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Das Ziel der Erfindung ist eine Vorrichtung zum Dosieren und
Führen eines flüssigen Stoffes, wie etwa Bohnerwachs, Lack,
etc., die einen Flüssigkeitsbehälter, einen Flüssigkeits
schlauch, wobei der Behälter luftdicht gefertigt ist, so daß
Flüssigkeit nur aus dem Behälter entnommen werden kann, wenn
eine entsprechende Menge Luft in den Behälter eintritt, eine
Luftleitung, die mit einem Ventil versehen und mit dem Behälter
verbunden ist, um Luft in den Behälter einzulassen, wenn
Flüssigkeit aus dem Behälter entnommen werden soll, und eine
Luft/Hydraulik-Schließeinrichtung umfaßt, die in dem
Flüssigkeitsschlauch als einzige Einrichtung zur Steuerung der
Flüssigkeitsentnahme durch den Schlauch ausgeformt ist, wobei der
flüssige Stoff mittels Schwerkraft von dem Behälter durch den
Flüssigkeitsschlauch unterhalb des Behälters in eine
Dosiereinrichtung geführt wird, wobei die Dosiereinrichtung
beispielsweise aus einer Verteilereinrichtung besteht, durch die
die Flüssigkeit auf einer Oberfläche verteilt werden kann.
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Im Zusammenhang mit beispielsweise Bohnerwachsdosier- und
Verteilervorrichtungen wird das zu verteilende, flüssige Wachs
üblicherweise durch verschiedene Arten von mechanischen
Fördereinrichtungen oder Pumpen auf die zu behandelnde Oberfläche
geführt. Verschiedene Arten von Regulierungseinrichtungen zur
Einstellung der Flüssigkeitsmenge sind bei
Bohnerwachsverteilereinrichtungen ebenfalls üblich. Ein Nachteil dieser
Einrichtungen liegt jedoch darin, daß, wenn die zu dosierende
Flüssigkeit trocknet, sie die komplexen Flüssigkeitsförder- und
Regulierungseinrichtungen, die aus vielen Teilen bestehen, wie etwa
Ventile und enge Düsen der Einrichtungen, leicht verstopfen.
Normalerweise sind diese Einrichtungen auch teuer.
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Als Beispiel für eine bekannte Einrichtung dieser Art kann die
DE-C-506475 genannt werden. Die Ventileinrichtung, die die
Entnahme aus dem Flüssigkeitsbehälter durch den Entnahmeschlauch
steuert, ist daher anfällig für Verstopfungen und deshalb ist
die Ventilstange dafür vorgesehen, als Reinigungseinrichtung
für den Entnahmeschlauch verwendet zu werden.
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Das Ziel der Erfindung ist es, eine baulich einfache und
funktionell verläßliche Dosiervorrichtung für flüssige Stoffe zu
erreichen. Dieses Ziel wird durch die erfindungsgemäße
Vorrichtung erreicht, für die es charakteristisch ist, daß die in dem
Flüssigkeitsschlauch des Behälters ausgeformte Luft/Hydraulik-
Schließeinrichtung aus mindestens zwei in dem
Flüssigkeitsschlauch ausgeformten Schleifen besteht, um effizient das
Eintreten von Luft in den Behälter durch den Flüssigkeitsschlauch
zu verhindern. Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung fließt die
Flüssigkeit aufgrund ihres eigenen Gewichts auf die zu
behandelnde Oberfläche. Das Ausmaß des Flüssigkeitsstroms wird durch
Regulierung der Luftmenge, die in den Behälter eingelassen
wird, reguliert. Diese Vorrichtung benötigt keine Pumpe oder
eine andere Fördereinrichtung, in der die Flüssigkeit trocknen
und Verstopfungen in der Vorrichtung verursachen könnte. Noch
umfaßt die Vorrichtung Düsen, die schwierig zu reinigen wären
oder Ventile, die in Kontakt mit dem flüssigen Stoff stehen.
Ein wesentlicher Aspekt besteht darin, daß das Ventil zum
Dosieren der Flüssigkeit niemals mit der zu dosierenden
Flüssigkeit in Kontakt kommt. Die Luft/Hydraulik-Schließeinrichtung
gewährleistet eine genau Dosierung. Die Flüssigkeits und
Luftförderschläuche sind beispielsweise Kunststoffschläuche.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben, wobei
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Fig. 1 die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung als teilweise
im Querschnitt dargestellte Seitenansicht zeigt,
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Fig. 2 einen Querschnitt des Luftschlauchventils in
geschlossenem Zustand zeigt,
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Fig. 3 Figur 2 entspricht und die Funktionsweise des Ventils
beim Öffnen zeigt,
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Fig. 4 Figur 2 entspricht und das geöffnete
Luftschlauchventil zeigt.
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Die in Figur 1 gezeigte Flüssigkeitsdosiervorrichtung 10 umfaßt
ein Wellenteil 11, das als Vorrichtungskörper dient, einen mit
ihm verbundenen Behälter 30 und eine separate
Verteilereinrichtung 20. Der Behälter 30 ist mit einem Deckel 32 versehen durch
den die zu dosierende Flüssigkeit 31 dem Behälter zugeführt
werden kann, wobei die Flüssigkeit so ziemlich alles sein kann
- wie etwa Bohnerwachs oder Lack - abhängig von dem Aufbau des
Behälter 30 und der Vorrichtung 10. In dem in Figur 1 gezeigten
Ausführungsbeispiel enthält der Behälter 30 Bohnerwachs.
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Ein Flüssigkeitsschlauch 33 ist mit dem Boden des Behälters 30
mittels einer Dichtung 38 verbunden, wobei die zu dosierende
Flüssigkeit 31 durch diesen Schlauch durch das Gehäuse 18
hindurch zum Anwendungsort, z.B. dem Boden, durch z.B. die
Verteilereinrichtung 20, geführt wird. Die Verteilereinrichtung 20
ist mit dem Wellenteil 11 durch ein Verbindungsstück 25
verbunden, und daher kann die Verteilereinrichtung je nach der
beabsichtigten Anwendung gewechselt werden. Da in dem
Ausführungsbeispiel aus Figur 1 der Behälter 30 flüssiges Bohnerwachs
enthält, umfaßt die Verteilereinrichtung 20, die zum Verteilen von
Bohnerwachs geeignet ist, einen Schwamm 23, der Leitungen 24
zum Dosieren des flüssigen Wachses an den Verteilerschwamm
aufweist.
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Ein Schlauch, d.h. ein Luftschlauch 34, ist ebenfalls mit dem
oberen Teil des Behälters durch eine Dichtung 39 verbunden,
wobei am Ende des Schlauches ein Luftventil 14 bereitgestellt
ist. Der Luftschlauch 34 ist innerhalb des Rohres 11, das das
Wellenteil bildet, zum Kopfende der Welle 11 geführt. Das
Luftventil 14 ist in dem Griff 13 angeordnet, so daß der
Luftschlauch
34 mittels des Luftventils 14 auf einfache Weise
geöffnet und geschlossen werden kann. Daher kommt das Ventil 14,
das die Dosierung der Flüssigkeit reguliert, niemals direkt mit
der zu dosierenden Flüssigkeit 31 in Kontakt. Der Aufbau des
Luftventils wird anhand der Figuren 2 - 4 genauer beschrieben.
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Der Flüssigkeitsschlauch 33 und der Luftschlauch 34, die, wie
in Figur 1 gezeigt, mit dem Behälter 30 verbunden sind, sind
aus einem flexiblen Kunststoffschlauch gefertigt, wodurch ihre
Montage erleichtert wird. Daher kann beispielsweise das
Luftventil 14 einfach so arbeiten, daß der Schlauch 34 abgeflacht
wird, wenn das Ventil geschlossen wird. Auf ähnliche Weise kann
das Ende 26 des Flüssigkeitsschlauches 33 direkt aus der
Vorrichtung 10 geführt sein und, sofern erforderlich, durch
Abflachen des Schlauches verschlossen werden. Bezugnehmend auf Figur
1 kann das Ende 26 des Flüssigkeitsschlauches 33 zur Seite in
die Raste 19 an der Seite des Gehäuses 18 gedreht werden. Diese
Stellung des Flüssigkeitsschlauches wird in Figur 1 durch das
Bezugszeichen 28 bezeichnet. In dieser Stellung wird der
flexible Kunststoffschlauch 33 abgeflacht und der
Flüssigkeitsschlauch schließt. Diese Maßnahme ist beispielsweise dann
erforderlich, wenn der Deckel 32 des Flüssigkeitsbehälters 30 zur
Zuführung von Flüssigkeit 31 geöffnet wird. Alternativ kann das
Ende 26 des Flüssigkeitsschlauches 33 innerhalb des Wellenteils
11 geführt sein, was durch das Bezugszeichen 27 bezeichnet ist,
woraufhin Flüssigkeit 31 der Verteilereinrichtung 20 zugeführt
wird.
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Das Hauptbetriebsprinzip der Vorrichtung in bezug auf Figur 1
besteht darin, daß, wenn Luft in den Behälter 30 durch den
Luftschlauch 34 eingelassen wird, eine entsprechende Menge
Flüssigkeit 31 aus dem Behälter durch den Flüssigkeitsschlauch
33 entnommen wird und durch ihr eigenes Gewicht abwärts zur
Verteilereinrichtung 20 fließt. Es ist offensichtlich, daß
Flüssigkeit 31 dazu neigt, aus dem Behälter zu fließen, sie
jedoch nicht ausgelassen wird, bevor sie durch eine gleiche
Menge Luft ersetzt wird.
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In der Praxis wurde gefunden, daß eine Dosiervorrichtung 10,
wenn sie in einer so einfachen Form verwirklicht ist, nicht
genau arbeitet. Nur durch das Luftventil 14 wird tatsächlich
der bedeutende Vorteil erreicht, daß die zu dosierende
Flüssigkeit 31 niemals mit dem Regulierungsventil 14 in Kontakt kommt
und das Ventil 14 daher nicht verstopft werden kann. Eine
genaue Dosierung wird dadurch jedoch nicht erreicht, und daher
kann etwas Flüssigkeit 31 zur falschen Zeit fließen. Dies ist
deshalb der Fall, da in manchen Situationen Luft in den
Behälter 30 auch durch den Flüssigkeitsschlauch 33 eindringen
kann. Als Folge davon kann Flüssigkeit 31 aus dem Behälter
entlassen werden, auch wenn dies nicht erwünscht ist.
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Es ist außerdem wesentlich für die erfindungsgemäße
Dosiervorrichtung 10, daß zwei Luft/Hydraulik-Schließeinrichtungen in
dern Flüssigkeitsschlauch 33 durch Biegen des röhrenartigen
Flüssigkeitsschlauches in zwei Schleifen 35 und 36 ausgeforrnt
sind. Es wurde gefunden, daß sich, wenn das Ventil 14 des
Luftschlauchs 34 geschlossen ist, das Flüssigkeitsniveau in dem
Flüssigkeitsschlauch 33 ungefähr in der Mitte zwischen den
Schleifen 35 und 36, d.h. am Punkt 37 in Figur 1, einpendelt.
Gleichzeitig wird der Flüssigkeitsstrom in dem Schlauch 34
exakt gestoppt. Auch wenn die Vorrichtung gekippt oder geschwenkt
wird, kann keine Luft von unten durch den Flüssigkeitsschlauch
33 in den Behälter 30 aufgrund der durch die Schleifen 35 und
36 geformten Luft/Hydraulik-Schließeinrichtung eindringen.
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In dem Beispiel sind der Flüssigkeitsschlauch 33 und der
Luftschlauch 34 aus einem flexiblen Kunststoffschlauch und das
Wellenteil 11 ist ein hohles Metallrohr. Es ist einfach, die
erforderlichen Schleifen 35 und 36 aus dem Kunststoffschlauch zu
biegen und die Schläuche mit den Schleifen können in dem
Gehäuse 18, das ein Teil der Vorrichtung 10 ist, untergebracht
werden. Der Luftschlauch 34 ist durch das röhrenähnliche
Wellenteil 11 in das Ventil 14 innerhalb des Griffs 13 geführt. Das
Ventil 14 kann eine einfache Klemme sein, die den
Kunststoffschlauch zusammenpreßt, in den Figuren 2 - 4 ist jedoch eine
andere Ausführungsform des Ventils gezeigt.
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Figur 2 zeigt einen Querschnitt eines Ausführungsbeispiels des
Ventils 14 des Luftschlauches 34 in geschlossener Stellung. Die
Figur zeigt, daß das Ende des Luftschlauches 34, der aus einem
flexiblen Kunststoffschlauch gefertigt ist, in das Ventil 14
geführt ist, wobei das Schließen des Ventus durch Abflachen
des Luftschlauches 34 erreicht wird. Zum Abflachen des
Schlauches umfaßt das Ventil eine Rolle 41, die den aus einem
flexiblen Kunststoffschlauch gefertigten Luftschlauch 34 gegen
eine Stoppeinrichtung 42 preßt. Die Stoppeinrichtung 42 kann
beispielsweise aus Gummi sein, um eine ausreichende Druckkraft
zwischen der Rolle 41 und der Stoppeinrichtung 41 zu erreichen,
um den Schlauch abzuflachen und luftdicht zu verschließen.
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Das Ventil 14 wird so geöffnet, daß die Druckkraft auf den
Luftschlauch 34, zwischen Rolle 41 und Stoppeinrichtung 42,
verringert wird, woraufhin sich der abgeflachte Luftschlauch
34, aus flexiblen Kunststoffschlauch, öffnet. Dann tritt Luft
durch den Schlauch 34 in den Flüssigkeitsbehälter 30 ein, wie
in Figur 1 gezeigt, und eine entsprechende Menge Flüssigkeit
wird aus dem Behälter entlassen. Die Öffnungsfunktion des
Ventils 14 wird noch genauer anhand der Figuren 3 und 4
beschrieben.
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Bei dem Ventil 14 aus Figur 2 wird die Druckkraft zwischen
Rolle 41 und Stoppeinrichtung 42 so geregelt, daß die Rolle 41 in
Richtung der Welle 11 bewegt wird. Der Bolzen 44 der Rolle 41
ist in einer Rille 45 angeordnet, so daß sich die Rolle nur so
bewegen kann, wie sie durch die Rille 45 geführt ist. Die Rolle
41 wird durch einen Druckknopf 15 bewegt, der über die Stange
43 mit der Rolle 41 verbunden ist. Die Feder 17 ist ebenfalls
zwischen ihnen angeordnet, wobei die Feder den Druckknopf oben
und das Ventil 14 geschlossen in der in Figur 2 gezeigten
Stellung hält, sofern der Druckknopf 15 nicht gedrückt wird.
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In Figur 3 wird der Druckknopf 15 nach unten gedrückt, um das
Ventil 14 zu öffnen, wodurch die Rolle 41 veranlaßt wird sich,
angetrieben von der Stange 43, in Richtung der Rille 45 zu
bewegen. Die Figur zeigt, daß in dieser Phase die Rolle 41 immer
noch gegen die Stoppeinrichtung 42 gepreßt ist, und der
Luftschlauch 34, aus flexiblem Kunststoffschlauch, zwischen der
Rolle 41 und der Stoppeinrichtung 42 gepreßt ist. Als Folge
davon rollt die Rolle 41 entlang der Oberfläche des Schlauchs
34 und drückt dabei die in ihm vorhandene Luft 46 vor sich her.
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Die Funktionsweise des in Figur 3 gezeigten Ventils 14 kann so
beschrieben werden, daß, wenn die Rolle 41 entlang der
Oberfläche des Luftschlauches 34 rollt, eine Druckwelle innerhalb des
Schlauches gebildet wird, wobei dieser Druck die Flüssigkeit 31
in dem Behälter 30 veranlaßt, sich zu bewegen und gleichzeitig
alle Blockierungen in dem Flüssigkeitsschlauch 33 öffnet. Wenn
das Ventil 14 geschlossen wird, arbeitet die Rolle 41 genau auf
die gleiche Weise, nur umgekehrt. In der Schließphase
verursacht die Aufwärtsbewegung der Rolle 41 eine Saugkraft in dem
röhrenähnlichen Luftschlauch 34, wodurch der Flüssigkeitsstrom
in dem Flüssigkeitsschlauch 33 effizient gestoppt wird.
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Figur 4 zeigt die Phase nach der in Figur 3 gezeigten
Situation, in der der Druckknopf 15 des Ventus 14 nach unten
gedrückt und das Ventil 14 des Luftschlauches 34 vollständig
geöffnet ist. Die Rolle 41 hat sich dann in der Rille 45 bewegt,
so daß der Schlauch 34 nicht mehr zwischen der Rolle 41 und der
Stoppeinrichtung 42 gepreßt ist. In dieser Situation kann Luft
ungehindert in den Behälter 30 eintreten, was die Flüssigkeit
31 veranlaßt, aufgrund ihres eigenen Gewichtes aus dem Behälter
30 zu fließen. Die durch den Luftschlauch 34 in den Behälter 30
strömende Luft füllt den Raum der entlassenen Flüssigkeit und
gleich das Vakuum, das sich sonst in dem Behälter bilden würde,
aus.
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Wenn der Druckknopf 15 nicht mehr gedrückt wird, bewegt die
Feder 17 den Knopf 15 wieder nach oben und das Ventil 14
schließt sich. Wenn das Einströmen von Luft in den Behälter 30
durch Schließen des Ventils 14 verhindert wird, wird auch das
Ausströmen der Flüssigkeit 31 in den Flüssigkeitsschlauch 33
und aus dem Behälter 30 gestoppt.
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Die Flüssigkeit die dazu neigt, aus dem Behälter 30 in den
Flüssigkeitsschlauch 33 zu fließen, kann jedoch in dem Behälter
ein Vakuum erzeugen, insbesondere wenn weiche
Kunststoffbehälter verwendet werden, wobei das Vakuum dazu führen kann, daß
die Wände des Behälters 30 nach innen gezogen werden und Luft
durch den Flüssigkeitsschlauch 33 in den Behälter gesaugt wird.
Es wäre dann möglich, daß noch etwas Flüssigkeit 31 in den
Flüssigkeitsschlauch 33 fließen kann. Es geht darum, diese
Situation zu vermeiden und das Funktionieren der Vorrichtung zu
gewährleisten, indem der Flüssigkeitsschlauch 33, der aus einem
flexiblen Kunststoffschlauch gefertigt ist, so gebogen wird,
daß zwei Schleifen 35 und 36 ausgeformt sind, wodurch zwei
Luft/Hydraulik-Schließeinrichtungen gebildet werden.
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Wenn das Einströmen von Luft in den Behälter 30 durch Schließen
des Ventils 14 verhindert wird, bricht die beständige
Flüssigkeitssäule in dem Flüssigkeitsschlauch 33 zusammen und das
Flüssigkeitsniveau pendelt sich irgendwo in der Mitte zwischen
den Schleifen 35 und 36 ein, je nach den Eigenschaften der
verwendeten Flüssigkeit. Die oberen Teile der Schleifen 35 und 36
sind aufgrund des Vakuumeffekts im System mit Luft gefüllt.
Sobald sich die Druckverhältnisse ausgeglichen haben, wird das
Ausströmen der Flüssigkeit 31 in den Flüssigkeitsschlauch 33
gestoppt.
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Für Fachleute ist es offensichtlich, daß die verschiedenen
Ausführungsbeispiele der Erfindung innerhalb des Rahmens der
folgenden Ansprüche abgewandelt werden können. Der wesentliche
Aspekt der Erfindung besteht jedoch darin, daß ein luftdichter
Flüssigkeitsbehälter bereitgestellt wird, aus dem Flüssigkeit
durch Einlassen einer entsprechenden Menge Luft in
Flüssigkeitsbehälter mittels eines Luftventils dosiert wird. Daher
kommt das Luftregulierungsventil niemals mit der zu dosierenden
Flüssigkeit in Kontakt und kann deshalb nicht durch die
Flüssigkeit verstopft werden.