DE4200336A1 - Dosiervorrichtung zur abgabe pulverfoermigen materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Bei einer Entnahme eines pulverförmigen Materials aus einem Vorratsbehälter kommt es im allgemeinen zu einer unge­ wünschten Staubentwicklung. Selbst wenn dieser Staub nicht gesundheitsschädlich ist, so ist doch dessen Einatmung unangenehm und daher unerwünscht.

Aus der DE-G 89 10 503 ist eine Vorrichtung zum dosierten Austragen von fließfähigem körnigen oder pulverförmigen Produkt bekannt, mit der eine staubfreie Dosierung und Entnahme von pulverförmigem Material aus einem Vorratsbe­ hälter möglich ist. Bei dieser Vorrichtung muß die Produkt­ abgabe in einen Portionsbehälter erfolgen, der bezüglich seiner Geometrie an seinen Behälterdeckel, einem Bauteil der Vorrichtung zum dosierten Austragen, angepaßt ist. Das Produkt kann erst dann abgegeben werden, nachdem ein Ver­ schlußelement an einer Förderschnecke losgeschraubt wurde. Pulver, die besonders gut rieselfähig sind, können dabei vor oder nach dem Fördervorgang in den Portionsbehälter gelangen und somit das aber die Drehung der Förderschnecke vorgegebene Dosiervolumen verfälschen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Dosiervorrich­ tung zur Abgabe pulverförmigen Materials aus einem Vorrats­ behälter zu schaffen, mit der eine staubfreie Dosisabgabe direkt in Portionsbehälter unterschiedlichster Größe und Geometrie erfolgen kann und mit der eine exakt kontrollier­ bare Materialabgabe auch bei besonders gut rieselfähigen Pulvern erzielt werden kann.

Gelöst ist die Aufgabe gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Danach besteht die Dosiervorrichtung im wesentlichen aus einem durchsichtigen, offenen Rohr, in dem eine Verschließeinrichtung eingesetzt ist, und an dem an einem Rohrende eine Anschlußeinrichtung zum staubdichten Anschluß eines Vorratsbehälters vorgesehen ist.

Mit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung ist eine staub­ freie Dosisabgabe möglich. Das Volumen des über die Ver­ schließeinrichtung in das durchsichtige offene Rohr ge­ rieselte pulverförmige Material kann im Rohr bestimmt werden. Dabei kann das Rohr auf der Bodenfläche eines nahezu beliebigen Portionsbehälters stehen, was eine direkte Materialabgabe in den Portionsbehälter ermöglicht. Ist der Portionsbehälter zudem mit einer Flüssigkeit ge­ füllt, zu der das Pulver zugegeben werden soll, dann kann auch diese Einbringung des Pulvers in die Flüssigkeit ab­ solut staubfrei durch einfaches Anheben der Dosiervorrich­ tung erfolgen. Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung eig­ net sich auch für besonders gut rieselfähige Pulver, da die Verschließvorrichtung einen staubdichten Abschluß bildet. Ein Nachrieseln ist bei einer geschlossenen Verschließvor­ richtung nicht möglich. Eine Anschlußeinrichtung an einem Rohrende ermöglicht zudem einen staubdichten Anschluß der Dosiervorrichtung an einen Vorratsbehälter, aus dem das pulverförmige Material staubfrei entnommen werden soll.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den Ansprüchen 2 bis 14 beschrieben.

Ist das ohne Anschlußeinrichtung ausgestaltete Rohrende konisch erweitert (Anspruch 2), dann ist dieses Rohrende der Form eines Kegels einer dosierten, ohne seitliche Be­ grenzung aufgehäuften Pulvermasse angepaßt. Dadurch tritt ein staubentwickelndes Auseinanderfließen des Pulvers beim Anheben der Dosiervorrichtung nicht auf. Des weiteren hat die konische Erweiterung des Rohrendes den Vorteil, daß das im Konus oberhalb des Produktkegels verbleibende Luft­ volumen sehr gering ist und die Zeit bis zum Absetzen des Staubes direkt nach dem Dosiervorgang minimal.

Dadurch, daß als Abschluß des ohne Anschlußeinrichtung aus­ gestalteten Rohrendes ein Dichtungsring vorgesehen ist (Anspruch 3), wird eine bessere Abdichtung des Rohrendes gegenüber dem Boden eines verwendeten Portionsbehälters erreicht. Ein Auseinanderfließen des Pulverkegels unter dem Rohrende hindurch wird auch bei etwas uneben geformtem Boden des Portionsbehälters vermieden.

Ein staubdichter, einfach handhabbarer Anschluß für den Vorratsbehälter wird gemäß Anspruch 4 mittels eines Ge­ windes an einem Rohrende erreicht. Ist das Gewinde ein Innengewinde (Anspruch 5), dann ist zudem der Anschluß her­ kömmlicher Vorratsbehälter, die mit einem Schraubverschluß ausgestattet sind, nach dem Abschrauben des Schraubver­ schlusses, auf die erfindungsgemäße Vorrichtung möglich.

Eine spontan pulverabgebende Verschließeinrichtung wird gemäß Anspruch 6 durch ein feststehendes und ein drehbares Flügelrad erreicht. Schon bei einem geringen Drehwinkel kann das drehbare Flügelrad in Deckung mit dem feststehen­ den Flügelrad gebracht und dadurch die maximale Öffnung der Verschließeinrichtung freigegeben werden. Durch eine konische Form der Flügelräder (Anspruch 7) kann dabei die Öffnungsfläche der Verschließeinrichtung erhöht und eine verbesserte Abgabe schlecht rieselnder Pulver erreicht wer­ den. Für eine besonders leichte und zuverlässige Betätigung der Verschließeinrichtung ist am drehbaren Flügelrad ein starrer radial ausgerichteter Hebel (Anspruch 8) von Vor­ teil. Dieser Hebel kann durch eine schlitzförmige Ausspa­ rung im Rohr (Anspruch 9) stabil geführt und in Tangential­ richtung zur Verringerung der mechanischen Beanspruchung der Verschließeinrichtung für eine geöffnete und eine ver­ schlossene Verschließeinrichtung begrenzt werden (Anspruch 10).

Enthält die Verschließeinrichtung eine Volumendosierein­ richtung (Anspruch 11), dann kann durch öffnen der Ver­ schließeinrichtung ein genau abgemessenes Pulvervolumen in das Rohr abgegeben werden, wodurch die Dosiergenauigkeit erhöht wird. Eine besonders leicht betätigbare und zuverlässige Volumendosiereinrichtung ist gemäß Anspruch 12 ein drehbarer Zylinder mit einer becherförmigen Aussparung, dessen Drehachse horizontal verläuft. Mit einer derartigen Volumendosiereinrichtung ist es möglich, durch eine Um­ drehung eine durch die becherförmige Aussparung des Zylin­ ders vorgegebene Volumeneinheit zu dosieren.

Ist im Bereich der Verschließeinrichtung ein auf das Rohr der Dosiervorrichtung wirkender Klopfer vorgesehen (An­ spruch 13), dann ist auf einfache Weise ein verbesserter Pulverabfall aus der Verschließeinrichtung und aus dem mit der Dosiervorrichtung verbundenen Vorratsbehälter erreicht. Der Klopfer kann durch eine Drehbewegung in einfacher Weise manuell betätigt werden, wenn gemäß Anspruch 14 der Klopfer mindestens ein schwenkbar befestigtes starres Bauteil ent­ hält, welches mittels einer Feder gegen das Rohr gezogen oder gedrückt wird, und wenn in Richtung der Federkraft ein Nockenrad in Kontakt zu einem Nocken des starren Bauteils steht. Ist das Nockenrad mit dem drehbaren Zylinder in Achsenrichtung starr verbunden (Anspruch 15), so wird wäh­ rend des Dosiervorganges der Klopfer betätigt.

Das Herabfallen des vordosierten Pulvers aus der becher­ förmigen Aussparung der Volumendosiereinrichtung wird inso­ fern verbessert, als keine Pulverreste sich auf irgend­ welchen Kanten des unteren Bereichs des Rohres absetzen können, wenn gemäß Anspruch 16 der Innendurchmesser der becherförmigen Aussparung am Becherrand kleiner als der Innendurchmesser des sich unter dem Zylinder anschließenden Rohres ist.

Die Standfestigkeit der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung wird erhöht, wenn gemäß Anspruch 17 an dem ohne Anschluß­ einrichtung ausgestaltetem Rohrende ein das Rohrende um­ schließender breiter Ring vorgesehen ist.

Im folgendem wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spiele darstellenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 in einer Seitenansicht ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung mit einer Standhilfe in Form eines umlaufenden breiten Ringes;

Fig. 2 in einem Horizontalschnitt entlang A-A der Fig. 1 die Dosiervorrichtung;

Fig. 3 in einem Vertikalschnitt die Dosiervorrichtung aus Fig. 1;

Fig. 4 in einer Seitenansicht einen auf die Dosiervorrich­ tung der Fig. 1 aufschraubbaren Vorratsbehälter;

Fig. 5 in einer Seitenansicht eine Dosiervorrichtung, mit aufgeschraubtem Vorratsbehälter, auf der Grund­ fläche einer Schale stehend;

Fig. 6 in einem Vertikalschnitt ein weiteres Ausführungs­ beispiel der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung, deren Verschließeinrichtung eine gefüllte Volumen­ dosiereinrichtung enthält;

Fig. 7 in einem Vertikalschnitt die Dosiervorrichtung der Fig. 6, jedoch mit entleerter Volumendosierein­ richtung;

Fig. 8 in einer Seitenansicht ein Klopfer im Bereich der Verschließeinrichtung, sowie

Fig. 9 in einer Seitenansicht eine Dosiervorrichtung mit einem Klopfer nach Fig. 8.

Eine Dosiervorrichtung 1 zur Abgabe pulverförmigen Mate­ rials besteht im wesentlichen aus einem durchsichtigen, offenen Rohr 2, in dem eine Verschließeinrichtung 3 ein­ gesetzt ist, und an dem an einem Rohrende 2a eine Anschluß­ einrichtung zum staubdichten Anschluß eines Vorratsbehäl­ ters vorgesehen ist (Fig. 1). Auf das Rohr 2 ist eine Meß­ skala 4 geprägt. Als Abschluß des ohne Anschlußeinrichtung ausgestalteten Rohrendes 2b ist ein Dichtungsring 5 in einen das Rohrende 2b umschließenden breiten Ring 6 einge­ setzt. Der Dichtungsring 5 ragt nur unwesentlich unterhalb des breiten Ringes 6 heraus. Die Verschließeinrichtung 3 wird mittels eines Hebels 7 betätigt. Der Hebel tritt durch eine schlitzförmige Aussparung 8 aus dem Innenraum des Rohrs 2 radial nach außen. Die schlitzförmige Aussparung 8 begrenzt die Bewegungsmöglichkeit des Hebels 7 in horizon­ taler, tangentialer Richtung in den Hebelpositionen für eine geöffnete und eine verschlossene Verschließeinrichtung 3.

Die Verschließeinrichtung 3 besteht aus einem feststehenden Flügelrad 9 (in Fig. 2 gestrichelt eingezeichnet) und einem gleichartig ausgebildeten, um ca. 90 Grad drehbaren Flügelrad 10. Beide Flügelräder 9, 10 sind mittels eines Bolzens 11 axial miteinander verbunden. Fig. 2 zeigt die Verschließeinrichtung 3 in maximal geöffneter Stellung. Dabei liegen die Flügelräder 9, 10 derart übereinander, daß das obere, drehbare Flügelrad 10 das untere, feststehende Flügelrad 9 überdeckt. Nach einer Drehung des drehbaren Flügelrades 10 um ca. 90 Grad um die vom Bolzen 11 be­ schriebene Achse ist die Verschließeinrichtung 3 vollstän­ dig geschlossen. Der Hebel 7 schlägt dabei, als Pendant zu seiner Stellung bei vollständig geöffneter Verschließein­ richtung 3, an die horizontale Begrenzung 12 der schlitz­ förmigen Aussparung 8. Bei vollständig geöffneter Stellung liegt der Hebel 7 an der horizontalen Begrenzung 13 an.

Die Flügelräder 9, 10 sind konisch geformt (Fig. 3). Als Anschlußeinrichtung 14 ist am Rohr 2 ein Gewinde 15 aus­ gebildet. Dadurch, daß das Gewinde 15 ein Innengewinde 16 ist, kann an die Anschlußeinrichtung 14 ein Vorratsbehälter 17 (Fig. 4) mit einem marktüblichen Außengewinde 18 ge­ schraubt werden. Ist der Vorratsbehälter 17 auf der Dosier­ vorrichtung 1 aufgeschraubt, dann kann die Dosiervorrich­ tung 1 in eine Schale 19 gestellt werden (Fig. 5), um das Pulver aus dem Vorratsbehälter 17 über die Verschließein­ richtung 3 in den unteren Bereich des Rohres 2 und auf die Grundfläche der Schale 19 abzugeben. Dabei wird über die Meßskala 4 auf dem durchsichtigen Rohr 2 das Volumen der gespendeten Pulvermenge kontrolliert. Ist das Sollvolumen erreicht, dann wird in die Schale 19 die Flüssigkeit einge­ füllt, in der das Pulver gelöst werden soll. Anschließend wird die Dosiervorrichtung 1 mitsamt dem Vorratsbehälter 17 aus der Schale 19 genommen. Dabei benetzt die Flüssigkeit das Pulver und ein Aufstauben des Pulvers in die Umgebungs­ luft wird vermieden.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die erfindungs­ gemäße Dosiervorrichtung 1 an dem ohne Anschlußeinrichtung 14 ausgestaltetem Rohrende 2b als Konus 20 ausgebildet (Fig. 6). Die Verschließeinrichtung 3 enthält eine Volu­ mendosiereinrichtung 21. Die Volumendosiereinrichtung 21 ist ein drehbarer Zylinder 22 mit einer becherförmigen Aus­ sparung 23. Durch das Drehen des Zylinders 22 um 180 Grad wird das zuvor in die becherförmige Aussparung 23 gefüllte Pulver 24 (Fig. 6) nach unten in die Schale 19 befördert (Fig. 7). Dadurch, daß der Innendurchmesser der becher­ förmigen Aussparung 23 am Becherrand 25 kleiner als der Innendurchmesser des sich unter dem Zylinder 22 an­ schließenden Rohres 2 ist, fällt das Pulver besonders gut aus der becherförmigen Aussparung 23 heraus.

Im Bereich der Verschließeinrichtung 3 ist in einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dosier­ vorrichtung 1 ein auf das Rohr 2 wirkender Klopfer 26 vor­ gesehen (Fig. 8). Der Klopfer 26 enthält zwei an einer Achse 27 schwenkbar befestigte starre Bauteile 28, 29, welche mittels einer Feder 30 miteinander verbunden sind und dabei gegen das Rohr 2 gezogen werden. In Richtung der Federkraft stehen die starren Bauteile 28, 29 mit jeweils einem Nocken 31, 32 in Kontakt zu einem Nockenrad 33, welches um eine Achse 34 drehbar ist. Die Nocken 35 auf dem Nockenrad 33 dienen dazu, beim Drehen des Nockenrades 33 die starren Bauteile 28, 29 gegen die Kraft der Feder 30 vom Rohr 2 wegzudrücken. Hat ein Nocken 35 des Nockenrades 33 einen Nocken 31, 32 des starren Bauteils 28, 29 gerade passiert, dann schlägt das freie Ende 36, 37 des starren Bauteils 28, 29 gegen das Rohr 2. Anstatt der in Fig. 8 dargestellten gleichmäßigen Verteilung der Nocken 35 am Nockenrad 33 ist auch eine ungleichmäßige Verteilung denk­ bar, zum Beispiel um nur bei ganz bestimmten Drehwinkeln der Volumendosiereinrichtung 21, mit der das Nockenrad 33 starr verbunden ist, eine Klopfbewegung auszuüben. Die Volumendosiereinrichtung 21 wird mittels eines Drehgriffes 38 gedreht (Fig. 9). Das starr mit der Volumendosierein­ richtung 21 verbundene Nockenrad 33 wird gleichzeitig mit­ gedreht. Die starren Bauteile 28, 29 sind zu ihren freien Enden hin abgewinkelt.

Claims (17)

1. Dosiervorrichtung zur Abgabe pulverförmigen Materials, gekennzeichnet durch ein durchsichtiges, offenes Rohr (2), in dem eine Verschließeinrichtung (3) eingesetzt ist, und an dem an einem Rohrende (2a) eine Anschlußeinrichtung (14) zum staubdichten Anschluß eines Vorratsbehälters (17) vorgesehen ist.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das ohne Anschlußein­ richtung ausgestaltete Rohrende (2b) als Konus (20) ausgebildet ist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Abschluß des ohne Anschlußeinrichtung ausgestalteten Rohrendes (2b) ein Dichtungsring (5) vorgesehen ist.

4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Anschlußeinrich­ tung (14) ein Gewinde (15) vorgesehen ist.

5. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gewinde (15) ein Innengewinde (16) ist.

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verschließein­ richtung (3) aus einem feststehenden Flügelrad (9) und einem drehbaren Flügelrad (10) vorgesehen ist.

7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Flügelräder (9, 10) konisch geformt sind.

8. Dosiervorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß am drehbaren Flügel­ rad (10) ein starrer radial ausgerichteter Hebel (7) vorgesehen ist.

9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Rohr (2) eine schlitzförmige Aussparung (8) für den Durchtritt des Hebels (7) vorgesehen ist.

10. Dosiervorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmige Aussparung (8) die Hebelstellungen für eine geöffnete und eine verschlossene Verschließeinrichtung durch ihre horizontalen Begrenzungen (12, 13) vorgibt.

11. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschließein­ richtung (3) eine Volumendosiereinrichtung (21) enthält.

12. Dosiervorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Volumendosier­ einrichtung (21) ein drehbarer Zylinder (22) mit einer becherförmigen Aussparung (23) ist, dessen Achse (34) horizontal verläuft.

13. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Ver­ schließeinrichtung (3) ein auf das Rohr (2) wirkender Klopfer (26) vorgesehen ist.

14. Dosiervorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Klopfer (26) mindestens ein schwenkbar befestigtes starres Bauteil (28, 29) enthält, welches mittels einer Feder (30) gegen das Rohr (2) gezogen oder gedrückt wird, und daß in Richtung der Federkraft ein Nockenrad (33) in Kontakt zu einem Nocken (31, 32) des starren Bauteils (28, 29) steht.

15. Dosiervorrichtung nach den Ansprüchen 12 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der drehbare Zylinder (22) in Richtung seiner Achse (34) starr mit dem Nockenrad (33) verbunden ist.

16. Dosiervorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Innendurchmesser der becherförmigen Aussparung (23) am Becherrand (25) kleiner als der Innendurchmesser des sich unter dem Zylinder (22) anschließenden Rohres (2) ist.

17. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem ohne Anschluß­ einrichtung ausgestaltetem Rohrende (2b) ein das Rohr­ ende (2b) umschließender breiter Ring (6) vorgesehen ist.