DE69426645T2 - System zum Dosieren von pulverförmigen Stoffen - Google Patents

System zum Dosieren von pulverförmigen Stoffen

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zum Dosieren von pulverförmigen Produkten, insbesondere von wasserlöslichen Pulvern.
  • Es sind bereits Systeme zur Abgabe von Produkten in Granulatform bekannt, wie beispielsweise die Vorrichtung, die Gegenstand des US-Patents 4.724.984 ist. Dieses System weist jedoch verschiedene Nachteile auf, und zwar insbesondere den, dass es sich dabei um eine Lösung für die Produktabgabe handelt, bei der es im eigentlichen Sinne keine vollständige Verschließung des Systems gibt, so dass einerseits keine vollständige Hygiene gewährleistet werden kann und andererseits nicht ganz ausgeschlossen ist, dass Produktpartikel auf den Wänden liegen bleiben und nicht abgegeben werden.
  • Das Patent DE 39 13 401 betrifft ebenfalls ein System zum Dosieren eines Futterprodukts, das in Tierfuttertrögen abgegeben wird. Diese Vorrichtung weist keinen Körper zur Aufnahme des Produkts mit einer sich verjüngenden Form auf, sondern ein Rohr mit einem auf der ganzen Länge gleichbleibenden Durchmesser. Andererseits ist das Dosiersystem ein einfacher stopfenförmiger Schieber mit auf seiner ganzen Länge gleichbleibendem Durchmesser, und das Hebelsystem ist mit dem Schieber fest verbunden und bildet keinen Teil für sich. Der Nachteil dieses Systems besteht darin, dass es für grobe Produktdosierungen und nicht für Feindosierungen vorgesehen ist und dass es das Liegenbleiben von Produkt auf den Außenwänden nicht vollständig ausschließt.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung gewährleistet eine regelmäßige Dosierung, was zu einer optimalen Qualität des hergestellten Getränks führt. Ziel der Erfindung ist es außerdem, ein Dosiersystem zu schaffen, mit dem man eine gute Hygiene der Abgabe gewährleisten kann und jede Schädigung des Produkts dank eines vollständigen Verschlusses des Systems vermeiden kann, wodurch beispielsweise in einem Klima mit hoher relativer Feuchtigkeit jede Schädigung des Produkts vermieden wird. Dieses Problem ist bei allen in Wasser löslichen Produkten wie löslichem Kaffee besonders kritisch. Man muss deshalb über ein wirklich dichtes Dosiersystem verfügen, das einen vollkommenen Schutz des abzugebenden Produkts gegen Wasserdampf bietet und seine einwandfreie Qualität während einer langen Zeit gewährleistet.
  • Die Erfindung betrifft ein System zum Dosieren eines pulverförmigen Produkts, umfassend:
  • - einen Körper zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts, der in seinem oberen Teil einen Trichter aufweist, der nach unten durch zwei Dosierkammern und einen Ablaufstutzen mit kleineren Abmessungen als der Trichter verlängert ist, wobei die Dosierkammern einen bezüglich des Ablaufstutzens ausgeweiteten Teil bilden,
  • - einen Dosierschieber, der dafür ausgelegt ist, sich in dem Ablaufstutzen zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung zu verschieben, und folgendes besitzt: eine auf Höhe des Trichters befindliche Aufnahme zum Zusammenwirken mit einem Betätigungssystem, ein Verbindungsteil, das die Aufnahme mit einem Absperrorgan verbindet, dessen Querschnitt im wesentlichen dem des Ablaufstutzens entspricht, und einen Verschlussstopfen mit kleinerem Querschnitt als das Absperrorgan, wobei das Absperrorgan in der geöffneten Stellung des Dosierschiebers den Durchgang zwischen dem Trichter und den Dosierkammern verschließt, das Produkt aus diesen Kammern freigibt und den Ablaufstutzen öffnet und in der geschlossenen Stellung des Dosierschiebers den Durchgang zwischen dem Trichter und den Dosierkammern freigibt und den Ablaufstutzen dicht verschließt, so dass das Produkt die Dosierkammern wieder füllt, und
  • - ein Betätigungssystem, das auf Höhe des Trichters des Aufnahmekörpers angeordnet ist und einen äußeren Hebel und einen inneren Hebel aufweist, die um eine gemeinsame Achse drehbar montiert sind, wobei der innere Hebel mit der Aufnahme (36) des Dosierschiebers zusammenwirkt.
  • Der Ablaufstutzen kann von quadratischer, rechteckiger oder runder Form sein. Der Körper zur Aufnahme des Produkts kann aus zwei Teilen bestehen, so dass es möglich ist, ihn zusammenzubauen, zu zerlegen und zu reinigen.
  • Bei diesem System ist lediglich der Körper zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts mit diesem abzugebenden Produkt zu füllen und dann das Betätigungssystem durch Einwirkung auf den äußeren Hebel manuell zu betätigen, so dass der Dosierschieber die Dosierkammer öffnet und dadurch die Dose von pulverförmigem Produkt direkt in eine Tasse oder einen Becher abgibt, die bzw. der direkt unter der Austrittsöffnung des Ablaufstutzens angeordnet ist. Dem Pulver ist dann nur noch die entsprechende Menge heißen oder kalten Wassers hinzuzufügen.
  • Wie bereits erwähnt wurde, ist es wichtig, dass das pulverförmige Produkt von der umgebenden Atmosphäre isoliert ist. Aus diesem Grund besitzt der Körper zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts einen Deckel, der den Körper oben dicht abschließen kann.
  • Das erfindungsgemäße Dosiersystem gestattet die Dosierung jeder Art von wasserlöslichem Pulver, insbesondere von löslichem Kaffee, Zucker und löslichem Tee. Das System ist zum Einsatz in jedem Teil der Welt besonders geeignet, in dem ein Klima mit hoher relativer Feuchtigkeit herrscht: mit ihm kann jedes vorzeitige Feuchtwerden des Pulvers vermieden werden.
  • Der einzige Bereich, in dem das System mit der umgebenden Atmosphäre in Kontakt ist, ist die Austrittsöffnung des Ablaufstutzens. Dieser Austritt ist durch den Verschlussstopfen verschlossen. Dies ist die einzige Stelle, an der eine Blockierung des Systems auftreten könnte. Dieses Problem wird durch eine besondere Geometrie des inneren Hebels gelöst, durch die die Auszugskraft zu Beginn der vertikalen Translationsbewegung des Dosierschiebers mit 8 multipliziert wird, für den Fall, dass tatsächlich eine Verklebung des Verschlussstopfens am Umfang der Austrittsöffnung des Stutzens stattgefunden hat.
  • In der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind vorzugsweise zwei Dosierkammern vorgesehen, die bezüglich der Symmetrieebene des Ablaufstutzens symmetrisch angeordnet sind. Vorzugsweise sind Dosierkammern mit unterschiedlichem Volumen vorgesehen, um die Dosierung zwischen Volumen von im wesentlichen 4 bis 20 ml variieren zu können, was einem Gewicht von 1,5 bis 4,5 g entspricht.
  • Wenn der Dosierschieber bewegt wird, um die Dosierkammer bzw. -kammern zu öffnen, damit das Produkt frei ausfließen kann, muß der Verschlussstopfen einen kleineren Querschnitt als das Absperrorgan haben. Man wählt einen Querschnitt des Verschlussstopfens, der etwa die Hälfte des Querschnitts des Absperrorgans beträgt. Man sieht vorzugsweise einen Verschlussstopfen mit einem kreisförmigen Querschnitt vor, während der des Absperrorgans quadratisch oder rechteckig ist. Bei dem Verschlussstopfen sieht man einen Durchmesser zwischen 10 und 40 mm, vorzugsweise 20 mm, vor.
  • Damit die dosierte Menge auch korrekt in die Tasse bzw. in den Becher fällt, ist in Nähe der Austrittsöffnung des Ablaufstutzens ein Zentrieranschlag vorgesehen. Dieser hat beispielsweise die Form von zwei parallelen vertikalen Stangen.
  • Man hat ferner festgestellt, dass es zum Gewährleisten einer höheren Genauigkeit der Dosierung vorzuziehen ist, im Trichter eine Wand vorzusehen, so dass vermieden wird, dass die ganze pulverförmige Produktmasse auf dem Dosierschieber liegen bleibt. Diese Wand ist so angeordnet, dass sie den Dosierschieber abdeckt.
  • Wenn das System in geschlossener Stellung ist, müssen die Dosierkammern sich direkt über dem Absperrorgan befinden; entsprechend wird eine Höhe des Ablaufstutzens gewählt, die im wesentlichen der des Absperrorgans und des Verschlussstopfens entspricht.
  • Das erfindungsgemäße Dosiersystem kann entweder mit Füßen vorgesehen sein, um es auf einen Tisch oder eine Theke stellen zu können, wobei die Form der Füße so gewählt ist, dass sie gleichzeitig einen Zentrieranschlag bilden, oder das Dosiersystem wird an der Wand befestigt.
  • Wenn eine Dosierung von mehreren verschiedenen Typen von Kaffee, Zucker oder Tee vorgenommen werden soll, kann man mehrere Dosiersysteme zur Bildung einer Dosiereinheit zusammenfassen.
  • Wie bereits erwähnt wurde, müssen mit Hilfe des Systems zur Betätigung des Dosierschiebers manchmal die beiden erwähnten Teile, nämlich der Verschlusstopfen und der Ablaufstutzen, voneinander gelöst werden können. Man sieht vor, dass der innere und der äußere Hebel voneinander getrennt sind, wobei der äußere Hebel sich frei um seine Drehachse verschwenkt, während der innere Hebel mit dieser Achse fest verbunden ist und sich mit dieser dreht. Da der äußere Hebel sich frei verschwenkt, versieht man ihn mit einem Stift, so dass der innere Hebel angehoben wird, wenn der äußere Hebel betätigt wird.
  • Dadurch, dass die beiden Hebel voneinander unabhängig sind, wird gewährleistet, dass das pulverförmige Produkt störungsfrei herabfällt. Ferner ist vorgesehen, dass der äußere Hebel mit einer Klinke zusammenwirkt, die eine Verzögerung der Abwärtsbewegung des Dosierschiebers gestattet. Diese Verzögerung stellt sicher, dass das pulverförmige Produkt vollständig heruntergefallen ist.
  • Das erfindungsgemäße System ist, was den Körper zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts und den Dosierschieber anlangt, durch Spritzguss aus transparentem oder opakem Kunststoff hergestellt. Der Dosierschieber kann auch aus Metall bestehen.
  • In der folgenden Beschreibung wird auf die beiliegende Zeichnung Bezug genommen. In dieser Zeichnung zeigen:
  • Fig. 1 eine schematische Darstellung eines auf Füßen ausgeführten Dosiersystems,
  • Fig. 2 eine schematische Darstellung eines an der Wand befestigten Dosiersystems,
  • Fig. 3 einen Schnitt durch das erfindungsgemäße System,
  • Fig. 4 einen Teilschnitt in einer zur Ebene von Fig. 3 senkrechten Ebene,
  • Fig. 5 einen Schnitt nach der Linie A-A von Fig. 3,
  • Fig. 6 einen Schnitt nach der Linie B-B von Fig. 4,
  • Fig. 7 einen dem Schnitt von Fig. 3 entsprechenden Schnitt mit dem Dosierschieber in geöffneter Stellung,
  • Fig. 8 einen dem Schnitt von Fig. 4 entsprechenden Teilschnitt mit dem Dosierschieber in geöffneter Stellung,
  • Fig. 9 einen Schnitt nach der Linie C-C von Fig. 4 und
  • Fig. 10 einen Schnitt nach der Linie D-D von Fig. 8.
  • Das Dosiersystem 30 ist auf Füßen 32 montiert und der vertikale Teil 31 dieser Füße bildet einen Zentrieranschlag für die Dosierung des pulverförmigen Produkts. Der Körper 1 zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts besteht aus einem Trichter 2 und einem Ablaufstutzen 4 sowie aus einem Deckel 5. Das Produkt wird manuell mit Hilfe des äußeren Hebels 12 dosiert.
  • Fig. 2 zeigt dasselbe Dosiersystem wie Fig. 1, wobei dieses jedoch nicht auf einem Tisch oder einer Theke steht, sondern mit Hilfe eines Aufhängungssystems 34 an der Wand 33 aufgehängt ist. In diesem Fall ist hinter dem Ablaufstutzen 4 ein Zentrieranschlag 35 vorgesehen.
  • Wie die folgenden Figuren zeigen, besteht das Dosiersystem 30 aus den folgenden Teilen:
  • - einem Körper 1 mit Trichter 2 und Wand 37 im oberen Teil und zwei Dosierkammern 3 und einem Ablaufstutzen 4 im unteren Teil, wobei der Körper aus zwei Teilen 40 und 41 besteht,
  • - einem Deckel 5 mit einem Dichtring 6 und einem Scharnier 7, der durch einen Haken 8 in seiner geschlossenen Stellung gehalten wird,
  • - einem Dosierschieber 9 mit einer Aufnahme 36, die seine Öffnung durch das Betätigungssystem gestattet, einem Verbindungsteil 38, einem Absperrorgan 10 und einem Verschlussstopfen 11,
  • - einem Betätigungssystem mit einem äußeren Hebel 12 und einem inneren Hebel 13, die beide auf einer gemeinsamen Achse 14 montiert sind, und
  • - einem Stellschieber 15 mit einer Stellschraube 16, die nötigenfalls die Änderung des Volumens der Dosierkammern 3 gestattet.
  • Der Ablaufstutzen 4 hat in Höhe des Absperrorgans 10 eine rechteckige Form und darunter eine runde Form.
  • Das System arbeitet folgendermaßen:
  • In einem ersten Schritt füllt man den Körper 1 mit pulverförmigem Produkt und schließt den Deckel 5. Man stellt das Volumen der Kammer 3 auf die oben genannte Weise ein, worauf das System verwendungsbereit ist.
  • Durch Drücken des Hebels 12 in Richtung des Pfeils X dreht sich der innere Hebel 13 in der Aufnahme 36 und nimmt den Dosierschieber 9 nach oben mit; das Absperrorgan 10 verschließt nun den Durchgang zwischen dem Trichter 2 und den Dosierkammern 3, gibt das Produkt aus diesen Kammern frei und öffnet den Ablaufstutzen 4. Das Produkt fällt in die Tasse 39.
  • Läßt man den Hebel 12 in seiner unteren Stellung los, so bewegt er sich wieder nach oben, da er von der Torsionsfeder 17 beaufschlagt wird. Der Dosierschieber 9 bewegt sich durch sein eigenes Gewicht nach unten, gibt den Durchgang zwischen dem Trichter 2 und den Dosierkammern 3 frei und schließt den Ablaufstutzen 4 dicht ab. Das Produkt füllt wieder die Dosierkammern 3, und der Vorgang kann nun wiederholt werden.
  • Die Arbeitsweise des Systems kann ausführlicher unter Bezugnahme auf die Fig. 9 und 10 beschrieben werden:
  • Der äußere Hebel 12 verschwenkt sich um die Achse 14 und seine Bewegung wird durch die Vorsprünge 18 und 19 begrenzt. Er wird mit der Hand nach unten gedrückt, so dass man auf die oben beschriebene Weise eine Produktdose erhält. Er kehrt unter der Einwirkung der Torsionsfeder 17 wieder in seine Ausgangsstellung nach oben zurück.
  • Der Hebel 13 ist mit der Achse 14 fest verbunden und wird bei der Abwärtsbewegung des äußeren Hebels 12 durch den Stift 20 nach oben mitgenommen. Der innere Hebel 13 nimmt den Dosierschieber 9 nach oben mit, und zwar zuerst über einen kurzen Arm 21: dies ist erforderlich, um den Verschlussstopfen 11 abzulösen, wenn er sich nach längerer Betriebspause des Dosiersystems mit dem Ablaufstutzen 4 verklebt hat.
  • Der Dosierschieber 9, der innere Hebel 13 und die Achse 14 werden in der oberen Stellung durch den Stift 20 und die Klinke 22 zurückgehalten. Der Stift 20 wird freigegeben, wenn der äußere Hebel 12 sich in seine Anfangsstellung zurück nach oben bewegt und die Klinke 22 zurückdrückt. Wenn der Stift 20 freigegeben ist, bewegt sich der Dosierschieber 9 durch sein eigenes Gewicht nach unten und nimmt dabei den inneren Hebel 13 und die Achse 14 mit.
  • Durch das Zurückhalten des Dosierschiebers 9 in der oberen Stellung wird die Öffnungszeit verlängert, wird erreicht, dass das ganze Produkt in die Tasse 39 herabfallen kann und wird ein geregeltes Herunterfallen des Dosierschiebers 9 erreicht, der nun durch den äußeren Hebel 12 nicht gebremst oder zurückgehalten werden kann.
  • Der durch den inneren Hebel 13 betätigte Dosierschieber 9 wird in seiner unteren Stellung durch den Vorsprung 23 angehalten. Der Dosierschieber wird durch zwei seitliche Führungen 24 und 25 geführt, die oben offen sind, was die einfache Abnahme des Dosierschiebers gestattet, indem er nach oben herausgezogen wird, wenn der Deckel 5 offen ist.

Claims (14)

1. System (30) zum Dosieren eines pulverförmigen Produkts, umfassend:
- einen Körper (1) zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts, der in seinem oberen Teil einen Trichter (2) aufweist, der nach unten durch zwei Dosierkammern (3) und einen Ablaufstutzen (4) mit kleineren Abmessungen als der Trichter (2) verlängert ist, wobei die Dosierkammern (3) einen bezüglich des Ablaufstutzens (4) ausgeweiteten Teil bilden,
- einen Dosierschieber (9), der dafür ausgelegt ist, sich in dem Ablaufstutzen (4) zwischen einer geschlossenen Stellung und einer geöffneten Stellung zu verschieben, und folgendes besitzt: eine auf Höhe des Trichters befindliche Aufnahme (36) zum Zusammenwirken mit einem Betätigungssystem, ein Verbindungsteil (38), das die Aufnahme mit einem Absperrorgan (10) verbindet, dessen Querschnitt im wesentlichen dem des Ablaufstutzens (4) entspricht, und einen Verschlussstopfen (11) mit kleinerem Querschnitt als das Absperrorgan (10), wobei das Absperrorgan (10) in der geöffneten Stellung des Dosierschiebers (9) den Durchgang zwischen dem Trichter (2) und den Dosierkammern (3) verschließt, das Produkt aus diesen Kammern freigibt und den Ablaufstutzen (4) öffnet und in der geschlossenen Stellung des Dosierschiebers (9) den Durchgang zwischen dem Trichter (2) und den Dosierkammern (3) freigibt und den Ablaufstutzen (4) dicht verschließt, so dass das Produkt die Dosierkammern (3) wieder füllt, und
- ein Betätigungssystem, das auf Höhe des Trichters des Aufnahmekörpers angeordnet ist und einen äußeren Hebel (12) und einen inneren Hebel (13) aufweist, die um eine gemeinsame Achse (14) drehbar montiert sind, wobei der innere Hebel (13) mit der Aufnahme (36) des Dosierschiebers (9) zusammenwirkt.
2. Dosiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierkammer bzw. -kammern (3) ein verstellbares Volumen von 4 bis 20 ml haben.
3. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zu dosierende pulverförmige Produkt aus löslichem Kaffee, Zucker und löslichem Tee ausgewählt ist.
4. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Verschlussstopfens (11) im wesentlichen die Hälfte des Querschnitts des Absperrorgans (10) beträgt.
5. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass es einen Zentrieranschlag aufweist.
6. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Trichter (2) eine Wand (37) aufweist, so dass vermieden wird, dass die gesamte Masse des pulverförmigen Produkts auf dem Dosierschieber (9) liegen bleibt.
7. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe des Absperrorgans (10) und des Verschlussstopfens (11) im wesentlichen der Höhe des Ablaufstutzens (4) entspricht.
8. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass es mit Füßen versehen ist oder an der Wand befestigt ist.
9. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Systeme für die Dosierung von verschiedenen pulverförmigen Produkten vorgesehen sind.
10. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) zur Aufnahme des zu dosierenden Produkts einen Deckel (5) aufweist, um den Körper oben dicht zu verschließen.
11. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Hebel (12) zwei Anschläge (18, 19) aufweist, die mit einem mit der Achse fest verbundenen Stift (20) zusammenwirken, der das Anheben des inneren Hebels (13) bei der Betätigung des äußeren Hebels (12) gestattet.
12. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der äußere Hebel (12) mit einer Klinke (22) zusammenwirkt, die eine Verzögerung der Abwärtsbewegung des Dosierschiebers (9) gestattet.
13. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Verschlussstopfen (11) einen kreisförmigen Querschnitt hat.
14. Dosiersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (1) zur Aufnahme des Produkts aus zwei Teilen (2, 4) besteht.
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