DE3308012A1

DE3308012A1 - Dosing device with ball valve

Info

Publication number: DE3308012A1
Application number: DE19833308012
Authority: DE
Inventors: Peter 5090 Leverkusen Vierkötter
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1983-03-07
Filing date: 1983-03-07
Publication date: 1984-09-13

Abstract

A dosing device (1) with ball valve is described, with a valve ball (12), which in the upright position rests in a basket (11), and with a valve ball guide pipe (16) for conducting the valve ball (12), in the overhead position, into the valve ball sealing seat (16). The device is to be designed in such a manner that it makes it possible, by pivoting into the overhead position, first to fill a prechamber (4) and then to close it by means of the valve ball (12). According to the invention, the prechamber contains an outflow pipe with a return which is designed in a U-shaped manner in principle in the style of a liquid siphon and extends to close to the bottom surface (5) of the prechamber (Fig. 4). <IMAGE>

Description

"Dosiervorrichtung mit Kugelventil""Dosing device with ball valve"

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit Kugelventil zum Aufsetzen auf einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere auf bzw. in die Öffnung einer Flasche, mit einer in der Aufrecht stellung des Behälters in einem Korb ruhenden Ventilkugel und mit einem mindestens eine zum Behälterinnern führende seitliche Öffnung aufweisenden Ventilkugelführungsrohr zum Leiten der Ventilkugel bis in den Ventilkugeldichtsitz.The invention relates to a metering device with a ball valve for Placing on a liquid container, in particular on or in the opening of a Bottle with one resting in the upright position of the container in a basket Valve ball and with at least one side leading to the inside of the container Opening having valve ball guide tube for guiding the valve ball into the Valve ball seat.

Dosiervorrichtungen, die bei jedem Kippen des Behälters eine bestimmte Flüssigkeitsmenge freigeben, sind beispielsweise aus der DE-PS 12 02 672 bekannt. Diese Dosierer sind jedoch nur bei nicht flexiblen Behältern einzusetzen, weil schon kleine auf den Behälter ausgeübte Drucke zu erheblichen Dosierschwankungen führen. Bei einer anderen aus dem DE-GM 78 10 073 bekannten Dosiervorrichtung kann die Dosiermenge zwar durch Vorgabe einer wechselweise gegenüber dem Behälterinnenraum und dem Außenraum abzudichtenden Dosierblase relativ genau vorgegeben und durch Kippen des Behälters der Dosierkammer entnommen werden, der Dosierer erfordert aber zwei Ventile und ist daher aufwendig in der Herstellung und vor allem wegen des erforderlichen Volumens umständlich in der Handhabung.Dosing devices that generate a certain amount each time the container is tilted Release amount of liquid are known from DE-PS 12 02 672, for example. However, these dispensers are only to be used with non-flexible containers, because they do small pressures exerted on the container lead to significant metering fluctuations. In another metering device known from DE-GM 78 10 073, the metered quantity although by specifying an alternating between the container interior and the exterior to be sealed metering bladder specified relatively precisely and by tilting the container can be removed from the dosing chamber, but the dosing device requires two valves and is therefore expensive to manufacture and, above all, because of the volume required awkward to use.

Weiterhin wird in der DE-OS 30 26 067 ein Dosierer beschrieben, mit dem ein Dosieren unter Druck bzw. durch Druck auf den Behälter erfolgen kann und damit ein einer bestimmten Produktmenge entsprechender "Spritzer" zu dosieren ist. Diese Vorrichtung enthält ein mindestens eine zum Behälterinnern führende, seitliche Öffnung aufweisendes Ventilkugelführungsrohr. An das der Ausgießöffnung und dem Ventilkugeldichtsitz gegenüberliegende Längsende des Ventilkugelführungsrohrs schließt sich ausgehend von der Rohrwand ein sich auf einer größenordnungsmäßig etwa dem halben Kugeldurchmesser entsprechenden Länge trichterförmig erweiterndes Unterteil eines Kugelkorbs an. Bei Kippen dieses Dosierers in eine Schräglage tritt Flüssigkeit aus dem Behälter aus. Bei weiterem Schwenken in die steilere Kopflage bzw. oberkopfstellung des Behälters wird der Flüssigkeitsstrahl durch die Ventilkugel abrupt abgebrochen. Nach einer Weiterbildung des Gegenstandes der vorgenannten Patentanmeldung (vergl. DE-OS 32 17 396 ) kann durch Verlängerung des Kugelfallwegs in einem Wendelgang die Dosiermenge noch erhöht werden.Furthermore, a dispenser is described in DE-OS 30 26 067, with which can be metered under pressure or by applying pressure to the container and so that a "splash" corresponding to a certain amount of product is to be dosed. These Device contains at least one for the interior of the container leading, side opening having valve ball guide tube. To that of the pouring opening and the longitudinal end of the valve ball guide tube opposite the valve ball sealing seat closes in on an order of magnitude starting from the pipe wall length corresponding to about half the diameter of the sphere, widening in the shape of a funnel Lower part of a ball basket. When tilting this feeder occurs in an inclined position Liquid from the container. With further swiveling into the steeper head position or when the container is positioned at the top, the jet of liquid passes through the valve ball abruptly canceled. According to a further development of the subject matter of the aforementioned patent application (See. DE-OS 32 17 396) can by extending the ball fall path in a spiral the dosage can be increased.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dosierer zu schaffen, in dem durch Kippen des Behälters in die Uberkopfstellung eine Vorkammer gefüllt sowie nach Abschluß des Büllvorgangs durch eine Kugel verschlossen und in dem erst dann dosiert bzw. die Vorkammer entleert wird. Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei der eingangs genannten Dosiervorrichtung mit einer in der Aufrechtstellung des Behälters in einem Korb ruhenden Ventilkugel und mit einem Ventilkugelführungsrohr zum Leiten der Ventilkugel in einer Behälterschwenkstellung bis in einen Ventilkugeldichtsitz darin, daß sich an die Auslaßseite des Ventilkugeldichtsitzes eine topfförmige Vorkammer mit ihrer Deckelfläche anschließt, daß in die Vorkammer ein Ausflußrohr von der der Deckelfläche am Ventilkugeldichtsitz gegenüberliegenden Bodenfläche aus stutzenartig hineinragt, daß das Ausflußrohr innerhalb der Vorkammer eine bis nahe an die Bodenfläche reichende Rückführung besitzt sowie zusammen mit dieser im Prinzip U-förmig nach Art eines Flüssigkeitshebers ausgebildet ist und daß die Vorkammer eine bis in den Bereich angrenzend an die Deckelfläche reichende Entlüftungsleitung enthält.The invention is based on the object of creating a dispenser, in which an antechamber is filled by tilting the container into the overhead position as well as closed by a ball after completion of the Büllvorgangs and only in that then dosed or the antechamber is emptied. The solution according to the invention exists in the dosing device mentioned above with a in the upright position of the Container in a basket resting valve ball and with a valve ball guide tube for guiding the valve ball in a pivoted container position into a valve ball sealing seat in that there is a cup-shaped antechamber on the outlet side of the valve ball sealing seat adjoins with its cover surface that an outflow pipe from the antechamber into the antechamber The bottom surface opposite the cover surface on the valve ball sealing seat is made of nozzle-like protrudes that the spout within the Antechamber one to has return reaching close to the floor surface and together with this is in principle U-shaped in the manner of a liquid siphon and that the Antechamber a vent line reaching into the area adjacent to the cover surface contains.

Die erfindungsgemäße Vorkammer kann erst entleert werden, wenn das Flüssigkeitsniveau in der Kammer ein bestimmtes Minimum überschritten hat. Dieses Minimum wird durch das wie auch immer geartete "Knie" des U-förmigen Hebersystems vorgegeben. Wenn die Rückführung des Flüssigkeitshebers bis nahe an die Bodenfläche der Vorkammer reicht, kann die Kammer in der überkopfstellung praktisch vollständig entleert werden. Wichtig ist hierbei die Belüftung der Vorkammer.The antechamber according to the invention can only be emptied when the The liquid level in the chamber has exceeded a certain minimum. This The minimum is the "knee" of whatever type of the U-shaped lifting system given. When the return of the siphon up close to the bottom surface the antechamber is enough, the chamber can be practically completely in the overhead position be emptied. Ventilation of the antechamber is important here.

Erst die Belüftung ermöglicht es, drucklos zu dosieren.Only ventilation makes it possible to dose without pressure.

Gemäß weiterer Erfindung wird die Vorkammer vorzugsweise zylindertopfförmig ausgebildet und das Ausflußrohr wird koaxial zur Zylinderwandung in der Bodenfläche der Vorkammer festgelegt, so daß es mit einem Stutzen in die Kammer hineinragt. Außerdem soll innerhalb der Vorkammer eine topfförmige Kappe als Rückführung über den Stutzen des Ausflußrohrs gesetzt werden, wobei das Innere der Kappe über Öffnungen nahe der Bodenfläche mit dem übrigen Inneren der Vorkammer zu verbinden ist. Ersichtlich handelt es sich hierbei nicht um einen üblichen zweidimensionalen Flüssigkeitsheber sondern um die räumliche Erweiterung dieses Heberprinzips, derart, daß Vorkammer, topfförmige Kappe und Ausflußrohr mit wenig Aufwand als zylindrische Körper auszuführen sind. Der die Ventilkugel in der Aufrechtstellung aufnehmende, am rückwärtigen, dem Ventilkugeldichtsitz gegenüberliegenden Ende des Ventilkugelführungsrohrs angeordnete Korb kann vorzugsweise aus einem sich an das Eührungsrohr anschließenden, sich trichterförmig erweiternden Unterteil und einem daran anschließenden Zylinderteil sowie einem, vorzugsweise ebenfalls angeformten, deckelförmigen Abschluß bestehen. Die Fallzeit der Ventilkugel aus ihrer Ruhestellung im Korb zur Ventilstellung am Ventilkugeldichtsitz soll so bemessen werden, daß die Vorkammer im wesentlichen zu füllen ist, bevor das Ventil schließt.According to a further invention, the antechamber is preferably in the shape of a cylinder pot formed and the outflow pipe is coaxial with the cylinder wall in the bottom surface the antechamber set so that it protrudes with a nozzle into the chamber. In addition, a cup-shaped cap should be used as a return within the antechamber the nozzle of the spout can be placed, with the inside of the cap over openings is to be connected near the bottom surface with the rest of the interior of the antechamber. Obvious this is not a conventional two-dimensional liquid siphon but about the spatial expansion of this siphon principle, in such a way that antechamber, Execute cup-shaped cap and spout as a cylindrical body with little effort are. The one that receives the valve ball in the upright position, on the rear, the end of the valve ball guide tube arranged opposite the valve ball sealing seat Basket can preferably from a connecting tube to the duct, funnel-shaped widening lower part and an adjoining cylinder part as well as a cover-shaped closure, preferably also molded on. The fall time of the valve ball from its rest position in the basket to the valve position on Valve ball sealing seat should be dimensioned so that the antechamber is essentially must be filled before the valve closes.

Die die Punktion des Dosierers beeinflussende Kugelfallzeit wird dadurch vorgegeben, daß bei Niveauausgleich das Flüssigkeitsniveau innerhalb der über den Stutzen des Ausflußrohrs gestülpten Kappe mindestens bis zu dem freien Ende des Ausflußrohrs steigen muß. Um dieses Ziel zu erreichen, kann entweder die Länge des Ventilkugelführungsrohrs passend bemessen oder es kann der Korb geeignet ausgebildet werden.The ball drop time influencing the puncture of the dispenser is thereby specified that the liquid level within the over the Nozzle of the spout everted cap at least up to the free end of the The outlet pipe must rise. To achieve this, either the length of the Valve ball guide tube appropriately sized or the basket can be suitably designed will.

Ein vorzeitiges Einfallen der Kugel in das Führungsrohr wird vermieden, wenn der halbe Öffnungswinkel des trichterförmig sich erweiternden Unterteils des Korbs mindestens 300 beträgt und vorzugsweise zwischen etwa 45 und 600 liegt.A premature collapse of the ball into the guide tube is avoided, if half the opening angle of the funnel-shaped widening lower part of the Korbs is at least 300 and is preferably between about 45 and 600.

Anhand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Langsschnitt durch eine auf einen Behälter aufgesetzte Dosiervorrichtung; und Fig. 2 verschiedene Schwenk- und Betriebsstellungen der bis 5 Dosiervorrichtung nach Fig. 1.Based on the schematic representation of an exemplary embodiment Details of the invention explained. They show: FIG. 1 a longitudinal section a dosing device placed on a container; and Fig. 2 different pivoting and operating positions of the up to 5 metering devices according to FIG. 1.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Dosierer gemäß Fig. 1 bis 5 wird in die Öffnung 2 eines Behälters 3 eingesetzt. Zu dem Dosierer 1 gehören eine topfförmige Vorkammer 4 mit in der überkopfstellung unten befindlicher Bodenfläche 5 und Deckfläche 6, ein in die Bodenfläche 5 eingeformtes, koaxial zur zylindertopfförmigen Vorkammer 4 angeordnetes Ausflußrohr 7, eine über den in die Vorkammer 4 hineinragenden Stutzen 8 des Ausflußrohrs 4 gestülpte Kappe 9, ein bis in den Bereich der Deckfläche 6 reichende BelüftunRsleitunr 10 und ein an die Deckfläche 6 außen angeformter Korb 11 zur Aufnahme einer Kugel 12. Vorzugsweise werden die festen Teile des Dosierer 1 abgesehen von der Belüftungsleitung 10 axialsymmetrisch in Bezug auf die Längsachse 13 ausgebildet. Der Korb 11 ist über das wenigstens einen Seitenschlitz 14 aufweisende Ventilkugelführungsrohr 15 mit der Bodenfläche 6 der Vorkammer 4 verbunden. An den dem Korb 11 gegenüberliegenden Ende des Führungsrohrs 15 befindet sich ein Ventilkugeldichtsitz 16. Zwischen der über den Stutzen 8 gestülpten Kappe 9 verbleiben angrenzend an die Bodenfläche 5 Öffnungen 17, die einen Durchtritt der zu dosierenden Flüssigkeit gestatten. Auch das freie Ende 18 des Stutzens 8 wird durch die Kappe 9 nicht verschlossen.The total of 1 designated dispenser according to FIGS. 1 to 5 is shown in the opening 2 of a container 3 is inserted. The dispenser 1 includes a cup-shaped Antechamber 4 with bottom surface 5 and top surface located below in the overhead position 6, a molded into the bottom surface 5, coaxially to the cylinder-pot-shaped antechamber 4 arranged outflow pipe 7, one over the nozzle protruding into the antechamber 4 8 of the outflow pipe 4, a cap 9 that is turned over into the area of the top surface 6 Reaching ventilation duct 10 and a basket molded on the outside of the top surface 6 11 for receiving a ball 12. Preferably, the fixed parts of the dispenser 1 apart from the ventilation line 10, axially symmetrical with respect to the longitudinal axis 13 trained. The basket 11 is over the at least one side slot 14 having Valve ball guide tube 15 is connected to the bottom surface 6 of the antechamber 4. To the the end of the guide tube 15 opposite the basket 11 is a valve ball sealing seat 16. Between the cap 9 slipped over the nozzle 8 remain adjacent to the bottom surface 5 openings 17 which allow the liquid to be metered to pass through allow. The free end 18 of the connecting piece 8 is also not closed by the cap 9.

Der in Fig. 1 in Aufrechtstellung gezeichnete Dosierer 1 wird in Fig. 2 in einer Position mit schräg nach unten gerichtetem Ausflußrohr 7 dargestellt. In dieser Lage strömt die zu dosierende Flüssigkeit über die Schlitze 14 im Führungsrohr 15 in die Vorkammer 9 sowie durch die Öffnungen 17 an der Bodenfläche 5 in Pfeilrichtung 20 in das Innere der Kappe 9. Die Schräglage gemäß Fig. 2 wird so lange aufrechterhalten, bis die Vorkammer 4 und die Kappe 9 der letzteren bis zum Niveau des freien Endes 18 des Stutzens 8 mit der zu dosierenden Flüssigkeit 19 gefüllt sind. Bei dem darauffolgenden Schwenken in die Überkopfstellung fällt die Kugel 12 durch das Führungsrohr 15 in ihren Dichtsitz 16, so daß gemäß Fig. 3 der weitere Zustrom von Flüssigkeit 19 aus dem Behälter 3 gesperrt wird. Zugleich erfolgt ein Niveauausgieich zwischen Innen- und Außenseite der Kappe 9, so daß das Flüssigkeitsniveau innerhalb der Kappe 9 das freie Ende 18 des Stutzens 8 übersteigt und der Produktaustritt in Pfeilrichtung 21 nach dem Heberprinzip einsetzt.The dispenser 1 drawn in the upright position in FIG. 1 is shown in FIG. 2 shown in a position with the outlet pipe 7 pointing downwards at an angle. In this position, the liquid to be metered flows through the slots 14 in the guide tube 15 into the antechamber 9 and through the openings 17 on the bottom surface 5 in the direction of the arrow 20 into the interior of the cap 9. The inclined position according to FIG. 2 is maintained as long as until the antechamber 4 and the cap 9 of the latter to the level of the free end 18 of the connector 8 are filled with the liquid 19 to be dosed. The next one Pivoting into the overhead position, the ball 12 falls through the guide tube 15 in their sealing seat 16, so that, according to FIG. 3, the further inflow of liquid 19 from the container 3 is blocked. At the same time, a level equalization takes place between the interior and outside of the cap 9, so that the liquid level within the cap 9 the free end 18 of the nozzle 8 exceeds and the product emerges in the direction of the arrow 21 uses the siphon principle.

Es wird dann selbsttätig so lange dosiert, bis nach Fig. 5 das gesamte Innere von Vorkammer 4, Kappe 9 und Stutzen 7 bis auf ein Restniveau 22 auf der Bodenfläche 5 der Vorkammer 4 entleert ist.It is then automatically dosed until, according to FIG. 5, the entire Inside of antechamber 4, cap 9 and nozzle 7 up to a residual level 22 on the Bottom surface 5 of the prechamber 4 is emptied.

Für die Funktion des erfindungsgemäßen Dosierers ist die Belüftung der Vorkammer 4 über die Leitung 10 unerläßlich.The ventilation is essential for the functioning of the dispenser according to the invention the prechamber 4 via the line 10 is essential.

Bei Fehlen einer solchen Leitung würde sich nämlich beim Abfließen des Produkts über dem Flüssigkeitsspiegel 23 in der Vorkammer 4 Unterdruck ausbilden und dadurch einen weiteren Produktaustritt unterbinden.In the absence of such a line, there would be a drainage of the product above the liquid level 23 in the antechamber 4 underpressure and thereby prevent any further product leakage.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dosierers mit Vorkammer 4 und Kugel 12 besteht darin, daß nach Pro- duktfüllung gemäß Fig. 3 der weitere Produktzulauf durch die Kugel 12 unterbrochen und somit eine Dosierdifferenz - bewirkt durch den hydrostatischen Druckunterschied - vom vollen zum leeren Behälter 3 ausgeschaltet wird, so daß das Entleeren der Vorkammer 4 immer drucklos erfolgen kann.A major advantage of the dispenser according to the invention with an antechamber 4 and ball 12 consists in the fact that after duct filling according to Fig. 3 the further product feed is interrupted by the ball 12 and thus a metering difference - caused by the hydrostatic pressure difference - from full to empty container 3 is switched off, so that the antechamber 4 is always emptied without pressure can.

Bezugsseichenlinte 1 = Dosierer 2 = Öffnung 3 = Behälter 4 = Vorkammer 5 = Bodenfläche 6 a Deckfläche 7 = Ausflußrohr 8 = Stutzen 9 = Kappe 10 = Belüftungsleitung 11 = Korb 12 = Ventilkugel 13 = Längsachse 14 = Schlitz 15 = Führungsrohr 16 = Ventilkugeldichtsitz 17 = Offnung 18 = freies Ende (8) 19 = Flüssigkeit 20 = Pfeil 21 = Pfeil 22 = Restniveau 23 = FlüssigkeitsspiegelReference line 1 = dosing unit 2 = opening 3 = container 4 = antechamber 5 = bottom surface 6 a top surface 7 = outlet pipe 8 = nozzle 9 = cap 10 = ventilation pipe 11 = basket 12 = valve ball 13 = longitudinal axis 14 = slot 15 = guide tube 16 = valve ball sealing seat 17 = opening 18 = free end (8) 19 = liquid 20 = arrow 21 = arrow 22 = residual level 23 = liquid level

Claims

Claims 4 Dosing device (1) with a ball valve to be placed on onto a liquid container (3), in particular onto or into the opening (2) of a Bottle, with one in the upright position of the container (3) in a basket (11) stationary valve ball (12) and with at least one leading to the inside of the container lateral opening (14) having valve ball guide tube (15) for guiding the Valve ball (12) up to the valve ball sealing seat (16), characterized in that A cup-shaped antechamber is attached to the outlet side of the valve ball sealing seat (16) (4) with their'Deckelfläche (6) adjoins that in the antechamber (4) an outflow pipe (7) from the one opposite the cover surface (6) on the valve ball sealing seat (16) Bottom surface (5) protrudes from nozzle-like (8) that the outlet pipe (7) within the antechamber has a return (9) which extends to close to the bottom surface (5) as well as together with this in principle U-shaped in the manner of a liquid siphon is formed and that the antechamber (4) is an adjacent to the area contains the vent line (10) reaching the cover surface (6).

2. Dosing device according to claim 1, characterized in that the antechamber (4) is designed in the shape of a cylinder pot, that the outflow pipe (7) is coaxial is molded into the bottom surface (5) of the cylinder wall and with a nozzle (8) protrudes into the antechamber (4) that a cup-shaped inside the antechamber (4) Cap (9) is placed as a return over the nozzle (8) of the outlet pipe (7) and that the interior of the cap (9) via openings (17) near the bottom surface (5) with the rest of the interior of the antechamber (4) is connected.

Dosing device according to claim 1 or 2, characterized in that that the valve ball (12) receiving in the upright position, on the rear, the end of the valve ball guide tube opposite the valve ball sealing seat (16) (15) arranged basket (11) from a to the guide tube (15) adjoining, funnel-shaped widening lower part and a, preferably also molded, lid-shaped conclusion.

4. Dosing device according to claim 3, characterized in that between the longitudinal axis (13) of the valve ball guide tube (15) and the surface of the funnel-shaped area of the lower part spanned half opening angle at least about 300, preferably between about 450 and 600.