, Herbizide usw. können aus Quellen derartiger Materialien erhalten und mit geeigneten Anteilen entsprechend der Beutelhinweise gelöst werden. In dem Falle eines flüssigen Materials kann das flüssige Material mit einem fließfähigen Verdünnungsmittel, wie beispielsweise Natriumsulfat, Natriumcarbonat, Natriumbicarbonat usw. in einem Rippenmischer vor der Abgabe aus der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemischt werden. Viele fließfähige Materialien sind hygroskopisch, d.h. sie können Wasser aus der Atmosphäre absorbieren. Werden diese Materialien Feuchtigkeit ausgesetzt, so kann dies zum Zusammenbacken führen, was die Strömung unterbricht. Wenn die Erfindung mit einem abdichtbaren Behälter für fließfähige Materialien verwendet wird, ist die Gefahr minimiert, daß das Material der Umgebung ausgesetzt wird. Dies ist wichtig, da ein Gleichgewicht zwischen dem Wasserdampf in der Luft und dem durch das hygroskopische Material absorbierten Wasser besteht. Wird das Material konstant der Umgebungsluft ausgesetzt, würde dies zu einer Störung des Gleichgewichts führen, wodurch eine übermäßige Wasserabsorption hervorgerufen wird.
Die vorstehende Beschreibung, die Beispiele und Daten stellen eine vollständige Beschreibung des Herstellvorganges und des Gebrauchs der Komposition der Erfindung dar.

Claims

Abgabesystem (100) für fließfähige Materialien (160), das ein Gefäß (150) für fließfähige Materialien (160) mit einem vorbestimmten Volumen eines fließfähigen Materials füllen kann und das enthält: (a) ein Gestell (120), (b) einen großen Behälter (110) für fließfähige Materialien (160) mit einem Ventilauslaß (140) für eine Schwerkraftzuführung der fließfähigen Materialien (160), wobei der Behälter (110) in dem Gestell (120) angeordnet ist, und (c) ein Gefäß (150) für fließfähige Materialien (160), welches ein vorbestimmtes Volumen aufweist und eine Ventilbetätigungssonde (152) besitzt, wobei das Gefäß (150) und die Sonde (152) zur Betätigung des Ventils (140) und zur Aufnahme eines Volumens des fließfähigen Materials (160) positionierbar ist, wobei das Ventil (140) eine Ventilscheibe (220) mit einem kreisförmigen Ventilsitz (221) und einem konischen Schließelement (210) aufweist, welches in eine geöffnete Position und eine geschlossene Position in Kontakt mit dem kreisförmigen Sitz (221) bringbar ist, in der es den kreisförmigen Sitz (221) verschließt, wobei das konische Schließelement (210) darüber hinaus eine Betätigungsstange (230) enthält, die mit der Gefäßbetätigungssonde (152) zusammenwirken kann, um das konische Schließelement (210) in eine geöffnete Position zubringen, wobei die Ventilscheibe (220) darüber hinaus einen Umrandungsabschnitt (260) besitzt, welcher den Sitz (221), gegenüberliegend zu dem konischen Sperrelement (210) umgibt, und wobei der Sitz (221) mit dem fließfähigen Material (160) in dem Gefäß (150) für fließfähige Materialien (160) zusammenwirkt, um die Strömung des fließfähigen Materials (160) zu unterbrechen, wenn das Gefäß (150) mit einem vorbestimmten Volumen gefüllt ist.
System nach Anspruch 1, bei dem das konische Schließelement (210) in eine geschlossene Position in Kontakt mit dem Sitz (221) vorgespannt ist.
System nach Anspruch 2, bei dem die vorgespannte Position unter Verwendung einer Spannfeder (240) erzielbar ist.
System nach Anspruch 1, bei dem das konische Schließelement (210) eine konische Oberfläche, die in Kontakt mit dem Sitz (221) steht, und eine zweite konische Oberfläche aufweist, die gegenüberliegend zu der konischen Oberfläche, welche in Kontakt mit dem Sitz (221) steht, angeordnet ist.
System nach Anspruch 1, bei dem die Betätigungsstange (230) eine Aufnahmeoberfläche (250) enthält, die mit der Betätigungssonde (152) zusammenwirken kann.
System nach Anspruch 1, bei dem das konische Ventilscheibensitzschließelement (210) und die Umrandung (260) zu einem mit einem Gewinde versehenen Verschluß zusammengefügt sind, der mit einem mit einem Gewinde versehenen Aufnahmeelement in dem Behälter (110) zusammenwirkt.
System nach Anspruch 1, bei dem das Gefäß (150) für das fließfähige Material (160) ein im wesentlichen zylindrisches Gefäß (150) mit einer bewegbaren Plattform ist, um das vorbestimmte Volumen einzustellen.
System nach Anspruch 7, bei dem das zylindrische Gefäß (150) von dem unteren Ende zu dem oberen Ende im Radius zunimmt.
System nach Anspruch 1, bei dem das Gestell (120) ein Drahtgestell ist.
System nach Anspruch 1, bei dem der Behälter (110) in dem Drahtgestell (120) in der Weise angeordnet ist, daß die Betätigungsstange (230) des Ventils (140) durch das Gefäß (150) für das fließfähige Material (160) zum Abgeben des fließfähigen Materials (160) erreicht werden kann.
System nach Anspruch 1, bei dem das Gefäß (150), wenn die Gefäßbetätigungssonde (152) mit der Betätigungsstange (230) zusammenwirkt, um das konische Schließelement (210) in eine vollständig geöffnete Position zu bewegen, das obere Ende des Gefäßes (150) den Umrandungsabschnitt (260) umgibt und der Umrandungsabschnitt (260) in das obere Ende des Gefäßes (150) um zumindest 1 mm eindringt.
Pulverabgabesystem (100), das ein Pulvergefäß (150) mit einem vorbestimmten Pulvervolumen füllen kann und das enthält: (a) ein Gestell (120), (b) einen großen Behälter (110) für Pulver (160) mit einem Ventilauslaß (140) für eine Schwerkraftzuführung des Pulvers (160), wobei der Behälter (110) in dem Gestell (120) angeordnet ist, und (c) ein Gefäß (150) für Pulver (160), welches ein vorbestimmtes Volumen aufweist und eine Ventilbetätigungssonde (152) besitzt, wobei das Gefäß (150) und die Sonde (152) zur Betätigung des Ventils (140) und zur Aufnahme eines Volumens des Pulvers (160) positionierbar ist, wobei das Ventil (140) eine Ventilscheibe (220) mit einem kreisförmigen Ventilsitz (221) und einem konischen Schließelement (210) aufweist, welches in eine geöffnete Position und eine geschlossene Position in Kontakt mit dem kreisförmigen Sitz (221) bringbar ist, in der es den kreisförmigen Sitz (221) verschließt, wobei das konische Schließelement (210) darüber hinaus eine Betätigungsstange (230) enthält, die mit der Gefäßbetätigungssonde (152) zusammenwirken kann, um das konische Schließelement (210) in einer geöffneten Position anzuordnen, wobei die Ventilscheibe (220) darüber hinaus einen Umrandungsabschnitt (260), welcher den Sitz (221) umgibt, gegenüberliegend zu dem konischen Sperrelement (210) besitzt, und wobei der Sitz (221) mit dem Pulver (160) in dem Gefäß (150) für Pulver (160) zusammenwirkt, um die Strömung des Pulvers (160) zu unterbrechen, wenn das Gefäß (150) mit einem vorbestimmten Volumen gefüllt ist.
System nach Anspruch 12, bei dem das konische Schließelement (210) in eine geschlossene Position in Kontakt mit dem Sitz (221) vorgespannt ist.
System nach Anspruch 13, bei dem die vorgespannte Position unter Verwendung einer Spannfeder (240) erzielbar ist.
System nach Anspruch 12, bei dem das konische Schließelement (210) eine konische Oberfäche, die in Kontakt mit dem Sitz (221) steht, und eine zweite konische Oberfläche aufweist, die gegenüberliegend zu der konischen Oberfläche, welche in Kontakt mit dem Sitz (221) steht, angeordnet ist.
System nach Anspruch 12, bei dem die Betätigungsstange (230) eine Aufnahmeoberfläche (250) enthält, die mit der Betätigungssonde (152) zusammenwirken kann.
System nach Anspruch 12, bei dem das konische Ventilscheibensitzschließelement (210) und die Umrandung (260) zu einem mit einem Gewinde versehenen Verschluß zusammengefügt sind, der mit einem mit einem Gewinde versehenen Aufnahmeelement in dem Behälter (110) zusammenwirkt.
System nach Anspruch 12, bei dem das Gefäß (150) für das fließfähige Material (160) ein im wesentlichen zylindrisches Gefäß (150) mit einer bewegbaren Plattform ist, um das vorbestimmte Volumen einzustellen.
System nach Anspruch 18, bei dem das zylindrische Gefäß (150) von dem unteren Ende zu dem oberen Ende im Radius zunimmt.
System nach Anspruch 12, bei dem das Gestell (120) ein Drahtgestell ist.
System nach Anspruch 12, bei dem der Behälter (110) in dem Drahtgestell (120) in der Weise angeordnet ist, daß die Betätigungsstange (230) des Ventils (140) durch das Gefäß (150) für das fließfähige Material (160) zum Abgeben des Pulvermaterials (160) erreicht werden kann.
System nach Anspruch 12, bei dem das Gefäß (150), wenn die Gefäßbetätigungssonde (152) mit der Betätigungsstange (230) zusammenwirkt, um das konische Schließelement (210) in eine vollständig geöffnete Position zu bewegen, das obere Ende des Gefäßes (150) den Umrandungsabschnitt (260) umgibt und der Umrandungsabschnitt (260) in das obere Ende des Gefäßes (150) um zumindest 1 mm eindringt.