DE2063739C3 - Halbautomatisches Dosiergerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein halbautomatisches Dosiergerät für Flüssigkeiten mit einem oberseitig offenen, auf einen Vorratsbehälter aufsetzbaren zylindrischen Mittelteil, das ein durch un Ventil verschließbares Auslaufiohr aufweist und mit einem zylindrischen Oberteil, das am Mittelteil drehfest längsgeführt und gegenüber diesem gegen die Kraft einer Feder verschieblich ist, wobei der der Menge des aus dem Vorratsbehälter angesaugten und auszugebenden Mediums entsprechende Verschiebeweg des Oberteils vorher einstellbar und auf einer Skala ablesbar ist.

Ein Dosiergerät dieser Art ist aus der DT-OS 16 32 032 bekannt Auf einem Ventilfuß ist als Mittelteil ein durchsichtiger, gegebenenfalls graduierter Zylinder befestigt In dem Zylinder ist ein Kolben geführt, der in Hubrichtung an seiner aufwärtsgerichteten Kolbenstans ge federbeaufschlagt ist Zur Kubbegrenzung des Kolbens dienen zwei teleskopartig ineinandergreifende undurchsichtige Hülsen aus Metall oder Kunststoff. Die äußere Hülse ist koaxial zum Zylinder am Ventilfuß befestigt und oben offen. Die innere Hülse ist oben

κι geschlossen, übergreift die Kolbenstange nach Art einer Kappe und ist in ihrem unteren Bereich zwischen der Innenwand der äußeren Hülse und der Außenwand des innenliegenden Zylinders geführt Durch den Kopf der federbeaufschlagten Kolbenstange wird die innere Hülse aufwärts gezwungen. Ein Anschlag am unteren Rand der inneren Hülse wirkt mit der unteren Stirnseite einer Anschlagmutter zusammen, die ein Außengewinde aufweist das in ein auf der Innenfläche der äußeren Hülse ausgebildetes Innengewinde eingreift. Durch

ίο nichtrotationssymmeirische komplementäre Profile einer Zentralöffnung in der Anschlagmutter und des Außenmantels der inneren Hülse, die die Öffnung in der Anschlagmutter durchgreift, kann durch Drehen der inneren Hülse relativ zur äußeren Hülse die Anschlages mutter axial verstellt und damit der Hub des Kolbens frei wählbar begrenzt werden.

Die jeweils vorgewählte Hubeinstellung wird an einer auf dem Dosierkolben oberhalb seiner unteren Kante angebrachten Ringmarke im Zusammenwirken mit der

s° auf dem durchsichtigen Glaszylinder angebrachten Graduierung abgelesen. Das Erkennen der Ringmarke und der Graduierung soll dabei durch axiale Sehschlitze in der äußeren Hülse ermöglicht werden.

Nachteilig bei dieser Ausbildung ist vor allem, daß die

.15 Sehschlitze in der äußeren Hülse nicht beliebig groß ausgebildet werden können, wenn die Hülse ihre ausreichende mechanische Stabilität behalten soll. Dies führt dazu, daß die Ringmarke nur schwer erkennbar und die Graduierung schlecht ablesbar sind. In der Praxis ist daher auch nicht diese Ausbildung, sondern eine andere Ausbildung der Dosiervolumenanzeige verwendet worden. Bei dieser Ausbildung ist am unteren Rand der inneren Hülse ein radial durch einen schmalen Schlitz in der äußeren Hülse auswärts hindurchgreifender Stift befestigt, der tangential zum Dosiergerät dicht über der äußeren Mantelfläche der äußeren Hülse einen kleinen Zeiger trägt, der mit einer auf der Mantelfläche der äußeren Hülse angebrachten Graduierung zusammenwirkt. Bei dieser Art der Ausbildung der Dosiervolumenanzeige müssen jedoch erhebliche Eichungenauigkeiten und Justierungenauigkeiten sowie spürbare Ableseparallaxefehler in Kauf genommen werden.

Nachteilig an dem bekannten Dosiergerät ist weiterhin, daß beim wiederholten Niederdrücken des Kolbens durch Niederdrücken der inneren Hülse leicht eine Verdrehung des inneren Kolbens gegen den äußeren Kolben erfolgen kann und sich dadurch leicht die Hubbegrenzung verstellt.

Schließlich ist an dem bekannten Gerät die relativ aufwendige Bauweise nachteilig, die das Gerät bei solider Ausführung sehr teuer werden läßt.

Angesichts dieses Standes der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Dosiergerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das eine leichte, zuverlässige, rasche und genaue Ablesbarkeit des Hubvolumens ermöglicht und das in seiner Herstellung und Handhabung, insbesondere Wartungshandhabung,

wesentlich einfacher und billiger ist als bekannte Geräte.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Dosiergerät der eingangs genannten Art vorgeschlagen, das erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet ist, daß das zylindrische Mittelteil ein ortsfester Kolben und das diesem gegenüber verschiebliche Oberteil ein auf den Kolben oberseitig aufgesetzter und diesen außenseitig dicht umfassender Zylinder ist, daß die Einstellung des Verschiebeweges des Zylinders gegenüber dem Kolben mittels einer Rändelmutter auf einer ortsfesten Gewindestange e: folgt, die achsparallel gegenüber dem Kolben in einer mit diesem verbundenen Flanschscheibe befestigt ist und eine Bohrung in einer weiteren am Zylinder befestigten Flanschscheibe frei durchsetzt, und daß in an sich bekannter Weise die Skala am Zylinder angeordnet ist und mit dem als Bezugsstrich dienenden Kolbenende zusammenwirkt.

Vorteilhaft ist bei dieser Ausbildung eines Dosiergerätes, daß der Hubbegrenzungsmechanisnius den rundum freien Blick auf den gläsernen Dosierzylinder nicht behindert. Vorteilhaft ist weiterhin, daß der verschiebbare Zylinder den ortsfesten Kolben auf sehr großen und beim Niederdrücken des Zylinders stets größer werdenden Flächen umgreift, wodurch eine außerordentlich stabile Führung des Zylinders gegen den Kolben erzielt wird. Eine derart stabilisierte Führung ist durch einen an einer Kolbenstange geführten Kolben prinzipiell nicht zu erreichen.

Außerdem ist zum Ablesen der Dosiervolumenanzeige kein zusätzliches Anzeigesystem und keine zusätzliche Ringmarke erforderlich. Die Ablesung kann direkt im oberen Teil des aus klarem durchsichtigem Glas gefertigten Zylinders gegenüber dem eingeschliffenen Kolben bzw. gegenüber dem Kolbenende erfolgen. Dies stellt ein äußerst einfaches und wirtschaftliches Meßprinzip dar, das zudem eine sehr präzise Genauigkeit aufweist, die besser als 1 % ist. Darüber hinaus kommen bei dem Dosiergerät, daß für sämtliche Flüssigkeiten, auch für Säuren und organische Lösungen verwendet werden kann, alle Medien ausschließlich mit Glas in Verbindung, wodurch sich ein weiterer entscheidender Vorteil ergibt. Es ist nämlich das erfindungsgemäße Dosiergerät in gebrauchsfertigem Zustand ohne weiteres bis zu Temperaturen von 180° C sterilisierfähig, ohne daß es erforderlich ist, das Gerät zur Schonung irgendwelcher Teile auseinanderzunehmen.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Flanschscheibe des Kolbens das eine Ende der als Druckfeder ausgebildeten Feder lagen, auf deren anderes Ende sich der Zylinder abstützt. Dies kann vorzugsweise dadurch erfolgen, daß der Zylinder an seinem offenen Ende einen verdickten Rand aufweist, der an dem entsprechenden Federende angreift.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß das zylindrische Mittelteil zweiteilig ausgebildet und unterhalb der Flanschscheibe der Kolben von einem auf dem Vorratsbehälter verbleibenden Unterteil abnehmbar ist, wobei die Einheit aus Kolben, Zylinder und Druckfeder gegen eine weitere Einheit anderer Größe austauschbar ist, die ihrerseits mit ihrer Flanschscheibe dicht an einer am oberen Ende des Unterteils angeordneten weiteren Flanschscheibe festlegbar ist. Hierdurch sind sämtliche Teile des Gerätes untereinander austauschbar. Insbesondere kann bei Bedarf eine größere oder kleinere Einheit, das sogenannte Pumpenteil, beispielsweise 0 bis 5 ml oder 0 bis 30 ml auf den verbleibenden Vorratsbehälter mit dem Unterteil aufgesetzt werden, ohne daß in diesem Fall das gesamte Dosiergerät ausgetauscht werden muß.

Ein weiterer Vorteil ergibt sich dann, wenn wie erfindungsgemäß weiter vorgesehen, das Auslauf rohr in s dem auf dem Vorratsbehälter verbleibenden Unterteil ausmündet und aus zwei Teilen besteht, die zwischen Ventil und Ausmündstelle mittels eines Normalschliffverbindungsstückes lösbar ineinandersteckbar sind. Hierdurch wird die sehr große Bruchempfindlichkeil

ίο des Auslaufrohres ausgeschaltet. Sollte dennoch einmal die äußerst empfindliche Auslaufspitze einen Bruchschaden er'siden, so ist es auf einfache Weise möglich, diesen Teil des Auslaufrohres durch ein intaktes Teil zu ersetzen.

ι- Die Erfindung wird im folgenden in Form zweier bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Diese zeigt jeweils im Längsschnitt in

F i g. 1 die grundsätzliche Ausführungsform des Dosiergerätes und

in F i g. 2 eine weitere bevorzugte Ausführungsform.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich, ist ein zylindrisches Mittelteil vorgesehen, das aus Klarglas gefertigt und als ortsfester Kolben 1 ausgebildet ist. Auf den Kolben 1 ist oberseitig ein diesem gegenüber verschiebliches Ober- <s teil aufgesetzt, das als ebenfalls aus Glas gefertigter Zylinder 2 ausgebildet ist und den Kolben 1 außenseitig dicht umfaßt. Dies erfolgt mittels einer entsprechenden Schliffpassung. Sowohl am Kolben 1 als auch am Zylinder 2 sind jeweils Flanschscheiben 6a bzw. 6b

ν befestigt, die jeweils in bestimmtem Abstand zur Mittelachse des Gerätes eine Bohrung 7 aufweisen, die miteinander fluchten. Die beiden Bohrungen 7 der Flanschscheiben 6a und 6b nehmen eine Gewindestange 4 auf, die zur Längsführung des gegenüber dem Kolben

I^ 1 verschieblichen Zylinders 2 vorgesehen ist. Zu diesem Zweck ist die Gewindestange 4 an ihrem unteren Ende mittels zweier Muttern 8, wie aus F i g. 1 ersichtlich, in der Bohrung 7 der Flanschscheibe 6a des Kolbens 1 unverschieblich befestigt. Die Gewindestange 4 ragt daher achsparallel neben dem Kolben 1 in gewissem Abstand zu diesem nach oben und durchsetzt die Bohrung 7, die in der am Zylinder 2 befestigten Flanschscheibe 6b angeordnet ist. Das obere Ende der Gewindestange 4 trägt eine Rändelmutter 5, die als Anschlag dient und mittels der die jeweils wirksame Länge der Gewindestange 4 veränderbar ist.

Das obere Ende des Zylinders 2 trägt in der aus F i g. 1 ersichtlichen Weise eine Skala, die mit dem Kolbenende 17 zusammenwirkt, das demnach als Bezugsstrich dient.

Das untere offene Ende des auf den Kolben 1 aufgesetzten Zylinders 2 ist verdickt ausgebildet. Zwischen diesem Ende und der Oberseite der am Kolben 1 befestigten Flanschscheibe 6a stützt sich eine Druckfeder 3 ab, so daß der Zylinder 2 lediglich gegen die Kraft dieser Druckfeder 3 verschieblich ist, die diesen Zylinder 2 dann wieder nach oben in seine Ausgangslage zurück verschiebt, wenn auf ihn keinerlei Druck mehr ausgeübt wird. Hierbei wird der Zylinder 2 mittels der Bohrung 7 seiner Flanschscheibe 6b längs

ho der Gewindestange 4 geführt.

Das aus Fig. 1 ersichtliche Dosiergerät weist ein mit einem Ventil 10 versehenes Auslaufrohr 14 auf, das aus dem Kolben 1 in der aus F i g. 1 dargestellten Weise ausmündet und innerhalb des Kolbens 1 bis zu der durch

(>■- das Kolbenende 17 vorgegebenen Ebene hochgeführt ist.

Die gesamte Einheit der bisher beschriebenen Teile wird mit der Unterseite des Kolbens 1 auf einen

Vorratsbehälter 1 1 aufgesetzt, der die abzufüllende, d. h. aus dem Auslaufrohr 14 auszutragende Flüssigkeit enthält. Die Verbindung des Kolbens 1 mit dem Vorratsbehälter 11 erfolgt hierbei mittels einer Normalschliffverbindung, wobei der Vorratsbehälter 11 von ■ seinem oberen Ende dementsprechend ein Normalschliff-Gegenstück 12 aufweist. Wie aus Fig. 1 ersichtlich, weist der Kolben 1 ein oberhalb seines der Verbindung mit dem Vorratsbehälter 11 dienenden Normalschliffs eingeschmolzenes dünnes Rohr auf, i< > welches in gleicher Weise wie das Auslaufrolir 14 ein Ventil 9 enthält, das in gleicher Richtung, wie das Ventil 10 des Auslaufrohres 14 wirkt. Beim Betrieb des beschriebenen Dosiergerätes wird die Rändelmutter 5 längs der Gewindestange 4 soweit verschraubt, bis diese ι s Gewindestange 4 die gewünschte Länge aufweist, das heißt bis auf der mit dem Kolbenende 17 zusammenwirkenden Skala des Zylinders 2 das gewünschte Volumen der Flüssigkeit eingestellt ist, das aus dem Vorratsbehälter 11 genau dosiert aus dem Auslaufrohr 14 ausgetragen werden soll. Danach wird der Zylinder 2 gegen die Kraft der Druckfeder 3 auf dem Kolben 1 nach unten verschoben, wodurch die im Gerät befindliche Luft aus dem Auslaufrohr herausgedrückt wird. Aufgrund der entsprechenden Anordnung der Ventile 9 und 10 schließt sich hierbei das Ventil 9, während sich das im Auslaufrohr 14 angeordnete Ventil 10 aufgrund des im Innern des Gerätes herrschenden Überdruckes anhebt, so daß die ggf. im Gerät enthaltene Luft entweichen kann.

Wenn nun der Zylinder 2 wieder losgelassen wird, verschiebt er sich aufgrund der von der Druckfeder 3 ausgeübten Kraft so weit nach oben, bis die Oberseite seiner Flanschscheibe 6b, deren Bohrung 7 an der Gewindestange 4 geführt ist, gegen die Rändelmutter 5 anschlägt, mittels der die gewünschte Flüssigkeitsmenge zuvor eingestellt worden war. Bei diesem nach oben Verschieben des Zylinders 2 wird durch den innerhalb des Gerätes entstehenden Unterdruck das Ventil 9 angehoben, d. h. geöffnet, während das Ventil 10 des -ίο Auslaufrohres 14 geschlossen wird. Aufgrund des geöffneten Ventils 9 wird aber gleichzeitig, während sich der Zylinder 2 hebt, Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 11 in den Kolben 1 angesaugt.

Nach zweimaligem Wiederholen dieses Vorgangs ist der Kolben 1 sowie der über dem Kolbenende 17 befindliche Teil des Zylinders 2 restlos mit Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 11 gefüllt, wobei keinerlei Luftblasen mehr vorhanden sind. Aufgrund der durch die Rändelmutter 5 gegebenen Volumeneinstellung befindet sich dabei in dem über dem Koibenende 17 befindlichen Teil des Zylinders 2 genau die gewünschte Flüssigkeitsmenge, so daß das Dosiergerät für den Einsatz bereit ist, d.h. es kann nunmehr aus dem Auslaufrohr 14 die gewünschte genau dosierte Flüssigkeitsmenge ausgetragen werden.

Die Meßgenauigkeit ist hierbei, wie schon erwähnt.

besser als 1 %, da sich aufgrund der mit der Gewindestange 4 zusammenwirkenden Rändelmutter 5 stufenlos sämtliche Zwischenwerte mühelos und schnell einstellen sowie fixieren lassen.

Bei der aus Fig.2 ersichtlichen abgewandelten Ausführungsform des Dosiergerätes ist das auf den Vorratsbehälter 11 aufgesetzte Mittelteil zweiteilig ausgebildet. Zu diesem Zweck ist das Mittelteil unterhalb seiner Flanschscheibe 6a durchgeschnitten und bildet einen Kolben 1, der die der Ausführungsform gemäß F i g. 1 entsprechende Flanschscheibe 6a trägt und an seinem oberen Ende verschieblich den Zylinder 2 aufnimmt, sowie ein Unterteil 18, welches das eingeschmolzene, in den Vorratsbehälter 11 ragende Rohr mit dem Ventil 9 aufweist. Dieses Unterteil 18 weist an seinem oberen Ende eine in Ausbildung und Größe der Flanschscheibe 6a des abnehmbaren Kolbens 1 entsprechende weitere Flanschscheibe 6a'auf, die an der gleichen Stelle wie die Flanschscheibe 6a ebenfalls eine Bohrung 7 besitzt. Auf der hierzu diametral gegenüberliegenden Seite der beiden Flanschscheiben 6a und 6a' ist ebenfalls jeweils eine Bohrung 7 vorgesehen. Kolben 1 und Unterteil 18 sind auf die Weise miteinander verbunden, daß die beiden entsprechenden Flanschscheiben 6a und 6a'aufeinandergesetzt und aneinander festgelegt sind. Dies erfolgt einerseits mittels der durch die Bohrungen 7 der Flanschscheiben hindurchgeführten Gewindestange 4, die mittels entsprechender Muttern 8 an den Flanschscheiben befestigt ist, und andererseits mittels einer auf der anderen Seite entsprechend vorgesehenen Befestigungsart, die aus Fig. 2 ersichtlich ist. Die dichte Verbindung von Kolben 1 und Unterteil 18 ist mittels eines Dichtungsringes 15 gewährleistet, der zwischen die beiden Flanschscheiben 6a und 6a'von Kolben 1 und Unterteil 18 eingelegt ist. Auf diese Weise ist es möglich, die gesamte Einheit aus Kolben 1, Zylinder 2 und Druckfeder 3 bei Bedarf gegen eine weitere Einheit anderer Größe auszutauschen, ohne ein völlig neues Gerät verwenden zu müssen.

Wie weiterhin aus F i g. 2 ersichtlich, mündet das innerhalb des Dosiergerätes bis zur Ebene des Kolbenendes 17 hochgeführte Auslauf rohr 14 am Unterteil 18 aus und besteht aus zwei Teilen 14', 14", die zwischen dieser Ausmündstelle und dem Ventil 10 lösbar miteinander verbunden, d. h. ineinandergesteckt sind. Die Verbindungsstelle ist hierbei auf einfache Weise durch ein Normalschliffverbindungsstück 16 analog demjenigen Normalschliff-Gegenstück 12 gegeben, das zur dichten Verbindung des Unterteils 18 mit dem Vorratsbehälter 11 dient. Hierdurch ist die das Ende des Auslaufrohrteiles 14" bildende Auslaufspitze nicht mehr starr mit dem Gerät verbunden, sondern besitzt an dem Normalschliffverbindungsstück 16 einer Drehpunkt, wodurch einerseits die Bruchgefahr erheblich vermindert und andererseits ein Auswechseln des Auslaufrohrteiles 14" auf einfache Weise möglich ist

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Halbautomatisches Dosiergerät für Flüssigkeiten mit einem oberseitig offenen, auf einen Vorratsbehälter aufsetzbaren zylindrischen Mittelteil, das ein durch ein Ventil verschließbares Auslaufrohr aufweist und mit einem zylindrischen Oberteil, das am Mittelteil drehfest längsgeführt und gegenüber diesem gegen die Kraft einer Feder verschieblich ist, wobei der der Menge des aus dem Vorratsbehälter angesaugten und auszugebenden Mediums entsprechende Verschiebeweg des Oberteils vorher einstellbar und auf einer Skala ablesbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Mittelteil ein ortsfester Kolben (1) und das diesem gegenüber verschiebliche Oberteil ein auf den Kolben oberseitig aufgesetzter und diesen außenseitig dicht umfassender Zylinder (2) ist, daß die Einstellung des Verschiebeweges des Zylinders gegenüber dem Kolben mittels einer Rändelmutter (5) auf einer ortsfesten Gewindestange (4) erfolgt, die achsparallel gegenüber dem Kolben in einer mit diesem verbundenen Flanschscheibe (6a) befestigt ist und eine Bohrung (7) in einer weiteren am Zylinder befestigten Flanschscheibe (eisfrei durchsetzt, und daß in an sich bekannter Weise die Skala am Zylinder angeordnet ist und mit dem als Bezugsstrich dienenden Kolbenende (17) zusammenwirkt.

2. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Flanschscheibe (6a,) des Kolbens (1) das eine Ende der als Druckfeder (3) ausgebildeten Feder lagert, auf deren anderes Ende sich der Zylinder (2) abstützt.

3. Dosiergerät nach Anspruch 1 oder* 2, dadurch gekennzeichnet, daß das zylindrische Mittelteil zweiteilig (1, 18) ausgebildet und unterhalb der Flanschscheibe (6a) der Kolben (1) von einem auf dem Vorratsbehälter (11) verbleibenden Unterteil (18) abnehmbar ist, wobei die Einheit aus Kolben (1), Zylinder (2) und Druckfeder (3) gegen eine weitere Einheit anderer Größe austauschbar ist, die ihrerseits mit ihrer Flanschscheibe (Oa_-J dicht an einer am oberen Ende des Unterteils angeordneten weiteren Flanschscheibe (6a')festlegbar ist.

4. Dosiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaufrohr (14) in dem auf dem Vorratsbehälter (11) verbleibenden Unterteil (18) ausmündet und aus zwei Teilen (14', 14") besteht, die zwischen Ventil (10) und Ausmündstelle mittels eines Normalschliffverbindungsstückes (16) lösbar ineinandersteckbar sind.