DE3307860A1

DE3307860A1 - Dosing device

Info

Publication number: DE3307860A1
Application number: DE19833307860
Authority: DE
Inventors: Peter 5090 Leverkusen Vierkötter
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1983-03-05
Filing date: 1983-03-05
Publication date: 1984-09-06

Abstract

A dosing device for placing on a liquid container (20) is described. It has a ball valve in an outflow pipe (6) leading to a pouring opening (21) with valve ball sealing seat (13). In order to be able to dose a given quantity of product in the overhead position, there is provided in a predosing chamber (3) having an inlet cross- section (18) exceeding the cross-section of the pouring opening (21) a float (7) which is raised by partial accumulation of product in the predosing chamber and thus the valve ball (10) is conveyed into the associated sealing seat (13) (Fig. 3). <IMAGE>

Description

"Dosiervorrichtung"Dosing device

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum Aufsetzen auf einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere auf bzw. in die Öffnung einer Flasche, mit Xugelventil in einem zu einer Ausgießöffnung mit Ventilkugeldichtsitz führenden, an beiden Längsenden offenen Äusflußrohr.The invention relates to a metering device for placing on a Liquid container, in particular on or in the opening of a bottle, with a ball valve in one leading to a pouring opening with a valve ball sealing seat, at both longitudinal ends open discharge pipe.

Dosierer, die bei jedem Kippen des zugehörigen Behälters eine bestimmte Flüssigkeitsmenge freigeben, sind aus der DE-AS 12 02 672 bekannt. Diese Vorrichtungen konnten bei flexiblen Behältern nicht eingesetzt werden, weil schon kleine auf den Behälter ausgeübte Drucke zu erheblichen Dosierschwankungen führen. Bei einem weiteren aus dem DE-GM 78 10 073 bekannten Dosierer kann die Dosiermenge zwar durch Vorgabe einer wechselweise mit Hilfe von zwei Ventilen gegenüber dem Behälterinnenraum und dem Außenraum abzudichtenden Dosierblase relativ genau vorbestimmt und durch Kippen des Behälters der Dosierkammer entnommen werden, die Vorrichtung ist aber wegen der beiden Ventile nicht nur aufwendig in der Herstellung sondern auch umständlich in der Handhabung.Dosing device that generates a certain amount each time the associated container is tipped Release amount of liquid are known from DE-AS 12 02 672. These devices could not be used with flexible containers because they were already small Pressures exerted on the container lead to considerable fluctuations in the dosage. With another from DE-GM 78 10 073 known dosing device, the dosage can be given by default one alternately with the help of two valves opposite the container interior and the outer space to be sealed metering bladder is relatively precisely predetermined and by tilting of the container of the dosing chamber, but the device is due of the two valves not only complex to manufacture but also cumbersome in handling.

Eine weitere aus der DE-OS 30 26 067 bekannten Dosiervorrichtung wird durch Kippen des Behälters ein Dosieren in Form von Spritzen dadurch erreicht, daß die Ventilkugel beim Schwenken aus einer Schräglage in die steilere Kopflage bzw.Another metering device known from DE-OS 30 26 067 is by tilting the container, dosing in the form of syringes is achieved in that the valve ball when pivoting from an inclined position into the steeper head position or

überkopflage des Behälters längs des seitliche Öffnungen aufweisenden Ventilkugelfühuungsrohrs in den Ventilkugeldichtsitz fällt und dadurch den Flüssigkeitsstrahl abrupt abbricht. Schließlich ist hierzu bereits vorgeschlagen worden (vergleiche DE-OS 32 17 396), den Kugelfallweg durch einen Wendelgang zu verlängern und dadurch die Dosiermenge zu erhöhen.upside down position of the container along the side openings Ventilkugelfühuhuungsrohrs falls into the valve ball sealing seat and thereby the liquid jet abruptly stops. Finally, this has already been proposed (compare DE-OS 32 17 396) to extend the ball fall path through a spiral path and thereby to increase the dosage.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dosierer zu schaffen, der es erlaubt, durch Kippen des fraglichen Behälters in die Uberkopfstellung eine bestimmte Produktmenge zu dosieren. Die erfindungsgemäße Lösung ist bei der eingangs genannten Dosiervorrichtung mit Kugelventil in einem zu einer Ausgießöffnung mit Ventilkugeldichtsitz führenden Ausflußrohr gekennzeichnet durch einen an das der Ausgießöffnung gegenüberliegende, rückwärtige Endstück des Ausflußrohrs angrenzenden Schwimmer in einer einen den Querschnitt der Ausgießöffnung übersteigenden Einlaßquerschnitt aufweisenden Vordosierkammer und eine in Überkopfstellung auf dem Schwimmer ruhende sowie mit dem Schwimmer bis zum Abrollen in die Öffnung am rückwärtigen Ende des Ausflußrohrs anzuhebende (aufzuschwimmende), beim Eintreffen im Ventilkugeldichtsitz die Ausgießöffnung verschließçnde Kugel.The invention is based on the object of creating a dispenser, which allows one by tilting the container in question into the upside down position to dose a certain amount of product. The solution according to the invention is at the beginning said dosing device with ball valve in one to a pouring opening with Valve ball sealing seat leading outflow pipe characterized by a to that of the Spout opening opposite, rear end piece of the spout adjoining Float in an inlet cross-section exceeding the cross-section of the pouring opening having pre-metering chamber and one resting in the overhead position on the float as well as with the float until it rolls into the opening at the rear end of the Outflow pipe to be lifted (to be floated) when it reaches the valve ball seat ball closing the pouring opening.

Demgemäß erfolgt das Steuern der Dosiermenge erfindungsgemäß über einen Schwimmer, der durch seinen Auftrieb - bei der überkopfstellung des Behälters - in der oberen Stellung die für die Beendigung des Dosiervorgangs vorgesehene Kugel in die Ventilstellung bzw. in den Ventilkugeldichtsitz fördert. Wesentlich ist dabei das Querschnittsverhältnis von Einlaßöffnung der Vordosierkammer und Ausgießöffnung, denn hierdurch werden die Geschwindigkeit der Aufwärtsbewegung des Schwimmers und damit die Dosierzeit bestimmt. Als vorteilhaft hat sich ein Querschnittsverhältnis von Einlaß öffnung der Vordosierkammer zur Ausgießöffnung des Ausflußrohrs von größenordnungsmäßig 1 : 0,8 bis 1 : 0,5 erwiesen. Verbesserungen und weitere Ausgestaltungen der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.Accordingly, according to the invention, the dosing amount is controlled via a swimmer, which by its buoyancy - when the container is positioned overhead - In the upper position, the ball provided for ending the dosing process promotes in the valve position or in the valve ball sealing seat. It is essential the cross-sectional ratio of the inlet opening of the pre-metering chamber and the pouring opening, because this increases the speed of the swimmer's upward movement and thus determines the dosing time. An aspect ratio has proven to be advantageous from the inlet opening of the pre-metering chamber to the pouring opening of the discharge pipe from of the order of magnitude 1: 0.8 to 1: 0.5 proved. Improvements and further developments of the invention are described in the subclaims.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 eine Dosiervorrichtung im Querschnitt in aufrechter Stellung; und Fig. 2 aufeinanderfolgende Phasen der Dosiervorrichtung bis 5 nach Fig. 1 bei überkopfstellung.Based on the schematic representation of an exemplary embodiment Details of the invention are described. 1 shows a metering device in cross-section in an upright position; and FIG. 2 successive phases of the Dosing device up to 5 according to FIG. 1 in the overhead position.

In Fig. 1 wird der insgesamt mit 1 bezeichnete erfindungsgemäße Dosierer im Schnitt parallel zu seiner Symmetrie- bzw.The metering device according to the invention, designated as a whole by 1, is shown in FIG in section parallel to its symmetry resp.

Längsachse 2 schematisch dargestellt. Der Dosierer besteht aus einer vorzugsweise zylindertopfförmigen Vordosierkammer 3 mit in der überkopfstellung gemäß Fig. 2 bis 5 unten befindlicher Bodenfläche 4 und oben befindlicher Deckfläche 5, ferner einem koaxial in die Vordosierkammer 3 hineinragenden Ausflußrohr 6 und einem rohrförmigen Schwimmer 7, der im Ringspalt 8 zwischen Vordosierkammer-Umfangswand 9 und Ausflußrohr 6 in Richtung der Längsachse 2 auf- und abwärts zu bewegen ist; schließlich gehört zu dem Dosierer 1 eine Ventilkugel 10, die in der Ruhestellung gemäß Fig. 1 auf der heckfläche 5 liegt, beim Kippen in die überkopfstellung gemäß Fig. 2 zunächst zusammen mit dem Schwimmer 7 auf der Außenseite des Ausflußrohrs 6 nach unten bewegt und dann durch den Schwimmer 7 wieder angehoben wird, bis sie über den rückwärtigen Rand 11 des Ausflußrohrs 6 in dessen rückwärtige Öffnung 12 gleitet und innerhalb des Ausflußrohrs 6 bis zum Ventilkugeldichtsitz 13 fällt. Die Bewegung des Schwimmers 7 wird dabei durch Anschläge 14 und 15 am oberen und unteren Ende seines Auf- und Abwärtswegs so beschränkt, daß die erforderliche Bewegungsfreiheit der Kugel 10 gewahrleistet bleibt.Longitudinal axis 2 shown schematically. The doser consists of one preferably cylinder-pot-shaped pre-metering chamber 3 with in the overhead position 2 to 5 bottom surface 4 located below and top surface located above 5, and also an outflow pipe 6 and 6 projecting coaxially into the pre-metering chamber 3 a tubular float 7, which is located in the annular gap 8 between the peripheral wall of the predosing chamber 9 and outflow pipe 6 can be moved up and down in the direction of the longitudinal axis 2; Finally, a valve ball 10 belongs to the dispenser 1, which in the rest position 1 lies on the rear surface 5 when tilting into the overhead position according to Fig. 2 initially together with the float 7 on the outside of the outlet pipe 6 is moved downwards and then raised again by the float 7 until it over the rear edge 11 of the outflow pipe 6 into its rear opening 12 slides and falls within the outflow pipe 6 to the valve ball sealing seat 13. The movement of the float 7 is controlled by stops 14 and 15 on the top and the lower end of its upward and downward path so restricted that the required freedom of movement the ball 10 remains guaranteed.

Es sei darauf hingewiesen, daß die symmetrische Ausbildung gemäß dem Ausführungsbeispiel für die Punktion des erfindungsgemäßen Dosierers nicht notwendig ist. Beispielsweise können Vordosierkammer, Ausflußrohr und Schwimmer ohne die koaxiale Zuordnung nebeneinandergesetzt werden. Wesentlich ist in diesem Zusammenhang lediglich, daß der Schwimmer angrenzend an das rückwärtige, d.h. in die Vordosierkammer 3 hineinragende, Endstück 16 in Führungen auf- und abwärts gleiten kann. Als Führungen dienen dabei beispielsweise Führungsrippen 17, die im Ausführungsbeispiel auf der Innenfläche der Umfangswandung 9 der Dosierkammer 3 und/oder auf der Außenfläche des rückwärtigen Endstücks 16 des Ausflußrohrs 6 vorgesehen werden können.It should be noted that the symmetrical design according to the Embodiment for the puncture of the dispenser according to the invention not necessary is. For example, the pre-metering chamber, spout and float can be used without the coaxial Assignment can be placed next to each other. In this context, it is only essential that that the float is adjacent to the rear, i.e. protruding into the pre-metering chamber 3, End piece 16 can slide up and down in guides. Serve as guides for example guide ribs 17, which in the exemplary embodiment are on the inner surface the circumferential wall 9 of the metering chamber 3 and / or on the outer surface of the rear End piece 16 of the outlet pipe 6 can be provided.

Für die Funktion des erfindungsgemäßen Dosierers 1 ist grundsätzlich wesentlich, daß der Querschnitt des Produkteinlasses 18.der Vordosierkammer 3 gegenüber dem Innern 19 des Behälters 20 größer ist als der Querschnitt der Ausgießöffnung 21 des Ausflußrohrs 6. Dadurch wird erreicht, daß beim Schwenken in die Uberkopfstellung gemäß Fig. 2 Produkt in Pfeilrichtung 22 in die Vordosierkammer einläuft und sich dort wegen des kleineren Auslaßquerschnitts an der Ausgießöffnung 21 staut, so daß der zunächst bis zum unteren Anschlag 15 abgesunkene Schwimmer 7 zusammen mit der daraufliegenden Ventilkugel 10 aufschwimmt, bis schließlich die Kugel 10 über den rückwärtigen Rand 11 des Ausflußrohrs 6 in dessen rückwärtige Öffnung 12 fällt und bis in den Ventilkugeldichtsitz 13 absinkt.For the function of the metering device 1 according to the invention is fundamental essential that the cross section of the product inlet 18 of the pre-metering chamber 3 opposite the interior 19 of the container 20 is larger than the cross section of the pouring opening 21 of the outlet pipe 6. This ensures that when pivoting into the overhead position According to FIG. 2, the product enters the pre-metering chamber in the direction of arrow 22 and there accumulates because of the smaller outlet cross-section at the pouring opening 21, so that the initially sunk to the lower stop 15 float 7 together with the valve ball 10 lying thereon floats until finally the ball 10 over the rear edge 11 of the spout 6 falls into the rear opening 12 and until it drops into the valve ball sealing seat 13.

Im einzelnen werden die Vorgänge im erfindungsgemäßen Dosierer anhand der Fig. 2 bis 5 erläutert. Beim Schwenken in die Überkopfstellung nach Fig. 2 fällt der Schwimmer 7 zusammen mit der Ventilkugel 10 in seiner Führung 17 bis auf die unteren Anschläge 15 ab. Diese Verschiebung des Schwimmers 7 wird durch das Gewicht der Kugel 10 beschleunigt.In detail, the processes in the dispenser according to the invention are based on 2 to 5 explained. When pivoting into the overhead position according to FIG. 2 falls the float 7 together with the valve ball 10 in its guide 17 up to the lower stops 15. This displacement of the float 7 is caused by the weight the ball 10 accelerates.

Zugleich tritt Produkt aus dem Behälterinnern 19 in Pfeilrichtung 22 durch den Produkteinlaß 18 in die Vordosierkammer 3 ein. Da wegen der Querschnittverhältnisse nicht so viel Produkt durch die Ausgießöffnung 22 abfließen kann wie in die Vordosierkammer 3 eintritt, staut sich die Flüssigkeit in der Kammer und sorgt für einen Auftrieb 23 des Schwimmers gemäß Fig. 3 und somit für ein Anheben der Ventilkugel 10. Während dieser Phase wird gleichzeitig Produkt über die Austrittsöffnungen 24 der Vordosierkammer 3 Produkt in das Ausflußrohr 6 gefördert. Für eine einwandfreie Funktion ist es günstig, wenn das Querschnittverhältnis der Einlaßöffnung 18 zur Auslaßöffnung 24 etwa bei 1 : 2 liegt.At the same time, product emerges from the interior of the container 19 in the direction of the arrow 22 through the product inlet 18 into the pre-metering chamber 3. Because of the cross-section ratios not as much product can flow out through the pouring opening 22 as into the pre-metering chamber 3 enters, the liquid accumulates in the chamber and provides buoyancy 23 of the float according to FIG. 3 and thus for lifting the valve ball 10. During During this phase, product is simultaneously produced via the outlet openings 24 of the pre-metering chamber 3 product conveyed into the outlet pipe 6. For proper function it is favorable if the cross-sectional ratio of the inlet opening 18 to the outlet opening 24 is about 1: 2.

Für eine einwandfreie Funktion des Dosierers 1 ist auch eine Entlüftungsbobrung 25, insbesondere in der Deckfläche 5, der Dosierkammer 3 sehr zweckmäßig. Der Offnungsquerschnitt der Entlüftungsbohrung 25 kann dabei der Viskosität des zu dosierenden Produkts entsprechend vorgegeben werden.A venting hole is also required to ensure that the feeder 1 functions properly 25, particularly in the top surface 5 of the metering chamber 3, is very useful. The opening cross-section the vent hole 25 can depend on the viscosity of the product to be dosed can be specified accordingly.

Fig. 4 zeigt den Schwimmer 7 in seiner Stellung am oberen Anschlag 14 und den Fallbeginn der Ventilkugel 10 in Pfeilrichtung 26 in das Ausflußrohr 6. Bei Eintreffen der Ventilkugel 10 in der Stellung am Ventilkugeldichtsitz 13 vor der Ausgießöffnung 21 ist der Dosiervorgang beendet. Dieser Zustand wird in Fig. 5 angedeutet. Der bis dahin fließende Produktstrom 27 wird bei Eintreffen der Ventilkugel 10 im Ventilkugeldichtsitz 13 gesperrt.Fig. 4 shows the float 7 in its position at the upper stop 14 and the beginning of the fall of the valve ball 10 in the direction of arrow 26 into the outflow pipe 6. When the valve ball 10 arrives in the position on the valve ball sealing seat 13 Before the pouring opening 21, the dosing process is ended. This state is in Fig. 5 indicated. The product stream 27 flowing up to that point is when the Valve ball 10 locked in valve ball sealing seat 13.

Bezugszeichenliste 1 = Dosierer 2 - Längsachse 3 = Vordosierkammer 4 r Bodenfläche 5 = Deckfläche 6 = Ausflußrohr 7 = Schwimmer 8 = Ringspalt 9 = Umfangswand 10 = Ventilkugel 11 - rückwärtiger Rand (6) 12 = rückwärtige Öffnung (6) 13 = Ventilkugeldichtsitz 14 = Anschlag 15 = Anschlag 16 = rückwärtiges Endstück (6) 17 = Fübrungsrippe 18 = Produkteinlaß 19 = Behälterinneres (20) 20 = Behälter 21 5 Ausgießöffnung 22 = Pfeil 23 - Auftriebspfeil 24 = Austrittsöffnung (3) 25 = Entlüftungsbohrung 26 = Pfeilrichtung 27 = ProduktstromLIST OF REFERENCE SYMBOLS 1 = dosing device 2 - longitudinal axis 3 = pre-dosing chamber 4 r base area 5 = top area 6 = outlet pipe 7 = float 8 = annular gap 9 = circumferential wall 10 = valve ball 11 - rear edge (6) 12 = rear opening (6) 13 = valve ball sealing seat 14 = stop 15 = stop 16 = rear end piece (6) 17 = guide rib 18 = Product inlet 19 = container interior (20) 20 = container 21 5 pouring opening 22 = Arrow 23 - Upward arrow 24 = outlet opening (3) 25 = vent hole 26 = Direction of arrow 27 = product flow

Claims

Claims osiervorrichtung for placing on a liquid container (20), especially on the opening of a bottle, with a ball valve in one to one Pouring opening (21) with valve ball sealing seat (13) leading to both longitudinal ends open outflow pipe (6), characterized by one connected to the pouring opening (21) opposite, rear end piece (16) of the outflow pipe (6) adjoining float (7) in an inlet cross section exceeding the cross section of the pouring opening (21) (18) having pre-metering chamber (3) and one in top position on the float (7) dormant as well as with the float until it rolls into the opening (12) on the rear End (11) of the outlet pipe (6) to be lifted when it reaches the valve ball seat (13) the pouring opening (21) closing ball (10).

2. Dosing device according to claim 1, characterized in that the pre-metering chamber (3) 7 has an outlet opening (24) close to it in the overhead position has the bottom surface (4) located below.

3. Dosing device according to claim 2, characterized in that the outlet opening (24) of the pre-metering chamber (3) in the middle region of the length of the Outflow pipe (6) is arranged.

4. Dosing device according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the inlet opening (18) of the pre-metering chamber (3) the bottom surface (4) of the pre-metering chamber located at the bottom in the Sberkopf position (3) adjoins.

5. Dosing device according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the float (7) in the pre-metering chamber (3) longitudinally of the rear end piece (16) of the outlet pipe (6) between two stops (14, 15) is mounted so that it can move freely up and down.

6. Dosing device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the pre-metering chamber t3) is essentially in the form of a cylinder pot has that the outlet pipe (6) projects coaxially into the pre-metering chamber (3) and in their bottom surface (4) located below in the overhead position or is integrated and that the float (7) is tubular and in the annular gap (8) between the peripheral wall of the dosing chamber (9) and the outlet pipe (6) up and down move is.

7. Dosing device according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the top surface located in the overhead position (5) of the pre-metering chamber (3) has a vent hole (25)

8. Dosing device according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the in the tfl) head position at the top and the valve ball (10) on the outside Area of the float (7), possibly all around, in the direction of the outflow pipe (6) is inclined.

9. Dosing device according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that the ratio of the cross section of the inlet opening (18) of the pre-metering chamber (3) to the cross section of the pouring opening (21) of the spout (6) is between about 1: 0.8 to 1: 0.5.

10. Dosing device according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that the ratio of the cross section of the inlet opening (18) of the pre-metering chamber (3) to the cross section of the outlet opening (24) of the pre-metering canisters (3) is approximately 1: 2.

11. Dosing device according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the cross section of the ventilation hole (25) depends is selected on the viscosity of the product to be dosed.

12. Dosing device according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the inner cylinder surface (9) of the pre-metering chamber (3) and / or the outer cylindrical surface of the outflow pipe (6) axially extending guide ribs (17) to reduce friction and to guide the float (7) in its position and have downward movement.