DE4038890A1 - Vorrichtung zum dosieren von fluessigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum volumetrischen Dosieren einer Flüssigkeit, insbesondere einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, mit einem einen Flüssigkeitsvorrat bereithaltenden Vorratsbehälter, einer mit dem Vorratsbehälter über einen verschließbaren Flüssigkeitsdurchlaß verbundenen Dosierkammer und einem verschließbaren Flüssigkeitsauslaß der Dosierkammer.

Derartige Dosiervorrichtungen werden zum Abmessen gewünschter Flüssigkeitsmengen in Füllvorrichtungen zum Abfüllen von Flüs­ sigkeiten, in Mischvorrichtungen zum Mischen mehrerer Flussig­ keitskomponenten oder dergl. eingesetzt.

Füllvorrichtungen zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Behälter wie Dosen, Flaschen oder dergl., weisen gawöhnlich einen Vor­ ratsbehälter auf, in dem ein größerer Vorrat der abzufüllenden Flüssigkeit bereitgehalten wird. Der Vorratsbehälter kann als rotierender Ringkessel mit zentraler Flüssigkeitszufuhr ausge­ bildet sein. Entlang seinem Umfang sind eine Vielzahl von Füll­ köpfen mit Zentrier-und Abdichtmitteln zum Andocken aufeinan­ derfolgender zu füllender Behälter angebracht, welche die erfor­ derlichen Flüssigkeitsdurchlässe und -ventile sowie Luft- und Gasleitungen mit den jeweils zugehörigen Betätigungsorganen enthalten. Mit solchen Füllvorrichtungen können Flüssigkeiten aller Art in Behälter abgefüllt werden. Bevorzugt eingesetzt sind diese Vorrichtungen zum Abfüllen von Getränken, und zwar sowohl für stille Getränke, wie stille Wässer, Säfte, Milch oder dergl., als auch besonders für kohlensäurehaltige Getränke, die unter Gegendruck abgefüllt werden. Die dafür notwendigen Einrichtungen, wie Spann- und Rückgasleitungen, sind im Füllkopf integriert. Ein Füllkopf, der eine Dosiervorrichtung zum volumetrischen Abmessen von Portionen der abzufüllenden Flüs­ sigkeit aufweist, ist durch die EP 02 62 258 A1 bekannt. Die Flüs­ sigkeit fließt dort aus einem Vorrat zunächst in eine Dosier­ kammer bekannten Volumens, die dann in den zu füllenden Behäl­ ter entleert wird. Der Füllkopf ist so aufgebaut, daß der Füll­ vorgang unter Atmosphärendruck abläuft. Das Abfüllen unter Druck stehender Flüssigkeiten ist mit diesem Füllkopf nicht möglich. Die Einstellung des Dosiervolumens der Dosierkammer geschieht mit einem verschiebbaren Kolben, der dicht an der Kammerwand anliegend geführt ist. Das erfordert erhöhten Aufwand für die Reinigung der Vorrichtung und schafft Probleme beim Abfüllen von Flüssigkeiten, die Zucker oder andere zum Verkleben neigen­ de Inhaltsstoffe enthalten.

Zum rezeptgetreuen Mischen von Flüssigkeiten, insbesondere von aus mehreren Komponenten bestahenden Getränken, gibt es Misch­ vorrichtungen mit Dosiervorrichtungen für die einzelnen zusam­ menzuführenden Komponenten. Eine bekannte Mischvorrichtung weist zum chargenweisen Abmessen der kleineren Komponenten Dosierkam­ mern bekannter Volumina auf, die zum Dosieren der Komponenten aus einem Vorrat restlos gefüllt, dann vom Vorrat getrennt und schließlich in einen Sammel- oder Mischbehälter entleert werden. Die Dosierkammern können so angeordnet sein, daß die größere Komponente beim Entleeren durch sie hindurchströmt. Die Einstel­ lung des Dosiervolumens erfolgt auch hier mit einem verschieb­ baren Kolben, der an der Kammerwand anliegend geführt ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, eine weitere Dosiervorrichtung der eingangs beschriebenen Art anzu­ geben.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Dosierkammer einen jeweils eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge aufnehmenden Dosierraum und einen diesem Dosierraum benachbar­ ten, ein Druckmedium enthaltenden Gegendruckraum umfaßt und daß der Gegendruckraum das Volumen des Dosierraums begrenzt. In Weiterbildung der Erfindung weist die Dosierkammer als Gegen­ druckraum einen zum Dosierraum hin offenen, im übrigen aber gasdicht geschlossenen Kammerabschnitt auf, der einen beim Fül­ len der Dosierkammer mit einer Portion der Flüssigkeit nicht entweichenden Gaspuffer enthält. Der Gegendruckraum ist vorzugs­ weise oberhalb des Dosierraums in der Dosierkammer angeordnet. Der Vorteil der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Anordnung der Dosierkammer besteht darin, daß der Gegendruckraum in der Dosierkammer nicht mit Flüssigkeit gefüllt wird. Damit ist das Einstellen des Dosiervolumens ohne im Bereich der Flüssigkeit liegende, schiebend bewegte Dichtungen möglich. So werden Stö­ rungen im Betrieb vermieden und der Reinigungsvorgang erleich­ tert. Der Gegendruckraum kann gleichzeitig mit dem Dosierraum ausgespült werden.

Zusätzliche Weiterbildungen von erfinderischem Rang sowie vor­ teilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Ansprüche 3 und 4 betreffen Mittel zum Einstellen des Do­ siervolumens der Dosierkammer durch Ändern des Volumenverhält­ nisses von Gegendruckraum und Dosierraum der Dosierkammer. Der Vorteil dieser Maßnahmen besteht darin, daß im Bereich der Flüs­ sigkeit liegende Dichtungen nicht erforderlich sind und trotz­ dem eine exakte Dosierung möglich ist, die weitgehend vom Flüs­ sigkeitsniveau im Vorratsbehälter unabhängig ist. Das erleich­ tert auch das Durchspülen der Dosierkammer zum Reinigen. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung einer solchen Dosierkammer mit eigenständig erfinderischer Bedeutung ist im Anspruch 5 enthalten. Diese Dosierkammer weist keinerlei bewegte Dichtungen auf und zeichnet sich trotz großzügig bemessener Spalte zwischen den Gehäusetailen durch hohe Dosiergenauigkeit aus. Aufbau, Funktion und Handhabung sind unkompliziert. Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 ist die unkomplizierte und exakte Einstellung des Dosiervolumens dieser Dosierkammer gewährleistet. Die Merk­ male des Anspruchs 7 erhöhen die Feinfühligkeit der Einstellung des Dosiervolumens.

Merkmale einer weiteren Ausführung der Dosierkammer, der eigen­ ständige erfinderische Bedeutung zukommt, enthält der Anspruch 8. Auch hier liegen im Bereich der Flüssigkeit in der Dosier­ kammer keine bewegten Dichtungen. Die erforderlichen Dichtungen sind stationär im Kammergehäuse angeordnet und durch den Gas­ puffer im Gegendruckraum von der Flüssigkeit getrennt. Die An­ sprüche 9 bis 13 und 18 geben Mittel zum Einstellen des Dosier­ volumens der Dosierkammer an. Dabei wirken die Einstellmittel nach den Ansprüchen 10 und 11 relativ wenig feinfühlig, weil schon eine kleine Verschiebung des Rückgasrohres eine relativ große Volumenänderung bewirkt. Die Verwendung eines Verdränger­ körpers entsprechend den Ansprüchen 12 und 13 dagegen verbindet auf optimale Weise die Feinfühligkeit der Einstellung mit aus­ reichendem Volumenhub. Die Abmessungen des Verdrängerkörpers erlauben ohne weiteres das Spülen der Dosierkammer einschließ­ lich des Gegendruckraumes zum Zwecke der Reinigung.

Die Ansprüche 14 und 15 enthalten Merkmale einer zusätzlichen Variante der Dosierkammer nach der Erfindung, bei der der Gegen­ druckraum gegen den Dosierraum der Dosierkammer elastisch be­ grenzt ist. Diese Ausbildung hat den Vorteil daß die Dosier­ kammer durch Spülen besonders einfach und sicher zu reinigen ist, weil sie keine Spalte und engen Räume aufweist. Die Ein­ stellung des Dosiervolumens ist hochgenau. Auch diese Ausführung wird als eigenständig erfinderisch angesehen.

Die Gestaltung der Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 16 und 17 bietet eine konstruktive und funktionelle Trennung der für den Füll- und Entleervorgang vorgesehenen Betätigungsorgane von der Volumeneinstellung, ohne daß die Vorteile des erfindungs­ gemäß vorgeschlagenen Dosierprinzips verlorengehen.

Gemäß den Ansprüchen 19 und 20 ist die erfindungsgemäß vorge­ schlagene Dosiervorrichtung in die Füllköpfe einer Füllvorrich­ tung insbesondere für das Abfüllen von unter Druck stehenden, z. B. CO₂-haltigen Flüssigkeiten integriert. Damit können volume­ trisch exakt abgemessene Flüssigkeitsportionen kontinuierlich in zu füllende Behälter gefüllt werden. Die Ausführungsvariante des Füllkopfes nach Anspruch 20 bietet den zusätzlichen Vorteil, daß am Ringkessel für das Anbringen der Füllköpfe keine größeren Arbeiten und Veränderungen erforderlich sind. Es sind am Ring­ kessel nur die Auslaßöffnungen für die Flüssigkeit vorzusehen, an welche die Füllköpfe angesetzt werden, die alle erforderli­ chen Rohranschlüsse, Ventile und Betätigungsorgane enthalten.

Die Ansprüche 21 bis 23 befassen sich mit dem Einsatz der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Dosiervorrichtung in einer Mischvorrichtung zum Mischen mehrerer Flüssigkeitskomponenten. Diese Anordnung bietet die Gewähr dafür, daß die Komponanten einer Flüssigkeit, beispielsweise eines Getränks, in exakt abgemessenen Mengen gemischt werden, daß die Dosiervorrichtung leicht auf unterschiedliche Mischungsverhältnisse einstellbar ist und daß bei einfachem Aufbau ein zuverlässiger Betrieb der Anlage gewährleistet ist. Diesen Ansprüchen kommt auch selbständig erfinderische Bedeutung zu.

Zusammenfassend können der Dosiervorrrichtung nach der Erfin­ dung die folgenden Vorteile zugesprochen werden. Die Dosierge­ nauigkeit ist weitgehend vom Flüssigkeitsniveau im Vorratsbehäl­ tar unabhängig und wird von diesem praktisch nur im Maß des Querschnitts der Rückgasleitung aus dem Dosierraum beeinflußt. Diese Dosierungenauigkeit kann immer unterhalb der Toleranzgren­ zen gehalten werden, indem der Querschnitt der Rückgasleitung entsprechend gewählt wird. Hinzu kommen fertigungstechnische Vorteile, die sich daraus ergeben, daß die Abmessungen der Do­ sierkammer und die zum Einstellen des Dosiervolumens bewegten Einstellmittel keine engen Toleranzen erfordern. Im Bereich der abzumessenden Flüssigkeit liegen keine bewegten Dichtungen. Die Spalte zwischen relativ zueinander bewegten Teilen der Dosier­ kammer können so breit gewählt werden, daß die Reinigung der Dosierkammer durch Spülen in jedem Fall auf einfache Weise mög­ lich ist. Konstruktiv ist die Dosiervorrichtung nach der Erfin­ dung sehr einfach aufgebaut, und in ihrer Handhabung und Funk­ tion ist sie unkompliziert. Sie ist vielseitig ausgestaltbar und kann an jede vorhandene Gegebenheit angepaßt werden. Beson­ ders geeignet ist die Dosiervorrichtung nach der Erfindung für den Einbau in Füllköpfe einer Füllvorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten wie stillen oder CO₂-haltigen Getränken in Fla­ schen, Dosen oder andere Behälter. Ein solcher Füllkopf nach der Erfindung stellt ein zuverlässig arbeitendes schnelles Ven­ til für das rationelle und sehr wirtschaftliche Abfüllen von großen Flüssigkeitsmengen in exakter Dosierung in einzelne Be­ hälter dar. Besonders vorteilhaft bewährt sich die Dosiervor­ richtung nach der Erfindung auch in Mischvorrichtungen, in denen möglichst genau abgemessene Mengen der verschiedenen Mischungs­ komponenten zusammengebracht und gemischt werden. Bei der Herstellung von Getränken gewährleistet das einen immer gleich­ bleibenden Geschmack. Dabei sind Aufbau, Funktionsweise und Wartung der Vorrichtung sehr einfach.

Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1-8 Querschnitte durch verschiedene Ausführungsformen der in der Füll­ vorrichtung zum Abfüllen einer Flüssigkeit in Behälter integrierten Dosiervorrichtung nach der Erfindung in teilweise stark vereinfachter, schematischer Darstellung und

Fig. 9 eine schematische Darstellung einer Dosiervorrichtung nach der Erfindung in einer Mischvorrichtung zum Mischen mehrerer Komponenten einer Flüssigkeit.

Ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfin­ dung ist in Fig. 1 am Beispiel eines Füllkopfes mit Dosierkam­ mer in einem Schnitt schematisch dargestellt. Mit 1 ist ein Vorratsbehälter bezeichnet, der in bekannter Weise als Ringkes­ sel 2 ausgebildet ist. Der Ringkessel enthält eine abzufüllende Flüssigkeit 3 und über dem Flüssigkeitsniveau einen Gasraum 4. Zum Abfüllen einer CO₂-haltigen Flüssigkeit 3 unter Gegendruck wird das Gas im Gasraum 4 unter einem vorgegebenen Druck gehal­ ten. Die in Fig. 1 wie auch den anderen Figuren dargestellten Füllvorrichtungen sind alle für das Abfüllen CO₂-haltiger Flüs­ sigkeiten unter Gegendruck vorgesehen und geeignet.

Rings am Umfang des Ringkessels 2 sind in vorgegebenem Abstand zueinander Füllköpfe 6 angebracht, von denen in Fig. 1 und den anderen Figuren jeweils nur einer dargestellt ist. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 sind die Füllköpfe außen am Umfang des Ringkessels angebracht. Jeder Füllkopf 6 ist über einen Zulaufkanal 7 für die Flüssigkeit und einen Rohranschluß 8 als Gasleitung an den Ringkessel angeschlossen, so daß die Flüssigkeit 3 im Füllkopf dasselbe Niveau 38 erreicht wie im Ringkessel 2. Das untere Ende des Füllkopfs 6 weist einen Flüs­ sigkeitsauslaß 9 mit an sich bekannten und daher nicht näher dargestellten Zentrier- und Abdichtmitteln 11 zum Andocken zu füllender Behälter 12 auf. Das Andocken der Behälter 12 erfolgt im dargestellten Beispiel durch Anheben der zu füllenden Behäl­ ter. Ein Rückgasrohr 13, das an seinem oberen Ende im Gasraum des Füllkopfes mit einem Ventil 14 verschließbar ist, verbindet das Innere des zu füllenden Behälters 12 mit dem Gasraum des Füllkopfs. Das Ventil 14 ist mittels eines Antriebes 16 in Rich­ tung eines Doppelpfeiles 17 betätigbar. Das Rückgasrohr 13 trägt im Bereich des Flüssigkeitsauslasses 9 ein nur schematisch angedeutetes Flüssigkeitsventil 18 und ist zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils in Richtung eines Doppel­ pfeiles 19 bewegbar.

Im Innern des Füllkopfes 6 ist eine Dosierkammer 21 angeordnet. Sie besteht aus einem ersten Gehäuseteil 22, welches einen Dosierraum 23 bekannten Volumens einschließt, und einem glocken­ artigen zweiten Gehäuseteil 24, das von oben über das offene Ende des ersten Gehäuseteils gestülpt ist und rings um das erste Gehäuseteil herum in die Flüssigkeit 3 im Füllkopf 6 eintaucht. Das erste Gehäuseteil 22 der Dosierkammer 21 ist im wesentlichen als zylindrisches Rohrstück ausgebildet, das an seinem unteren Ende ein Flüssigkeitsventil 26 aufweist, mit dem ein Flüssig­ keitsdurchlaß 27 zum Innern der Dosierkammer geöffnet und geschlossen werden kann. Zum Öffnen und Schließen dieses Flü­ sigkeitsdurchlasses 27 wird das erste Gehäuseteil 22 in Richtung eines Doppelpfeiles 28 angehoben und abgesenkt. Die Mittel zum Ausführen dieser Bewegung wie auch z. B. der Linearbewegungen des Rückgasrohres 13 in Richtung des Doppelpfeiles 19 sind an sich bekannt und bedürfen hier keiner näheren Beschreibung. Bei­ spielsweise können dafür durch die Füllkopfwand hindurchgeführte Drehantriebe vorgesehen sein, die im Innern mit Mitnehmern 29 zusammenwirkende Exzenter betätigen, mit denen die Drehbewegung in die gewünschte Linearbewegung umgesetzt wird. Fig. 1 zeigt auf der linken Seite die noch leere Dosierkammer mit geschlosse­ nem Flüssigkeitsventil 26. Rechts ist das Flüssigkeitsventil 26 geöffnet, so daß der Flüssigkeitsdurchlaß 27 freigegeben und die Dosierkammer 21 gefüllt ist. Die entsprechende Position des ersten Gehäuseteils ist hier mit 22a bezeichnet.

Der glockenartige zweite Gehäuseteil 24 ist vom Gasraum her auf das offene Ende des ersten Gehäuseteils 22 übergestülpt, so daß er von oben her den ersten Gehäuseteil 22 umgibt und in die Flüssigkeit 3 eintaucht. Der glockenartige zweite Gehäuseteil 24 ist wenigstens teilweise zum Gasraum hin gasdicht abgeschlossen. So entsteht beim Überstülpen des zweiten Gehäuseteils über das offene Ende des ersten ein Gegendruckraum 31, der ein Gaspolster enthält, welches den unterhalb des Flüssigkeitsspiegels liegen­ den Dosierraum 23 der Dosierkammer begrenzt. Das Volumen des Gegendruckraums 31 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel durch die Länge einer Rückgasleitung 33 bestimmt, die das Innere der Dosierkammer mit dem Gasraum 4 verbindet. Im gezeigten Ausfüh­ rungsbeispiel verläuft die Rückgasleitung 33 konzentrisch in einem Verdrängerkörper 34, der konzentrisch im Innern des glockenartigen zweiten Gehäuseteils 24 angeordnet ist und von oben in die Flüssigkeit in der Dosierkammer 21 eintaucht. Der Verdrängerkörper 34 ist zusammen mit dem zweiten Gehäuseteil 24 in Richtung eines Doppelpfeiles 36 mittels einer im Füllkopf­ gehäuse 6 gelagerten Betätigungsstange 37 auf und ab bewegbar.

Die Funktionsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt. Ein Behälter 12 wird von unten an die Zentrier- und Abdicht­ mittel 11 des Füllkopfes 6 angedockt und bei geschlossenem Ventil 18 durch Öffnen des Gasventils 14 am oberen Ende des Rückgasrohres 13 mit dem im Gasraum herrschenden Druck beauf­ schlagt bzw. vorgespannt. Die leere Dosierkammer 21 (vergl. linke Seite des Füllkopfs der Fig. 1) wird dann geöffnet, indem das erste Gehäuseteil 22 in die auf der rechten Seite der Fig. 1 dargestellte Position 22a bewegt wird, wodurch sich das Ventil 26 und der Flüssigkeitsdurchlaß 27 vom Vorratsbehälter 1 zur Dosierkammer öffnen. Beim Füllen der Dosierkammer wird das darin enthaltene Gas durch die Rückgasleitung 33 in den Gasraum verdrängt. In der Rückgasleitung steigt die Flüssigkeit bis zum Flüssigkeitsniveau 38 des Vorratsbehälters 1 an. Im Gegendruck­ raum 31 verhindert der dort eingeschlossene Gaspuffer ein Ansteigen der Flüssigkeit über das untere Ende der Gasrücklei­ tung 33 hinaus. Im Bereich des Gegendruckraums 31 stellt sich daher ein unter dem Flüssigkeitsniveau des Vorratsbehälters liegendes zweites Flüssigkeitsniveau 39 ein, das von der Höhe des Flüssigkeitsniveaus im Vorratsbehälter 1 im wesentlichen unabhängig ist. Dieses Flüssigkeitsniveau ist auf der rechten Seita des Füllkopfes in Fig. 1 eingazeichnet, wo es den Gegen­ druckraum 31 vom Dosierraum 23 der Dosierkammer trennt. In dem Raum zwischen dem ersten Gehäuseteil 22 und dem zweiten Gehäu­ se-teil 24 stellt sich aus hydrostatischen Gründen natürlich dasselbe Flüssigkeitsniveau 39 ein wie zwischen dem Verdränger­ körper 34 und dem ersten Gehäuseteil 22. Die rechte Seite des Füllkopfs der Fig. 1 zeigt also den Füllkopf 6 mit gefüllter Dosierkammer 21. Durch Verschieben des zweiten Gehäuseteils 24 relativ zum ersten Gehäuseteil 22 wird das Volumenverhältnis des Dosierraumes zum Gegendruckraum 31 verändert, so daß durch dieses Verschieben das Dosiervolumen der Dosierkammer einge­ stellt werden kann. Zum Füllen des Behälters 12 wird nun das Ventil 26 durch Absenken des ersten Gehäuseteils 22 geschlossen, so daß bei offenem Gasventil 14 das Flüssigkeitsventil 18 den Flüssigkeitsauslaß 9 zum Behälter 12 freigeben kann. Auf diese Weise gelangt eine genau dosierte Flüssigkeitsmenge in den Be­ hälter 12, wobei das aus dem Behälter 12 verdrängte Gas durch die Rückgasleitung 13 und das offene Ventil 14 in den Gasraum 4 zurückgelangt. Nach dem Füllen werden das Gasventil 14 und das Flüssigkeitsventil 18 geschlossen, ein Entlastungsventil 41 zum Entspannen des Innenraums des Behälters 12 geöffnet und der Behälter 12 dann zur weiteren Behandlung von den Zentrier- und Abdichtmitteln 11 abgenommen. Sodann ist die Vorrichtung bereit für einen neuen Füllvorgang.

Es zeigt sich, daß bei dieser Art eines Füllkopfes im Bereich der Flüssigkeit keinerlei schiebende Dichtungen für die Füll­ volumenbegrenzung erforderlich sind, was der Funktionssicherheit zugute kommt und das Durchspülen der Dosierkammer zum Reinigen erleichtert.

Fig. 2 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel einer Dosiervor­ richtung nach der Erfindung in einem Füllkopf, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1 vermehrt um 200 bezeichnet sind.

Der Füllkopf 206 ist außen am Umfang des Ringkessels 202 angebracht und mit diesem über einen Rohranschluß 208 und einen Zulaufkanal 207 verbunden. Das Gehäuse 242 des Füllkopfes 206 bildet gleichzeitig die Dosierkammer 221, die in ihrem unteren Teil einen Dosierraum 223 und in ihrem oberen Teil einen Gegen­ druckraum 231 aufweist. Der Gegendruckraum 231 ist in einem nach außen und zum Gasraum 232 des Füllkopfes gasdicht abge­ schlossenen Gehäuseabschnitt angeordnet und enthält einen Gas­ puffer, welcher die Füllhöhe 239 der Dosierkammer bestimmt. Der Dosierraum 223 der Dosierkammer ist übar ein Rückgasrohr 233 mit dem Gasraum 232 des Füllkopfes verbunden, der über den Rohranschluß 208 mit dem Gasraum 204 des Vorratsbehälters ver­ bunden ist. In der Dosierkammer 221 des Füllkopfes ist ein Verdrängerkörper 234 angeordnet, der mittels einer Betätigungs­ stange 237 in Richtung eines Doppelpfeiles 236 verschiebbar ist. Das Rückgasrohr 233 durchdringt im dargestellten Ausführungs­ beispiel den Verdrängerkörper 234 reibungsfrei. Der Verdränger­ körper 234 taucht vom Gegendruckraum 231 her in den Dosierraum 223 ein und bestimmt durch seine Lage das Volumenverhältnis des Dosierraumes 223 zum Gegendruckraum 231. Durch Verschieben des Verdrängerkörpers 234 in Richtung des Doppelpfeiles 236 wird dieses Volumenverhältnis verändert, wodurch das Füllvolumen des Dosierraumes 223 eingestellt werden kann.

Zum Füllen der Dosierkammer wird das den Zulaufkanal 207 ab­ sperrende Ventil 243 in Richtung eines Pfeiles 244 geöffnet, so daß die Flüssigkeit 203 aus dem Vorratsbehälter 201 in die Dosierkammer 221 strömt und dort bis zum Niveau 239 ansteigt.

Bei diesem Vorgang entweicht das in der Dosierkammer enthaltene Gas durch das Rückgasrohr 233 in den Gasraum 232 des Füllkopfes, wobei die Flüssigkeit in dem Rückgasrohr 233 bis zum Niveau der Flüssigkeit im Vorratsbehälter steigt. Der Gaspuffer im Gegen­ druckraum 231 hindert die Flüssigkeit am Hochsteigen in den Gegendruckraum und hält damit den Gegendruckraum nach außen und zum Gasraum 232 hin von Flüssigkeit frei. Der Abfüllvorgang läuft dann weiter wie in Fig. 1 beschrieben ab.

Eine in einen Füllkopf einer Füllvorrichtung integrierte Vari­ ante der Dosiervorrichtung nach der Fig. 2 ist in Fig. 3 gezeigt, wobei dieselben Bezugszeichen wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um 300, eingesetzt sind. Die Ausführung nach Fig. 3 unterscheidet sich von der nach Fig. 2 dadurch, daß als Dosier­ kammer 321 ein im wesentlichen zylindrisches Dosierkammerge­ häuse 322 von unten in das Füllkopfgehäuse 342 eingesetzt ist. Wie bei der Ausführungsform der Fig. 1 ist das Dosierkammerge­ häuse 322 auf und ab bewegbar und schließt die Dosierkammer 323 mittels eines Flüssigkeitsventils 326 zum Vorratsbehälter 301 hin ab, wenn es in der in Fig. 3 gezeigten unteren Position an der unteren Füllkopfwand anliegt. Der obere Teil des Füllkopf­ gehäuses 342 ist wieder nach außen und zum Gasraum 332 gasdicht verschlossen und bildet mit einem Gaspuffer einen Gegendruckraum 331, dessen Höhe durch die Länge der Rückgasleitung 333 bestimmt wird, die den Dosierraum 323 der Dosierkammer 321 mit dem Gas­ raum 332 des Füllkopfes verbindet. Zum Einstellen des Volumen­ verhältnisses von Gegendruckraum 331 zu Dosierraum 323 ist wieder ein Verdrängerkörper 334 vorgesehen, der mittels einer Betätigungsstange 337 verschiebbar ist und vom Gegendruckraum 331 her in den Dosierraum 323 eintaucht. Beim Füllen der Dosier­ kammer 321 durch Anheben des Dosierkammergehäuses 322 und Öffnen des Flüssigkeitsventils 326 steigt die Flüssigkeit in der Rück­ gasleitung 333 bis zum Niveau der Flüssigkeit im Vorratsbehälter empor, wird aber im Gegendruckraum durch den Gaspuffer auf dem tiefer liegenden Niveau 339 gehalten, so daß der Füllstand in der Dosierkammer dort von der Füllhöhe im Vorratsbehälter unab­ hängig ist. Natürlich stellt sich auch in dem Raum zwischen der Außenwand des Dosierkammergehäuses 322 und der Innenwand des Füllkopfgehäuses 342 das Flüssigkeitsniveau 339 ein, wie es auf der linken Seite des Füllkopfs der Fig. 3 gezeigt ist. Die rechte Seite des Füllkopfs der Fig. 3 zeigt die leere Dosier­ kammer. Der Füllvorgang läuft ab wie im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Dosiervorrichtung nach der Erfindung zeigt die Fig. 4 in Verbindung mit einer Füllvorrich­ tung, wobei dieselben Bezugszeichen verwendet wurden wie im Zusammenhang mit der Fig. 1, jedoch vermehrt um 400. In diesem Fall sind Füllköpfe 406 rings am Umfang an der Unterseite des Ringkessels 401 angebracht. Sie bestehen aus einem Füllkopfge­ häuse 442, das die zum Andocken von zu füllenden Behältern 412 erforderlichen Zentrier-und Abdichtmittel 411 aufweist. In jeden Füllkopf 406 ragt vom Ringkessel 402 her ein rohrförmiger Ansatz 446, der mit der Flüssigkeit im Ringkessel 402 in Verbindung steht. In den rohrförmigen Ansatz 446 sind konzentrisch ein erstes Rückgasrohr 447, welches den unteren Teil der vom Füll­ kopfgehäuse 442 gebildeten Dosierkammer 421 mit dem Gasraum des Vorratsbehälters verbindet, und ein zweites Rückgasrohr 413 eingesetzt, welches das Innere des zu füllenden Behälters 412 mit dem Gasraum 404 des Vorratsbehälters 401 verbindet. Das erste Rückgasrohr 447 verschließt mit einem Flüssigkeitsventil 448 den rohrförmigen Ansatz 446 zur Dosierkammer 421 hin und ist zum Öffnen und Schließen des Ventils 448 in Richtung eines Pfeiles 449 auf und ab bewegbar. Das zweite Rückgasrohr 413 verläuft konzentrisch im ersten Rückgasrohr und trägt das Ventil 418, welches den Flüssigkeitsauslaß der Dosierkammer 421 zum Behälter 412 hin verschließt. Das innere Rückgasrohr 413 ist in Richtung des Pfeiles 419 bewegbar, um das Ventil 418 zu betäti­ gen. Die Dosierkammer 421 weist in ihrem unteren Teil einen Dosierraum 423 und darüber einen nach oben abgeschlossenen Ge­ gendruckraum 431 auf. In der Dosierkammer ist ein Verdränger­ körper 434 angeordnet, der vom Gegendruckraum 431 her in den Dosierraum 423 der Dosierkammer 421 eintaucht. Mittels einer Betätigungsstange 437, die im dargestellten Ausführungsbeispiel durch den Ringkessel hindurch nach oben herausgeführt ist, wird der Verdrängerkörper 434 in Richtung eines Pfeiles 436 zum Ein­ stellen des Füllvolumens der Dosierkammer verstellt. Eine Rück­ gasleitung 433 verbindet den Dosierraum 423 der Dosierkammer 421 mit dem Gasraum 404 des Ringkessels 402. Sie überbrückt den Gegendruckraum 431 und ermöglicht so die Bildung eines Gaspuf­ fers in diesem Gegendruckraum, welcher die Füllhöhe auf dem Niveau 439 in der Dosierkammer 421 bestimmt. In dem Rückgasrohr 433 steigt die Flüssigkeit beim Füllen der Dosierkammer natür­ lich bis zum Flüssigkeitsniveau des Ringkessels 402.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung im Zusammenhang mit einer Füllvorrichtung zeigt die Fig. 5, wobei für gleiche Teile dieselben Bezugszeichen verwendet wurden wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um 500. Auch bei dieser Ausführungsform der Erfindung sind Füllköpfe 506 an der Unterseite des Ringkessels 502 angeordnet. Jeder Füllkopf weist eine Dosierkammer 521 mit einem Dosierraum 523 und einem Gegendruckraum 531 auf. Der Flüs­ sigkeitszulauf zur Dosierkammer 521 wird von einem Füllrohr 551 gebildet, das aus dem Ringkessel 502 bis in den unteren Bereich der Dosierkammer 521 führt. Im Bereich der Flüssigkeit im Ring­ kessel 502 ist das Füllrohr mit Öffnungen versehen, um den Zulauf der Flüssigkeit aus dem Ringkessel zu ermöglichen. An seinem unteren Ende ist das Füllrohr mit einem Ventil 552 ver­ schließbar. Zum Betätigen des Ventils ist es in Richtung eines Pfeiles 553 auf und ab bewegbar. Die linke Seite des Füllkopfes zeigt das Flüssigkeitsventil 552 in seinem geschlossenen, die rechte Seite in seinem offenen Zustand nach dem Füllen der Dosierkammer. Zum Einfüllen der abgemessenen Flüssigkeitsmenge in der Dosierkammer 521 wird das Ventil 552 geschlossen und das Ventil 518 durch Anheben des Rückgasrohres 513 in Richtung des Pfeiles 519 geöffnet, so daß die Flüssigkeit aus dem Dosierraum 523 in den zu füllenden Behälter 512 rinnen kann. Der Gegen­ druckraum 531 der Dosierkammer 521 ist durch eine flexible Mem­ bran 554 von dem Dosierraum 523 getrennt. Über ein Ventil 556 steht der Gegendruckraum 531 mit einer Kolben-Zylinder-Einheit 557 in Verbindung, welche ein Druckmedium in den Gegendruckraum hineinpreßt oder aus ihm abzieht. Die Menge des Druckmediums im Gegendruckraum 531 bestimmt das Volumenverhältnis von Gegen­ druckraum zu Dosierraum und damit das Füllvolumen des Dosier­ raums. Die Stellung des Kolbens 558 der Kolben-Zylinder-Einheit 557 ist ein Maß für das Füllvolumen des Dosierraumes 523. Sie wird mit einem Sensor 559 erfaßt und kann mittels einer Rechen­ und Anzeigeeinheit 561 unmittelbar als Füllvolumen angezeigt werden. Zum Verschieben des Kolbens 558 ist eine Antriebseinheit 562 vorgesehen. Diese Variante der Erfindung ist besonders ein­ fach im Aufbau, feinfühlig in der Volumendosierung sowie bedie­ nungs- und wartungsfreundlich.

Eine weitere Ausführungsform der Dosiervorrichtung nach der Erfindung für den Einsatz in den Füllköpfen einer Füllvorrich­ tung ist in Fig. 6 gezeigt, wobei gleiche Teile mit denselben Bezugszeichen wie in Fig. 1, vermehrt um 600, bezeichnet sind. Der wesentliche Unterschied zu den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen besteht darin, daß hier die Dosierkammer 621 als Doppelkammer mit zwei nebeneinander angeordneten, über einen Flüssigkeitskanal 663 miteinander verbundenen Kammerbereichen 664 und 666 besteht. Beide Kammerbereiche 664 und 666 zusammen bilden den Dosierraum des Füllkopfes wobei dem ersten Kammer­ bereich 664 die Betätigungs- und Steuermittel für den Füllvor­ gang und dem zweiten Kammerbereich 666 die Mittel zum Dosieren des Füllvolumens des Füllkopfes zugeordnet sind. Die Mittel zum Einstellen des Füllvolumens der Dosierkammer sind ein erstes feststehendes Gehäuseteil 622, das mit seinem oberen offenen Ende über das Flüssigkeitsniveau im Vorratsbehälter 601 hinaus­ ragt, ein zweites glockenartig ausgebildetes Gehäuseteil 624, das über das offene Ende des ersten Gehäuseteils übergestülpt ist, so daß es in die Flüssigkeit im Vorratsbehälter 601 ein­ taucht, ein im zweiten Gehäuseteil 624 angebrachter Verdränger­ körper 634 und eine Rückgasleitung 633, welche den Dosierraum der Dosierkammer mit dem Gasraum 604 des Vorratsbehälters ver­ bindet. Durch vertikales Verschieben des glockenartigen zweiten Gehäuseteils 624 wird das Flüssigkeitsniveau 639 in der Dosier­ kammer und damit das Volumen dieser Dosierkammer eingestellt. Zur näheren Erläuterung dieser Anordnung kann auf die Beschrei­ bung der Fig. 1 verwiesen werden.

Der erste Kammerbereich 664 ist von einem Gehäuse 667 gebildet, das oberhalb des Flüssigkeitsauslasses 609 angeordnet ist und an seinem unteren Rand ein Ventil 626 aufweist, welches den Flüssigkeitsdurchlaß 627 vom Vorratsbehälter 601 zur Dosier­ kammer steuert. Zur Betätigung des Ventils 626 ist das Gehäuse 667 in Richtung des Pfeiles 628 vertikal bewegbar. Eine Rück­ gasleitung 668 verbindet den in diesem Kammerbereich 664 lie­ genden Dosierraum mit dem Gasraum 604 des Vorratsbehälters 601. Wie schon im Zusammenhang mit den vorangehenden Figuren be­ schrieben, ist der Flüssigkeitsauslaß 609 mit einem Ventil 618 verschlossen, das am Rückgasrohr 613 angeordnet ist, durch welches das Gas beim Füllvorgang aus dem Behälter 612 in den Gasraum 604 des Vorratsbehälters antweicht. Durch vertikales Bewegen des Rückgasrohres 613 in Richtung des Pfeiles 619 wird Füllvorgangs ist im Zusammenhang mit der Fig. 1 ausführlich beschrieben. Auf diese Beschreibung kann hier verwiesen werden.

Fig. 6 zeigt die Dosierkammer 621 auf der linken Seite des Kammerbereichs 664 leer und auf der rechten Seite gefüllt. Die dichtere Punktierung dient nur der Unterscheidung der in der Dosierkammer enthaltenen Flüssigkeit von der im Ringkessel 602.

Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 6 sind die Füllköpfe 606 rings am Umfang an der Unterseite des Ringkessels 602 angeord­ net und ragen durch die Flüssigkeit bis in den Gasraum 604 hinein. Gemäß Fig. 7, bei der gleiche Teile mit denselben Be­ zugszeichen versehen sind wie in Fig. 1, jedoch vermehrt um 700, sind die Füllköpfe 706 am Außenumfang des Ringkessels 702 angebracht und über Zulaufkanäle 707 für die Flüssigkeit und Rohranschlüsse 708 für den Gasanschluß mit dem Ringkessel ver­ bunden. Auch in diesem Fall ist die Dosierkammer 721 als Doppel­ kammer mit Kammerbereichen 764 und 766 ausgebildet, die über einen Flüssigkeitskanal 763 nach Art kommunizierender Röhren miteinander verbunden sind. Dem ersten Kammerbereich 764 sind wieder die Betätigungs- und Steuermittel für den Füllvorgang zugeordnet, die im Zusammenhang mit den Fig. 1 und 6 im ein­ zelnen beschrieben sind und hier keiner näheren Erläuterung bedürfen. Der zweite Kammerbereich 766 enthält oberhalb des Dosierraumes den Gegendruckraum 731, dessen Gaspolster die Füll­ höhe 739 des Dosierraumes 723 bestimmt. Ein Rückgasrohr 733 verbindet den Dosierraum 723 mit dem Gasraum 732 des Füllkopfes 706 und überbrückt das Gaspolster in dem Gegendruckraum 731. Zur Einstellung des Dosiervolumens des Dosierraumes 723 ist ein Verdrängerkörper 734 vorgesehen, der vom Gegendruckraum 731 her in den Dosierraum 723 eintaucht und dessen Volumen bestimmt. Diese Art der Einstellung des Füllvolumens der Dosierkammer ist im Zusammenhang mit der Fig. 2 beschrieben, auf die hier ver­ wiesen wird. Im Rückgasrohr 733 steigt die Flüssigkeit bis zum Flüssigkeitsniveau 738 des Ringkessels 702.

Fig. 8 zeigt eine Variante des im Zusammenhang mit Fig. 4 be­ schriebenen Füllkopfs. Gleiche Teile sind mit denselben Bezugs­ zeichen versehen wie in Fig. 1, vermehrt um 800. Bei der Aus­ führungsform nach Fig. 8 ist als Vorratsbehälter 801 ein umlau­ fender Ringkessel 802 vorgesehen, an dessen Unterseite rings entlang seinem Umfang die Füllköpfe 806 angebracht sind. Die Darstellung in Fig. 8 wie auch in den anderen Figuren ist sche­ matisch und nicht maßstabsgerecht. Über Flüssigkeitskanäle 871 ist der Ringkessel mit einer zentralen Flüssigkeitsversorgungs­ einrichtung (nicht gezeigt) verbunden, welche den Flüssigkeits­ zulauf zum Ringkessel so steuert, daß das Flüssigkeitsniveau im wesentlichen konstant bleibt. Über Gasleitungen 872 ist der Gasraum 804 des Ringkessels an eine zentrale Versorgungseinheit (nicht gezeigt) angeschlossen, mit der der Gasdruck im Gasraum überwacht und auf einem vorgegebenen Wert gehalten wird. In der Ausführungsform der Fig. 8 ist der Füllkopf 806 so ausgebildet, daß seine Anbringung am Ringkessel 802 dort nur eine Bodenöff­ nung 873 erfordert, an die er angesetzt wird. Die Steuerorgane und Rohranschlüsse des Füllkopfs sind ohne Veränderungen am Ringkessel von unten durch die Bodenöffnung 873 in diesen einge­ setzt. Die Betätigungsmittel 874 und 876 für die Ventilsteuerung sind dem Füllkopf 806 zugeordnet und erfordern ebenfalls keine Veränderungen und Arbeiten am Ringkessel. Die Betätigungsstange 837 des Verdrängerkörpers 834 liegt außerhalb des Ringkessels hinter ihm. Das verringert den Umfang der Füllvorrichtung und schützt die Betätigungseinrichtungen vor Beschädigungen. Das Rückgasrohr 833, das den Dosierraum 823 des Füllkopfes mit dem Gasraum 804 des Ringkessels verbindet, verläuft im zentralen rohrförmigen Ansatz 846 und erfordert anders als bei der Aus­ führung nach Fig. 4 ebenfalls keine Veränderung oder Anpassung des Ringkessels 802. Im übrigen sind der Aufbau und die Funk­ tionsweise dieses Füllkopfes mit denen des im Zusammenhang mit Fig. 4 beschriebenen Füllkopfes identisch, so daß hier auf dessen Beschreibung verwiesen werden kann.

Fig. 9 zeigt an einem Beispiel den Einsatz der Dosiervorrichtung nach der Erfindung in einer Anlage zum Mischen von Flüssigkei­ ten, etwa zum Mischen abgemessener Mengen verschiedener Kompo­ nenten eines CO₂-haltigen Getränks. Hierbei kommt es auf die möglichst exakte Dosierung der Komponenten an, um den gewünsch­ tan Geschmack des Getränks gewährleisten zu können. Fig. 9 zeigt schematisch den Aufbau einer Mischvorrichtung, nicht aber ihre maßstabsgetreue Darstellung. Für das Verständnis der Erfindung nicht notwendige Teile der Vorrichtung sind in der Darstellung weggelassen oder nur angedeutet.

Die Mischvorrichtung nach Fig. 9 weist einen ersten Dosierbe­ hälter 77 zum Abmessen einer ersten Getränkekomponente, einen zweiten Dosierbehälter 78 zum Abmessen einer zweiten Komponente, einen Vorratsbehälter 79 für die zweite Komponente und einen Misch- oder Sammelbehälter 81 auf.

üer erste Dosierbehälter 77 ist über ein Ventil 82 an einen nur angedeuteten Vorrat 83 angeschlossen. Mit einer Niveaukontrolle 84 werden der Füllstand des Dosierbehälters 77 gemessen und die Zufuhr der ersten Komponente aus dem Vorrat 83 über das Ventil 82 gesteuert.

Der zweite Dosierbehälter 78 ist gemäß der vorliegenden Erfin­ dung aufgebaut. Er besteht aus einem Dosierkammergehäuse 921, das einen Dosierraum 923 und einen Gegendruckraum 931 enthält. Der Gegendruckraum 931 ist, wie bei den im Zusammenhang mit den vorangehenden Figuren bereits beschriebenen Dosiervorrichtun­ gen, nur zum Dosierraum 923 hin offen, sonst nach außen hin abgeschlossen, so daß er einen Gaspuffer einschließt, welcher das Volumen des Dosierraumes 923 in der Dosierkammer begrenzt und dessen Ausdehnung durch das Austrittsende einer Rückgaslei­ tung 933 festgelegt ist, die den Dosierraum der Dosierkammer mit dem Gasraum 86 des Vorratsbehälters 79 verbindet. Ein höhen­ verstellbarer Verdrängerkörper 934 taucht von dem Gegendruck­ raum 931 her in den Dosierraum 923 ein und erlaubt eine mühelose und feinfühlige Einstellung des Dosiervolumens der Dosierkammer. Über eine Zuleitung 87 und ein Vantil 88 ist der zweite Dosier­ behälter 78 an den Vorratsbehälter 79 der zweiten Komponente angeschlossen, in dem mit bekannten Mitteln ein möglichst kon­ stantes Flüssigkeitsniveau gehalten wird. Über eine Leitung 89 und ein in Abhängigkeit vom Flüssigkeitsniveau in dem Vorrats­ behälter 79 steuerbares Ventil 91 ist der Vorratsbehälter an eine nicht gezeigte Versorgungsquelle für die zweite Komponente angeschlossen.

Über Anschlüsse 92a und b und Ventile 93a und b ist der zweite Dosierbehälter 78 mit dem ersten Dosierbehälter 77 verbunden.

Der Auslaß des Dosierraumes 923 der Dosierkammer 78 führt über ein Ventil 94 in den Mischbehälter 81, der mit in der Zeichnung nicht gezeigten Einrichtungen zum weiteren Vermischen der Flüs­ sigkeitskomponenten ausgestattet sein kann. Eine Verbindungs­ leitung 96 verbindet den Mischbehälter zum Entnehmen der Flüs­ sigkeit mit nachgeschalteten Aggregaten, beispielsweise einer Füllvorrichtung zum Abfüllen der Flüssigkeit in Flaschen, Dosen oder andere Behälter.

Zum Entgasen und Karbonisieren der Flüssigkeit wird Kohlendioxyd (CO₂) aus einer CO₂-quelle 97 im Gegenstrom durch die Behälter der Mischanlage geleitet. Dazu sind die Behälter 81, 77, 78 und 79 durch CO₂-Leitungen 98 miteinander verbunden, durch die beim Umfüllen der Flüssigkeit und ihrer Komponenten auch der notwendige Druckausgleich erfolgt. Ein Ventil 99 in der Rück­ gasleitung 933 vom Dosierbehälter 78 zum Vorratsbehälter 79 verhindert das Überschwappen von Flüssigkeit in den Vorratsbe­ hälter.

Im Betrieb wird der Dosierbehälter 77 bei geschlossenen Ventilen 93a und 93b aus dem Vorrat 83 mit der ersten Komponente des Flüssigkeitsgemischs gefüllt, bis die Niveaukontrolle 84 den gewünschten Füllstand anzeigt. Dann wird das Ventil 82 geschlos­ sen. Der Dosierbehälter 77 ist vorzugsweise für das Dosieren der größten Komponente des Gemischs, beispielsweise Wasser, aus­ gelegt.

Im Dosierbehälter 78 wird vorzugsweise eine kleinere Komponente des Gemischs dosiert. Hierbei kann es sich um einen Aromaträger, ein Fruchtsaftkonzentrat, Sirup der dergl. handeln. Der Dosier­ behälter 78 wird nicht vollständig gefüllt, weil sein Dosier­ volumen vom Gaspuffer im Gegendruckraum 931 begrenzt ist. Das Dosieren erfolgt bei geöffneten Ventilen 88 und 99, wobei die Flüssigkeit im Dosierraum 923 bis zum Gaspuffer im Gegendruck­ raum 931 und in der Rückgasleitung 933 bis zum Niveau der Flüs­ sigkeit im Vorratsbehälter 79 ansteigt. Dabei wird der Flüssig­ keitspegel im Vorratsbehälter 79 über die Zuleitung 89 möglichst konstant gehalten.

Nach dem Auffüllen der Dosierbehälter 77 und 78 und evtl. wei­ terer nicht dargestellter Dosierbehälter für weitere Komponen­ ten des Gemischs werden die Ventile 82 sowie 88 und 99 geschlos­ sen und die Ventile 93a und 93b sowie 94 geöffnet. Jetzt strömen die abgemessenen Flüssigkeitsmengen im richtigen Mischungsver­ hältnis in den Mischbehälter 81, in dem sie weiter vermischt und aus dem sie zur weiteren Verwendung entnommen werden können. Die Flüssigkeit aus dem Dosierbehälter 77 strömt durch den Dosierbehälter 79, so daß dort schon eine erste Vermischung stattfindet. Gleichzeitig wird der Dosierbehälter 77 durchge­ spült, so daß kaum Reste der in der Regel dickflüssigeren und häufig klebrigen kleineren Komponente in dem Dosierbehälter 78 zurückbleiben. Um ein Übertreten des Flüssigkeitsgemisches in den Vorratsbehälter 79 zu verhindern, wird beim Mischvorgang das Ventil 99 der Rückgasleitung geschlossen. Nach-dem alle Dosierbehälter ausgelaufen sind, werden die Ventile 93a und b sowie 94 geschlossen und ein neuer Dosiervorgang kann beginnen.

Es sei darauf hingewiesen, daß Fig. 9 lediglich ein Beispiel einer Dosiervorrichtung nach der Erfindung für Flüssigkeits­ mischvorrichtungen zeigt. Andere Formen des Dosierbehälters und des Verdrängerkörpers und andere Anordnungen sind möglich. Die in den Beispielen der Fig. 1 bis 8 für den Einsatz in Füll­ vorrichtungen gezeigten Dosierbehälter sind im Prinzip auch für Mischvorrichtungen geeignet. Sie bedürfen dazu nur geringfügiger Anpassungen, deren wichtigste im wesentlichen darin bestehen, daß die Rückgasleitung aus dem Dosierraum in den Vorratsbehälter nicht in die Ventilanordnung integriert, sondern separat geführt ist und daß wenigstens ein Anschluß für den Zufluß einer zweiten Komponente entweder zum Dosierbehälter oder direkt zu einem Mischbehälter vorgesehan ist.

Allen Ausführungsbeispielen der Dosiervorrichtung nach der Er­ findung ist gemeinsam, daß die Einstellung des Füllvolumens des Dosierraumes keine schiebenden Dichtungen im Bereich der Flüs­ sigkeit erfordern. Dia Einstellmittel sind so ausgebildet und angeordnet, daß ausreichende Spalte zum Spülen und Reinigen des Dosierbehälters vorhanden sind. Dabei ist eine hochgenaue Dosie­ rung der abzufüllenden Flüssigkeit gewährleistet. Es können auch Stellmittel zum Verändern des Volumenverhältnisses von Gegendruckraum und Dosierraum im Bereich des der Flüssigkeit zugänglichen Dosierraums vorgesehen sein. Dabei sind zwar Dich­ tungen im Bereich der Flüssigkeit erforderlich, die anderen Vorteile der Dosiervorrichtung nach der Erfindung bleiben aber erhalten.

Der Einfluß des Flüssigkeitsniveaus im Vorratsbehälter auf die Dosiergenauigkeit beschränkt sich auf den Querschnitt der Rück­ gasleitungen, die die Dosierkammer mit dem Gasraum des Vorrats­ behälters verbinden. Dieser Querschnitt kann mit konstruktiven Mitteln so optimal gewählt werden, daß die Dosierfehler in tole­ rierbaren Grenzen bleiben. Gegebenenfalls kann dieser Dosierfeh­ ler auch durch ein geeignetes, nicht gezeigtes Schwimmerventil verringert oder ausgeschlossen werden.

Claims (23)

1. Vorrichtung zum volumetrischen Dosieren einer Flüssigkeit, insbesondere einer unter Druck stehenden Flüssigkeit, mit einem einen Flüssigkeitsvorrat bereithaltenden Vorratsbehälter, einer mit dem Vorratsbehälter über einen verschließbaren Flüssigkeits­ durchlaß verbundenen Dosierkammer, und einem verschließbaren Flüssigkeitsauslaß der Dosierkammer dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (21, 221,...) einen jeweils eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge aufnehmenden Dosierraum (23, 223,...) und einen diesem Dosierraum benachbarten, ein Druckmedium enthalten­ den Gegendruckraum (31, 231,...) umfaßt und daß der Gegendruck­ raum das Volumen des Dosierraums begrenzt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (21, 221,...) als Gegendruckraum (31, 231,...) einen zum Dosierraum (23, 223,...) hin offenen, im übrigen aber gasdicht geschlossenen Kammerabschnitt aufweist, welcher einen beim Füllen der Dosierkammer mit einer Portion der Flüssigkait nicht entweichenden Gaspuffer enthält.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Stellmittal (24, 624; 37, 237; 34, 234; 554) zum Verändern des Volumenverhältnisses des Gegendruckraums (31, 231,...) zum Dosierraum (23, 223,...) der Dosierkammer (21, 221,...) vor­ gesehen sind.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel (24, 624; 37, 637) zum Ver­ schieben des Gegendruckraums (31, 631) relativ zum Dosierraum (23, 623) zur gleichzeitigen Veränderung des Volumens des Do­ sierraumes vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (21, 621) einen wenigstens teilweise im Flüssigkeitsraum (3, 603) des Vorratsbehälters (1, 601) angeordneten, den Flüssigkeitsspiegel (38, 638) über­ ragenden, nach oben offenen ersten Gehäuseteil (22, 622) auf­ weist, der durch einen verschließbaren Flüssigkeitsdurchlaß (27, 627) mit dem Vorratsbehälter (1, 601) verbunden ist und den Dosierraum (23, 623) der Dosierkammer (21, 621) umfaßt, und daß über das oben offene Ende des ersten Gehäuseteils ein nach oben geschlossener, glockenartiger zweiter Gehäuseteil (24, 624) gestülpt ist, welcher den ersten Gehäuseteil außen umfaßt, von oben rings um den ersten Gehäuseteil herum in die Flüssigkeit im Vorratsbehälter eintaucht und den einen Gaspuffer enthalte­ nen Gegendruckraum (31, 631) umfaßt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der glockenartige zweite Gehäuseteil (24, 624) zum Einstellen das Volumens des Dosierraumes (23, 623) relativ zum ersten Gehäuseteil (22, 622) auf und ab bewegbar angeordnet und geführt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem über den ersten (22, 622) übergestülpten zweiten Gehäuseteil (24, 624) ein von oben in den vom ersten Gehäuse­ teil umfaßten Dosierraum (23, 623) der Dosierkammer (21, 621) eintauchender Verdrängerkörper (34, 634) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (221, 321,...) wenigstens ein Kammergehäuse (242, 342,...) aufweist, das wenigstens teil­ weise unterhalb des Flüssigkeitsniveaus des Vorratsbehälters (201, 301,...) liegt, daß das Kammergehäuse einen ersten Kammer­ abschnitt umfaßt, der als Dosierraum (223, 323,...) über einen verschließbaren Flüssigkeitsdurchlaß mit dem Vorratsbehälter in Verbindung steht und daß oberhalb des ersten Kammerabschnitts im Kammergehäuse ein zweiter Kammerabschnitt vorgesehen ist, der nach oben gasdicht geschlossen ist und als Gegendruckraum (231, 331,...) einen Gaspuffer umfaßt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß Einstellmittel (234, 334,...; 554) zum Verändern des Volumens des Gegendruckraums (231, 331,...) bei gleichzeitiger gegenläufiger Veränderung des Volumens des Dosierraums (223, 323,...) vorgesehen sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine den Gegendruckraum (31, 231,...) über­ brückende Rückgasleitung (33, 233,...) den Dosierraum (23, 223....) der Dosierkammer (21, 221,...) mit dem Gasraum (4, 204....) des Vorratsbehälters (1, 201,...) verbindet und daß der Abstand des Austrittsendes der Rückgasleitung von der oberen Begrenzung der Dosierkammer das Volumen des Gegendruckraums und das Volumen des Dosierraums bestimmt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückgasleitung (233) als Rück9asrohr ausgebildet ist, wel­ ches zur Einstellung des Volumens des Gegendruckraums (231) und des Dosierraums (223) axial verschiebbar gelagert und geführt ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Gegendruckraum (231, 331,...) her in den Dosierraum (223, 323,...) der Dosierkammer (221, 321,...) eintauchender Verdrängerkörper (234, 334,...) vorgesehen ist und daß der Verdrängerkörper zum Einstellen des Volumens des Gegendruckraums und des Dosierraums relativ zu diesen Räumen verschiebbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (234 334 ...) die Rückgasleitung (233, 333,...) wenigstens teilweise umfaßt.

14. Vorrichtung nach einem dar Ansprüche 1, 3, 9 oder 10, dadurch kennzeichnet, daß die Dosierkammer (521) als Gegendruck­ raum (531) einen zum Dosierraum (523) hin mit einer flexiblen Wand (554) begrenzten Kammerabschnitt aufweist, daß das Innere dieses Kammerabschnitts mit einer ein Druckmedium enthaltenden Druckquelle (562) verbunden ist und daß Mittel (557, 558) zum definierten Befüllen des begrenzten Kammerabschnitts mit Druck­ medium vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß zum Beaufschlagen des Gegendruckraums (523) mit dem Druckmedium eine Kolben-Zylinder-Einheit (557) vorgesehen ist und daß Mittel (559, 561) zum Erfassen der Kolbenstellung (558) der Kolben- Zylinder-Einheit als Maß für das von der Menge des Druckmediums im Gegendruckraum (531) abhängige Füllvolumen des Dosierraums (523) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (621, 721) als Doppelkam­ mer mit zwei nebeneinander angeordneten, über einen Flüssig­ keitskanal (663, 763) verbundenen Kammerbereichen (664, 764; 66, 766) ausgebildet ist, daß beide Kammerbereiche zusammen den Dosierraum (623, 723) bilden, daß einem Kammerbereich (664, 764) alle Betätigungsorgane für die Flüssigkeitsein- und auslässe zugeordnet sind und daß dem anderen Kammerbereich (666, 766) die für die exakte Einstellung des Volumens des Dosierraums (623, 723) vorgesehenen Einstellmittel (624, 734) zugeordnet sind.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer der Kammerbereiche (664, 666) im Innern des Vorratsbehälters (601) angeordnet ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 13 oder 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Verdrängerkörper (34, 234,...) mit Abstand zur ihn umgebenden Dosierkammerwand (22, 322,...; 242, 342,...) angeordnet und geführt ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (1, 201,...) als rotie­ render Vorratskessel ausgebildet ist, daß am Umfang des Vorrats­ kessels nebeneinander mehrere Füllköpfe (6, 206,...) zum Füllen von Behältern (12, 212...) angeordnet sind, daß jeder Füllkopf eine mit dem Vorratskessel über einen verschließbaren Flüssig­ keitsdurchlaß (27, 627, 207, 307,...) verbundene und einen verschließbaren Flüssigkeitsauslaß (9, 209...) aufweisende Dosierkammer (21, 221...), Betätigungsorgane zum gesteuerten Betätigen des Flüssigkeitsdurchlasses und -auslasses und am Flüssigkeitsauslaß der Dosierkammer angeordnete Zentrier- und Abdichtmittel (11, 211...) zum Andocken aufeinanderfolgender zu füllender Behälter (12, 212,...) aufweist.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter als rotierender Ringkessel (802) ausgebildet ist, daß der Ringkessel (802) in seiner Bodenwand in Umfangs­ richtung nebeneinander Auslaßöffnungen (873) für die Flüssigkeit aufweist, daß an jede Auslaßöffnung ein Füllkopf (806) angesetzt ist, daß die Rohranschlüsse und Betätigungsorgane der Füllköpfe für den Füllvorgang durch die Auslaßöffnungen hindurch in den Ringkessel eingesetzt sind und daß die Betätigungsorgane (834, 837) für die Volumeneinstellung des Dosierraumes (823) außerhalb des Ringkessels (802) angeordnet sind.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierkammer (78) über ihren verschließ­ baren Flüssigkeitsauslaß (95) mit einem Gemischbehälter (81) zum Zusammenführen und/oder Mischen mehrerer abgemessener Flüssigkeitsmengen verbunden ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstans eine weitere Dosier­ kammer (77) für wenigstens eine weitere Flüssigkeit vorgesehen ist, daß die Dosierkammer (78) über wenigstens einen ver­ schließbaren Flüssigkeitsdurchlaß (92a, b) mit der weiteren Dosierkammer (77) verbunden ist und daß die Dosierkammern (77, 78), die Flüssigkeitsdurchlässe (92a, b) und der Flüssigkeits­ auslaß (95) der ersten Dosierkammer (78) so ausgebildet und zueinander angeordnet sind, daß die Flüssigkeit aus der weiteren Dosierkammer (77) durch die erste Dosierkammer (79) in den Gemischbehälter (81) fließt, sobald die Flüssigkeitsdurchlässe (92a, b) und der Flüssigkeitsauslaß (95) geöffnet sind.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Dosierkammer (77) über wenigstens zwei verschließ­ bare Flüssigkeitsdurchlässe (92a, b) an die erste Dosierkammer (78) angeschlossen ist, von denen der eine im Gegendruckraum (931) und der andere im Dosierraum (923) der ersten Dosier­ kammer (78) mündet.