DE8306462U1 - Dosiervorrichtung mit kugelventil - Google Patents

Description

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Henkelstraße 67 HENKELKGaA

4000 Düsseldorf, den 3.3.1983 ZR-FE/Patente

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Anmeldung D 6749

^Dosiervorrichtung mit Kugelventil"

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung mit Kugelventil zum Aufsetzen auf einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere auf bzw. in die Öffnung einer Flasche, mit einer in der Γ) ρ Äufreehtstellung des Behälters in einem Korb ruhenden Ventilkugel und mit einem mindestens eine zum Behälterinnern führende seitliche öffnung aufweisenden Ventilkugelführungsrohr zum Leiten der Ventilkugel bis in den Ventilkugeldichtsitz.

Dosiervorrichtungen, die bei jedem Kippen des Behälters eine bestimmte Flüssigkeitsmenge freigeben, sind beispielsweise aus der DE-PS 12 02 672 bekannt. Diese Dosierer sind jedoch nur bei nicht flexiblen Behältern einzusetzen, weil schon kleine auf den Behälter- ausgeübte Drucke su erheblichen Dosierschwankungen führen. Bei einer anderen aus dem DE-GM

10 073 bekannten Dosiervorrichtung kann die Dosiermenge zwar C durch Vorgabe einer wechselweise gegenüber dem Behälterinnenraum und dem Außenraum abzudichtenden Dosierblase relativ genau vorgegeben und durch Kippen des Behälters der Dosierkammer entnommen werden, der Do si er er erfordert aber zwei Ventile und ist daher aufwendig in der Herstellung und vor allem wegen des erforderlichen Volumens umständlich in der Handhabung.

Weiterhin wird in der DE-OS 30 26 067 ein Dosierer beschrieben, mit dem ein Dosieren unter Druck bzw. durch Druck auf den Behälter erfolgen kann und damit ein einer bestimmten Produktmenge entsprechender "Spritzer" zu dosieren ist. Diese

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HENKELKGaA

Patentanmeldung D 6749 ZR-FE/Patente

Vorrichtung enthält ein mindestens eine zum Behälterinnern führende, seitliche Öffnung aufweisendes Ventilkugelführungsrohr. Aq das der Ausgießöffnung und dem Ventilkugeldichtsitz gegenüberliegende Längsende des Ventilkugelführungsrohrs schließt sich ausgehend von der Rohrwand ein sich auf einer größenordnungsmäßig etwa dem halben Kugeldurchmesser entsprechenden Länge trichterförmig erweiterndes Unter-/■ j teil eines Kugelkorbs an. Bei Kippen dieses Dosierers in eine Schräglage tritt Flüssigkeit aus dem Behälter aus. Bei weiterem Schwenken in die steilere Kopflage bzw, Überkopfstellung des Behälters wird der Flüssigkeitsstrahl durch die Ventilkugel abrupt abgebrochen. Nach einer Weiterbildung des Gegenstandes der vorgenannten Patentanmeldung (vergl. DE-OS 32 17 396 ) kann durch Verlängerung des Kugelfallwegs in einem Wendelgang die Dosiermenge noch erhöht werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Dosierer zu schaffen, in dem durch Kippen des Behälters in die Überkopfstellung eine Vorkammer gefüllt sowie nach Abschluß des Füllvorgangs durch eine Kugel verschlossen und in dem erst dann Q 20 dosiert bzw. die Vorkammer entleert wird. Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei der eingangs genannten Dosiervorrichtung mit einer in der Aufrechtstellung des Behälters in einem Korb ruhenden Ventilkugel und mit einem Ventilkugelführungsrohr zum Leiten der Ventilkugel in einer Behälter-Schwenkstellung bis in einen Ventilkugeldichtsitz darin, daß sieh an die Auslaßseite des Yentilkugeldichtsitaes eine topfförmige Vorkammer mit ihrer Deckelfläche anschließt, daß in die Vorkammer ein Ausflußrohr von der der Deckelfläche am Ventilkugeldichtsitz gegenüberliegenden Bodenfläche aus stutzenartig hineinragt, daß das Ausflußrohr innerhalb der

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2R-FE/Patente

Vorkammer eine bis nahe an die Bodenfläche reichende Rückführung besitzt sowie zusammen mit dieser im Prinzip U-förmig nach Art eines ELüssigkeitshebers ausgebildet ist und daß die Vorkammer eine bis in den Bereich angrenzend an die Deckelfläche reichende Entlüftungsleitung enthält.

Die erfindungsgemäße Vorkammer kann erst entleert werden, / ) wenn das Flüssigkeitsniveau in der Kammer ein bestimmtes Minimum überschritten hat. Dieses Minimum wird durch das wie auch immer geartete "Knie" des U-förmigen Hebersystems vorgegeben. Wenn die Rückführung des Plüssigkeitshebers bis nahe an die Bodenfläche der Vorkammer reicht, kann die Kammer in der Überkopfsteilung praktisch vollständig entleert werden. Wichtig ist hierbei die Belüftung der Vorkammer, Erst die Belüftung ermöglicht es, drucklos zu dosieren.

Gemäß weiterer Erfindung wird die Vorkammer vorzugsweise

zylindertopfförmig ausgebildet und das Ausflußrohr wird koaxial zur Zylinderwandung in der Bodenfläche der Vorkammer festgelegt, so daß es mit einem Stutzen in die Kammer hin-O einragt. Außerdem soll innerhalb der Vorkammer eine topfförmige Kappe als Rückführung über den Stutzen des Ausflußrohrs gesetzt werden, wobei das Innere der Kappe über Öffnungen nahe der Bodenfläche mit dem übrigen Inneren der Vorkammer zu verbinden ist. Ersichtlich handelt es sich hierbei nicht um einen üblichen zweidimensionalen Flüssigkeitsheber Bondexn um die räumliche Erweiterung dieses Heberprinzips, derart, daß Vorkammer, topfförmige Kappe und Ausflußrohr mit wenig Aufwand als zylindrische Körper auszuführen sind. Der die Ventilkugel in der Aufrechtstellung aufnehmende, am rückwärtigen, dem Ventilkugeldichtsitz gegenüberliegenden Ende des Ventilkugelführungsrohrs angeordnete Korb kann vorzugsweise

Patentanmeldung D 6^9 ' "* " '* " HENKELKGaA

2R-FE/Patento

aus einem sich an das Führungsrohr anschließenden, sich trichterförmig erweiternden Unterteil und einem daran anschließenden Zylinderteil sowie einem, vorzugsweise ebenfalls angeformten, deckeiförmigen Abschluß "bestehen. Die !"allzeit der Ventilkugel aus ihrer Ruhestellung im Korb zur Ventilstellung am Ventilkugeldichtsitz soll so bemessen werden, daß die Vorkammer im wesentlichen zu füllen ist, bevor das Ventil schließt.

Die die Punktion des Dosierers beeinflussende Kugelfall-10 zeit wird dadurch vorgegeben, daß bei Niveauausgleich das " Flüssigkeitsniveau innerhalb der über den Stutzen des Aus-

Il flußrohrs gestülpten Kappe mindestens bis zu dem freien Ende

des Ausflußrohrs steigen muß. Um dieses Ziel zu erreichen,

^II kann entweder die Länge des Ventilkugelführungsrohrs passend ; 15 bemessen oder es kann der Korb geeignet ausgebildet werden.

Ein vorzeitiges Einfallen der Kugel in das Führungsrohr wird vermieden, wenn der halbe Öffnungswinkel des trichterförmig

sich erweiternden Unterteils des Korbs mindestens 50° beträgt und vorzugsweise zwischen etwa 4-5 und 60° liegt.

ZR-FE/Patente

Ατι "hand der schematischen Darstellung eines Ausführungsbeispiels werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine auf einen Behältsr

aufgesetzte Dosiervorrichtung? und

Fig. 2 verschiedene Schwenk- und Betriebsstellungen der

bis 5 Dosiervorrichtung nach Fig. 1.

Der insgesamt mit 1 bezeichnete Dosierer gemäß Fig. 1 ^a 5 wird in die Öffnung 2 eines Behälters 3 eingesetzt. Zu dem Dosierer 1 gehören eine topfförmige Torkammer 4 mit in der tJberkopfstellung unten befindlicher Bodenfläche 5 und T3ckflache 6, ein in die Bodenfläche 5 eingeformtes, koaxial zur zylindertopfförmigen Vorkammer 4 angeordnetes Ausflußrohr 7, eine über den in die Vorkammer 4 hineinragenden Stutzen 8 des Ausflußrohrs 4 gestülpte Kappe 9, ein bis in den Bereich der Deckfläche 6 reichende·' Belüftungsleitung und ein an die Deckfläche 6 außen angeformter Korb 11 zur Aufnahme einer Kugel 12. Vorzugsweise werden die festen Teile des Dosierers 1 abgesehen von der Belüftungsleitung 10 axialsymmetrisch in Bezug auf die Längsachse 13 ausgebildet. Der Korb 11 ist übür das wenigstens einen Seitenschutz 14 aufweisende Ventilkugelführungsrohr 15 mit der Bodenfläche 6 der Vorkammer 4 verbunden. An den dem Korb 11 gegenüberliegenden Ende des Führungsrohrs 15 befindet sich ein Ventilkugeldichtsitz 16. Zwischen der über aen Stutzen 8 gestülpten Kappe 9 verbleiben angrenzend an die Bodenfläche 5 Öffnungen 17, die einen Durchtritt der zu dosierenden Flüssigkeit gestatten. Auch das freie Ende 18 des Stutzens 8 wird durch die Kappe 9 nicht verschlossen.

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Der in Hg. 1 in Aufreehtstellung gezeichnete Dosierer 1 wird in Pig. 2 in einer Position mit schräg nach unten gerichtetem Ausflußrohr 7 dargestellt. In dieser lage strömt die zu dosierende Flüssigkeit über die Schlitze 14- im Pührungsrohr 15 in die Vorkammer 9 sowie durch die Öffnungen 17 an der Bodenfläche 5 in Pfeilrichtung 20 in das Innere der Kappe S. Die Schräglage gemäß Pig. 2 wird so lange auf-/-\ rechterhalten, bis die Vorkammer 4 und die Kappe 9 der letzteren bis zum Niveau des freien Endes 18 des Stutzens 8 mit der zu dosierenden Flüssigkeit 19 gefüllt sind. Bei dem darauffolgenden Schwenken in die Überkopfsteilung fällt die Kugel 12 durch das Führungsrohr 15 in ihren Dichtsitz 16, so daß gemäß Fig. 3 der weitere Zustrom von Flüssigkeit aus dem Behälter 3 gesperrt wird. Zugleich erfolgt ein Niveauausgleich zwischen Innen- und Außenseite der Kappe 9, so daß das Plüssigkeitsniveau innerhalb der Kappe 9 das freie Ende 18 des Stutzens 8 übersteigt und der Produktaustritt in Pfeilrichtung 21 nach dem Heberprinzip einsetzt. Es wird dann selbsttätig so lange dosiert, bis nach Fig.

das gesamte Innere von Vorkammer 4, Kappe 9 und Stutzen 7 bis auf ein Restniveau 22 auf der Bodenfläche 5 der Vorkammer 4 entleert ist.

Für die Funktion des erfindungsgemäßen Dosierers ist die Belüftung der Vorkammer 4 über die Leitung 10 unerläßlich. Bei Fehlen einer solchen Leitung würde sich nämlich beim Abfließen des Produkts über dem Flüssigkeitsspiegel 23 in der Vorkammer 4 Unterdruck ausbilden und dadurch einen weiteren Produktaustritt unterbinden.

Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dosierers mit Vorkammer 4 und Kugel 12 besteht darin, daß nach Pro-

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ZR-FBPaterite

duktfüllung gemäß Pig. 3 der weitere Produktsulauf durch die Kugel 12 unterbrochen und somit eine Dosierdifferenz - "bewirkt durch den hydrostatischen Druckunterschied - vom vollen zum leeren Behälter 3 ausgeschaltet wird, so daß das Entleeren der Vorkammer 4 immer drucklos erfolgen kann«

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Bezugszeichenliste

	2 =	Dosierer
	3 «-	Öffnung
	4 =	Behälter
	5 =	Vorkammer
	6 =	Bodenfläche
Γ >	7 =	Deckfläche
ν	Q ^.	Ausflußrohr
	9 =	Stutzen
	10 β	Zappe
	11 =	Belüftungsleitung
		Korb
	13 =	Ventilkugel
	14 =	Längsachse
	15 =	Schlitz
	16 =	Führungsrohr
	17 =	Ventilkugeldichtsitz
	18 =	Öffnung
	19 =	freies Ende (8)
C	20 =	Flüssigkeit
	21 =	Pfeil
	22 =	Pfeil
	25 =	Restniveau
	Flüssigkeitsspiegel

Claims (3)

tansprüche

1. Dosiervorrichtung (1) mit Kugelventil zum Aufsetzen auf einen Flüssigkeitsbehälter (3), insbesondere auf bzw. in die Öffnung (2) einer Flasche, mit einer in der Aufrechtstellung des Behälters (3) in einem Korb (11) ruhenden Yentilkugel

(12) und mit einem mindestens eine zum Behälterinnern füh-O rende seitliche Öffnung (14) aufweisenden Ventilkugelführungsrohr (15) zum leiten der Ventilkugel (12) bis in den Ventilkugeldichtsitz (16), dadurch gekennzeichnet, daß sich an die Auslaßseite des VentilkugeldichtSitzes (16) eine topfförmige Vorkammer (4) mit ihrer Deckelfläche (6) anschließt, daß in die Vorkammer (4) ein Ausflußrohr (7) von der der Deckelfläche (6) am Ventilkugeldichtsitz (16) gegenüberliegenden Bodenfläche (5) aus stutzenartig (8) hineinragt, daß das Ausflußrohr (7) innerhalb der Vorkammer eine bis nahe

an die Bodenfläche (5) reichende Rückführung (9) besitzt sowie zusammen mit dieser im Prinzip U-förmig nach Art eines Plüssigkeitshebers ausgebildet ist und daß die Vorkammer (4) λ eine bis in den Bereich angrenzend an die Deckelfläche (6) reichende Entlüftungsleitung (10) enthält.

2„ Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (4) zylindertopfförmig ausgebildet ist, daß das Ausflußrohr (7) koaxial zu der Zylinderwandung in die Bodenfläche (5) eingeformt ist sowie mit einem Stutzen (8) in die Vorkammer (4) hineinragt, daß innerhalb der Vorkammer (4) eine topfförmige Kappe (9) als Rückführung über den Stutzen (8) des Ausflußrohrs (7) gesetzt ist und daß das Innere der Kappe (9) über Öffnungen (17) nahe der Bodenfläche (5) mit dem übrigen Inneren der Vorkammer (4) verbunden ist.

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3. Dosiervorrichtung nach Anspruch. 1 oder 2, dadurch, ge-

I kennzeichnet, daß der die Tentilkugel (12) in der Aufrecht-

I' .stellung aufnehmende, am rückwärtigen, dem Ventilkugeldicht-

I' ' sitz (16) gegenüberliegenden Ende des Ventilkugelführungs-L 5 rohrs (15) angeordnete Korb (11) aus einem sich, an das Füh-

I rungsrohr (15) anschließenden, trichterförmig erweiternden

I .·>. Unterteil und einem, -vorzugsweise ebenfalls angeformten,

I deckeiförmigen Abschluß besteht.

4·. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich-

10 net, daß der zwischen Längsachse (13) des Ventilkugelfüh-

rungsrohrs (15) und der Fläche des trichterförmigen Bereiche des Unterteils aufgespannte halbe Öffnungswinkel mindestens etwa 30°, vorzugsweise zwischen etwa 45° und 60°, beträgt.

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