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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Dosiereinrichtung.
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Dosiereinrichtungen
sind schon früher
vorgeschlagen worden. Eine Art von Dosiereinrichtung wird verwendet,
um das Abgeben einer Flüssigkeit oder
eines Fluids zu steuern, die/das der Dosiereinrichtung unter Druck
zugeführt
werden kann, und die Dosiereinrichtung arbeitet so, daß sie eine
genau vorbestimmte Menge der Flüssigkeit
oder des Fluids abgibt. Eine alternative Form von Dosiereinrichtung überwacht
die Durchflußrate
von Flüssigkeit
oder Fluid, die/das durch die Einrichtung hindurchgeht.
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Die
vorliegende Erfindung strebt an, eine Dosiereinrichtung bereitzustellen,
die für
jeden der oben umrissenen Zwecke verwendet werden kann.
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Es
soll angemerkt werden, daß es
schon früher
vorgeschlagen worden ist, Dosiereinrichtungen zu verwenden, um die
relative Dosierung von zwei oder mehr reaktiven Flüssigkeiten,
die zusammen ein Zweikomponenten-Reaktivsystem bilden, im Verhältnis zueinander
zu steuern, bevor sie vermischt und abgegeben werden. Beispiele
für solche
Zweikomponenten-Reaktivsysteme sind Epoxyharze, Polyurethane, Acrylharze,
Silikone und Polysulfide mit ihren typischen Funktionen wie Abdichtung,
Verkleben, Einkapselung, Beschichtung, Formherstellung, Formung
und elektrische oder thermische Isolierung. Selbstverständlich werden
solche Materialien gegenwärtig
in nahezu jeder Art von Produktionsumgebung und über einen sehr breiten Bereich
von Industriezweigen verwendet.
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Trotz
ihrer gegenwärtigen
Bedeutung und Anwendungsniveaus sollte anerkannt werden, daß die Verwendung
von Mehrkomponenten-Reaktivflüssigsystemen,
trotz aller Vorteile, immer noch Gegenstand von beträchtlichem
Skeptizismus von Konstrukteuren und Produktionsingenieuren ist.
Dies beruht auf dem einfachen Grund, daß Schuß- oder Durchflußdosierungs-,
Misch- und Abgabemaschinen „nach
dem Stand der Technik" nicht
sicherstellen, daß die
richtige relative Dosierung der zwei oder mehr chemischen Komponenten
innerhalb einer Toleranz stattfindet oder sogar sie überhaupt
stattfindet. Mischharz-Farbveränderungen,
wie etwa das Grünwerden
beim Mischen von Gelb und Blau, können manchmal für die visuelle Überprüfung verwendet werden,
daß ein
Grad an richtiger Dosierung stattgefunden hat, aber viele vorgemischte
Komponenten besitzen ungefähr
dieselbe Farbe und daher ist keine Veränderung visuell identifizierbar.
Auch können Tests
von gemischtem Produkt auf einer Zufallsbasis durchgeführt werden,
aber wenn dies geschieht, ist dies keine Überprüfung des Gesamtproduktes. Daher
ist dies, angesichts der Tatsache, daß Maschinen „nach dem
Stand der Technik" teilweise
versagen, im Versagen fluktuieren, progressiv durch Abnutzung versagen
oder vollständig
versagen können
und dies tun, ein Gebiet, auf dem die Endmischproduktspezifikation
unqualifiziert ist und auf dem teilweises oder vollständiges Versagen
des Endproduktes eine Gefahr bleibt. Der Skeptizismus von Produktionsingenieuren,
der diese Art von Verfahren betrifft, ist verständlich, insbesondere da Qualitätssicherungsstandards
vollständige
Kontrolle erfordern. Einige Bereiche der Luftfahrtindustrie können gegenwärtig ein teures,
hundertprozentiges Qualitätssicherungssystem
rechtfertigen, bei dem ein Teil einer Produktcharge auf eine Struktur
aufgebracht wird, wobei ihre Position in einer Struktur aufgezeichnet
wird, während der
andere Teil der Charge im Labor getestet, verworfen oder zugelassen,
dokumentiert und gelagert wird.
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Obgleich
Zwei- oder Mehrkomponenten-Reaktivsysteme erwähnt worden sind, gibt es andere Bereiche
mit großer
Bedeutung, in denen Dosierung stattfindet, wie etwa bei Verfahren
mit mehreren chemischen Strömen
oder in einer Anwendung mit einem dosierten Einkomponenten-Schuß, wie zum Beispiel
wenn Schmierfett in ein Lager eingebracht wird. In allen Anwendungen
besteht das Bedürfnis, Leistung
sicherzustellen, aber in einigen Anwendungen besteht das Bedürfnis, das
Vermeiden einer Katastrophe durch Produktversagen auf dem Gebiet
sicherzustellen.
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EP 0 646 776 A offenbart
eine Dosiereinrichtung für
Fluids, die insbesondere zur Verwendung in einer Dosier- und Mischvorrichtung
für ein
Zweikomponentenmaterial gedacht ist. Die Einrichtung ist eine oszillierende
Einrichtung.
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In
der in
EP 0 646 776
A offenbarten Anordnung ist ein Gehäuse mit einem Fluideinlaß und einem
Fluidauslaß vorgesehen.
Ein Durchlaß,
innerhalb des Gehäuses,
bildet eine Verbindung zwischen dem Fluideinlaß und dem Fluidauslaß. Ein Drehteil
ist vorgesehen, angeordnet innerhalb des Durchlasses, das den Durchlaß wirksam
abdichtet, wobei das Drehteil eine sich diametral erstreckende Bohrung definiert,
die, in zwei Drehstellungen des Drehteils, mit dem Durchlaß in Flucht
gebracht wird. Eine Kugel ist innerhalb der Bohrung enthalten und
ist angepaßt, um
einen Dichtungseingriff mit einem von zwei Sitzen zu bilden, die
für diesen
Zweck an gegenüberliegenden
Enden der Bohrung vorgesehen sind.
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Bei
Verwendung der in
EP
0 646 776 A dargestellten Dosiereinrichtung wird, nachdem
die Vorrichtung vorgefüllt
worden ist, so daß der
Durchlaß innerhalb
des Gehäuses
und die Bohrung innerhalb des Drehteils beide voll mit abzugebender
Flüssigkeit sind,
wenn das Drehteil in eine erste Position bewegt ist, wobei die Kugel
mit dem Sitz in Eingriff steht, der am nächsten zum Fluideinlaß angeordnet
ist, Fluid durch den Fluideinlaß und
in die Bohrung hineinströmen,
wobei die Kugel vom Sitz weggedrückt
wird, so daß die
Kugel sich axial der Bohrung bewegt, bis die Kugel mit dem anderen
Sitz in Eingriff kommt. Fluid, das anfänglich in der Bohrung enthalten
war, wird so in den Teil des Durchlasses benachbart zum Fluidauslaß ausgestoßen, so
daß Fluid
aus der Dosiereinrichtung herausgedrückt wird. Wenn die Kugel mit dem
Sitz in Eingriff kommt, der benachbart zum Fluidauslaß angeordnet
ist, kann kein weiteres Fluid durch die Einrichtung strömen.
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Das
drehbare Element wird dann um 180° gedreht,
so daß die
Kugel wieder in einer Position benachbart zum Fluideinlaß angeordnet
ist. Der Betriebszyklus wird dann wiederholt. Das drehbare Element
wird mit solch einer Geschwindigkeit gedreht, daß vorweggenommen wird, daß die Kugel
die Reise von einem Sitz zum anderen Sitz bei jeder Gelegenheit
abschließt,
wenn das drehbare Element in einer solchen Position ist, daß die Bohrung
mit dem Durchlaß fluchtet.
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Es
ist oft schwierig, geeignete Dichtungen in der in
EP 0 646 776 A offenbarten
Anordnung aufrechtzuerhalten, wobei man im Hinterkopf behalten muß, daß die Kugel
permanent der Fluidquelle unter Druck ausgesetzt ist.
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WO-A-90/10198
offenbart eine Dosiereinrichtung zum Dosieren eines fließfähigen Materials, die
ein Gehäuse
mit wenigstens einem Einlaß und wenigstens
einem Auslaß für ein zu
dosierendes Material umfaßt.
Das Gehäuse
definiert eine Bohrung und die Bohrung enthält ein Dichtungselement in
der Form einer Kugel. Die Kugel ist axial der Bohrung zwischen innerhalb
der Bohrung vorgesehenen Stopps bewegbar, die die Bewegung der Kugel
beschränken.
Nähesensoren
sind vorgesehen, um zu erfassen, wenn sich die Kugel im Bereich
der Stopps befindet, um zu bewirken, daß der Materialstrom durch die
Bohrung umgekehrt wird.
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Die
vorliegende Erfindung strebt an, eine verbesserte Dosiereinrichtung
bereitzustellen.
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Gemäß dieser
Erfindung wird eine Dosiereinrichtung bereitgestellt, wobei die
Dosiereinrichtung Mittel umfaßt,
die eine Kammer mit zwei gegenüberliegenden
Enden definieren, die eine längliche Bohrung
aufweist, wobei jedes Ende der länglichen Bohrung
eine entsprechende Sonde aufnimmt, deren innere Enden die Kammer
begrenzen, wobei wenigstens eine Sonde axial in ihrer Position einstellbar
ist, wobei jede Sonde elektrisch leitende Mittel aufweist, die sich
von der inneren Endfläche
der Sonde aus erstrecken, wobei es Einlaßmittel gibt, um zu ermöglichen,
daß Fluid
in ein Ende der Kammer eintritt, und Einlaßmittel, um zu ermöglichen,
daß Fluid
in das andere Ende der Kammer eintritt, wobei es Auslaßmittel gibt,
um zu ermöglichen,
daß Fluid
aus besagtem einen Ende der Kammer austritt, und Auslaßmittel,
um zu ermöglichen,
daß Fluid
aus dem anderen Ende der Kammer austritt, wobei es eine Schiebeeinheit gibt,
die innerhalb der Kammer an einer Position zwischen besagten zwei
Enden vorgesehen ist, wobei wenigstens die gegenüberliegenden Enden der Schiebeeinheit
elektrisch leitend sind, wobei die Schiebeeinheit abdichtend wirkt,
um die zwei Enden der Kammer zu trennen, wobei die Schiebeeinheit zwischen
zwei Endpositionen bewegbar ist, wobei jede Sonde auf physikalischen
Kontakt mit der Schiebeeinheit anspricht, um ein entsprechendes
elektrisches Signal zu erzeugen, wenn die Schiebeeinheit jeweils
eine von besagten zwei Endpositionen erreicht, wobei es Ventilmittel
gibt, um den Fluiddurchfluß zu
steuern, die, in einer Stellung, den Eintritt von Fluid in ein Ende
der Kammer zulassen und den gleichzeitigen Austritt von Fluid aus
dem anderen Ende der Kammer zulassen und die, in einer anderen Stellung,
den Eintritt des Fluids in besagtes andere Ende der Kammer zulassen
und den gleichzeitigen Austritt von Fluid aus besagtem einen Ende
der Kammer zulassen, wobei es Steuermittel gibt, die angepaßt sind,
um die Stellung des Ventilmittels bei Erhalt eines besagten elektrischen
Signals zu verändern, das
erzeugt wird, wenn die Schiebeeinheit eine besagte Endposition erreicht.
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Vorteilhafterweise
schließen
die Einlaß-
und Auslaßmittel Öffnungen
in der Seitenwand der Kammer ein und ist das innerste Ende jeder
Sonde, das die Kammer definiert, konfiguriert, um den Eintritt oder
Austritt von Fluid zu ermöglichen,
wenn das innerste Ende der Sonde mit einer besagten Öffnung fluchtet.
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Geeigneterweise
weisen die innersten Enden der Sonden, die die Kammer definieren,
einen verringerten Durchmesser auf.
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Vorzugsweise
weist die Schiebeeinheit einen Zentralteil, der eine abdichtende
Gleitpassung innerhalb der Kammer ist, und zwei endständige Endteile mit
verringertem Durchmesser auf.
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Vorzugsweise
wird das Ventilmittel dargestellt durch eine Rotorbaugruppe, wobei
die Rotorbaugruppe derart ist, daß in einer Position derselben ein
Fluiddurchfluß zwischen
einem ersten Einlaß und einem
Ende der Kammer aufgebaut wird und auch zwischen dem anderen Ende
der Kammer und einem ersten Auslaß aufgebaut wird, wohingegen
in einer zweiten Position der Rotorbaugruppe ein Fluiddurchfluß zwischen
einem zweiten Einlaß und
dem anderen Ende der Kammer und zwischen besagtem einen Ende der
Kammer und einem zweiten Auslaß aufgebaut
wird, wobei die Rotorbaugruppe, durch Motormittel, zwischen besagten
Positionen in Reaktion auf ein Signal bewegbar ist, das erzeugt
wird, wenn die Schiebeeinheit eine von besagten Endpositionen erreicht.
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Vorzugsweise
umfaßt
die Einrichtung ein Gehäuse,
das mit ersten Einlaßmitteln
und zweiten Einlaßmitteln
versehen ist und auch mit ersten Auslaßmitteln und zweiten Auslaßmitteln
versehen ist, wobei die Rotorbaugruppe innerhalb des Gehäuses drehbar
ist, wobei die Rotorbaugruppe ein Element aufweist, das die besagte
Kammer definiert und auch einen ersten Durchlaß, der sich von einem Ende
der Kammer erstreckt, und einen zweiten Durchlaß, der sich vom anderen Ende
der Kammer erstreckt, definiert, wobei die Rotorbaugruppe, in einer
Position, den ersten Durchlaß mit
besagtem ersten Einlaß fluchtet
und in Verbindung bringt und besagten zweiten Durchlaß mit besagtem
ersten Auslaß fluchtet und
in Verbindung bringt, und in eine zweite Position drehbar ist, in
der besagter erster Durchlaß mit
besagtem zweiten Auslaß fluchtet
und in Verbindung gebracht ist und besagter zweiter Durchlaß mit besagtem
zweiten Einlaß fluchtet
und in Verbindung gebracht ist, wobei besagte Durchlässe in anderen
Positionen des Rotors im wesentlichen verschlossen sind.
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Geeigneterweise
weist der Rotor eine erste Mehrzahl von Durchlässen auf, die angeordnet sind, um,
bei Drehung des Rotors, einzeln mit dem ersten Einlaß und zweiten
Auslaß gefluchtet
zu werden, und eine zweite Mehrzahl von Durchlässen, die angeordnet sind,
um, bei Drehung des Rotors, einzeln mit dem zweiten Einlaß und ersten
Auslaß gefluchtet
zu werden.
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Vorzugsweise
umfassen besagte erste Mehrzahl von Durchlässen und besagte zweite Mehrzahl
von Durchlässen
jeweils eine ungerade Anzahl von Durchlässen, zwischen fünf und neun.
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Geeigneterweise
schließt
die Dosiereinrichtung zwei Ringelemente ein und schließt die Rotorbaugruppe
einen Rumpfabschnitt ein, wobei der Rumpf einen zentralen Bereich
mit einem relativ großen
Durchmesser hat, wobei der Rumpf sich, vom zentralen Bereich mit
großem
Durchmesser, zu gegenüberliegenden
Enden des Rumpfes hin verjüngt, wobei
jeder sich verjüngende
Teil des Rumpfes eng anliegend aufgenommen wird in einer zusammenwirkenden
kegelstumpfförmigen
oder sich verjüngenden Öffnung,
die in einem entsprechenden Ringelement ausgebildet ist, wobei jedes
Ringelement mit einem entsprechenden besagten Einlaß und einem
entsprechenden besagten Auslaß versehen
ist, wobei die Ringelemente jeweils mit einem entsprechenden besagten
Einlaßmittel
und einem entsprechenden besagten Auslaßmittel im Gehäuse fluchten.
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Vorzugsweise
sind besagte Ringelemente innerhalb eines Gehäuses gehalten und sind Mittel vorgesehen,
um Kraft auf die Flächen
der Ringelemente auszuüben,
um die Elemente nach innen in sicheren abdichtenden Kontakt mit
den sich verjüngenden
Teilen des Rumpfes vorzuspannen.
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Geeigneterweise
umfassen die kraftausübenden
Mittel Mittel, die die Endflächen
der Ringelemente mit hydraulischem Druck beaufschlagen.
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In
einer alternativen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Dosiereinrichtung
einen feststehenden Rumpf, wobei der feststehende Rumpf besagte
Kammer definiert und erste Einlaßmittel, zweite Einlaßmittel,
erste Auslaßmittel und
zweite Auslaßmittel
definiert, wobei jedes von besagten Einlaßmitteln und Auslaßmitteln
an einer Außenfläche des
Rumpfes an einer Position benachbart dem Ende, am Äußeren des
Körpers,
eines entsprechenden Durchlasses endet, der zu einem entsprechenden
Ende besagter Kammer führt,
wobei die Rotorbaugruppe auf dem Äußeren des Körpers angebracht ist, wobei
die Rotorbaugruppe Mittel aufweist, die, in einer Position der Rotorbaugruppe,
eine Verbindung zwischen dem ersten Einlaß und dem entsprechenden Durchlaß und dem
zweiten Auslaß und
dem entsprechenden Durchlaß schaffen
und die, in einer alternativen Position der Rotorbaugruppe, eine
Verbindung zwischen dem zweiten Einlaß und dem entsprechenden Durchlaß und dem
ersten Auslaß und
dem entsprechenden Durchlaß aufbauen, die
aber, in anderen Positionen der Rotorbaugruppe, besagte Einlässe und
besagte Durchlässe
im wesentlichen verschließen.
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In
einer weiteren Ausführungsform
umfassen die Ventilmittel einzelne Ventile, die mit besagten Einlaßmitteln
und Auslaßmitteln
verbunden sind.
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In
einer Anordnung ist ein Ende der Kammer mit einem Ventil verbunden,
wobei das Ventil angepaßt
ist, um besagtes eine Ende der Kammer selektiv mit einer Quelle
für Fluid,
das in die Kammer eingeführt
werden soll, oder mit einer Auslaßleitung zu verbinden, wobei
das andere Ende der Kammer mit einem zweiten entsprechenden Ventil
verbunden ist, das angepaßt
ist, um besagtes andere Ende der Kammer selektiv mit entweder einer
Auslaßleitung oder
einer Quelle für
Fluid, das in die Kammer eingeführt
werden soll, zu verbinden.
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In
einer weiteren Anordnung ist jedes Ende der Kammer mit einer entsprechenden
Entrittsleitung und Austrittsleitung verbunden, wobei jede Leitung ein
entsprechendes Ventil aufweist, um den Durchfluß in der Leitung zu steuern.
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Vorzugsweise
ist ein Sensor vorgesehen, um Fluidleckage aus der Einrichtung abzufühlen und
ein Signal zu erzeugen, das die nachgewiesene Fluidleckage anzeigt.
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Geeigneterweise
schließt
die Einrichtung weiter Absperrventilmittel in einem Durchflußweg für Fluid,
das die Kammer verläßt, ein,
wobei die Absperrventilmittel angepaßt sind, um nur geöffnet zu werden,
wenn die Ventilmittel Durchfluß aus
der Kammer zum Durchflußweg
zulassen.
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Die
Erfindung betrifft auch eine Dosiereinrichtungsanordnung, die zwei
Dosiereinrichtungen wie oben beschrieben und zwei Reservoirs einschließt, wobei
jede Dosiereinrichtung in Fließverbindung
mit einem entsprechenden besagten Reservoir von durch die Dosiereinrichtung
zuzudosierender Flüssigkeit
steht, wobei die Auslässe
der Dosiereinrichtung in Fließverbindung
mit dem Mischer stehen, der angepaßt ist, um Flüssigkeiten
aus den Reservoirs zu mischen, wenn sie durch die Einrichtungen zudosiert
werden, wobei die Steuermittel der Dosiereinrichtungen jeweils verbunden
sind mit einer Überwachungskontrollanordnung,
um Signale zur Überwachungskontrollanordnung
zu liefern, wobei die Überwachungskontrollanordnung
angepaßt
ist, um den Betrieb einer Dosiereinrichtung in Reaktion auf eine
Beendigung des Betriebs der anderen Dosiereinrichtung zu stoppen.
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Vorzugsweise
senden die Steuermittel jeder Dosiereinrichtung ein Signal zu den Überwachungskontrollmitteln
bei Empfang eines Signals, das erzeugt wird, wenn eine Schiebeeinheit
der entsprechenden Dosiereinrichtung eine entsprechende Endposition
erreicht, wobei die Überwachungskontrollmittel
Zähler
einschließen,
die angepaßt
sind, um die Signale zu zählen,
und Mittel, um die in den Zählern vorhandenen
Zählungen
zu vergleichen, wobei die Überwachungskontrolle
weiter Mittel einschließt,
die angepaßt
sind, um den Betrieb der Dosiereinrichtungen zu stoppen, wenn ein
Ausgangssignal von der Vergleichseinheit einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.
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Vorteilhafterweise
sind Mittel vorgesehen, um die Zähler
zurückzustellen,
wenn die Zählung
in einem Zähler
einen vorbestimmten Schwellenwert übersteigt.
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Um
die Erfindung leichter verständlich
zu machen und so daß weitere
Merkmale derselben gewürdigt
werden, wird die Erfindung nunmehr beispielhaft unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
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1 eine
Querschnittsansicht des Hauptteils einer Dosiereinrichtung gemäß der Erfindung
ist,
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2 eine
Ansicht des Rumpfes von 1 ist, wieder im Schnitt, die,
in Blockdiagrammform, zusätzliche
Komponenten einer vollständigen
Dosiereinrichtung enthält,
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3 eine
Ansicht entsprechend zu 2 ist, die die Ventilkomponenten
der Einrichtung in einer alternativen Position darstellt,
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4 ein
Blockdiagramm ist, das zwei Einrichtungen des Typs darstellt, der
in den 1 bis 3 dargestellt ist, eingebaut
in eine Vorrichtung zur Abgabe von zwei Fluids,
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5 eine
Querschnittsansicht des Hauptteils einer alternativen Ausführungsform
der Dosiereinrichtung ist,
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6 eine
schematische Querschnittsansicht einer weiteren Dosiereinrichtung
ist,
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7 eine
schematische Querschnittsansicht noch einer weiteren Dosiereinrichtung
ist,
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8 eine
schematische Ansicht ist, die eine typische Ausführungsform der Erfindung darstellt,
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9 eine
schematische Ansicht entsprechend zu 8 ist, die
eine modifizierte Ausführungsform
der Erfindung darstellt,
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10 eine
schematische Ansicht einer Ausführungsform
der Erfindung, ähnlich
zu derjenigen von 1, ist, die ein Absperrventil
enthält,
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11 eine
Ansicht ist, die zwei Dosierventile des in 1 dargestellten
Typs darstellt, die ein gemeinsames Absperrventil enthalten, und
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12 eine
Ansicht ist, die eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellt.
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Zunächst Bezug
nehmend auf 1 der beigefügten Zeichnungen, umfaßt der Hauptteil
eines Dosierventils ein Gehäuse 1,
das von einem kurzen Rohr 2 gebildet ist, das mit zwei
Endplatten 3, 4 versehen ist, wobei jede Endplatte
an einem entsprechenden Ende des Rohres 2 mit mehreren
Schrauben 5 befestigt ist.
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Das
Rohr 2 ist mit mehreren Öffnungen versehen, die in der
Seitenwand desselben ausgebildet sind, wobei es zwei diametral gegenüberliegende Öffnungen 6, 7,
die benachbart zur Endplatte 3 angeordnet sind, und zwei
weitere diametral gegenüberliegende Öffnungen 8, 9,
die benachbart zur Endplatte 4 angeordnet sind, gibt. In
der dargestellten Ausführungsform
sind die Öffnungen 6 und 8 axial
in Flucht und sind die Öffnungen 7 und 9 axial
in Flucht.
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Die
Endplatte 3 ist mit einer mittig angeordneten Öffnung 10 versehen,
wobei die Öffnung 10 mit einem
Sitz 11 in Verbindung steht, der zur Seite der Endplatte 3 gerichtet
ist, die dem Inneren des Rohres 2 zugewandt ist. Der Sitz 11 ist
kreisförmig,
mit einem leicht größeren Durchmesser
als der Durchmesser der Öffnung 10.
Der Sitz 11 selbst steht in Verbindung mit einem weiteren
Sitz 12, der in der Fläche
der Endplatte 3 ausgebildet ist, die zum Inneren des Rohres 2 gerichtet
ist, wobei der Sitz 12 wieder kreisförmig ist und einen größeren Durchmesser
als derjenige des Sitzes 11 besitzt.
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Die
Endplatte 3 ist zusätzlich
mit einem mit Schraubgewinde versehenen Durchlaß 13 versehen, der
zwischen der Öffnung 10 und
dem Rand der Endplatte 3 angeordnet ist.
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Die
Endplatte 4 besitzt eine Konstruktion, die ein Spiegelbild
der Endplatte 3 ist, und dieselben Teile sind mit denselben
Bezugszeichen identifiziert.
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Man
wird anerkennen, daß das
Gehäuse 1 einen
Hohlraum 14 definiert, der durch das Rohr 2 und
die Endplatten 3, 4 begrenzt ist. Aufgenommen innerhalb
des Hohlraums befinden sich zwei Ringelemente 15, 16.
Die Ringelemente 15, 16 besitzen jeweils einen
Außenumfang,
der einen Durchmesser aufweist, der im wesentlichen dem Innendurchmesser
des Rohres 2 entspricht. Zwei parallele Nuten 17, 18 sind
im Außenumfang
von jedem der Ringelemente 15, 16 ausgebildet
und ein abdichtender „O"-Ring aus elastischem
Material 19 ist in der Nut 17 aufgenommen und
ein entsprechender Dichtungsring 20 ist in der Nut 18 aufgenommen.
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Die
Ringelemente 15, 16 definieren jeweils eine entsprechende
zentrale Öffnung 21 mit
kegelstumpfförmiger
oder sich verjüngender
Form, wobei die Öffnung
zur Mitte des Hohlraums 14 gerichtet ist.
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An
diametral gegenüberliegenden
Positionen ist die äußerste Umfangsfläche des
Ringelements 15, und auch des Ringelements 16,
mit mit Innengewinde versehenen Öffnungen 22, 23 versehen, die
mit Bohrungen 24 bzw. 25 in Verbindung stehen, die
sich in die zentrale sich verjüngende Öffnung 21 hinein öffnen, die
im Ringteil ausgebildet ist. In der mit Schraubgewinde versehenen Öffnung 22 ist
ein Verbindungsteil 26 aufgenommen, das durch die Öffnung 6 hindurchgeht,
die im Rohr 2 ausgebildet ist, und in der Öffnung 23 ist ein
Verbindungsteil 27 aufgenommen, das durch die Öffnung 7 hindurchgeht, die
im Rohr 2 ausgebildet ist.
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Es
soll bemerkt werden, daß die
Ringelemente 15, 16 spiegelbildliche Konfiguration
besitzen.
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Eine
Rotorbaugruppe 30 ist vorgesehen, von der ein beträchtlicher
Teil in der Kammer 14 aufgenommen ist, die vom Gehäuse 1 definiert
wird. Die Rotorbaugruppe 30 umfaßt zwei nach außen gerichtete
gegenüberliegende
Zapfen 31, 32. Eine axiale Bohrung 33 erstreckt
sich durch die Zapfen 31, 32 hindurch, wobei die
endständigen
Bohrungsabschnitte 34, 35 mit Schraubgewinde versehen
sind. Die Zapfen 31, 32 halten einen Rumpf 36,
der im Hohlraum 14 angeordnet ist, wobei der Rumpf 36 einen zentralen
Bereich mit einem relativ großen
Außendurchmesser
aufweist, wobei sich der Rumpf, von diesem zentralen Bereich zu
den Zapfen 31, 32 hin, zu einem kleineren Durchmesser
verjüngt,
so daß der
Rumpf in den kegelstumpfförmigen
oder sich verjüngenden Öffnungen 21 aufgenommen
ist, die in den Ringelementen 15 und 16 ausgebildet
sind. Die Natur der kegelstumpfförmigen Öffnungen 21 und der
sich verjüngenden
Flächen
des Rumpfes 36 sind derart, daß die Öffnungen 21 in im
wesentlichen abdichtendem Kontakt mit den sich verjüngenden
Flächen
des Rumpfes 36 stehen. Der Rumpf 36 ist an der
Verbindungsstelle zwischen den sich verjüngenden Flächen und jedem Zapfen mit einem
Sitz 37 mit größerem Durchmesser
versehen, der dem Sitz 12 der Endplatte 3 entspricht
und benachbart zu diesem liegt, und einem Sitz 38 mit kleinerem
Durchmesser, der benachbart zum Sitz 11 mit kleinerem Durchmesser
der Endplatte 3 liegt und diesem entspricht. Elastische
Dichtungen 39 sind vorgesehen, die in den Sitzen 12, 38 angeordnet
sind, und Lager 40 sind vorgesehen, die in den Sitzen 11 und 38 angeordnet
sind.
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Der
Rumpf 36 ist so zur Drehung um die Achse der Zapfen 31, 32 im
Gehäuse 1 angebracht.
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Der
Rumpf 36 definiert einen ersten, sich seitlich erstreckenden
Durchlaß 41,
der sich im wesentlichen radial von einem zentralen Teil der Bohrung 33 aus
erstreckt und sich durch den Rumpf 36 hindurcherstreckt
und, in einer Drehposition des Rumpfes 36, (wie dargestellt
in
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1)
in Flucht und Verbindung mit der Bohrung 24 steht, die
mit dem Verbindungsteil 26 des Ringelements 16 zusammenhängt. Der
Rumpf 36 ist auch mit einem zweiten, sich radial erstreckenden Durchlaß 42 versehen,
der, in der besagten einen Drehposition des Rumpfes 36,
sich von einem zentralen Abschnitt der Bohrung 33 radial
nach außen erstreckt,
um in Flucht und in Verbindung mit der Bohrung 25 zu stehen,
die mit dem Verbindungsteil 27 des Ringelements 15 zusammenhängt.
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Man
sollte anerkennen, daß die
Anordnung derart ist, daß bei
Drehung des Rumpfes 36 um 180° der Durchlaß 41 mit der Bohrung 25 fluchten
wird, die mit dem Verbindungsteil 27 des Ringteils 16 zusammenhängt, wohingegen
der Durchlaß 42 mit
der Bohrung 24 fluchten wird, die mit dem Verbindungsteil 26 des
Ringelements 15 zusammenhängt.
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Eine
Sonde 50 ist vorgesehen, die in der axialen Bohrung 33 des
Zapfens 31 angebracht ist. Die Sonde 50 hat längliche
Form und besitzt einen Endabschnitt 51 mit einem Durchmesser,
der geringer ist als der Durchmesser der axialen Bohrung 33.
Benachbart zum Endabschnitt 51 besitzt die Sonde einen
Abschnitt 52 mit einem Durchmesser, der im wesentlichen
dem Innendurchmesser der Bohrung 33 entspricht. Eine Ringnut 53 ist
benachbart zur Verbindungsstelle zwischen dem Endabschnitt 51 und
dem zentralen Abschnitt 52 der Sonde 50 vorgesehen.
Die Nut 53 enthält
einen elastischen abdichtenden „O-Ring" 54.
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Am
anderen Ende der Sonde ist das Äußere der
Sonde mit Schraubgewinde 55 versehen. Das Schraubgewinde
ist angepaßt,
um mit dem mit Schraubgewinde versehenen Endabschnitt 44 der axialen
Bohrung 33 in Eingriff zu kommen. Eine Verriegelungsmutter 56 ist
ebenfalls vorgesehen, die mit dem Schraubgewinde 55 in
Eingriff steht. Man sollte anerkennen, daß die Position der Sonde relativ
zum Hauptteil der drehbaren Baugruppe 30 daher eingestellt
werden kann.
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Die
Sonde umfaßt
ein Paar von gegeneinander isolierten elektrisch leitfähigen Elementen 57, 58, die
an einer Endfläche 59 enden,
die am Ende des Endabschnittes 51 mit relativ kleinem Durchmesser definiert
ist.
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Eine
Sonde 60 ist vorgesehen, die mit dem Zapfen 32 zusammenhängt. Die
Konstruktion der Sonde 60 entspricht im allgemeinen der
Konstruktion der Sonde 50, und folglich wird die Sonde 60 nicht
im Detail beschrieben werden.
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Weil
die Positionen der Sonden relativ zum Hauptteil der drehbaren Baugruppe
axial eingestellt werden können,
kann das Volumen der Kammer, die durch den Teil der axialen Bohrung 33 zwischen
den inneren Enden der Sonden definiert ist, so ausgewählt werden,
daß es
ein gewünschtes
Volumen ist. Natürlich
könnte
das Volumen der Kammer, auch wenn nur eine Sonde einstellbar wäre, eingestellt werden.
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Innerhalb
der Kammer, die durch den Teil der Bohrung 33 zwischen
den zwei Sonden definiert ist, ist eine Schiebeeinheit 61 angeordnet.
Die Schiebeeinheit besitzt einen zylindrischen Hauptabschnitt 62 mit
einem Durchmesser, der im wesentlichen dem Durchmesser der Bohrung 33 entspricht,
und zwei Endabschnitte 63, 64 mit verringertem
Durchmesser. Der Durchmesser des Endabschnitts 63, 64 kann derselbe
sein wie der Durchmesser des Endabschnitts 51 der Sonde 50.
Die Schiebeeinheit ist eine gleitende, aber im wesentlichen abdichtende Passung
innerhalb der Bohrung 33.
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Man
sollte anerkennen, daß eine
Druckkammer 70 mit relativ kleinem Volumen zwischen der
Innenfläche
der Endplatte 3 und einer freien Seitenfläche des
Ringelements 15 definiert ist. Die Druckkammer 70 steht
in Verbindung mit dem mit Schraubgewinde versehenen Durchlaß 13.
Eine ähnliche
Druckkammer 71 ist definiert, die mit der Endplatte 4 und dem
Ringelement 16 zusammenhängt.
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Hydraulisches
Fluid unter Druck kann zu den Druckkammern 70 und 71 zugeführt werden,
durch Verbindungsteile, die mit den mit Schraubgewinde versehenen
Durchlässen 13 in
den Endplatten 3 und 4 verbunden sind, wodurch
eine Kraft aufgebracht wird, die die Ringelemente 15 und 16 relativ
zum Gehäuse 1 axial
nach innen drückt
oder vorspannt, wodurch die sich verjüngenden Flächen der Ringelemente 15, 16,
die die kegelstumpfförmige Öffnung definieren,
fest in Eingriff mit den äußeren sich
verjüngenden
Flächen
des Hauptrumpfes 36 der drehbaren Baugruppe 30 gebracht
werden. Die Dichtungen 39, die in den Sitzen 37 und 12 vorgesehen
sind, verhindern, daß dieses
hydraulische Fluid austritt. Die Dichtungen 19, 20 minimieren
das Risiko, daß das
Fluid axial innerhalb des Gehäuses
aus den Druckkammern 70, 71 wandert. Die Öffnungen 6, 7 und 8, 9,
die im Rohr 2 vorgesehen sind, erlauben eine leichte axiale
Bewegung relativ zur Achse des Rohres 2 der Verbindungsstücke 26, 27,
die mit den Ringelementen 15, 16 zusammenhängen. Alternative
Mittel zum Aufbringen einer Kraft auf die Ringelemente 15, 16 können in
anderen Ausführungsformen der
Erfindung verwendet werden, um die Ringelemente nach innen vorzuspannen.
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In
der beschriebenen Ausführungsform
ist das Rohr 2 mit einer weiteren mit Schraubgewinde versehenen Öffnung 72 versehen,
die mit einem Raum 73 in Verbindung steht, der zwischen
den benachbarten Flächen
der Ringteile 15 und 16 definiert ist, um ein
Verbindungsstück
aufzunehmen, um jegliches Fluid abzuleiten, das in den Raum 73 eindringt.
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Die Öffnung 72 wird
mit einem Sensor verbunden werden, der angepaßt ist, um das Fluid zu erfassen,
das in den Raum 73 abläuft.
Die Menge an ablaufendem Fluid repräsentiert den Grad an Abnutzung
der Komponenten des Dosierventils. Der Sensor kann ein Signal erzeugen,
wenn die Menge an ablaufendem Fluid oder die Durchflußrate des
ablaufenden Fluids einen vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Das
Signal kann verwendet werden, um anzuzeigen, daß das Dosierventil gewartet
werden sollte oder, in besonders empfindlichen Anwendungen, könnte das
Signal verwendet werden, um den Betrieb des Dosierventils zu beenden.
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In
diesem Stadium ist es wichtig anzumerken, daß in dieser Ausführungsform
die Schiebeeinheit 61 aus einem elektrisch leitfähigen Material
hergestellt ist oder wenigstens Endflächen der Endabschnitte 63, 64 mit
verringertem Durchmesser aufweist, die aus leitfähigem Material hergestellt sind.
Die Anordnung ist derart, daß,
sollte die Schiebeeinheit 61 mit der Endfläche 59 der
Sonde 50 in Kontakt kommen, sie einen elektrischen Kreislauf zwischen
den zwei gegeneinander isolierten elektrisch leitfähigen Elementen 57, 58 schließen wird.
In ähnlicher
Weise wird, sollte die Schiebeeinheit 61 mit der Endfläche der
Sonde 60 in Kontakt kommen, sie wieder einen elektrischen
Kreislauf schließen.
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In
einer modifizierten Ausführungsform
der Erfindung könnte
die gesamte Schiebeeinheit leitfähig
sein, und ebenso der Rumpf 36 der drehbaren Baugruppe.
Jede Sonde wird einen einzigen leitfähigen Kontakt besitzen, der
an dem Ende mit verringertem Durchmesser vorgesehen ist. Wenn die
Schiebeeinheit die Sonde berührt,
wird ein Kreislauf der den Hauptrumpf 36 der Rotorbaugruppe,
die Schiebeeinheit und die Sonde einschließt, geschlossen.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf die 2 und 3 der beigefügten Zeichnungen,
sollte man anerkennen, daß das
Gehäuse 1,
wie oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben,
mit einem Motor 80 zusammenhängen wird, der angepaßt ist,
um die Rotorbaugruppe 30 zu drehen. Der Motor in dieser
Ausführungsform
ist angepaßt,
um die Rotorbaugruppe 30 schrittweise um genau 180° zu drehen.
Der Motor wird durch eine Steuereinheit 81 aktiviert. Die
Steuereinheit 81 ist angepaßt, um ein Signal von der Sonde 50 zu
erhalten, wenn die Schiebeeinheit 61 mit der Sonde 50 in
Kontakt kommt, und ist auch angepaßt, um ein Signal von der Sonde 60 zu
erhalten, wenn die Schiebeeinheit 61 in Kontakt mit der
Sonde 60 kommt. Die Steueranordnung kann mit einem Meßgerät 82 verbunden
sein, das ein Durchflußmeßgerät sein kann.
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Wenn
die dargestellte Anordnung in Gebrauch ist, wird die Anordnung „vorgefüllt" und die Verbindungsstücke 26 der
Ringelemente 15 und 16 werden beide mit einer
Quelle für
zu dosierendes Fluid verbunden, wohingegen die Verbindungsstücke 27,
die mit den Ringelementen 15 und 16 verbunden sind,
jeweils mit einem Punkt verbunden werden, an dem das abgegebene
Fluid eingesetzt werden soll.
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In
einem Betriebszyklus der dargestellten Einrichtung wird zunächst die
Rotorbaugruppe 30 in die Position gedreht, die in 2 dargestellt
ist, in der der Durchlaß 42 mit
einem ersten Fluideinlaß in Form
der Bohrung 24 fluchtet, die mit dem Verbindungsstück 26 des
Ringelements 15 verbunden ist, das als eine Fluideintrittsleitung
wirkt, die zu einer Eintrittsöffnung
in der Seitenwand der Kammer führt, definiert
durch die axiale Bohrung 33, wohingegen der Durchlaß 41 mit
einem ersten Fluidauslaß fluchtet,
wobei die Bohrung 25 mit dem Verbindungsstück 27 des
Ringelements 16 verbunden ist, wobei die Bohrung 25 als
eine Austrittsleitung für
Fluid wirkt und eine Austrittsöffnung
in der Seitenwand der Kammer definiert, definiert durch die axiale
Bohrung 33. In dem in 2 dargestellten
Zustand ist Fluid in den zentralen Abschnitt der Bohrung 33 eingetreten,
wodurch die Schiebeeinheit 61 nach links bewegt wird. Der
Endabschnitt 63 der Schiebeeinheit 61 hat gerade
das Ende der Sonde 60 berührt. Dies bewirkt das Schließen eines
elektrischen Kreislaufs, und folglich wird ein Signal zur Steuereinheit 81 gesendet.
Die Steuereinheit 81 betätigt folglich den Motor 80,
um die Rotorbaugruppe 30 um 180° zu drehen.
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Wenn
die Rotorbaugruppe 30 sich dreht, werden die Durchlässe 41 und 42 verschlossen.
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Die
Drehung der Rotorbaugruppe 30 durch 180° bringt den Durchlaß 41 in
Flucht mit einem zweiten Fluideinlaß in Form einer Bohrung 24,
die mit dem Verbindungsstück 26 des
Ringelements 16 verbunden ist, und bringt den Durchlaß 42 in
Flucht mit einem zweiten Fluidauslaß in Form der Bohrung 25, die
mit dem Verbindungsstück 27 des
Ringelements 15 verbunden ist. Unter Druck stehendes Fluid,
das in die dargestellte Anordnung durch das Verbindungsstück 26 des
Ringelements 16 eintritt, wird in den Ringraum eingebracht,
der den vorstehenden Endabschnitt 63 mit verringertem Durchmesser
der Schiebeeinheit 61 und den Endabschnitt mit verringertem
Durchmesser der Sonde 60, der dem Abschnitt 61 der
Sonde 50 entspricht, umgibt. So wirkt das Fluid unter Druck
auf die Oberfläche
von wenigstens einem Teil des Endes der Schiebeeinheit 61,
um die Schiebeeinheit 61 so zu bewegen, daß sie sich nach
rechts bewegt, wie dargestellt in 2. Die Schiebeeinheit
ist in 3 so dargestellt, daß sie sich nach rechts bewegt
hat, wobei der Endabschnitt 64 der Schiebeeinheit gegen
die Endfläche 59 der Sonde 50 anliegt
und in Kontakt mit dieser steht.
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Als
die Schiebeeinheit sich nach rechts bewegte, wurde ein genau vorbestimmtes
Volumen Fluid, das anfänglich
in dem Teil der Bohrung 33 zwischen der Schiebeeinheit 61 und
der Sonde 50 enthalten war, aus dem Verbindungsstück 27 herausfließen gelassen,
das mit dem Ringelement 15 verbunden ist.
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Wenn
die Schiebeeinheit die Endposition erreicht, wie dargestellt in 3,
wird ein elektrisches Signal von der Sonde 50 an die Steuereinheit 81 gesendet,
die den Motor 80 wieder veranlaßt, die Rotorbaugruppe 30 um
180° zu
drehen. Die Rotorbaugruppe 30 wird somit in die Position
zurückgebracht,
wie dargestellt in 2. Fluid tritt dann in die Anordnung durch
das Verbindungsstück 26 ein,
das mit dem Ringelement 50 verbunden ist, was sich die
Schiebeeinheit nach links bewegen läßt, wie dargestellt in 2, während gleichzeitig
ein weiteres genau vorbestimmtes Volumen Fluid durch das Verbindungsteil 27 abgegeben
wird, das mit dem Ringelement 16 verbunden ist.
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Das
Meßgerät 82 erhält Signale
von der Steuereinheit 81 und kann einen Ausgang bereitstellen,
der den Durchfluß anzeigt,
als Volumen pro Zeitraum, oder kann einen Ausgang bereitstellen
als das Gesamtvolumen, das durch die dargestellte Anordnung seit
Betriebsbeginn oder seit Beginn eines Betriebszyklus hindurchgegangen
ist.
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Man
sollte verstehen, daß,
sollte die Schiebeeinheit 61 aus irgendeinem Grund einen
vollständigen
Hub nicht vervollständigen,
wenn sie zwischen den Endflächen
der Sonden 50 und 60 hin- und hergeht, die Schiebeeinheit
keinen Kontakt herstellen wird mit dem Endabschnitt der geeigneten
Sonde, und folglich die Steuereinheit 81 kein Signal erhalten wird,
um den Motor 80 zu aktivieren. In diesem Falle wird die
Anordnung automatisch stoppen, und somit wird kein weiteres Fluid
dosiert werden.
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Die
beschriebene Ausführungsform
der Erfindung hat die Vorteile, daß die Flächen der sich verjüngenden Öffnungen
der Ringelemente durch eine hydraulische Kraft fest gegen die konischen
Flächen, die
auf dem Rotor vorliegen, vorgespannt oder gedrückt werden, wodurch eine wirksame
Abdichtung über
die aneinanderstoßenden
Flächen
bereitgestellt wird. Der Rotor selbst wirkt als ein Ventilteil,
da, wenn der Rotor sich in einer solchen Position befindet, daß entweder
der Durchlaß 41 oder
der Durchlaß 42 (in der
beschriebenen Ausführungsform)
mit einem Fluideinlaß oder
einen Fluidauslaß fluchtet,
Durchfluß erlaubt
wird, wohingegen, wenn der Durchlaß sich in einer anderen Ausrichtung
befindet, das Ende des Durchlasses auf dem Äußeren der kegelstumpfförmigen Oberfläche des
Rotors durch die sich verjüngende Öffnung des
kegelstumpfförmigen
Sitzes, der im Ringteil ausgebildet ist, effektiv abgedichtet wird.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf 4 der beigefügten Zeichnung, ist eine erste
Einrichtung 100 des oben beschriebenen Typs zusammen mit
dem damit verbundenen Motor 101 und Steuereinheit 102 dargestellt,
angepaßt,
um Fluid aus einem Reservoir 103 zu einem Mischer 104 zuzudosieren.
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Eine
zweite Einrichtung 105, wieder vom oben beschriebenen Typ,
mit einem damit verbundenen Motor 106 und einer Steuereinheit 197 ist
ebenfalls vorgesehen, angepaßt,
um Fluid aus einem zweiten Reservoir 108 in den Mischer 104 abzugeben.
Der Mischer 104 ist mit einem Auslaß 109 versehen, um
die gemischten Flüssigkeiten,
die ein Zweikomponenten-Material
bilden können,
zu einem geeigneten Punkt zu lenken.
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Jede
der Steueranordnungen 102, 107 ist mit einer Überwachungssteueranordnung 110 verbunden.
Die Überwachungssteueranordnung 110 enthält zwei
Zähler 111, 112,
wobei der Zähler 111 mit
der Steuereinheit 102 verbunden und angepaßt ist,
um die Steuerimpulse zu zählen,
die von der Steuereinheit 102 erzeugt und zum Motor 101 geleitet
werden, und wobei der Zähler 112 mit
der Steuereinheit 107 verbunden ist, die angepaßt ist,
um die Steuerimpulse zu zählen,
die von der Steuereinheit 107 erzeugt und zum Motor 106 geleitet
werden.
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Man
sollte anerkennen, daß die
zwei Fluids nicht in gleichen Anteilen vermischt werden könnten, und
folglich kann beabsichtigt sein, daß das Ventil 100 zum
Beispiel fünfmal
so viel Fluid abgeben könnte
wie das Ventil 105, was bedeutet, daß, wenn die Vorrichtung in
der beabsichtigten Art und Weise arbeitet, der Zähler 111 eine Zählung erreichen
wird, die finfmal so hoch ist wie diejenige des Zählers 112. Die
Ausgänge
der zwei Zähler
werden zu einem Verzögerungsvergleicher 113 geleitet.
Der Vergleicher vergleicht die Zählungen,
die in den zwei Zählern
vorliegen, aber nur nach einem vorbestimmten Betriebszeitraum, so
daß der
Vergleicher die Zählungen
nicht vergleicht, wenn beide Zähler
vor kurzem auf Null zurückgestellt
worden sind.
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Der
Ausgang des Vergleichers ist mit einem Schwellenwertschaltkreis 114 versehen,
der bestimmt, ob das Verhältnis
zwischen den Zählungen, die
in den Zählern 111 und 112 vorliegen,
innerhalb eines annehmbaren Bereichs liegt. Wenn das Verhältnis der
Zählungen
innerhalb der zwei Zähler 111, 112 nicht
in einem geeigneten Bereich liegt, was ein Hinweis auf die Tatsache
ist, daß einer
der Zähler aufgehört hat zu
arbeiten, zum Beispiel aufgrund Verstopfung oder unrichtigen Arbeitens
der Schiebeeinheit und damit verbundenen Ventils, wird der Schwellenwertschaltkreis 114 einen
Ausgang zu einem Stoppschaltkreis 115 leiten. Der Stoppschaltkreis 115 ist
mit der Steuereinheit 102 und der Steuereinheit 107 verbunden
und wird die Wirkung des Stoppens der damit verbundenen Motoren 101, 106 bereitstellen.
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Folglich
wird die Zuführung
von Flüssigkeiten
zum Mischer, wenn die Dosiereinrichtungen eingesetzt werden, um
zwei Fluids in einem genau vorbestimmten Mischverhältnis zu
mischen, sollte eine der Einrichtungen aus irgendeinem Grund versagen, beendet
werden, was bedeutet, daß kein
unrichtig gemischtes Material abgegeben werden wird.
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Man
sollte verstehen, daß die
Verzögerung, die
im Verzögerungsvergleicher 113 vorliegt,
kürzer sein
sollte als der Zeitraum, der für
das dosierte Material genommen wird, um von den Ventilen 101, 105 zum
Mischer 104 zu wandern.
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Um
zu verhindern, daß die
Zählungen
in den Zählern 111, 112 zu
groß werden,
ist ein Zähler 112 mit
einem Schwellenwertschaltkreis 116 verbunden, der angepaßt ist,
um festzustellen, wann die Zählung im
Zähler 112 einen
vorbestimmten Schwellenwert erreicht. Wenn der Schwellenwert erreicht
ist, leitet der Schwellenwertschaltkreis 116 einen Ausgang
zu einem Rückstellschaltkreis 117,
der dann die Zähler 111 und 112 auf
Null zurückstellt.
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5 veranschaulicht
eine modifizierte Form von Gehäuse 120,
die eine alternative Ausführungsform
der Erfindung darstellt. In dieser Ausführungsform der Erfindung sind
Zapfen und Sonden bereitgestellt, die ähnlich sind zu den Zapfen und
Sonden der oben beschriebenen Ausführungsform, aber in dieser
Ausführungsform
sind die Zapfen und Sonden stationär angebracht, und ein Teil
eines Gehäuses
ist dazu gedacht, sich zu drehen.
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So
umfaßt
die Anordnung, wie dargestellt in 5, eine
feststehende Einheit 121, die nach außen gerichtete Zapfen 122, 123 umfaßt, die
jeder mit einer einstellbar angeordneten Sonde 124, 125 versehen
sind, wobei die Sonden sich in eine Kammer 126 hinein erstrecken,
die innerhalb einer Bohrung definier ist, die sich durch die Zapfen 122, 123 erstreckt.
Der zentrale Teil der Bohrung, der die Kammer 126 definiert,
ist von feststehenden Elementen 127, 128 umgeben,
jede mit Kegelstumpfform, wobei die schmaleren Enden der Elemente
unmittelbar benachbart zueinander liegen.
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Jedes
der kegelstumpfförmigen
Elemente 127, 128 ist mit zwei diametral gegenüberliegenden Durchlässen 130, 131 versehen,
die jeder mit der Kammer 126 verbunden sind. Die Durchlässe enden an
diametral gegenüberliegenden
Punkten in der sich verjüngenden
Außenfläche der
Elemente 127, 128.
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Das
kegelstumpfförmige
Element 127 ist mit einem weiteren Element 132 verbunden,
während das
kegelstumpfförmige
Element 128 mit einem weiteren Element 133 mit
entsprechendem Design verbunden ist, wobei die weiteren Elemente 132, 133 sich
axial nach außen
von den kegelstumpfförmigen Elementen 127, 128 weg
erstrecken und die Zapfen 121, 123 umschließen. Das
weitere Element 132 definiert einen Einlaßdurchlaß 134 für zu dosierendes Fluid,
der mit einem Verbindungsstück 135 verbunden
ist. Das Ende 136 von Einlaßdurchlaß 134 ist angeordnet
auf der sich verjüngenden
Fläche
des kegelstumpfförmigen
Elements 127 an einem Punkt 136 benachbart, aber
leicht beabstandet von dem Punkt, an dem der Durchlaß 131 die
sich verjüngende
Fläche
schneidet. Das weitere Element 132 definiert auch einen
Auslaßdurchlaß 137 für abzugebendes
Fluid, der mit einem Verbindungsstück 138 verbunden ist,
wobei der Auslaßdurchlaß 137 an
einem Punkt 139 benachbart, aber leicht beabstandet von dem
Punkt endet, an dem der Durchlaß 130 die
sich verjüngende
Fläche
des kegelstumpfförmigen
Elements 127 schneidet.
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Eine
Rotorbaugruppe 140 ist mit Halteteilen 141, 142 versehen,
von denen jedes einen kegelstumpfförmigen Sitz definiert, der,
in einer abdichtenden Weise, eines der kegelstumpfförmigen Teile 127, 128 aufnimmt.
Die Teile 141, 142 werden durch eine hydraulische
Flüssigkeit,
die durch den Ringraum zwischen den Teilen 141, 142 zugeführt wird,
oder durch eine Feder, die zwischen den Teilen 141, 142 angeordnet
ist, auseinander und somit in festen Eingriff mit den kegelstumpfförmigen Elementen 127, 128 vorgespannt.
Ein Teil des kegelstumpfförmigen Sitzes
ist mit einer Ausnehmung 143 versehen, und die Anordnung
ist derart, daß,
wenn die Rotorbaugruppe 140 eine vorbestimmte Drehposition
einnimmt, die Vertiefung 143 eine Verbindung zwischen dem
Ende 136 des Einlaßdurchlasses 134 und
dem Durchlaß 131,
der zur Kammer 126 führt,
bildet. Wenn die Rotorbaugruppe sich in dieser Position befindet,
sollte man anerkennen, daß eine
entsprechende Ausnehmung 144, die auf dem Element 142 vorgesehen
ist, eine Verbindung zwischen dem anderen Ende der Kammer 126 und
einem Auslaß für abzugebendes
Fluid bildet. Wenn die Rotorbaugruppe 140 um 180° gedreht
wird, sollte man anerkennen, daß die
Situation umgedreht ist und die Ausnehmung 143 als eine
Verbindung zwischen der Kammer 126 und dem Auslaßverbindungsstück 138 dient,
wohingegen die Ausnehmung 144 als eine Verbindung zwischen
dem anderen Ende der Kammer 126 und einem Einlaßverbindungsstück 146 dienen
wird.
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Es
soll beachtet werden, daß eine
Schiebeeinheit 145 vorgesehen ist, die als eine verschiebbare,
aber abdichtende Passung innerhalb eines Teils der Bohrung angeordnet
ist, die sich durch die Zapfen 122, 123 hindurcherstreckt,
die dazu dient, den Teil der Kammer 126, der mit den Durchlässen 130, 131 im
Teil 141 verbunden ist, vom gegenüberliegenden Ende der Kammer 126,
der mit den entsprechenden Durchlässen verbunden ist, die im
Teil 142 vorgesehen sind, zu trennen.
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Wie
in der zuvor beschriebenen Ausführungsform
der Erfindung ist jede Sonde 124, 125 mit elektrisch
leitfähigen
Mittel versehen, die angepaßt sind,
um mit einem Endabschnitt der Schiebeeinheit 145 in Eingriff
zu kommen, wenn die Schiebeeinheit einen Hub während des Betriebs der Einrichtung
beendet, und folglich kann die in 5 veranschaulichte
Anordnung mit einer Anordnung aus Motor und Steueranordnung von
dem Typ verwendet werden, der in den 2, 3 und 4 beschrieben
ist.
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Wie
man sehen kann, wird, wenn Fluid in die Anordnung von 5 eingeführt wird,
zunächst
das Fluid durch das Verbindungsstück 135 eintreten,
das mit dem Teil 132 verbunden ist, und wird zunächst bewirken,
daß die
Schiebeeinheit 145 sich nach rechts bewegt, bis der Hub
der Schiebeeinheit abgeschlossen ist. Die drehbare Baugruppe 140 wird
sich dann drehen, und Fluid wird dann durch das Verbindungsstück eintreten,
das mit dem Element 133 verbunden ist, was bewirkt, daß die Schiebeeinheit
sich nach links bewegt, während
gleichzeitig Flüssigkeit, die
zuvor in die Kammer 126 eingebracht worden ist, durch das
Verbindungsstück 138 abgegeben
wird, das mit dem Teil 132 verbunden ist. Nachdem die veranschaulichte
Anordnung ein Betriebsgleichgewicht erreicht hat, wird eine genau
dosierte Flüssigkeitsmenge
während
jedes Hubs der Schiebeeinheit 145 abgegeben werden.
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Bezug
nehmend auf 6 ist eine alternative Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht, in der eine Ventilanordnung eingesetzt
wird, die in einigen Hinsichten etwas einfacher ist als die in den oben
beschriebenen Ausführungsformen
eingesetzte Ventilanordnung.
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Bezug
nehmend auf 6, ist ein Gehäuse 150 in
Form eines Blocks 151 mit einer sich in Querrichtung erstreckenden
Bohrung 153 vorgesehen. An einem Ende ist die Bohrung mit
einer Sonde 154 verschlossen. Die Sonde 154 wird
von einer Endplatte 155 gehalten, die an einer Endfläche des
Blocks 151 befestigt ist. Im allgemeinen erstreckt sich
die zylindrische Sonde 154 von der Endplatte 155 in
die Bohrung hinein. Die Sonde 155 endet mit einem inneren Endabschnitt 156 mit
verringertem Durchmesser. Man kann sehen, daß die Sonde 154 in
ihrer Position fixiert und nicht einstellbar ist.
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Am
anderen Ende der Bohrung ist eine einstellbare Sonde 157 vorgesehen,
wobei die Sonde 157 ein Sondenelement 158 mit
einem mit Schraubgewinde versehenen Abschnitt 159 auf dem Äußeren des
Blocks 151 umfaßt,
wobei es eine Einstellmutter 160 auf dem mit Schraubgewinde
versehenen Abschnitt gibt. Der mit Schraubgewinde versehene Abschnitt 159 ist
in ein mit Schraubgewinde versehenes Endteil 161 der Bohrung 153 eingeführt. Der
innere Endabschnitt 162 der Sonde besitzt verringerten Durchmesser.
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Es
soll angemerkt werden, daß die
Sonde 154 mit einem elektrischen Leiter 163 versehen
ist, der sich zur inneren Endfläche
der Sonde erstreckt, und die Sonde 157 ist mit einem Leiter 164 versehen, der
sich zum inneren Ende der Sonde erstreckt.
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Eine
Schiebeeinheit 165 ist vorgesehen, die einen im wesentlichen
zylindrischen Rumpf mit Enden 166, 167 mit verringertem
Durchmesser umfaßt. Die
Schiebeeinheit ist als eine abdichtende Passung innerhalb der Kammer
vorgesehen, die durch die Teile der Bohrung 153 zwischen
den gegenüberliegenden
inneren Enden der Sonden 154, 157 definiert ist. Wenigstens
die Endflächen
der Schiebeeinheit sind aus leitfähigem Material hergestellt.
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Der
Block 151 definiert zwei sich seitlich erstreckende Durchlässe 168, 169.
Der Durchlaß 168 schneidet
die Bohrung 153 und definiert eine Durchflußöffnung 170 in
der Seitenwand der Kammer 153. Man kann sehen, daß das Ende 162 mit
verringertem Durchmesser der Sonde 157 sich quer über die Durchflußöffnung erstreckt.
In ähnlicher
Weise definiert der Durchlaß 169 eine
Durchflußöffnung 171, und
das Ende 156 mit verringertem Durchmesser der Sonde 154 ist
so angeordnet, daß es
sich quer über die
Durchflußöffnung 171 erstreckt.
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Der
Durchlaß 168 ist
mit einem ersten Dreiwegeventil 172 verbunden, das angepaßt ist,
um selektiv entweder eine Flüssigkeitseintrittsleitung 173 mit
dem Durchlaß 178 oder
eine Flüssigkeitsaustrittsleitung 174 mit
dem Durchlaß 168 zu
verbinden.
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In ähnlicher
Weise ist der Durchlaß 169 mit einem
Dreiwegeventil 175 verbunden, das angepaßt ist,
um entweder einen Flüssigkeitsaustrittsdurchlaß 176 oder
einen Flüssigkeitseinlaßdurchlaß 177 mit dem
Durchlaß 169 zu
verbinden.
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Es
soll anerkannt werden, daß die
elektrischen Leiter der Sonden mit einer Steueranordnung verbunden
sein werden, die ähnlich
ist zu derjenigen, die oben beschrieben ist. Im Gebrauch des in 6 dargestellten
Ventils, mit der Schiebeeinheit 165 in der rechten Position,
wie dargestellt, wird das Dreiwegeventil 175 so eingestellt
werden, daß die
Flüssigkeitseintrittsleitung 177 so
verbunden ist, daß Flüssigkeit
zur Kammer zugeführt
wird, die durch Bohrung 153 definiert ist, während das
Dreiwegeventil 172 die Kammer mit Flüssigkeitsaustrittsleitung 174 verbindet.
Flüssigkeit
wird durch das Dreiwegeventil 175 in die Kammer einströmen, wobei
die Schiebeeinheit nach links bewegt wird, und Flüssigkeit
wird aus der Kammer durch das Dreiwegeventil 172 hindurch
und in die Flüssigkeitsaustrittsleitung 174 hineinströmen. Wenn
die Schiebeeinheit die am weitesten linke Position erreicht, wie
dargestellt in 6, wird die Stellung der zwei
Ventile umgedreht und Flüssigkeit
aus dem Flüssigkeitseintrittsdurchlaß 173 wird
in die Kammer einströmen,
wobei die Schiebeeinheit nach links bewegt wird, während Flüssigkeit
die Kammer verlassen wird, wobei sie durch das Ventil 175 in
den Flüssigkeitsaustrittsdurchlaß 176 strömt.
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7 veranschaulicht
eine weitere Ausführungsform
der Erfindung. In dieser Ausführungsform der
Erfindung definiert die Einheit 200 einen Block 201,
der eine axiale Bohrung 202 definiert. Angebracht an einer
festen Position an einem Ende der Bohrung 202 befindet
sich eine feste Sonde 203. Die feste Sonde 203 umfaßt eine
Endplatte 204, die mittels einer Schraube 205 mit
einer Endfläche
des Blocks 201 verbunden ist. Ein im allgemeinen zylindrischer
Sondenabschnitt 206 erstreckt sich in die Bohrung 202 hinein.
Der Sondenabschnitt 206 besitzt ein Ende 207 mit
verringertem Durchmesser. Ein elektrischer Leiter 208 ist
vorgesehen, der sich axial der Sonde erstreckt und an der Endfläche des
Abschnittes 207 mit verringertem Durchmesser endet.
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Am
gegenüberliegenden
Ende der Bohrung ist eine einstellbare Sonde vorgesehen. Die einstellbare
Sonde umfaßt
ein im allgemeinen zylindrisches Sondenelement 209, dessen
eines Ende mit einem Außenschraubgewinde 210 versehen
ist. Das Außenschraubgewinde
steht in Eingriff mit einer Verriegelungsmutter 211, die
auf dem Äußeren des
Blocks 201 vorgesehen ist, und der Endteil des mit Schraubgewinde
versehenen Abschnitts 210 steht auch in Eingriff mit einem
mit Schraubgewinde versehenen Endabschnitt 212 der Bohrung 202.
Das innere Ende 213 der Sonde besitzt verringerten Durchmesser.
Ein Leiter 214 ist vorgesehen, der sich axial der Sonde erstreckt,
wobei er an der Endfläche
des Abschnittes mit verringertem Durchmesser endet.
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Eine
Schiebeeinheit 215 ist vorgesehen, die einen im wesentlichen
zylindrischen Rumpf umfaßt, der
eine gleitende abdichtende Passung innerhalb der Bohrung 202 ist.
Die Schiebeeinheit besitzt Endflächen 216 mit
verringertem Durchmesser. Eine Kammer ist durch den Abschnitt der
Bohrung 202 zwischen den inneren Enden der zwei Sonden 203, 208 definiert.
Das erste Ende der Kammer ist mit einem sich seitlich erstreckenden
Fluideintrittsdurchlaß 217 verbunden,
der eine Fluideintrittsöffnung 218 in der
Seitenwand der Kammer definiert, die die Schiebeeinheit 214 enthält, wobei
in diesem Durchlaß 218 ein
Drehkugelventil 219 vorgesehen ist, das zwischen der ersten
Position, in der ein Fluidstrom zugelassen ist, und einer zweiten
Position, in der ein Fluidstrom verhindert wird, bewegbar ist. Das
andere Ende der Kammer ist mit einem zweiten Fluideinlaßdurchlaß 220 verbunden,
der eine Fluideinlaßöffnung 221 in
der Seitenwand der Kammer bildet, die die Schiebeeinheit enthält. Der
Durchlaß 220 ist
mit einem Kugelventil 222 verbunden, das wieder aus einer
Position, in der es einen Fluidstrom zuläßt, in eine Position, in der
kein Fluidstrom zugelassen ist, bewegbar ist. Die Kugelventile 219, 222 werden
durch eine gemeinsame Welle 223 angetrieben und sind so angeordnet,
daß, wenn
ein Ventil offen ist, um einen Fluidstrom zuzulassen, das andere
Ventil geschlossen ist, um einen Fluidstrom zu verhindern.
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Das
erste Ende der Kammer ist auch mit einem Fluidaustrittsdurchlaß 224 verbunden,
der eine Fluidaustrittsöffnung 225 in
der Seitenwand der Kammer definiert, die die Schiebeeinheit 214 enthält. Der Fluidaustrittsdurchlaß 224 ist
mit einem Kugelventil 226 versehen, das in einer Position
einen Fluidstrom zuläßt und das
in einer alternativen Position einen Fluidstrom nicht zuläßt.
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Das
andere Ende der Kammer ist mit einem ähnlichen Fluidaustrittsdurchlaß 227 verbunden,
der eine Fluidaustrittsöffnung 228 in
der Seitenwand der Kammer definiert, die die Schiebeeinheit enthält. Ein weiteres
Kugelventil 229 ist mit dem Durchlaß 227 verbunden, wobei
das Kugelventil zwischen einer Position, in der ein Fluidstrom zugelassen
ist, und einer Position, in der kein Fluidstrom zugelassen ist,
innerhalb des Durchlasses bewegbar ist. Das Kugelventil 229 und
das Kugelventil 226 werden beide durch eine gemeinsame
Welle 230 angetrieben, und die Anordnung ist derart, daß, wenn
ein Ventil offen ist, das andere Ventil geschlossen ist.
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Man
sollte verstehen, daß die
Antriebswellen 223 und 230 der Kugelventile synchron
angetrieben werden.
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Im
Betrieb der Anordnung, die in 7 dargestellt
ist, kann man sehen, daß das
Kugelventil 219 am Fluideintrittsdurchlaß 218 offen
ist und das Kugelventil 229 am Fluidaustrittsdurchlaß 227 offen
ist. Fluid wird somit, in dem dargestellten Zustand, in das linke
Ende der Kammer eintreten, wie dargestellt, und die Schiebeeinheit 214 wird
nach rechts bewegt. Wenn die Schiebeeinheit sich eine kurze Distanz
bewegt hat, wodurch der Hub abgeschlossen wird, wird die Endfläche des
Endabschnittes 216 mit verringertem Durchmesser der Schiebeeinheit 214 mit
der Sonde 208 in Kontakt kommen, um ein Signal zu erzeugen,
das durch den Leiter 214 hindurchgehen wird. Beide Wellen 223 und 230 werden
dann gedreht werden, um die Stellung der Ventile umzudrehen. Das
Ventil 222 im Fluideintrittsdurchlaß 220 wird dann offen
sein, während
das Kugelventil 219 im Fluideintrittsdurchlaß 218 geschlossen
sein wird. In ähnlicher
Weise wird das Kugelventil 229 im Fluidaustrittsdurchlaß 227 geschlossen
sein, während
das Kugelventil 226 im Fluidaustrittsdurchlaß 224 geöffnet sein
wird. Fluid wird somit durch das Kugelventil 222 durch
den Fluideintrittsdurchlaß 220 hindurch
in das rechte Ende der Kammer strömen, wodurch die Schiebeeinheit 214 nach
links bewegt wird. Fluid wird aus dem Fluidaustrittsdurchlaß 224 ausströmen, wobei
es durch das Kugelventil 226 hindurchgeht, bis die Schiebeeinheit
die am weitesten linke Position erreicht hat, wobei dann, da die
leitende Endfläche
des Abschnittes 215 mit verringertem Durchmesser mit der
Sonde 203 in Kontakt kommt, ein Signal durch den elektrischen
Leiter 208 hindurchgeht. Die Position der Ventile wird
dann wieder umgedreht.
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Aus
dem Vorstehenden kann man sehen, daß viele Ausführungsformen
der Erfindung abgeleitet werden können, die unterschiedliche
Arten von Ventilanordnung besitzen, um die Zufuhr von Fluid und
den Austritt von Fluid aus der Kammer, die die Schiebeeinheit trägt, zu steuern.
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Die
Komponenten der oben beschriebenen Einrichtungen können aus
keramischem Material hergestellt werden, um Abnutzungsprobleme zu
minimieren. Die Schiebeeinheit könnte,
in jeder Ausführungsform,
mit einer austauschbaren Hülse
versehen werden, so daß,
wenn die Hülse
abgenutzt ist, sie ausgetauscht werden kann.
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Es
kann leicht anerkannt werden, daß Einrichtungen des in 5, 6 und 7 dargestellten
Typs in einer Dosieranordnung der in 4 dargestellten
Art verwendet werden können.
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In
den beschriebenen Ausführungsformen leitet
jede Sonde ein elektrisches Signal weiter, wenn die elektrisch leitfähige Schiebeeinheit
in Kontakt mit dem inneren Ende der Sonde innerhalb der Kammer kommt.
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Obgleich
die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Ausführungsform beschrieben worden
ist, in der der Rotor einen radialen Durchlaß 41 aufweist, der
mit dem ersten Auslaß und
dem zweiten Auslaß ausgerichtet
werden muß,
und einen radialen Durchlaß 42,
der mit dem zweiten Einlaß und
dem ersten Auslaß ausgerichtet
werden muß,
muß der
Rotorrumpf 36 sich bei dieser Anordnung zwischen Betriebszyklen
um 180° drehen.
So könnte
es bevorzugt sein, eine Mehrzahl von in Winkelabstand angeordneten
radialen Durchlässen,
die mit dem ersten Einlaß und
dem zweiten Auslaß ausgerichtet
sind, und entsprechend eine Mehrzahl von radialen Durchlässen, die
mit dem zweiten Einlaß und
dem ersten Auslaß ausgerichtet
sind, vorzusehen. Wenn die Einlässe
und Auslässe
diametral gegenüberliegen,
ist es bevorzugt, eine ungerade Anzahl von Durchlässen zu
verwenden, wie etwa zwischen drei und sieben oder zwischen fünf und neun
Durchlässen.
Wenn fünf Durchlässe verwendet
werden und sollte der Rotor zwischen Zyklen um 72° gedreht
werden und die Durchlässe
einer Mehrzahl sollte um 36° relativ
zur anderen Mehrzahl versetzt sein. Dies wird erlauben, daß die Anordnung öfter pro
Umdrehung dosiert als diejenige, die oben im Detail beschrieben
ist.
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Damit
man diesen Aspekt der Erfindung deutlicher verstehen kann, wird
nunmehr Bezug genommen auf die 8 und 9 der
beigefügten Zeichnungen.
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8 ist
eine schematische Ansicht, die eine Ausführungsform veranschaulicht,
wie etwa die Ausführungsform
von 1, die den Rotor von 1 in zwei
alternativen Positionen zeigt. So ist in der Ausführungsform
von 1 ein einziger Einlaßdurchlaß 320 mit den Verbindungsstücken 26 verbunden,
die mit den zwei Ringelementen 15, 16 verbunden
sind.
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Wenn
der Rotor der Vorrichtung von 1 sich in
einer ersten Position befindet, wie dargestellt in 1,
fluchtet ein erster Durchlaß 41,
der an einem Ende des Rotors ausgebildet ist, mit dem Verbindungsstück 26 des
Ringelements 16 und der zweite sich radial erstreckende
Durchlaß 42 fluchtet
mit dem Verbindungsstück 27 des
Ringelements 15. Bei Drehung des Rotors um 180° wird die
Situation umgedreht, indem der erste Durchlaß 41, der im Rotor vorgesehen
ist, mit dem Verbindungsstück 27 des Ringelements 16 fluchtet,
wohingegen der zweite radiale Durchlaß 42 mit dem Verbindungsstück 26 des Ringelements 15 fluchtet.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf 9, ist jeder Rotor mit drei
sich radial erstreckenden Durchlässen
versehen. Die sich radial erstreckenden Durchlässen auf jedem Rotor sind in
gleichem Winkelabstand angeordnet. Die sich radial erstreckenden Durchlässe im Rotor,
die mit dem Ringelement 15 verbunden sind, dargestellt
als die Durchlässe 51, 52, 53,
sind gleichmäßig versetzt
relativ zu den Durchlässen,
die mit dem Ringelement 16 verbunden sind, die als Durchlässe 53, 54, 55 identifiziert
sind. In der auf der linken Seite von 10 dargestellten Position
ist der Durchlaß 54 mit
dem Verbindungsstück 26 des
Ringelements 16 verbunden, wohingegen der Durchlaß 51 mit
dem Verbindungsstück 27 des
Ringelements 15 verbunden ist. Bei Drehung des Rotors um
60° entsteht
eine unterschiedliche Situation, bei der der Durchlaß 53,
der mit dem Ringelement 15 verbunden ist, mit dem Verbindungsstück 26 fluchtet,
das mit besagtem Ringelement verbunden ist, wohingegen der Durchlaß 55,
der mit dem Ringelement 16 verbunden ist, mit dem Verbindungsstück 27 jenes
Ringelements 16 fluchtet.
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Es
soll somit anerkannt werden, daß,
wenn die Schiebeeinheit eine Bewegung durchlaufen hat, der Rotor
nur um 60° gedreht
werden muß,
um zu ermöglichen,
daß die
Schiebeeinheit die Rückbewegung
durchläuft.
Dies steht in Gegensatz zu der Anordnung, die in 9 dargestellt
ist, bei der eine Drehung von 180° notwendig
war.
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Es
soll daher anerkannt werden, daß bei
Bereitstellung mehrerer Durchlässe
eine schneller arbeitende Dosieranordnung bereitgestellt werden kann.
Es ist daher wichtig, daß die
Anzahl radialer Durchlässe,
die an jedem Ende des Rotors vorgesehen sind, eine ungerade Zahl
sein sollte, und es ist auch wünschenswert,
daß die
Durchlässe,
die an einem Ende des Rotors vorgesehen sind, gleichmäßig versetzt
relativ zu den Durchlässen
am anderen Ende des Rotors sein sollten, wenn die Einlässe und Auslässe diametral
gegenüberliegen.
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Nunmehr
Bezug nehmend auf 10 der beigefügten Zeichnungen
ist eine Anordnung veranschaulicht, in der ein Dosierventil 330 des
in 1 dargestellten Typs veranschaulicht ist, wobei
das Dosierventil zwei Auslässe 331, 332 aufweist,
die zu einem gemeinsamen Absperrventil 333 zuführen. Das Absperrventil
ist mit einer Steuereinheit 334 versehen. Die Steuereinheit
ist angepaßt,
um das Absperrventil 333 nur zu öffnen, wenn der Rotor in solch
einer Position ist, daß der
radiale Durchlaß innerhalb
des Rotors mit einem der zwei Auslässe aus dem Dosierventil 330 fluchtet,
und mit dem anderen radialen Durchlaß in Verbindung mit einem Vorrat
von unter Druck stehendem Fluid, das dosiert werden soll. Somit
ist, mit anderen Worten, das Absperrventil 333 nur offen,
wenn die Schiebeeinheit sich axial innerhalb des Dosierventils bewegt,
wodurch dosiertes Fluid durch entweder das Auslaßrohr 331 oder das Auslaßrohr 332 abgegeben
wird. Vorzugsweise ist die Anordnung derart, daß das Absperrventil 333 geschlossen
wird, sobald die Schiebeeinheit ihre Bewegung beendet hat, und so
wird der hydraulische Druck innerhalb der Auslaßleitung 331, 332 über die ganze
Zeit aufrechterhalten. Dies stellt sicher, daß das gesamte System in einem „angespannten" Zustand gehalten
wird. Wenn kein Absperrventil 333 vorgesehen wäre, könnte Fluid
durch die Auslaßrohre 331, 332 ablaufen,
was zu einer ungleichmäßigen oder
ungenauen Dosierung führen
würde.
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11 stellt
zwei Dosierventile 330 des in 12 dargestellten
Typs dar, wobei bei jedem dessen Auslässe mit einem gemeinsam betriebenen
Absperrventil 333 verbunden sind. Somit wird hydraulische
Integrität
in den Auslässen
von den zwei Dosierventilen 330 aufrechterhalten. Der Auslaß des Absperrventils 333 ist
mit einem statischen Mischer 335 verbunden. Auf diese Weise
kann eine genau dosierte Mischung erreicht werden.
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12 veranschaulicht
ein Dosierventil, das eine weitere Ausführungsform der Erfindung darstellt.
Das Dosierventil umfaßt
einen Rumpf 350 mit einer planaren Oberseite 351.
Der obere Teil des Rumpfes definiert einen nach außen vorstehenden Flansch 352.
Unterhalb des Flansches 352 angebracht ist ein Lager 353,
das einen ringförmigen
Antriebsmechanismus 354 hält, der den Rumpf 350 vollständig umschließt. Der
Ring 354 trägt
mehrere abstehende Antriebsstifte 355, deren Zweck aus
der folgenden Beschreibung deutlich werden wird.
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Ein
unterer Teil 366 des Rumpfes definiert eine kegelstumpfförmige Außenfläche. Der
Teil 366, der die kegelstumpfförmige Oberfläche definiert,
endet in einem zylindrischen abstehenden Hals 367, der
axial angeordnet ist. Der untere Teil der Außenseite des Halses ist mit
einem Schraubgewinde 368 versehen.
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Eine
Bohrung 369 ist vorgesehen, die sich axial durch den Hals 367 und
axial durch den Rumpf 350 erstreckt. Das obere Ende der
Bohrung ist mit einer einstellbaren Sonde 369 versehen,
die mit Elektroden 370 versehen ist. Das untere Ende der
Bohrung ist von einer einstellbaren Sonde 371 mit Elektroden 372 verschlossen.
Bohrungen und Elektroden sind ähnlich
zu denjenigen, die zuvor beschrieben sind. Der obere Teil der Bohrung,
benachbart zu Sonde 369, ist mittels der gekrümmten Durchlässe 373 mit
Punkten auf dem kegelstumpfförmigen Äußeren des
Rumpfes 350 benachbart zu Hals 367 verbunden.
Der untere Teil der Bohrung 369 benachbart zur Sonde 371 ist
mit drei sich radial nach außen
erstreckenden Durchlässen 374 (die
jeweils diametral einem der Durchlässe 373 gegenüberliegen)
mit weiteren Punkten auf dem kegelstumpfförmigen Äußeren des Rumpfes 350 verbunden,
wobei diese Punkte den Punkten diametral gegenüberliegen, an denen die ersten
Durchlässe 373 die
kegelstumpfförmige Oberfläche erreichen.
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So
ist das obere Ende der Bohrung, das zwischen den Sonden definiert
ist, mit drei Punkten auf dem Äußeren der
kegelstumpfförmigen
Oberfläche verbunden,
und das untere Ende der Bohrung ist mit diametral gegenüberliegenden
Punkten auf der kegelstumpfförmigen
Oberfläche
verbunden.
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Der
Rumpf 350 ist mit drei in gleichem Winkelabstand angeordneten
Einlaßdurchlässen versehen,
von denen nur einer, 375, in 12 dargestellt ist.
Die drei Einlaßdurchlässe erstrecken
sich jeweils vertikal nach unten, wobei jeder an einem Punkt auf der
kegelstumpfförmigen
Oberfläche
des Rumpfes 350 endet. Die drei Einlaßdurchlässe sind in gleichem Winkelabstand
versetzt.
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Der
Rumpf 350 ist auch mit drei in gleichem Winkelabstand versetzten
Auslaßdurchlässen 376 versehen,
die sich erneut vertikal erstrecken, und die Anordnung ist derart,
daß sich
diametral gegenüberliegend
von jedem Einlaßdurchlaß 375 ein
Auslaßdurchlaß 376 befindet.
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Es
soll anerkannt werden, daß sich
in Flucht mit jedem Einlaßdurchlaß 375 ein
Durchlaß befindet, der
dem ersten Durchlaß 373 entspricht,
verbunden mit dem oberen Ende der Bohrung benachbart der Sonde 369,
und sich in Flucht mit jedem Auslaßdurchlaß 376 befindet ein
horizontaler Durchlaß befindet,
der Durchlaß 374 entspricht.
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Ein
Rotor 380 ist vorgesehen, der einen kegelstumpfförmigen Sitz 381 definiert,
der mit der kegelstumpfförmigen äußeren Oberfläche des
Teils 366 des Rumpfes 350 in Eingriff steht. Der
Rotor ist in seiner Position mittels Lagern 382 angebracht,
die mit dem Hals 367 in Eingriff stehen. Eine Feder 383 steht in
Eingriff mit einem Teil des Rotors 380 und steht auch in
Eingriff mit Mutter 384, die für diesen Zweck auf dem Gewinde 368 vorgesehen
ist. Der Rotor 380 ist so vorgespannt, daß der kegelstumpfförmige Sitz darin
in festem Eingriff mit dem kegelstumpfförmigen Äußeren des Rumpfes 350 steht.
Im Rotor definiert sind zwei gewinkelte Durchlässe 385, 386.
Jeder Durchlaß ist
derart, daß er,
wenn damit ausgerichtet, eine Verbindung zwischen einem Einlaß 375 mit
dem ausgerichteten Durchlaß 373 oder
einem Auslaß 376 mit
dem ausgerichteten Durchlaß 374 herstellen wird.
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In
der Bohrung 369 zwischen den Sonden enthalten ist eine
Schiebeeinheit 390. Die Schiebeeinheit ist mit einer Außenhülse 391 versehen,
die aus einem Material hergestellt ist, das eine gute Gleitpassung
in der Bohrung bereitstellt. Sollte das Material 391 abnutzen,
kann dieses Material ausgetauscht werden.
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Es
soll angemerkt werden, daß die
Stifte 355, die auf dem Antriebsmechanismus 354 vorgesehen
sind, mit Vertiefungen in Eingriff stehen, die für diesen Zweck im Rotor vorgesehen
sind. Somit kann der Rotor durch Antreiben des Mechanismus 354 angetrieben
werden. Mit dem Rotor in einer Anfangsposition, wie veranschaulicht,
könnte
Fluid, das durch den Einlaß 375 strömt, durch
den Durchlaß 385 hindurchgehen,
der im Rotor definiert ist, und so durch den Durchlaß 373 zum
oberen Teil der Bohrung, wodurch folglich die Schiebeeinheit 390 nach
unten gedrückt
wird, wodurch Fluid durch den Durchlaß 374 und durch den
Auslaß 376 gedrückt wird.
Wenn der Rotor sich um 60° dreht,
wird ein Einlaß 375 mit
einen Durchlaß fluchten,
der dem Durchlaß 374 entspricht, der
zum unteren Teil der Bohrung führt,
und ein Auslaß wird
mit dem Durchlaß fluchten,
der dem Durchlaß 373 entspricht,
der mit dem oberen Teil der Bohrung verbunden ist, und somit wird
die Schiebeeinheit sich in entgegengesetztem Sinne bewegen.
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Es
soll anerkannt werden, daß der
Rotor sich nur in Reaktion darauf drehen wird, daß die Schiebeeinheit
an jedem Ende des Hubes in physischen Kontakt mit der Sonde kommt,
in der oben beschriebenen Art und Weise.
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Der
Stator 350 kann mit einer Öffnung 393 versehen
sein, die mit dem Zwischenraum zwischen den zwei in Eingriff stehenden
kegelstumpfförmigen Flächen steht.
Wenn irgendein Ablaufen von Flüssigkeit
durch die Öffnung 393 auftritt,
wird dies ein Zeichen dafür
sein, daß die
Dosiereinrichtung sich „abnutzt".
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Komponenten
der oben beschriebenen Einrichtungen können aus keramischem Material
hergestellt sein, um Abnutzung zu minimieren.
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In
der vorliegenden Beschreibung bedeutet „umfaßt" „schließt ein oder
besteht aus" und „umfassend" bedeutet „einschließlich oder
bestehend aus".