DE3201735A1

DE3201735A1 - "dosieranordnung"

Info

Publication number: DE3201735A1
Application number: DE19823201735
Authority: DE
Inventors: Cinzia 27020 Travaco Siccomario Pavia Montini; Manuela Montini
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1982-01-21
Publication date: 1982-09-16
Also published as: IT8142904A0; IT1147226B; FR2500428A1; GB2093803A

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosieranordnung für Flüssigkeiten.

Flüssigkeitsdosieranordnungen finden vor allem in Farbwerken bei der Herstellung von Farben Anwendung, welche ein Gemisch aus verschiedenen Grundfarben in vorgegebenem Verhältnis darstellen. Ein allgemein gebräuchlicher Typ von Dosiervorrichtungen besteht aus einer BalganordnunR, die in einer Ansaugphase die Flüssigkeit aus einem Behälter ansaugt bei gleichzeitiger Schließung der Austrittsöffnung, und in einer Kompressionsphase die angesaugte Flüssigkeit in einen geeigneten Behälter ausstößt, bei gleichzeitiger Schließung der Ansaugöffnung.

Die vorbestimmte Flüssigkeitsmenge ist durch den Hub der Balganordnung gegeben. Dieser Typ Dosiervorrichtung weist im wesentlichen zwei Nachteile auf: Die geringe Dosiergenauigkeit, insoferne die angesaugte Flüssigkeitsmenge, bei gleichem Hub der Balganordnung, je nach der Dichte der Flüssigkeit selbst schwanken kann; der zweite Nachteil besteht in dem großen Zeitaufwand für das Ansaugen und die Abgabe der Flüssigkeit.

Bei einem anderen bekannten Typ von Dosiervorrichtungen steht ein Behälter mit einem Zylinder/Kolben-Aggregat in Verbindung, dessen Kolben durch einen Elektromagneten betätigt wird. Ein zweiter Elektromagnet betätigt eine Stange, welche in der Ansaugphase den Vorratsbehälter mit dem Kolben verbindet bei gleichzeitiger Schließung der Austrittsöffnung und sodann in der.Kompressionsphase des Kolbens die Austrittsöffnung öffnet bei gleichzeitiger zeitweise* Schließung der Ansaugöffnung. Die Dosiermenge ist durch den Kolbenhub gegeben. Auch dieser

Dosiervorrichtungstyp ist in seinem Punktionsablauf mit Passiv- oder Totzeiten behaftet, nämlich wenn der Kolben ansaugt oder angesaugte Flüssigkeitsmenge abgibt. Ein weiterer Nachteil besteht hinsichtlich Schwierigkeiten bei der Herstellung der Ansaugkammer, insoferne für den Zylinder- und den Kolbendurchmesser nur eine sehr geringe Toleranz zulässig ist, da andernfalls die Genauigkeit der Flüssigkeitsdosierung verloren ginge.

Der vorliegenden Erfindung liegt als Aufgabe die Schaffung einer Dosieranordnung zugrunde, die frei von den erwähnten Nachteilen und Unvollkommenheiten der bekannten Dosiervorrichtungen ist; die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, daß Mittel vorgesehen werden sollten, welche eine kontinuierliche Zirkulation der abzugebenden Flüssigkeit gestatten, sowie genügend genaue Dosiermittel, die unabhängig von unterschiedlichen Dichten der zu dosierenden Flüssigkeiten sind, und die gleichzeitig frei von den erwähnten Passivoder Totzeiten in ihrem Funktionsablauf sind.

Zu diesem Zweck ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die erfindungsgemäße Dosieranordnung eine Förderpumpe zur Zufuhr der Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter an ein Ventil aufweist, ■ sowie Mittel zur Umschaltkommutierung dieses Ventils zwischen zwei Stellungen, nämlich einer Schaltstellung, in welcher die dosierte Flüssigkeitsmenge abgegeben wird und einer anderen, in welcher die Flüssigkeit in den Vorratsbehälter zurückgeführt wird, derart daß man einen kontinuierlichen Kreislauf der Flüssigkeit in der Dosieranordnung erhält.

Nachstehend wird eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert; in dieser zeigen

Fig. 1 eine schematisierte Gesamtansicht einer Dosieranordnung gen® der Erfindung

Fig. 2 veranschaulicht den Flüssigkeitsumlauf in der Dosieranordnung nach Fig. 1

Fig. 3 eine Schnittansicht im Schnitt längs der Linie 3~3

Fig. 4 eine detailierte Schnittansicht eines Details der Dosieranordnung.

Fig. 1 veranschaulicht eine als ganzes mit 10 bezeichnete Flüssigkeitsdosieranordnung; diese weist einen Elektromotor 12 auf, welcher mittels einer Zahnkette 14 eine Welle 16 antreibt, auf welcher Zahnritzel bzw. Riemenscheiben 18 verkeilt sind, die jeweils mittels eines Riemen- oder Zahnkettenantriebs 20 mit einer Pumpe 21 verbunden sind.

Im gezeigten Beispielsfall ist die Flüssigkeitsdosieranordnung mit 4 Pumpen dargestellt, jedoch umfaßt die Erfindung eine Dosieranordnung mit einer oder mehreren Pumpe(n). An ihrem dem Kettentrieb 14 gegenüberliegenden Ende trägt die Welle eine Scheibe 23, auf welcher längs einer zur Scheibe koaxialen Kreislinie öffnungen 25 in vorgegebenen gegenseitigen Abständen vorgesehen sind. Eine in den Figuren 1 und 3 schematisch angedeutete Photozelle 27 überwacht die Anzahl der bei der Drehung der Welle 16 vorbeilaufenden öffnungen und führt einem in der Zeichnung nicht dargestellten Mikrokomputer entsprechende Signale zu, der seinerseits einen Elektromagneten 29

betätigt, welcher ein Ventil 30 (Figuren 2 und 4) in der nachfolgend noch näher beschriebenen Weise steuert.

Die Dosierflüssip.keit wird in einen Behälter 32 (Figur 2) eingebracht, welcher zur Vermeidung von Ablagerungen mit einem schräggeneigten Boden 34 ausgebildet ist und mit der Pumpe 21 über eine Leitung 36 verbunden ist. Diese Pumpe 21 entnimmt die Flüssigkeit aus dem Behälter 32 und führt sie über eine Leitung 38 dem Ventil 30 zu.

Wie weiter unten noch im einzelnen erläutert wird, kehrt bei normalerweise geschlossenem Ventil 30 - die Flüssigkeit über eine Leitung 40 in den Behälter 32 zurück; sobald das Ventil 30 geöffnet ist, wird die Flüssigkeit über eine Leitung ¹Il in einen Behälter 43 abgegeben.

Das Ventil 30 (Figur 4) besteht aus einer ersten zentralen Zylinderkammer 45, welche mit der Leitung 38 über eine erste in dem Ventilkörper 30 vorgesehene Bohrung 47 verbunden ist. An ihrer Unterseite erweitert sich die erste Kammer 45 unter Bildung einer zweiten Zylinderkammer 49, welche über eine zweite Bohrung 50 mit der Leitung 41 in Verbindung steht. An ihrer Oberseite erweitert sich die erste Kammer 45 unter Bildung einer dritten Kammer 52, welche über eine dritte Bohrung 54 mit der Leitung '¹O in Verbindung steht. Diese Kammer 52 ihrerseits erweitert sich an ihrer Oberseite unter Bildung einer vierten Kammer 46, welche an ihrer Oberseite durch einen Deckel 58 abgeschlossen ist, in welchem eine öffnung 60 vorgesehen ist, durch welche eine mit dem Kern 63 des Elektromagneten 29 verbundene Stange 61 geführt ist.. Diese Stange 6l ist in den Kammern 45, 49, 52 und 56 axial verschieblich und weist einen verjüngten Abschnitt 65 auf',

dessen Punktion nachfolgend erläutert wird.

Die Flüssigkeit gelangt unter der Wirkung der Pumpe ?1 durch die Leitung 38 und die erste Bohrung 47 in die erste Zylinderkanuner 45 des Ventils 30. Von dieser ersten Kammer gelangt die Flüssigkeit über die Verjüngung 65 in die dritte Kammer 52 und von da durch die Bohrung 54 in die Leitung 40. In dieser Stellung des Ventils 30 wird die Flüssigkeit daher am Eintritt in die zweite Kammer 49 gehindert, da der Zutritt zu dieser Kammer durch das untere Ende 67 der Stange 61 verschlossen ist, das in Eingriff mit einem Dichtungsring 69 steht; desgleichen wird die Flüssigkeit am Eintritt in die vierte Kammer 56 gehindert, da der Zutritt zu dieser durch den Eingriff der Stange 61 mit einem Dichtungsring verschlossen ist. Sobald der Elektromagnet 29 erregt wird, werden der Kern 63 und demzufolge die Stange 6l abwärts in Richtung des Pfeils A verstellt.

In diesem Zustand gelangt die Flüssigkeit aus der ersten Kammer 45 in die zweite Kammer 49, da der verjüngte Abschnitt 65 der Stange 6l sich zwischen der ersten Kammer 45 und der zweiten Kammer 49. befindet; die Flüssigkeit tritt daher durch die Bohrung 50 aus und gelangt über die Leitung 4l in den Behälter 43, der gefüllt werden soll.

In dieser Stellung des Ventils 30 kann die Flüssigkeit nicht aus der ersten Kammer 45 in die dritte Kammer 52 strömen, da der Durchtritt durch den Eingriff der Stange 6l mit einem Dichtungsring 72 verschlossen ist.

Während der Erregungsdauer des Elektromagneten 29 führt die Photozelle 27 (Figuren 1 und 3) bei jedem Durchtritt einer

Öffnung 25 der Scheibe 23 Signale an einen Mikrokomputer zu, welcher die Zahl der an der Photozelle 27 vorbeistreichenden Öffnungen zählt; sobald dieser Zählwert eine vorgegebene Anzahl von Vorbeiläufen erreicht, welche der in den Behälter 43 zuzuführenden Plüssigkeitsmenge entspricht, bewirkt der Mikrorechner die Abschaltung bzw. Entregung des Elektromagneten 29. Falls die Welle mehrere Pumpen betätigt, reicht eine einzige Scheibe 23 aus, um sicherzustellen, daß die Photozelle 27 ihre Signale dem Mikrokomputer zuführt, der auf die verschiedenen Elektromagneten so einwirkt, daß diese gesondert jeweils nach einem vorgegebenen Programm zur Zufuhr unterschiedlicher Flüssigkeitsmengen in die verschiedenen Behälter gesteuert werden. Die Stande 6l des Ventils 30 kehrt bei der Abschaltung bzw. Entregung des Elektromagneten 29 unter der Wirkung einer Rückholfeder 74 (Figur 4) in die in'Figur 4 dargestellte Lage zurück, in welcher die Flüssigkeit von der Leitung 38 in di.e Leitung 40 und von dieser in den Ausgangsbehälter 32 gelangen kann.

In der erfindungsgemäßen Dosieranordnung, welche in der vorstehend beschriebenen Weise mit einer Pumpe 21 und einem Ventil 30 versehen ist, ist die Flüssigkeit stets in Bewegung, wodurch Absetzungen vermieden werden; des weiteren kann bei Erregung des Elektromagneten 29 und der dadurch bedingten Öffnung des Ventils 30 die Flüssigkeit in kontinuierlicher Strömung in den Behälter 43 austreten, wodurch die bei den Dosieranordnungen nach dem Stande der Technik auftretenden toten Ausstoß- und Ansaugzeiten vermieden werden.

Leerseite

Claims

Patentansprüche

Dosieranordnung für Flüssigkeiten,
gekennzeichnet

durch eine Förderpumpe (21) zur Zufuhr der Flüssigkeit aus einem Behälter (32) zu einem Ventil (30); sowie
durch Mittel (23, 25, 27, 29) zur Kommutierung des Ventils (30) zwischen zwei Stellungen, in deren einer die Flüssigkeit dosiert abgegeben wird, und in deren
anderer die Flüssigkeit in den Ausgangs- oder Vorratsbehälter (32) zurückgeleitet wird, derart daß ein kontinuierlicher Kreislauf der Flüssigkeit in der Dosieranordnung gewährleistet wird.

Dosieranordnung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Mittel zur Umschaltkommutierung des Ventils eine Lochscheibe (23) mit öffnungen (25) aufweisen, welche bei der Drehung der Lochscheibe an einer Photozelle (27) vorbeilaufen, welche in Abhängigkeit hiervon Austrittssignale einem Mikrokomputer und einem von diesem betätigten Elektromagneten (29) zuführt, dessen Kern
(63) auf die Ventilstange (61) des Ventils (30) einwirkt,

3. Dosieranordnung nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Ventil (30, Fig. 4) vier Zylinderkammern (45,

49, 52, 56) aufweist, deren erste (45) im Erregungsbzw, im Abschaltzustand des Elektromagneten mit der zweiten (49) bzw. mit der dritten (52) Kammer in Verbindung steht, derart daß Dosierflüssigkeiten abgegeben bzw. die Flüssigkeit in den Ausgangs- bzw. Vorratsbehälter (32) zurückgeleitet wird.

Dosieranordnung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilstange (6l) einen verjüngten Abschnitt (65) aufweist, um die wahlweise Verbindung zwischen der ersten Kammer und der zweiten oder der dritten Kammer zu ermöglichen.

Dosieranordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (30) eine erste Bohrung (47) aufweist, durch welche die Flüssigkeit von der Zufuhrpumpe (21) in die erste Ventilkammer (45) gelangt; des weiteren eine zweite Bohrung (50), welche die zweite Kammer (49) mit der Austrittsleitung der Dosieranordnung verbindet; sowie eine dritte Bohrung (54), durch welche die Flüssigkeit aus der dritten Kammer (52) zu dem Ausgangs- oder Vorratsbehälter. (32) gelangen kann.