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Selbsttätig arbeitende Füllvorrichtung für Behälter Die Erfindung
betrifft eine selbsttätig arbeitende Vorrichtung zum Füllen entfernbarer Behälter
mit Wasser oder anderen Flüssigkeiten. Gegenstand der Erfindung ist insbesondere
eine Vorrichtung, die vollständig automatisch arbeitet und zweckmäßig so ausgebildet
ist, daß sie einen Teil eines anderen Einrichtungsgegenstandes, etwa einer zahnärztlichen
Ausstattung bildet, die beispielsweise dazu benutzt wird, um Trinkgläser oder andere
bei soleben Einrichtungen gebräuchliche Behälter zu füllen.
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Erfindungsgemäß ist bei der neuen Vorrichtung weiterhin ein empfindliches
Ventil vorgesehen, welches die Vorrichtung betätigt und auf geringe Krafteinwirkungen,
beispielsweise auf das Gewicht des Trinkglases, anspricht.
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Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung gemäß der Erfindung besteht
darin, daß die Vorrichtung arheitet, ohne daß Wasser nachtropft oder überfließt.
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Diese und weitere Merkmale der Erfindung sowie die gesamte Anordnung
der einzelnen Teile sind nachfolgend ausführlicher beschrieben und dargestellt.
Es zeigt Fig. I eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung, die an dem
Ständer einer zahnärztlichen Einrichtung vorgesehen ist, Fig. 2 eine Draufsicht
auf Fig. I im vergrößerten Maßstab, Fig. 3 eine Seitenansicht der Vorrichtung, und
zwar von rechts auf Fig. I gesehen im vergrößerten Maßstab und teilweise abgebrocheN.
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Fig. 4 eine Draufsicht bzw. einen Schnitt nach den Linien 4a4a durch
Fig. 6,
Fig. 5 einen Schnitt nach den Linien sa~sa durch Fig. 6
zwecks Darstellung der Ventilteile, Fig. 6 einen Schnitt nach den Linien 6a-6a durch
Fig. 4, wobei die Stellung der Teile wiedergegeben ist, wenn der Behälter entfernt
ist, Fig. 7 eine ähnliche Schnittdarstellung wie Fig. 6 im vergrößerten Maßstab,
wobei die Stellung der Teile wiedergegeben ist, wenn der zu füllende Behälter aufgesetzt,
aber noch nicht gefüllt ist, Fig. 8 einen Schnitt nach den Linien 8a-8a durch Fig.
7, wobei Teile der Vorrichtung zum Betätigen des Ventils gezeigt sind, Fig. g eine
ähnliche Schnittdarstellung wie Fig. 7 und 6, wobei die Stellung der Teile gezeigt
ist, nachdem der Behälter gefüllt ist, und Fig. Io einen Schnitt nach den Linien
Ioa-IoO durch Fig. 1 im vergrößerten Maßstab, um die Flüssigkeitsdüse zu zeigen.
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Die erfindungsgemäße Neuerung, die hier nachstehend beschrieben und
dargestellt werden soll, ist als Beispiel gezeigt in ihrer Anwendung zum Füllen
der Trinkgläser, die im allgemeinen bei zahnärztlichen Einrichtungen benötigt werden.
In Fig. I und 2 ist die Säule 15 gezeigt, die den Träger einer solchen zahnärztlichen
Einrichtung bildet. Dieser Ständer trägt einen seitlichen Ansatz I6, an dem ein
Lagerstück I7 mit einem Lager I8 für den schwenkbaren Arm 19 der Speischale 20 sitzt.
Die Teile I6 bis 19 sind hohl und nehmen in sich den Abfluß aus der Schale 20 auf,
wie es bereits in anderen Druckschriften beschrieben ist.
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Auf dem inneren Ende des Schwenkarmes 19 sitzt ein hohler aufrechter
Ständer 2I, der sich in seinem Teil 22 erweitert und mit einem hohlen Fortsatz 23
ausgestattet ist. Auf diesem sitzt ein hohler Hals 24 eines Trägers 25 für das Trinkglas
26 und den automatischen Füllmechanismus, der den Gegenstand der Erfindung bildet.
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Das Gehäuse 25, welches das Trinkglas und den Füllmechanismus aufnimmt,
bildet gemäß Fig. 6 und 7 einen plattenartigen Teil 27, der mit einem Boden 28 versehen
ist, an dem sich der Auslaß 24 und die Seitenwände 29 anschließen. Das Trinkglas
wird von einem runden plattenförmigen Träger 30 im vorderen Ende des Gehäuses 25
aufgenommen, während der rückwärtige Teil des Gehäuses das Kontrollventil für die
Düse der Wasserzuführung aufnimmt. Gleichzeitig liegt in dem hinteren Teil des Gehäuses
25 der Mechanismus, welcher automatisch von dem Trinkglas betätigt wird, um das
Ventil zu steuern. Eine Abdeckung 3I mit Seitenwandungen und einem Deckel 32 überdeckt
diese Teile. Die Wasserleitung für das Trinkglas, das Speibecken und den nicht dargestellten
Speicheljektor besteht aus der üblichen Rohrleitung (nicht gezeigt), die von unten
her durch den Ständer 15 und dessen Teile I6 und I7 eingeführt ist.
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Von dieser Rohrleitung zweigt an dem Lagerteil I7 ein Auslaß 33 ab,
der durch ein Ventil 34 geregelt und mit Hilfe einer Uberwurfmutter 35 mit einem
Anschlußnippel 36 gekuppelt werden kann. Der Anschlußnippel 36 bildet einen Teil
der nach oben gehenden Leitung 37, die an ihrem oberen Ende einen weiteren Nippel
38 trägt. Der Nippel 38 ist drehbar mit einem Einlaß 39 eines nicht weiter dargestellten
Kontrollventils verbunden, das in dem erweiterten Teil 22 am oberen Ende des Armes
2I untergebracht ist. Der Einlaß 39 dieses Kontrollventils wird mittels eines Hahnes
40 geöffnet oder geschlossen. Andererseits hat das'Ventil verschiedene Auslässe,
die nach dem Nippel 41 (Fig. 6) für die Trinkglasfülleinrichtung und nach den nicht
dargestellten Nippeln zum Spülen des Speibeckens und zur Beschickung des Speichelejektors
führen.
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Diese Konstruktion gestattet es, den Arm 19 und seinen aufrecht stehenden
Teil 21 und die damit verbundenen Teile um die vertikale Achse des Lagers 18 zu
drehen, wobei die Verbindung mit der Förderleitung und dem Ablauf im Innern des
Ständers 15 erhalten bleibt.
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Die Zufuhrleitung für das Trinkglas besteht aus einem winkligen Rohr
42 (Fig. 5 und 6), dessen Ende .43 mit Hilfe einer Überwurfmutter 44 an den Fördernippel
4I angeschlossen ist. An dem anderen Ende ist das Rohr 42 an den Einlaß 45 (Fig.
5) angeschlossen, der in dem Gehäuse 25 sitzt und nach der Ventilkammer 46 führt.
Von der oberen Wand der Ventilkammer nach unten reichend ist ein Ventilsitz 47 gebildet,
der mit einem einstellbaren Ventilkopf 48 zusammenarbeitet. Der Kopf 48 ist auf
einen vertikalen Stößel 49 aufgedreht, der sich unter dem Kopf 48 fortsetzt und
hier einen Kolben 50 (Fig. 7) trägt, welcher in einer in der Verschlußschraube 51
sitzenden Führung verschiebbar geführt ist. Beim Aufsetzen oder Abheben des Ventilkopfes
gegenüber dem Ventilsitz 47 geht der Kolben 50 leicht in der Bohrung des Stopfens
51 hin und her, wobei er als Führung und Anschlag für den Ventilstößel dient. Der
Stößel 49 geht mit Zwischenraum durch die Bohrung 52 (Fig. 7) hindurch und wird
außerdem durch eine Stopfbüchse 53 geführt, die den Boden einer Erweiterung des
Durchganges 52 bildet und durch einen Stopfen 54 abdichtend auf ihren Sitz gepreßt
wird. Der Stößel wird durch den nachstehend beschriebenen Kontrollmechanismus hin
und her bewegt.
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Das Ventil 48 kontrolliert den Wasserdurchfluß nach der Bohrung 52,
die den Ventilstößel umgibt und in die Horizontalbohrung 55 (Fig. 6 und 7) einmündet.
Die Bohrung 55 mündet am anderen Ende in eine senkrechte Bohrung 56 ein, an die
das zur Fülldüse führende Steigrohr 57 angeschlossen ist. Die Verbindung des Rohres
57 mit dem Gehäuse 25 wird ferner durch eine Packung 58 und eine darüberliegende
Dichtungsmutter 59 gewährleistet. Das Steigrohr 57 verläuft nach oben und ist nach
vorn abgebogen und endigt in einer Fülldüse, die oberhalb des Trinkglases oder Behälters
liegt, welches auf dem Teller 30 steht. Der Träger für das Glas besteht vorzugsweise
aus einer runden Platte 30, in der Nuten 60 zum Sammeln der Flüssigkeit vorgesehen
sind. Der Teller 30 bildet das vordere Ende eines Hebels 6o, der nahe seinem anderen
Ende angelenkt ist und beispielsweise auf einem Zapfen 62 sitzt, der mit seinen
Enden inden Seitenwandungen des Gehäuses ruht. Das rückwärtige
Ende
des Hebels ist bei 63 über eine Koppelstange 64 mit einem Hebel 66 im Gelenkpunkt
65 verbunden. Das vordere Ende des Hebels 66 ist nach unten abgebogen und bei 67
abgerundet. Mit dem abgebogenen Ende 67 stützt sich der Hebel auf die obere Fläche
des Gehäusebodens 28. Durch eine Bohrung 69 im Hebel 66 ist mit entsprechendem Spiel
eine Schraube 68 hindurchgeführt und in das Gehäuse eingeschraubt. Diese Schraube
dient als Lagerung und Sicherungsschraube für den Ventilmechanismus, indem sie einen
einstellbaren Anschlag für die Platte 30 bildet, wenn diese übermäßig weit nach
unten bewegt wird. Um die an den l Hebeln 6I und 66 wirkenden Kräfte auszugleichen,
ist ein Bolzen 70 vorgesehen, der durch eine Offnung in dem Hebel 66 nach unten
geführt ist und gleichzeitig durch eine entsprechende Öffnung in dem Gehäusel,oden
hindurchläuft. Auf den Bolzen 70 ist eine kändelmutter 72 unter Zwischenschaltung
einer Druckfeder 71 aufgedreht, wobei sich die Feder 71 von unten her gegen den
Boden des Gehäuses anlegt. L)ie Feder 7I ist bestrebt, den Hebel 66 über den Kopf
der Schraube 70 nach unten zu ziehen, so daß auch der Hebel 61 bewegt wird und dieser
an seinem vorderen Ende, an welchem der Glasträger 30 befestigt ist, nach oben geht.
Umgekehrt bewirkt das Gewicht des Glases und sein Inhalt ein Niederdrücken des Trägers
30 und damit ein Zusammenpressen der Feder 7I entsprechend ihrer mit der Mutter
72 eingestellten Spannung. Es ist hieraus ersichtlich, daß der Behälterträger und
das vordere Ende des Hebels 6I bei Belastung niedergedrückt werden, wobei das rückwärtige
Ende des Hebels 6I und der damit verbundene Hehel 66 nach oben gehen, d. h. das
vordere Ende des Hebels 6I und der Hebel 66 bewegen sich in entgegengesetzten Richtungen
aufeinander zu.
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Wird der Behälter von dem Träger 30 weggenommen, so bewegen sich
die Hebel wieder in entgegengesetzter Richtung, aber voneinander weg, und zwar unter
der Wirkung der Feder 7I. Diese Hebelhesvegungen werden dazu benutzt, die Belegung
des Ventilkopfes 48 zum Ventilsitz 47 und von ihm weg zu bewirken, und zwar durch
die Einrichtungen, die nun beschrieben werden sollen.
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Der Ventilstößel 49 hat nach oben hin einen Fortsatz, der lose durch
Öffnungen in den Hebeln 61 und 66 hindurchgeführt ist, wie es in den Fig. 7 und
8 gezeigt ist. Dieser Teil des Ventilstößels ist mit einem Gewinde versehen und
trägt oberhalb des l lehels 66 eine Futter 73, die abgeschrägt ist und eine messerartige
Unterkante 74 bildet, die mit einer entsprechenden flachen Lagerfläche 75 am Boden
einer Aussparung in dem Hebel 76 zusammenarl)eitet. Diese Lagerfläche liegt oberhalb
der Öffnung, durch welche der Ventilstößel 49 hindurchgeht. Die Mutter 73 wird in
ihrer eingestellten Lage durch eine Sicherungsmutter 76 gesichert.
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Die Berührungsteile 74 und 75 bilden ein Lager zwischen dem Hebel
66 und dem Ventilstößelqg in der Weise, daß die Bewegung des Hebels auf den Stößel
übertragen wird. Oberhalb des Hebels trägt der Ventilstößel 49 eine ähnliche Mutter
77, die ebenfalls mit einer messerartigen Kante versehen ist und mit dieser in einer
ähnlichen Lagerpfanne 75 ruht, wie sie in dem Hebel 66 vorgesehen ist. Die Lagermutter
77 wird durch eine Sicherungsmutter 78 gesichert. Zwischen der Unterseite des Hebels
61 und einer einstellbaren Mutter 79 auf dem Ventilstößel 49 sitzt eine Druckfeder
8o, welche ein nachgiebiges Öffnen des Ventils bewirkt, wenn ein Behälter auf die
Platte 30 aufgesetzt wird. Die Feder 7I bildet den notwendigen Gegendruck zum Schließen
des Ventils, sobaLd der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 70 bis zu der gewünschten
Höhe gestiegen ist.
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Wenn der Behälter oder das Glas von dem Träger 30 weggenommen wird,
werden die Hebel 61 und 66 hauptsächlich durch die Feder 7I in die Stellung gemäß
Fig. 6 übergeführt, in der der obere Hebel 61 gegen die obere Mutter 77 trifft,
wodurch der Ventilstößel 49 hochgezogen und das Ventil geschlossen wird. Wenn ein
leeres Glas auf den Träger gesetzt wird, so gelangt der Mechanismus in eine Mittelstellung,
die in Fig. 7 gezeigt ist. In dieser wirkt der Hebel 61 durch die Feder 80 nach
unten, was bewirkt, daß der Ventilstößel 49 sich nach unten verschiebt und das Ventil
öffnet. Der Hebel 66 wird in dieser Stellung der Teile angehoben, so daß er von
unten her gegen die untere Mutter 73 drückt. Bei Öffnen des Ventils fließt das Wasser
aus der Ventilkammer durch die Bohrungen 52 und 55 über die Leitung 57 nach der
Düse, um das Glas zu füllen. Das steigende Gewicht des Glases mit seinem Inhalt
führt zu einer weiteren Abwärtsbewegung des vorderen Hebelendes 6I und zur Aufwärtsbewegung
seines rückwärtigen Endes und damit zur Aufwärtsbewegung des Hebels 66, der die
Mutter 73 anhebt, um schließlich den Ventilkopf gegen seinen Sitz zu drücken, wodurch
der weitere Wasserdurchfluß unterbrochen wird, wenn das Wasser in dem Glas die gewünschte
Höhe erreicht hat. Die Feder 7I gleicht den größten Teil des Gewichtes des Trägers
30 und des Behälters 26 aus. Die Feder 80 dagegen wird durch das Gewicht des Wassers
zusammengedrückt, wobei das Wassergewicht auch die Feder 7I noch weiter zusammendrückt.
Durch Drehen der Rändelmutter 72 kann entsprechend der einzufüllenden Wassermenge
die Kontrolleinrichtung eingestellt werden.
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Wie bereits vorher gesagt wurde, bewirkt die Abwärtsbewegung des
Trägers 30 unter dem Gewicht des Glases und seines Inhaltes eine Bewegung der Hebel
6r und 66 in entgegengesetzter Richtung, und zwar aufeinander zu, wobei auch der
Ventilkopf gegen seinen Sitz bewegt wird, und zwar um zunächst das Ventil zu öffnen
und später zu schließen.
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Wenn der Behälter weggenommen wird, bewirkt die Aufwärtsbewegung des
Trägers eine Bewegung der Hebel durch dieselben Stellungen hindurch, aber in umgekehrter
Richtung. Währenddessen wird das Ventil nur kurzzeitig geöffnet, weil der Träger
durch die Feder 7I schnell angehoben wird. Es sind aus diesem Grunde die noch später
zu beschreiSbenden Einrichtungen vorgesehen, die dazu dienen, um
das
Wasser in der Düse während solcher kurzzeitigen Ventilöffnungen zurückzuhalten.
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Die Förderleitung 57 endigt in einer Düse, die in Fig. Io dargestellt
ist und aus einem zylindrischen Düsenkörper 8i gebildet ist. Das vordere Ende der
Leitung 57 ist vorzugsweise in seinem Austrittsquerschnitt bei 82 verengt, wobei
dieser Auslaß 82 noch durch eine einstellbare Schraube 83 etwa nach der Art einesNadelventil:s
veränderbar ist, so daß das Fördervolumen genau eingestellt werden kann. Der Düsenkörper
8I trägt in seinem Innern einen konzentrischen Dom 84, der geringeren Durchmesser
als der Düsenkörper aufweist, so daß ein freier Raum 85 gebildet ist, in den das
Rohr 57 mündet. Der Dom 84 ist auf dem Boden des Düsenkörpers gebildet und in dessen
Nähe mit mehreren nach unten gerichteten Durchgängen 86 versehen, die eine Verbindung
zwischen der Kammer 85 und dem Innern des Domes herstellen. In dem Boden des Domes
sitzt eine nach oben vorstehende utid nach unten reichende Auslaßdüse 87, wobei
das obere Ende des Auslasses 87 im Innern des Domes in Abstand oberhalb des Bodens
desselben endigt.
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In dem Oberteil des Gehäuses 8I sitzt ein Steigrohr 88, auf dessen
oberes, mit einem Gewinde versehenes Ende eine Kappe 89 aufgedreht ist, die mit
Auslaßöffnungen go versehen ist. Durch Verstellen dieser Kappe wird das Gehäuse
der Düse mit der Atmosphäre entweder in Verbindung gebracht oder gegen sie abgedichtet,
um die Abgabe des Wassers unter Druck zu verhindern.
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Die oben beschriebene Konstruktion gestattet, durch das Losschrauben
der Kappe 89 das Gehäuse zu belüften. Das im Düsenkörper 8I befindliche Wasser fließt
durch Schwerkraftwirkung durch die Kammer 85, die Öffnungen 86 und durch den Dom
bis zum oberen Ende des Rohres 87 und dann nach dem unterstehenden Behälter. Es
steigt im Gehäuse und im Dom etwa bis zu der Höhe des oberen Rohrendes 87. Wenn
das Kontrollventil 48 durch die Füllung des Behälters geschlossen wird, so wirkt
die Rohrleitung 87 saugend, wodurch der Flüssigkeitsspiegel in der Kammer 85 gesenkt
wird, bis Luft durch die Öffnungen86 hindurchströmt.
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Der Flüssigkeitsspiegel steht dann etwa in Höhe der Linien, und die
Saugwirkung wird unterbrochen. Der Düsenkörper bleibt infolgedessen teilweise entleert.
Wenn dann das Kontrollventil beim Wegnehmen des Behälters kurzzeitig geöffnet wird,
so ist das dabei geförderte Wasser noch nicht ausreichend, um das Düsengehäuse bis
über das obere Ende der Rohrleitun 87 zu füllen. Das Wasser verbleibt in der Düse,
wodurch ein unerwünschtes Tropfen der Düse und Benässen des Behälterträgers vermieden
wird. Dieser ist jedoch in den Sammelrinnen mit Öffnungen 92 versehen, durch welche
das sich etwa ansammelnde Wasser nach unten in das Gehäuse 25 und in dessen Auslaß
24 geleitet wird.
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Das Düsenrohr 87 ist mit einem verdickten Ende ausgestattet, um,
wenn es erwünscht ist, einen Schlauch anschließen zu können, mit welchem dann Wasser
unter Druck weggefördert werden kann.
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In diesem Falle wird die Kappe 89 nach unten gedreht, um die Lufteintrittsöffnungen
go abzuschließen.
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Die Wirkungsweise der Vorrichtung geht bereits aus der Beschreibung
ihrer Konstruktion hervor.
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Der Ventilkopf 48 schließt das Zulaufventil, wenn kein Glas auf den
Träger 30 aufgebracht ist. Das Gewicht des aufgesetzten Glases öffnet dann automatisch
das Ventil, um den Wasserdurchfluß einzuleiten. Das Ventil bleibt so lange offen,
bis das Glas eine vorherbestimmte Wassermenge aufgenommen hat, die den Glasträger
bis zu dem Punkt gesenkt hat, an dem das Ventil sich wieder schließt.
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Wenn das Glas entfernt wird, kehren die einzelnen Teile in ihre Ausgangsstellung
zurück, wobei eine geringe Wassermenge während der Rückbewegung der Teile durchfließt,
aber in der Austrittsdüse aufgefangen wird.
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Bei der Vorrichtung werden Hebel verwendet, die so angeordnet und
miteinander verbunden sind, daß die Kräfte, die durch das Gewicht des Trinkglases
und dessen Inhalt ausgeübt werden, um ein Mehrfaches gesteigert werden, so daß genügend
Kraft erzeugt wird, um die Reibung der Teile zu überwinden und den Mechanismus und
das Ventil zu betätigen. Die Mutter 72 zum Regulieren der Feder 7I ist leicht von
außen her zu erreichen. Der Durchfluß der Flüssigkeit wird durch ein einziges Ventil
überwacht, dessen Wirkung genau einstellbar ist. Bei der Bedienung der Vorrichtung
wird ein Tropfen oder Verspritzen des Wassers vermieden. Die Wasserabgabe ist vollkommen
automatisch, wenn ein Behälter aufgesetzt wird.
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Es mag dabei gesagt sein, daß hier nur eine besonders vorteilhafte
Ausführungsform der Erfindung dargestellt und beschrieben wurde, ohne daß die Erfindung
hierauf beschränkt werden soll. Es können vielmehr noch die verschiedensten Änderungen
in der Konstruktion und Anordnung der einzelnen Teile getroffen werden, ohne daß
an dem Sinn der Erfindung und dem Rahmen derselben etwas geändert wird.
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PATENTANSPROCHE: I. Selbsttätig arbeitende Füllvorrichtung für Behälter
mit einem in einem Gehäuse gelagerten Träger für den Flüssigkeitsbehälter und einer
darüber angeordneten Fülldüse, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (30) für den
Behälter von einem waageähnlichen Hebelmechanismus (61, 66) gehalten ist, der mit
einem den Durchfluß der Flüssigkeit nach der Fülldüse (8I) regelnden Ventil (48)
derart verbunden ist, daß in der Ruhestellung der Vorrichtung die Flüssigkeitsleitung
(57) abgesperrt, dagegen beim Aufsetzen eines Flüssigkeitsbehälters auf den Träger
durch das Behältergewicht eine Freigabe des Flüssigkeitsdurchflusses und nach Füllung
des Behälters durch das erhöhte Gewicht ein selbsttätiges Wiederabschalten der Flüssigkeit
bewirkt wird.