EP0450477A2 - Dosiereinrichtung - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a metering device with a filling cylinder which can be filled from a storage container via a closable refill channel and can be emptied via a metering channel by means of a displaceable piston.
- the dosing device is particularly suitable for a device for cleaning pipelines, such as beverage lines, with a cleaning liquid, to which a cleaning agent additive from the dosing device can be admixed.
- Usual cleaning liquids are alkalis, acids, disinfectant solutions or simply water, which is taken from a domestic water connection, for example.
- Detergent additives are additives in solid, liquid or gaseous form that are added to the cleaning liquids.
- a metering device of the type described in the introduction which is used in connection with a cleaning device for pipelines, is known from DE-PS 33 20 293.
- the connection opening can be closed by a valve. If this leaks due to contamination, the dosing agent flows continuously into the filling cylinder. An actuator for the valve is not shown.
- the storage container has to be refilled from transport containers from time to time, which often leads to contamination and, in the case of aggressive media, also to injuries to the operator.
- the known metering device is connected to a connection device for the pipes of the four-way switch valve to be cleaned.
- the four-way switch valve is designed so that it connects the supply line alternately with one of the connection devices and the drain line in each case with the other connection device, the switchover taking place under the influence of cleaning bodies.
- the effect of the metered detergent additives is limited and uneven.
- the invention is based on the object of specifying a metering device of the type described at the outset which enables very convenient handling and ensures that no metering agent gets into the filling cylinder when the filling channel is closed.
- a filling device which, together with the storage container, can be rotated about an approximately horizontal axis and releases the filling channel in a first rotational position, in which the storage container has an upper position, and in a second rotating position, in which the storage container is one takes the lower layer, closes.
- the filling device forms a filling valve. If it is swiveled up to the "fill” position, the fill valve opens and the dosing agent runs from the storage container into the interior of the filling cylinder. After the filling process, the filling device is turned down to the "close” position so that the filling valve closes again. In this position, the entire dosing agent is below the filling cylinder; unwanted dripping is therefore not possible.
- the rotatable filling device has a certain size because of its connection to the storage container and can therefore be easily adjusted by hand.
- the filling device can be rotatable about the axis of the filling cylinder.
- the filling cylinder therefore forms the supporting part of the filling device, so that a compact apparatus results.
- the filling device is of such a size that it can take on further valve functions.
- the filling device closes the metering channel in the first rotational position and releases it in the second rotational position. This ensures that no dosing agent flows through the dosing channel during filling.
- a check valve closing towards the filling cylinder or the storage container is provided in the metering channel and / or in the filling channel.
- the check valve prevents excessive pressure in the feed line or in the filling cylinder, e.g. due to incorrect actuation of the piston, undesirably affects the storage container.
- the filling device has a reservoir ventilation channel which is closed in the first rotational position and released in the second rotational position or an intermediate rotational position. In this way, the pressure in the reservoir can be reduced to atmospheric pressure.
- the filling device has a socket on which at least one connection for mechanical connection to the storage container is arranged.
- This connection is located in the cylinder wall of the socket.
- the storage container can therefore be connected directly to the filling device.
- Conventional transport bottles come into consideration as storage containers. In this way, the operating personnel does not come into contact with the dosing agent, which considerably increases the safety of handling the device. A risk of chemical burns is completely excluded.
- the storage container serves as a turning handle for the filling valve.
- the device has a plurality of connection connections, different containers with different dosing liquids, for example a container with lye and another container with disinfectant solution in the case of detergent additives, can be connected to the dosing device. Then only the corresponding container of the desired detergent additive has to be turned to the "fill" position during the dosing process.
- different containers with different dosing liquids for example a container with lye and another container with disinfectant solution in the case of detergent additives
- connection connections For example, threads, swivel couplings, bayonet locks or safety locks can be used as connection connections.
- the type of connection connection ultimately depends on the type of storage container of the dosing agent used. For example, these can be commercially available bottles.
- connection can be replaced. Since the filling holder with its specific connection connection is designed to be exchangeable, there is a high degree of adaptability to the storage container used in each case.
- the connection can for example be designed as a cylindrical socket with an internal thread on the outer wall of the socket.
- connection has a securing element for fastening the storage container.
- This securing element can be, for example, a union nut which is arranged on a flange of the connection and is connected to the external thread of the storage container.
- resilient clip elements are used as securing elements, which, with one end attached to the connection, encompass the storage container.
- the filling cylinder has a first opening, which is connected to the filling chamber, and an axially offset second opening, which is connected to the metering channel, and the filling device, a bushing, in the inner wall of which there is an axial groove Connection of the two openings and offset by an angle of approximately 180 ° thereto and the mouth of the filling channel is arranged in the cross-sectional plane of the first opening.
- the filling cylinder has a first control opening connected to its filling chamber and the filling device a second control opening which is connected to the filling channel and which cooperates with the first control opening in the first rotational position, a third control opening offset by approximately 180 °, which is connected to the first section of the metering channel and cooperates with the first control opening in the second rotational position, and has a fourth control opening located at the end of this first section, which is formed on the end face of the filling device and is covered by the end face of a holder, however cooperates in the second rotational position with a fifth control opening located in this end face, which is connected to a second section of the metering channel.
- valves formed by the control openings are distributed over the inner circumferential surface and the end face of the filling device, which offers great freedom in construction.
- all channels run outside the filling cylinder, so that it can be used as a filling space over its entire length.
- a sixth control opening is provided on the end face of the filling device, which is connected to the filling channel and, in a rotational position deviating from the first rotational position, interacts with a seventh control opening located in the end face of the holder, which cooperates with the atmosphere connected is. There is enough space on the end face to temporarily connect to the atmosphere for ventilation of the storage container.
- the filling device can be fastened, for example, with the aid of a bearing on the outside of the filling cylinder. However, it is also possible to arrange the filling device so that it can rotate directly on the outside of the filling cylinder. To increase the lubricity, lubricants that have been applied between the filling device and the filling cylinder have proven useful.
- the filling device can for example be made of a plastic material.
- the filling device is attached to the outer wall of the filling cylinder with the aid of at least one locking ring.
- This locking ring secures the filling device on the outer wall of the filling cylinder against axial displacement.
- sealing elements are, for example, O-rings which are located in circumferential grooves on the inside of the socket.
- the filling cylinder is particularly advantageously made of transparent material, such as acrylic glass.
- transparent material such as acrylic glass.
- an actuating channel connects to the filling cylinder, via which a liquid or gaseous pressure medium can be supplied for actuating the piston. In this way, the filling cylinder is automatically emptied.
- the piston is therefore driven by the pressure of the working fluid. It is only necessary to ensure that the pressure on the actuating side of the piston is greater than on the opposite side (for example due to a throttle in the path of the working fluid) and / or that the piston area on the actuating side is larger than on the opposite side ( for example by a piston rod leading out on one side).
- the piston has an outwardly projecting piston rod. It is used to manually return the piston to its starting position, in which the filling cylinder is filled with the dosing agent. If a pressure medium flows to the rear of the piston, the piston can move with its piston rod in the direction of its end position.
- Markings on the piston rod can make the position of the piston in the filling cylinder and thus its current degree of filling visible. These markings on the piston rod can also be used to determine the volume of the dosing liquid and thus the concentration in the working liquid.
- the piston is manually shifted from its end position, in which the filling cylinder is emptied, to its starting position, which corresponds to a certain metering volume, the filling device assuming the "filling" position. Once the desired filling volume has been reached, the filling device is swiveled into the "close” position.
- the amount of the dosing agent can be controlled either via the content of the storage container or via the effective size of the filling cylinder.
- adjustable stops can be provided to limit the piston stroke. With this you can determine the effective size of the filling cylinder.
- the filling cylinder is provided with a scale indicating the filling quantity. If the filling cylinder is transparent, the piston forms the pointer of the scale, which is a very simple construction.
- the piston carries a lip seal for sealing against the inner wall of the filling cylinder.
- the lip seal causes a relatively low friction, so that the dosing process is little hindered.
- the filling cylinder and a tube belonging to the feed line are connected to one another with the aid of a first holder through which the metering channel leads and a second holder through which the actuating channel leads.
- the filling cylinder is attached to the pipe of the feed line.
- the brackets also serve as line connections. They therefore have a double function and allow cost-effective production. In addition, you can adapt to different tasks by choosing the diameter and length of the filling cylinder.
- An adjustable throttle element is expediently arranged in the metering channel. This allows the piston speed to be adjusted continuously and independently of the connected line cross-sections and thus to determine the quantity of metering liquid dispensed per unit of time.
- the piston speed can be easily adapted to different pipe diameters.
- an adjustable throttle element can be arranged in the feed line behind the branching of the actuating channel. This throttle element serves to generate a pressure difference between the actuation side and the opposite side of the piston.
- the throttle element can be a throttle screw, for example, which is screwed into the metering channel or the actuating channel. But it can also be a throttle valve or a valve tap.
- the second holder has two connections, each connected to the tube of the feed line or the filling cylinder, for working fluid or gaseous pressure medium, which are connected via are connected to one another with a lockable and adjustable throttle element. If the working fluid is also used as a pressure medium for piston actuation, only one connection is used and the throttle element is used to generate the pressure drop. If, on the other hand, a gaseous pressure medium is used for piston actuation in addition to the working fluid, both connections are used and the throttle element is used as a shut-off element.
- the feed line should be connected to the input of a four-way switching valve which has a drain line and connecting devices for the pipelines to be cleaned and, for this purpose, connected in a circle.
- the arrangement in the supply line and not in one of the connecting lines ensures that the detergent additive can be supplied continuously during the metering time.
- the first holder has a plug-in coupling for connecting to the input of the four-way switch valve.
- the metering device can therefore be connected to the valve in a simple manner, resulting in a very compact unit.
- a device 1 for cleaning pipes has a four-way switch valve 2 and a metering device 3.
- the four-way switch valve 2 can be designed, for example, according to DE-OS 38 24 860 and is connected to a feed line 4 and an outlet line 5 for a cleaning liquid.
- the feed line 4 connects the four-way changeover valve 2 to a water tap 6.
- the four-way changeover valve has two connection devices 7, 7 'for the pipelines, not shown, which are to be cleaned and connected in a circle for this purpose.
- the four-way switch valve 2 is designed so that it connects the supply line 4 alternately with the connection device 7 or the connection device 7 ', the switching taking place under the influence of cleaning bodies, also not shown. After flowing through the pipes, the cleaning liquid flows out of the cleaning device 1 via the drain line 5.
- the metering device 3 for liquid metering agent is arranged on the feed line 4 between the four-way switch valve 2 and the tap 6.
- Two brackets 8 and 9 carry a filling cylinder 10 which runs parallel to the feed line 4 and on the outer wall of which a filling device 11 with a connection 12 is provided.
- a reservoir 13 with detergent additive is inserted into the connection 12, the volume of which is sufficient for one metering process or for several metering processes.
- the filling cylinder 10 can be formed at least partially from a transparent material, for example acrylic glass.
- the length of the filling cylinder 10 is determined by the spacing of the brackets 8 and 9. By choosing this distance, the volume of the filling cylinder 10 can be easily adapted to individual requirements. The change in volume can also be achieved by changing its diameter and adapting the brackets 8 and 9 accordingly.
- FIG. 2 shows a longitudinal section through the metering device 3 with feed line 4.
- a piston 14 with a piston rod 15 is arranged in the filling cylinder 10.
- the piston rod 15 runs in the holder 8 and is guided in a bush 25.
- the piston rod 15 protrudes outward from the interior of the filling cylinder 10. It serves the manual return of the piston 14 from an end position to a starting position. Markings x, y are plotted on the piston rod 15, which correspond to a specific metering volume of detergent additive.
- the piston 14 is sealed against the inner wall 38 of the filling cylinder 10 with the aid of an O-ring 16.
- the filling device 11 has a bushing 17, which is rotatably mounted about the axis of the filling cylinder 10. 2, the filling device 11 assumes the "filling" position. After filling, it is pivoted into a position perpendicular to the plane of the drawing or until the storage container touches the feed line.
- the socket 17 has in its interior a filling channel 18 for the detergent additive. This corresponds to an opening 21 in the peripheral wall 22 of the filling cylinder 10.
- a storage container (not shown in FIG. 2) is connected to the connection 12 via a thread 19. Sealing rings 20, 24 ensure the necessary tightness.
- a locking ring 23 prevents the filling device 11 from slipping axially.
- the filling device 11 in turn has two O-rings 25 for sealing the filling cylinder 10.
- An actuating channel 26 runs in the interior of the holder 9. To avoid pressure losses, it is angled at an obtuse angle ⁇ . Its opening on an end face 27 of the filling cylinder 10 is arranged in the center, so that the partial flow of a cleaning liquid flowing in the actuating channel 26 strikes the piston 14 centrally.
- a metering channel 28 is arranged in the holder 8. It is also angled, including an obtuse angle ⁇ .
- the detergent additive located in the filling cylinder 10 flows through it into the feed line 4. There, the detergent additive mixes with the cleaning liquid.
- a throttle element 29 in the form of a throttle screw protrudes into the metering channel 28, with the aid of which the volume flow of the detergent additive can be adjusted.
- the partial flow of the cleaning liquid flowing through the actuating channel 26 presses the cleaning agent additive located beyond the piston 14 in the filling cylinder 10 via the metering channel 28 into the feed line 4.
- the volume flow of the cleaning agent additive is of that Pressure of the partial flow and the setting of the throttle screw 29 dependent. If the filling cylinder 10 is emptied, the piston 14 remains in the end position reached. Later, it can be manually returned to its starting position shown in FIG. 2 with the aid of its piston rod 16, the filling device 11 being pivoted into the filling position shown in FIG. 2. In this way, detergent additive is filled into the filling cylinder 10. Once the desired dosing volume has been reached, the filling device 11 is pivoted into a position perpendicular to the plane of the drawing or even further. Now the dosing process described above can be repeated.
- FIG. 3 shows a side view of the bushing 17 of the filling device 11, which has a socket 30 with an external groove 31 perpendicular to the longitudinal axis.
- the connection 12 is connected to the socket 17 by means of a spring ring inserted into the external groove.
- connection 12 has a flange 32.
- the mouth 33 of a storage container 13 sits on the flange 32.
- the storage container 13 has a thread 35 on its neck 34.
- the container 13 is fastened to the connection 12 with a securing element 36 in the form of a union nut .
- the arrangement is such that the feed line 10 is not arranged below but next to the filling cylinder 10, the bore 21 remaining at the top. Then you can swivel the filling device 11 from a position in which the storage container 13 hangs down by 180 ° into the filling position in which the storage container 13 empties into the filling cylinder (cf. FIG. 4).
- FIG. 5 shows a section of a piston 14, which in this embodiment is sealed against the inner wall 38 of the filling cylinder 10 with the aid of a lip seal 37.
- the piston 14 can be loaded by a return spring.
- a stop 41 can be screwed onto the piston rod 15, which determines the maximum piston stroke and thus the metering volume.
- FIG. 6 shows an alternative embodiment of the metering device according to the invention.
- a feed connection 43 with a tap 6 ' is arranged on the outside 42 of the holder 9.
- This feed connection 43 is connected on the one hand via an actuating channel 45 parallel to the filling cylinder axis to the interior 46 of the filling cylinder 10, and on the other hand via an inclined connecting channel 44 to the feed line 4.
- the actuation channel 45 ends in the middle in the end face 27 of the filling cylinder 10. Due to the straight course of the actuation channel 45 and its direct connection with the tap 6 ', the partial flow flowing through the actuating channel strikes the piston 14 at a higher pressure.
- two identical brackets 50 and 51 are provided, which are fastened to a wall 52.
- the holder 50 has two threaded bores 53 and 54 which are connected to one another via a transverse bore 55 which is closed on the outside by a screw 55 '.
- the holder 51 has two threaded bores 56 and 57, which are connected to one another via a transverse bore 59 closed on the outside by a screw 58. Both cross bores have a throttle element 60 or 61 in the form of an adjustable and lockable valve tap.
- the threaded bores 53 and 56 are connected to one another via a tube 62, which forms part of the feed line 63.
- the threaded bore 53 serves as a connection 64 for a line system.
- this connection can be provided with a plug-in coupling 65 shown in dashed lines, which receives the supply connection of a four-way valve of a cleaning device.
- the threaded bores 56 and 57 form connections 66 and 67 for the supply of a working fluid and / or an actuating pressure medium, as will be described in more detail in connection with FIGS. 8 and 9.
- a connection that is not required can be blocked off by a screw plug 68 shown in broken lines.
- a filling cylinder 69 made of acrylic glass is held by connecting pieces 70 and 71 of the holders 50 and 51, respectively.
- the associated piston 72 is provided on one side with a piston rod 73 which is led out to the outside via seals 74 and 75.
- the piston divides the filling cylinder into an actuating space 76, which is connected to the connection 67 via an actuating channel 77, and a filling space 78, which is accessible from the outside via an opening 79 in the filling cylinder 69.
- a filling device 80 also serves here a bushing 81 which can be rotated around the filling cylinder 69 and which has a connection 82 for a storage container.
- the bushing 81 is provided with an axial groove 83, via which the first opening 79 is connected to a second opening 84 in the filling cylinder 69 and further to channels 85 in an insert 86.
- the opening 84, the channel 85, the threaded bore 54 and the transverse bore 55 accordingly form a metering channel 87, via which the filling space 78 can be emptied.
- openings 79 and 84 are shown offset by 90 °, in reality they point upwards and therefore the storage container hangs down during this metering process.
- the axial groove 83 is opposite the mouth of a filling channel 88, which is provided with a check valve 89 which closes towards the reservoir. Therefore, if one swings the filling device 80 with the storage container upward by 180 °, the filling channel 88 comes into agreement with the first opening 79, so that when the piston 72 is moved with the aid of the piston rod 73 dosing agent reaches the dosing space 78 to the right.
- the filling device 80 also has a ventilation channel 90 which interacts with a stationary channel 91 when the storage container is in the lower position. This means that the fixed channel 91 has also been drawn offset by 90 °.
- the dosing device of FIG. 7 is illustrated schematically, but with the storage container 92 attached in the starting position before the dosing agent is dispensed.
- Working fluid for example water
- the main part of this working liquid reaches the connection 64 via the throttle element 61 and the feed line 63.
- a small part of the working liquid passes through the actuating channel 77 into the actuating space 76 of the filling cylinder 69 and presses the piston 72 to the left.
- the dosing agent also reaches the port 64 via the dosing channel 87 and the throttle element 40, where it mixes with the working fluid.
- the piston 72 moves to the left because the effective piston area on the left because of the piston rod 73 is smaller than the effective piston area on the right side. If the force thus applied is not sufficient, the throttle element 61 can be brought into a throttle position. The resulting drop in pressure leads to larger forces acting on the piston 72. If, on the other hand, the piston speed is too high, throttling with the aid of the throttle element 60 can reduce the delivery speed.
- the piston is not actuated by the working fluid, but rather by a pressure medium, for example a compressed gas such as CO2, which is supplied separately via the connection 67.
- a pressure medium for example a compressed gas such as CO2
- the working fluid is then fed to port 66.
- the throttle element 61 is used to shut off the transverse bore 59.
- the metering volume can be adjusted using the throttle element 60.
- FIGS. 10 to 13 reference numerals increased by 100 compared to FIG. 7 are used for corresponding parts.
- Fig. 10 the parts 97, 99, 100, 101, 103 and 182 of the cylinder 169 and the sleeve 181 are drawn rotated into the plane of the drawing for better understanding; the correct position is shown in FIGS. 11 and 12.
- the transparent filling cylinder 169 has a scale 93 which, with the piston 172 as a pointer, indicates the filling level in the filling chamber 178.
- the bushing 181 of the filling device 180 can be rotated by approximately 180 ° into the first rotational position from the second rotational position illustrated in FIG. 12, in which the connection 182 for the storage container lies at the bottom.
- the end positions are determined by a stop 94 on the bushing 181, which can come into contact with counter-stops 95 and 96 on the holder 150.
- a first control opening 97 in the wall of the filling cylinder 169 interacts with a second control opening 98 in the bushing 181, which is connected to the filling channel 99.
- the first control opening 97 interacts with a third control opening 100 arranged in the bushing 181, which are connected to a first section 101 of the metering channel 187 formed by an axially parallel bore.
- This bore opens into the end face 102 of the bushing 181 and forms a fourth control opening 103 there.
- this cooperates with a fifth control opening 104 in the end face 105 of the holder 150, which is connected to a second section 106 of the metering channel 187.
- the fourth control opening 103 is covered by the end face 105.
- a further axially parallel bore 107 extends from the filling channel 99.
- a sixth control opening 108 which, in a rotational position located between the first and second rotational positions, interacts with a seventh control opening 109 which is connected to a channel 110 going to the atmosphere and the effective range of which is extended by a groove 111. If necessary, one of the cooperating control openings can be surrounded by a seal, as illustrated by the corresponding groove 112 in FIG. 11.
- the second section 106 of the metering channel 187 opens into a transverse bore 113, into which a rotary slide valve 114 is inserted, which can be rotated by means of a handle part 115.
- the rotary slide valve In the area of the mouth of section 106, the rotary slide valve has a groove 116 which can be brought into more or less large engagement with the mouth mentioned. This results in a throttle element 160.
- the groove 116 is connected via a transverse bore 117 and longitudinal bore 118 to a check valve 189, the ball of which is held in the correct position by a screw insert 119.
- this check valve 189 opens and connects the second section 106 of the metering channel 187 via the transverse bore 155 to the threaded bore 153.
- a spring ring 120 presses the bushing 181 against the holder 150, so that there is sufficient sealing of the flow paths in the region of the end face 102 and the end face 105 by means of the illustrated sealing rings.
- the illustrated metering device can be used not only in connection with a device for cleaning pipelines, but also for other purposes, for example the metered supply of detergent or softener in a washing machine, the supply of soap suds in a washroom or the supply of chemicals in one Laboratory.
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Abstract
Description
- Die Erfindung bezieht sich auf eine Dosiereinrichtung mit einem Füllzyinder, der über einen verschließbaren Nachfüllkanal von einem Vorratsbehälter befüllbar und mittels eines verschiebbaren Kolbens über einen Dosierkanal entleerbar ist.
- Die Dosiereinrichtung eignet sich insbesondere für eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen, wie Getränkeleitungen, mit einer Reinigungsflüssigkeit, der ein Reinigungsmittelzusatz von der Dosiereinrichtung beimischbar ist. Übliche Reinigungsflüssigkeiten sind hierbei Laugen, Säuren, Desinfektionsmittellösungen oder einfach Wasser, das beispielsweise einem Hauswasseranschluß entnommen wird. Reinigungsmittelzusätze sind Zusätze in fester, flüssiger oder gasförmiger Form, die den Reinigungsflüssigkeiten zugesetzt werden.
- Eine Dosiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art, die in Verbindung mit einer Reinigungsvorrichtung für Rohrleitungen verwendet wird, ist aus DE-PS 33 20 293 bekannt. Hier befindet sich der Vorratsbehälter an der Oberseite des Füllzyinders. Die Verbindungsöffnung ist durch ein Ventil verschließbar. Wenn dieses durch Verschmutzung undicht ist, fließt das Dosiermittel dauernd in den Füllzylinder. Eine Betätigungsvorrichtung für das Ventil ist nicht dargestellt. Der Vorratsbehälter muß von Zeit zu Zeit aus Transportbehältern nachgefüllt werden, was häufig zu Verunreinigungen und bei aggressiven Medien auch zu Verletzungen der Bedienungsperson führt.
- Ferner ist die bekannte Dosiereinrichtung mit einer Anschlußeinrichtung für die zu reinigenden Rohrleitungen des Vierwege-Umschaltventils verbunden. Das Vierwege-Umschaltventil ist so ausgeführt, daß es die Zuführleitung abwechselnd mit einer der Anschlußeinrichtungen und die Ablaufleitung jeweils mit der anderen Anschlußeinrichtung verbindet, wobei das Umschalten unter dem Einfluß von Reinigungskörpern geschieht. Die Wirkung der eindosierten Reinigungsmittelzusätze ist hierbei beschränkt und ungleichmäßig.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Dosiereinrichtung der eingangs beschriebenen Art anzugeben, die eine sehr bequeme Handhabung ermöglicht und sicherstellt, daß bei verschlossenem Füllkanal kein Dosiermittel in den Füllzyinder gelangt.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Befülleinrichtung, die zusammen mit dem Vorratsbehälter um eine etwa horizontale Achse drehbar ist und den Füllkanal in einer ersten Drehstellung, in der der Vorratsbehälter eine obere Lage hat, freigibt und in einer zweiten Drehstellung, in der der Vorratsbehälter eine untere Lage einnimmt, verschließt.
- Die Befülleinrichtung bildet auf diese Weise ein Füllventil. Wird sie nach oben in die Stellung "Füllen" geschwenkt, öffnet das Füllventil, und das Dosiermittel läuft aus dem Vorratsbehälter in das Innere des Füllzylinders. Nach dem Füllvorgang wird die Befülleinrichtung nach unten in die Stellung "Schließen" gedreht, so daß das Füllventil wieder schließt. In dieser Stellung befindet sich das gesamte Dosiermittel unterhalb des Füllzylinders; ein unerwünschtes Nachtropfen ist daher nicht möglich. Die drehbare Befülleinrichtung hat wegen ihrer Verbindung mit dem Vorratsbehälter eine gewisse Größe und läßt sich daher leicht von Hand verstellen.
- Insbesondere kann die Befüllvorrichtung um die Achse des Füllzylinders drehbar sein. Der Füllzylinder bildet daher das Tragteil der Befülleinrichtung, so daß sich ein kompakter Apparat ergibt.
- Die Befülleinrichtung hat eine solche Größe, daß sie noch weitere Ventilfunktionen übernehmen kann.
- Günstig ist es, daß die Befülleinrichtung den Dosierkanal in der ersten Drehstellung verschließt und in der zweiten Drehstellung freigibt. Damit ist sichergestellt, daß während des Füllen keine Dosiermittel über den Dosierkanal abfließt.
- Ferner empfiehlt es sich, daß im Dosierkanal und/oder im Füllkanal ein zum Füllzylinder bzw. zum Vorratsbehälter hin schließendes Rückschlagventil vorgesehen ist. Das Rückschlagventil verhindert, daß sich ein zu hoher Druck in der Zuführleitung oder im Füllzylinder, z.B. durch fehlerhafte Betätigung des Kolbens, in unerwünschter Weise auf den Vorratsbehälter auswirkt.
- Vorteilhaft ist es auch, daß die Befülleinrichtung einen Vorratsbehälter-Belüftungskanal aufweist, der in der ersten Drehstellung verschlossen und in der zweiten Drehstellung oder einer dazwischen liegenden Drehstellung freigegeben ist. Auf diese Weise kann der Druck im Vorratsbehälter jeweils auf den atmosphärischen Druck zurückgeführt werden.
- Günstig ist es, daß die Befülleinrichtung eine Buchse aufweist, an der mindestens ein Anschluß zur mechanischen Verbindung mit dem Vorratsbehälter angeordnet ist. Dieser Verbindungsanschluß ist in der Zylinderwand der Buchse angebracht. Der Vorratsbehälter kann daher direkt an der Befülleinrichtung angeschlossen werden. Als Vorratsbehälter kommen übliche Transportflaschen in Betracht. Das Bedienungspersonal kommt auf diese Weise mit dem Dosiermittel nicht in Berührung, wodurch die Sicherheit der Handhabung der Vorrichtung erheblich gesteigert wird. Eine Verätzungsgefahr wird völlig ausgeschlossen. Außerdem dient der Vorratsbehälter als Drehgriff für das Füllventil.
- Weist die Vorrichtung mehrere Verbindungsanschlüsse auf, so können verschiedene Behälter mit unterschiedlichen Dosierflüssigkeiten, bei Reinigungsmittelzusätzen beispielsweise ein Behälter mit Lauge und ein anderer Behälter mit Desinfektionsmittellösung, an die Dosiereinrichtung angeschlossen werden. Während des Dosiervorganges muß dann nur noch der entsprechende Behälter des jeweils gewünschten Reinigungsmittelzusatzes in die Stellung "Füllen" gedreht werden.
- Als Verbindungsanschlüsse kommen beispielsweise Gewinde, Drehkupplungen, Bajonettverschlüsse oder Sicherheitsverschlüsse in Frage. Die Art des Verbindungsanschlusses richtet sich letztendlich nach der Art des Vorratsbehälters des verwendeten Dosiermittels. Das können zum Beispiel handelsübliche Flaschen sein.
- Es hat sich weiterhin als günstig erwiesen, daß der Anschluß auswechselbar ist. Da die Füllhalterung mit ihrem jeweils spezifischen Verbindungsanschluß auswechselbar ausgestaltet ist, ergibt sich eine hohe Anpassungsfähigkeit an die jeweils verwendeten Vorratsbehälter. Der Anschluß kann beispielsweise als zylindrischer Stutzen mit Innengewinde auf der Außenwand der Buchse ausgebildet sein.
- Zur zusätzlichen Sicherung der Vorratsbehälter hat es sich bewährt, daß der Anschluß ein Sicherungselement zur Befestigung des Vorratsbehälters aufweist. Dieses Sicherungselement kann beispielsweise eine Überwurfmutter sein, die an einem Flansch des Anschlusses angeordnet ist und mit dem Außengewinde des Vorratsbehälters verbunden wird. Es ist aber auch denkbar, daß als Sicherungselemente federnde Klammerelemente verwendet werden, die, mit ihrem einen Ende am Anschluß befestigt, den Vorratsbehälter umgreifen.
- Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß der Füllzylinder eine erste Öffnung, die mit dem Füllraum verbunden ist, und eine axial hierzu versetzte zweite Öffnung, die mit dem Dosierkanal verbunden ist, und die Befülleinrichtung eine Buchse, in deren Innenwand eine Axialnut zur Verbindung der beiden Öffnungen und im Winkel um etwa 180° hierzu versetzt sowie in der Querschnittsebene der ersten Öffnung die Mündung des Füllkanals angeordnet ist, aufweist. Durch die Verwendung der Axialnut kann man auf einfache Weise den Füllkanal und den Dosierkanal voneinander trennen, trotzdem aber beide Kanäle durch die Befülleinrichtung steuern.
- Sehr empfehlenswert ist es auch, daß der Füllzylinder eine mit dessen Füllraum verbundene erste Steueröffnung und die Befüllvorrichtung eine zweite Steueröffnung, die mit dem Füllkanal verbunden ist und in der ersten Drehstellung mit der ersten Steueröffnung zusammenwirkt, eine dritte im Winkel etwa 180° versetzte Steueröffnung, die mit dem ersten Abschnitt des Dosierkanals verbunden ist und in der zweiten Drehstellung mit der ersten Steueröffnung zusammenwirkt, und eine am Ende dieses ersten Abschnitts gelegene vierte Steueröffnung aufweist, die an der Stirnseite der Befüllvorrichtung ausgebildet ist und von der Stirnfläche einer Halterung abgedeckt wird, jedoch in der zweiten Drehstellung mit einer in dieser Stirnfläche gelegenen fünften Steueröffnung zusammenwirkt, die mit einem zweiten Abschnitt des Dosierkanals verbunden ist. Hier verteilen sich die durch die Steueröffnungen gebildeten Ventile auf die Innenumfangsfläche und die Stirnseite der Befüllvorrichtung, was eine große Freiheit in der Konstruktion bietet. Außerdem verlaufen alle Kanäle außerhalb des Füllzylinders, so daß dieser über seine gesamte Länge als Füllraum genutzt werden kann.
- In weiterer Ausgestaltung ist dafür gesorgt, daß an der Stirnseite der Befüllvorrichtung eine sechste Steueröffnung vorgesehen ist, die mit dem Füllkanal verbunden ist und in einer von der ersten Drehstellung abweichenden Drehstellung mit einer in der Stirnfläche der Halterung gelegenen siebenten Steueröffnung zusammenwirkt, die mit der Atmosphäre verbunden ist. An der Stirnfläche ist genügend Platz, um auch noch zeitweilig eine Verbindung zur Atmosphäre zwecks Belüftung des Vorratsbehälters durchzuführen.
- Die Befülleinrichtung kann beispielsweise mit Hilfe eines Lagers auf der Außenseite des Füllzylinders befestigt sein. Es ist aber auch möglich, die Befülleinrichtung drehbeweglich direkt auf der Außenseite des Füllzylinders anzuordnen. Zur Erhöhung der Gleitfähigkeit haben sich Gleitmittel als nützlich erwiesen, die zwischen der Befülleinrichtung und dem Füllzylinder aufgebracht werden. Die Befülleinrichtung kann beispielsweise aus einem Kunststoffmaterial hergestellt sein.
- Es ist auch vorteilhaft, daß die Befülleinrichtung mit Hilfe mindestens eines Arretierungsrings an der Außenwand des Füllzylinders befestigt ist. Dieser Arretierungsring sichert die Befülleinrichtung auf der Außenwand des Füllzylinders gegen axiale Verschiebungen.
- Um Undichtigkeiten zwischen Befülleinrichtung und Füllzylinder zu vermeiden, hat es sich bewährt, daß die Befülleinrichtung mit Dichtungselementen gegen die Außenwand des Füllzylinders abgedichtet ist. Diese Dichtungselemente sind beispielsweise O-Ringe, die in umlaufenden Nuten an der Innenseite der Buchse liegen.
- Mit besonderem Vorteil besteht der Füllzylinder aus durchsichtigem Material, wie Acrylglas. Man kann den Füllvorgang und den Dosiervorgang gut beobachten.
- Vorteilhaft ist es, daß an den Füllzylinder ein Betätigungskanal anschließt, über den ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel zur Betätigung des Kolbens zuführbar ist. Auf diese Weise wird der Füllzylinder automatisch entleert.
- Insbesondere kann dies dadurch geschehen, daß der Dosierkanal in eine Zuführleitung für Arbeitsflüssigkeit mündet und stromaufwärts dieser Mündung der Betätigungskanal von der Zuführleitung abzweigt. Der Antrieb des Kolbens erfolgt daher durch den Druck der Arbeitsflüssigkeit. Hierbei braucht lediglich darauf geachtet zu werden, daß der Druck auf der Betätigungsseite des Kolbens größer ist als auf der gegenüberliegenden Seite (beispielsweise aufgrund einer Drossel im Pfad der Arbeitsflüssigkeit) und/oder daß die Kolbenfläche auf der Betätigungsseite größer ist als auf der gegenüberliegenden Seite (beispielsweise durch eine einseitig herausgeführte Kolbenstange).
- Vorteilhaft ist es auch aus anderen Gründen, daß der Kolben eine nach außen ragende Kolbenstange aufweist. Sie dient der manuellen Rückführung des Kolbens in seine Ausgangsposition, in der der Füllzylinder mit dem Dosiermittel gefüllt ist. Strömt ein Druckmittel an die Rückseite des Kolbens, kann sich der Kolben mit seiner Kolbenstange in Richtung auf seine Endposition bewegen.
- Markierungen an der Kolbenstange können die Lage des Kolbens in dem Füllzylinder und damit seinen momentanen Befüllungsgrad sichtbar machen. Diese Markierungen auf der Kolbenstange können auch dazu dienen, das Volumen der Dosierflüssigkeit und damit die Konzentration in der Arbeitsflüssigkeit zu bestimmen. Dabei wird der Kolben von seiner Endposition, in der der Füllzylinder entleert ist, in seine Ausgangsposition, die einem bestimmten Dosiervolumen entspricht, manuell verschoben, wobei die Befülleinrichtung die Position "Füllen" einnimmt. Ist das gewünschte Füllvolumen erreicht, wird die Befülleinrichtung in die Position "Schließen" geschwenkt.
- Um die manuelle Rückführung des Kolbens von seiner Endposition in seine Ausgangsposition zu vermeiden, hat es sich als günstig erwiesen, daß der Kolben durch eine Rückstellfeder belastet ist.
- Die Menge des Dosiermittels läßt sich entweder über den Inhalt des Vorratsbehälters oder über die wirksame Größe des Füllzylinders steuern. In diesem Zusammenhang können einstellbare Anschläge zur Begrenzung des Kolbenhubes vorgesehen sein. Hiermit kann man die wirksame Größe des Füllzylinders festlegen.
- Eine andere Möglichkeit der Mengendosierung besteht darin, daß der Füllzylinder mit einer die Füllmenge anzeigenden Skala versehen ist. Wenn der Füllzylinder durchsichtig ist, bildet der Kolben den Zeiger der Skala, was eine sehr einfache Konstruktion darstellt.
- Ferner hat es sich bewährt, daß der Kolben zur Abdichtung gegen die Innenwand des Füllzylinders eine Lippendichtung trägt. Die Lippendichtung verursacht eine verhältnismäßig geringe Reibung, so daß der Dosiervorgang wenig behindert wird.
- Besonders vorteilhaft ist es, daß der Füllzylinder und ein zur Zuführleitung gehörendes Rohr mit Hilfe einer ersten Halterung, durch die der Dosierkanal führt, und einer zweiten Halterung, durch die der Betätigungskanal führt, miteinander verbunden sind. Mit Hilfe der Halterungen wird der Füllzylinder am Rohr der Zuführleitung befestigt. Außerdem dienen die Halterungen als Leitungsverbindungen. Sie erfüllen daher eine Doppelfunktion und erlauben eine kostengünstige Herstellung. Außerdem kann man durch Wahl des Durchmessers und der Länge des Füllzylinders eine Anpassung an unterschiedliche Aufgaben vornehmen.
- Zweckmäßigerweise ist im Dosierkanal ein einstellbares Drosselelement angeordnet. Hiermit läßt sich die Kolbengeschwindigkeit stufenlos und unabhängig von den angeschlossenen Leitungsquerschnitten einstellen und damit die pro Zeiteinheit abgegebene Menge der Dosierflüssigkeit festlegen. Die Kolbengeschwindigkeit kann auf einfache Art und Weise an verschiedene Rohrleitungsdurchmesser angepaßt werden.
- Statt dessen oder zusätzlich kann in der Zuführleitung hinter der Abzweigung des Betätigungskanals ein einstellbares Drosselelement angeordnet sein. Dieses Drosselelement dient dazu, einen Druckunterschied zwischen der Betätigungsseite und der gegenüberliegenden Seite des Kolbens zu erzeugen.
- Das Drosselelement kann beispielsweise eine Drosselschraube sein, die in den Dosierkanal bzw. den Betätigungskanal eingeschraubt ist. Es kann sich aber auch um ein Drosselventil oder ein Ventilhahn handeln.
- In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die zweite Halterung zwei je mit dem Rohr der Zuführleitung bzw. dem Füllzylinder verbundene Anschlüsse für Arbeitsflüssigkeit bzw. gasförmiges Druckmittel aufweist, die über ein mit einem absperrbaren und einstellbaren Drosselelement miteinander verbunden sind. Wenn man die Arbeitsflüssigkeit auch als Druckmittel zur Kolbenbetätigung verwendet, wird lediglich der eine Anschluß benutzt und das Drosselelement zur Erzeugung des Druckabfalls verwendet. Wenn dagegen zusätzlich zur Arbeitsflüssigkeit ein gasförmiges Druckmittel zur Kolbenbetätigung verwendet wird, werden beide Anschlüsse verwendet und das Drosselelement als Absperrelement benutzt.
- Eine besonders rationelle Herstellung ergibt sich, wenn beide Halterungen identisch ausgeführt sind.
- Wenn die Dosiereinrichtung in einer Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen verwendet wird, sollte die Zuführleitung mit dem Eingang eines Vierwege-Umschaltventils verbunden sein, das eine Ablaufleitung sowie Anschlußeinrichtungen für die zu reinigenden und zu diesem Zweck im Kreis geschalteten Rohrleitungen aufweist. Durch die Anordnung in der Zuführleitung und nicht in einer der Anschlußleitungen erreicht man, daß der Reinigungsmittelzusatz während der Dosierzeit kontinuierlich zugeführt werden kann.
- In diesem Zusammenhang ist es günstig, daß die erste Halterung eine Steckkupplung zum Verbinden mit dem Eingang des Vierwege-Umschaltventils aufweist. Die Dosiervorrichtung läßt sich daher mit dem Ventil auf einfache Weise verbinden, wobei sich eine sehr kompakte Einheit ergibt.
- Als gasförmiges Druckmittel kommt insbesondere Luft, Kohlensäure, Stickstoff o.dgl. in Betracht. Solche Gase stehen an vielen Anwendungsorten ohnehin zur Verfügung.
- Die Erfindung wird nachstehend anhand in der Zeichnung dargestellter, bevorzugter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:
- Fig. 1
- eine schematische Seitenansicht der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen,
- Fig. 2
- einen vertikalen Längsschnitt durch die Dosiereinrichtung,
- Fig. 3
- eine Seitenansicht einer Befülleinrichtung der Dosiereinrichtung,
- Fig. 4
- eine Füllhalterung der Dosiereinrichtung,
- Fig. 5
- einen Ausschnitt aus dem Kolben der Dosiereinrichtung,
- Fig. 6
- eine alternative Ausgestaltung einer Halterung,
- Fig. 7
- einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform der Dosiereinrichtung, wobei einige Teile um 90° versetzt gezeichnet sind,
- Fig. 8
- ein Diagramm für eine erste Betriebsweise der Dosiereinrichtung der Fig. 7,
- Fig. 9
- ein Diagramm für eine zweite Betriebsweise der Dosiereinrichtung der Fig. 7,
- Fig. 10
- einen Horizontalschnitt durch eine weitere Ausführungsform einer Dosiervorrichtung gemäß der Linie X-X in Fig. 11, wobei einige Strömungswege zum besseren Verständnis in die Zeichenebene verlagert sind,
- Fig. 11
- eine Draufsicht auf die Halterung gemäß der Linie XI-XI der Fig. 10,
- Fig. 12
- einen Schnitt längs der Linie XII-XII der Fig. 10 und,
- Fig. 13
- einen Schnitt längs der Linie XIII-XIII der Fig. 10.
- Eine Vorrichtung 1 zum Reinigen von Rohrleitungen weist ein Vierwege-Umschaltventil 2 und eine Dosiereinrichtung 3 auf. Das Vierwege-Umschaltventil 2 kann beispielsweise gemäß DE-OS 38 24 860 ausgebildet sein und ist mit einer Zuführleitung 4 und einer Ablaufleitung 5 für eine Reinigungsflüssigkeit verbunden. Die Zuführleitung 4 verbindet in der dargestellten Ausführungsform das Vierwege-Umschaltventil 2 mit einem Wasserhahn 6. Des weiteren weist das Vierwege-Umschaltventil zwei Anschlußeinrichtungen 7, 7' für die zu reinigenden und zu diesem Zweck im Kreis geschalteten, nicht näher dargestellten Rohrleitungen auf. Das Vierwege-Umschaltventil 2 ist so ausgeführt, daß es die Zuführleitung 4 abwechselnd mit der Anschlußeinrichtung 7 oder der Anschlußeinrichtung 7' verbindet, wobei das Umschalten unter dem Einfluß von ebenfalls nicht näher dargestellten Reinigungskörpern geschieht. Nach dem Durchströmen der Rohrleitungen fließt die Reinigungsflüssigkeit über die Ablaufleitung 5 aus der Reinigungsvorrichtung 1 ab.
- Die Dosiereinrichtung 3 für flüssiges Dosiermittel, hier in der Form von Reinigungsmittelzusätzen, ist an der Zuführleitung 4 zwischen Vierwege-Umschaltventil 2 und Wasserhahn 6 angeordnet. Zwei Halterungen 8 und 9 tragen einen Füllzylinder 10, der parallel zur Zuführleitung 4 verläuft und an dessen Außenwand eine Befülleinrichtung 11 mit einem Anschluß 12 vorgesehen ist. In Fig. 1 ist in den Anschluß 12 ein Vorratsbehälter 13 mit Reinigungsmittelzusatz eingesetzt, dessen Volumen jeweils für einen Dosiervorgang oder für mehrere Dosiervorgänge ausreicht. Der Füllzylinder 10 kann zumindest teilweise aus einem durchsichtigen Werkstoff, beispielsweise Acrylglas, gebildet sein. Durch den Abstand der Halterungen 8 und 9 ist die Länge des Füllzylinders 10 festgelegt. Durch die Wahl dieses Abstandes läßt sich das Volumen des Füllzylinders 10 leicht individuellen Erfordernissen anpassen. Die Volumenänderung läßt sich auch durch eine Veränderung seines Durchmessers und eine entsprechende Anpassung der Halterungen 8 und 9 erreichen.
- Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Dosiereinrichtung 3 mit Zuführleitung 4. In dem Füllzylinder 10 ist ein Kolben 14 mit einer Kolbenstange 15 angeordnet. Die Kolbensstange 15 verläuft in der Halterung 8 und ist in einer Buchse 25 geführt. Die Kolbenstange 15 ragt aus dem Innenraum des Füllzylinders 10 nach außen. Sie dient der manuellen Rückführung des Kolbens 14 von einer Endposition in eine Ausgangsposition. An der Kolbenstange 15 sind Markierungen x, y aufgetragen, die einem bestimmten Dosiervolumen an Reinigungsmittelzusatz entsprechen. Der Kolben 14 ist in der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform mit Hilfe eines O-Rings 16 gegen die Innenwand 38 des Füllzylinders 10 abgedichtet.
- Die Befülleinrichtung 11 weist eine Buchse 17 auf, die um die Achse des Füllzylinders 10 drehbar gelagert ist. In Fig. 2 nimmt die Befülleinrichtung 11 die Position "Füllen" ein. Nach dem Befüllen wird sie in eine Position senkrecht zur Zeichenebene oder bis zur Anlage des Vorratsbehälters an der Zuführleitung geschwenkt. Die Buchse 17 hat in ihrem Innern einen Füllkanal 18 für den Reinigungsmittelzusatz. Diese korrespondiert mit einer Öffnung 21 in der Umfangswand 22 des Füllzylinders 10. Beim Befüllen wird ein in Fig. 2 nicht näher dargestellter Vorratsbehälter über ein Gewinde 19 mit dem Anschluß 12 verbunden. Dichtungsringe 20, 24 sorgen dabei für die notwendige Dichtigkeit. Ein Arretierungsring 23 verhindert ein axiales Verrutschen der Befülleinrichtung 11. Die Befülleinrichtung 11 weist ihrerseits zur Abdichtung des Füllzylinders 10 zwei O-Ringe 25 auf.
- Im Innern der Halterung 9 verläuft ein Betätigungskanal 26. Zur Vermeidung von Druckverlusten verläuft er abgewinkelt unter einem stumpfen Winkel α. Seine Öffnung an einer Stirnseite 27 des Füllzylinders 10 ist mittig angeordnet, so daß der in dem Betätigungskanal 26 fließende Teilstrom einer Reinigungsflüssigkeit zentrisch auf den Kolben 14 auftrifft.
- In der Halterung 8 ist ein Dosierkanal 28 angeordnet. Auch er ist unter Einschluß eines stumpfen Winkels α abgewinkelt. Durch ihn strömt der sich im Füllzylinder 10 befindliche Reinigungsmittelzusatz in die Zuführleitung 4. Dort vermischt sich der Reinigungsmittelzusatz mit der Reinigungsflüssigkeit.
- In den Dosierkanal 28 ragt ein Drosselelement 29 in der Form einer Drosselschraube, mit deren Hilfe der Volumenstrom des Reinigungsmittelzusatzes eingestellt werden kann.
- Bei der Dosierung des Reinigungsmittelzusatzes in die Reinigungsflüssigkeit drückt der durch den Betätigungskanal 26 strömende Teilstrom der Reinigungsflüssigkeit über den Kolben 14 den sich jenseits des Kolbens 14 im Füllzylinder 10 befindlichen Reinigungsmittelzusatz über den Dosierkanal 28 in die Zuführleitung 4. Der Volumenstrom des Reinigungsmittelzusatzes ist dabei von dem Druck des Teilstroms und der Einstellung der Drosselschraube 29 abhängig. Ist der Füllzylinder 10 entleert, bleibt der Kolben 14 in der erreichten Endstellung. Später kann er mit Hilfe seiner Kolbenstange 16 manuell in seine in Fig. 2 dargestellte Ausgangsposition zurückgeführt werden, wobei die Befülleinrichtung 11 in die in Fig. 2 gezeigte Füllstellung geschwenkt wird. Auf diese Weise wird Reinigungsmittelzusatz in den Füllzylinder 10 gefüllt. Ist das gewünschte Dosiervolumen erreicht, wird die Befülleinrichtung 11 in eine Position senkrecht zur Zeichenebene oder noch weiter geschwenkt. Nun kann der oben beschriebene Dosiervorgang wiederholt werden.
- Fig. 3 zeigt eine Seitenansicht der Buchse 17 der Befülleinrichtung 11, die senkrecht zur Längsachse einen Stutzen 30 mit Außennut 31 aufweist. Mittels eines in die Außennut eingelegten Federringes wird der Anschluß 12 mit der Buchse 17 verbunden.
- In Fig. 4 ist eine weitere Ausführungsform des Anschlusses 12 dargestellt. Er weist einen Flansch 32 auf. Auf dem Flansch 32 sitzt die Mündung 33 eines Vorratsbehälters 13. Der Vorratsbehälter 13 trägt an seinem Hals 34 ein Gewinde 35. In der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist der Behälter 13 mit einem Sicherungselement 36 in der Form einer Überwurfmutter an dem Anschluß 12 befestigt.
- Die Anordnung ist in dieser Ausführungsform so getroffen, daß die Zuführleitung 10 nicht unter, sondern neben dem Füllzylinder 10 angeordnet ist, wobei die Bohrung 21 oben bleibt. Dann kann man die Befülleinrichtung 11 aus einer Position, in der der Vorratsbehälter 13 nach unten hängt, um 180° in die Füllposition schwenken, in der sich der Vorratsbehälter 13 in den Füllzylinder entleert (vgl. Fig. 4).
- Fig. 5 zeigt einen Ausschnitt aus einem Kolben 14, der in dieser Ausführungsform mit Hilfe einer Lippendichtung 37 gegen die Innenwand 38 des Füllzylinders 10 abgedichtet ist.
- Wie Fig. 2 erkennen läßt, kann der Kolben 14 durch eine Rückstellfeder belastet sein. Außerdem ist auf der Kolbenstange 15 ein Anschlag 41 verschraubbar, der den maximalen Kolbenhub und damit das Dosiervolumen bestimmt.
- Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Dosiereinvorrichtung. An der Außenseite 42 der Halterung 9 ist ein Zuführanschluß 43 mit einem Wasserhahn 6' angeordnet. Dieser Zuführanschluß 43 ist einerseits über einen zur Füllzylinderachse parallelen Betätigungskanal 45 mit dem Innenraum 46 des Füllzylinders 10, andererseits über einen schräg verlaufenden Verbindungskanal 44 mit der Zuführleitung 4 verbunden. Der Betätigungskanal 45 endet mittig in der Stirnseite 27 des Füllzylinders 10. Durch den geradlinigen Verlauf des Betätigungskanals 45 und dessen direkte Verbindung mit dem Wasserhahn 6' trifft der durch den Betätigungskanal strömende Teilstrom mit einem höheren Druck auf den Kolben 14 auf.
- Bei der Ausführungsform nach Fig. 7 sind zwei identische Halterungen 50 und 51 vorgesehen, die an einer Wand 52 befestigt sind. Die Halterung 50 besitzt zwei Gewindebohrungen 53 und 54, die über eine außen durch eine Schraube 55' verschlossene Querbohrung 55 miteinander verbunden sind. Die Halterung 51 besitzt zwei Gewindebohrungen 56 und 57, die über eine außen durch eine Schraube 58 verschlossene Querbohrung 59 miteinander verbunden sind. Beide Querbohrungen weisen ein Drosselelement 60 bzw. 61 in der Form eines verstellbaren und absperrbaren Ventilhahns auf.
- Die Gewindebohrungen 53 und 56 sind über ein Rohr 62, das einen Teil der Zuführleitung 63 bildet, miteinander verbunden. Die Gewindebohrung 53 dient als Anschluß 64 für ein Leitungssystem. Beispielsweise kann dieser Anschluß mit einer gestrichelt gezeichneten Steckkupplung 65 versehen sein, welche den Zuführanschluß eines Vierwege-Ventils einer Reinigungsvorrichtung aufnimmt. Die Gewindebohrungen 56 und 57 bilden Anschlüsse 66 und 67 für die Zufuhr einer Arbeitsflüssigkeit und/oder eines Betätigungsdruckmittels, wie dies in Verbindung mit den Fig. 8 und 9 noch näher beschrieben wird. Ein nicht benötigter Anschluß kann durch eine gestrichelt gezeichnete Verschlußschraube 68 abgesperrt werden.
- Ein aus Acrylglas bestehender Füllzylinder 69 ist von Stutzen 70 bzw. 71 der Halterungen 50 bzw. 51 gehalten. Der zugehörige Kolben 72 ist einseitig mit einer Kolbenstange 73 versehen, die über Dichtungen 74 und 75 nach außen herausgeführt ist. Der Kolben unterteilt den Füllzylinder in einen Betätigungsraum 76, der über einen Betätigungskanal 77 mit dem Anschluß 67 verbunden ist, und einen Füllraum 78, der über eine Öffnung 79 im Füllzylinder 69 von außen zugänglich ist. Als Befülleinrichtung 80 dient auch hier eine um den Füllzylinder 69 drehbare Buchse 81, die einen Anschluß 82 für einen Vorratsbehälter aufweist. Die Buchse 81 ist mit einer Axialnut 83 versehen, über die die erste Öffnung 79 mit einer zweiten Öffnung 84 im Füllzylinder 69 und weiter mit Kanälen 85 in einem Einsatz 86 verbunden wird. Die Öffnung 84, der Kanal 85, die Gewindebohrung 54 und die Querbohrung 55 bilden demnach einen Dosierkanal 87, über den der Füllraum 78 entleert werden kann.
- Der Ordnung halber sei bemerkt, daß die Öffnungen 79 und 84 um 90° versetzt gezeichnet sind, in Wirklichkeit also nach oben weisen und daher der Vorratsbehälter während dieses Dosiervorgangs nach unten hängt.
- Der Axialnut 83 liegt die Mündung eines Füllkanals 88 gegenüber, der mit einem zum Vorratsbehälter hin schließenden Rückschlagventil 89 versehen ist. Wenn man daher die Befülleinrichtung 80 mit dem Vorratsbehälter um 180° nach oben schwenkt, kommt der Füllkanal 88 mit der ersten Öffnung 79 in Übereinstimmung, so daß bei einem Verschieben des Kolbens 72 mit Hilfe der Kolbenstange 73 nach rechts Dosiermittel in den Dosierraum 78 gelangt.
- Die Befülleinrichtung 80 weist ferner einen Belüftungskanal 90 auf, der mit einem ortsfesten Kanal 91 zusammenwirkt, wenn sich der Vorratsbehälter in der unteren Stellung befindet. Das bedeutet, daß der ortsfeste Kanal 91 ebenfalls um 90° versetzt gezeichnet worden ist.
- Bei der Ausführungsform nach Fig. 8 ist die Dosiereinrichtung der Fig. 7 schematisch, aber mit angebrachtem Vorratsbehälter 92 in der Ausgangspoisition vor dem Abgeben des Dosiermittels veranschaulicht. Am Anschluß 67 wird Arbeitsflüssigkeit, beispielsweise Wasser, zugeführt. Der Hauptteil dieser Arbeitsflüssigkeit gelangt über das Drosselelement 61 und die Zuführleitung 63 zum Anschluß 64. Ein kleiner Teil der Arbeitsflüssigkeit gelangt über den Betätigungskanal 77 in den Betätigungsraum 76 des Füllzylinders 69 und drückt den Kolben 72 nach links. Demzufolge gelangt Dosiermittel über den Dosierkanal 87 und das Drosselelement 40 ebenfalls zum Anschluß 64, wo es sich mit der Arbeitsflüssigkeit vermischt. Der Kolben 72 bewegt sich nach links, weil die wirksame Kolbenfläche auf der linken Seite wegen der Kolbenstange 73 kleiner ist als die wirksame Kolbenfläche auf der rechten Seite. Falls die so aufgebrachte Kraft nicht genügt, kann man das Drosselelement 61 in eine Drosselstellung bringen. Der so entstehende Druckabfall führt dazu, daß größere Kräfte auf den Kolben 72 wirken. Wenn dagegen die Kolbengeschwindigkeit zu groß ist, kann man durch eine Drosselung mit Hilfe des Drosselelements 60 die Fördergeschwindigkeit reduzieren.
- Bei der Ausführungsform nach der Fig. 9 wird der Kolben nicht von der Arbeitsflüssigkeit, sondern von einem gesondert über den Anschluß 67 zugeführten Druckmittel, beispielsweise ein Druckgas, wie CO₂, betätigt. Die Arbeitsflüssigkeit wird dann am Anschluß 66 zugeführt. Das Drosselelement 61 dient hierbei zur Absperrung der Querbohrung 59. Die Einstellung des Dosiervolumens kann mit Hilfe des Drosselelements 60 erfolgen.
- Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 10 bis 13 werden für entsprechende Teile um 100 gegenüber Fig. 7 erhöhte Bezugszeichen verwendet. In Fig. 10 sind zum besseren Verständnis die Teile 97, 99, 100, 101, 103 und 182 des Zylinders 169 und der Buchse 181 in die Zeichenebene gedreht gezeichnet; die korrekte Lage ergibt sich aus den Fig. 11 und 12.
- Der durchsichtige Füllzylinder 169 besitzt eine Skala 93, die mit dem Kolben 172 als Zeiger den Füllstand im Füllraum 178 angibt.
- Die Buchse 181 der Befüllvorrichtung 180 ist aus der in Fig. 12 veranschaulichten zweiten Drehlage, in der der Anschluß 182 für den Vorratsbehälter unten liegt, um etwa 180° in die erste Drehstellung drehbar. Die Endlagen werden durch einen Anschlag 94 an der Buchse 181 bestimmt, der an Gegenanschlägen 95 und 96 an der Halterung 150 zu Anlage kommen kann. In der ersten Drehstellung wirkt eine erste Steueröffnung 97 in der Wand des Füllzylinders 169 mit einer zweiten Steueröffnung 98 in der Buchse 181 zusammen, die mit dem Füllkanal 99 verbunden ist. In der veranschaulichten zweiten Drehstellung wirkt die erste Steueröffnung 97 mit einer in der Buchse 181 angeordneten dritten Steueröffnung 100 zusammen, die mit einem durch eine achsparallele Bohrung gebildeten ersten Abschnitt 101 des Dosierkanals 187 verbunden sind. Diese Bohrung mündet in der Stirnseite 102 der Buchse 181 und bildet dort eine vierte Steueröffnung 103. Diese wirkt in der zweiten Drehstellung mit einer fünften Steueröffnung 104 in der Stirnfläche 105 der Halterung 150 zusammen, die mit einem zweiten Abschnitt 106 des Dosierkanals 187 verbunden ist. In allen anderen Drehstellungen ist die vierte Steueröffnung 103 durch die Stirnfläche 105 abgedeckt. Vom Füllkanal 99 geht eine weitere achsparallele Bohrung 107 aus. Ihre Mündung in der Stirnfläche 102 bildet eine sechste Steueröffnung 108, die in einer zwischen der ersten und zweiten Drehstellung befindlichen Drehstellung mit einer siebenten Steueröffnung 109 zusammenwirkt, die mit einem zur Atmosphäre gehenden Kanal 110 verbunden ist und deren Wirkungsbereich durch eine Nut 111 verlängert ist. Falls erforderlich, kann jeweils eine der zusammenwirkenden Steueröffnungen von einer Dichtung umgeben werden, wie dies durch die entsprechende Nut 112 in Fig. 11 veranschaulicht ist.
- Der zweite Abschnitt 106 des Dosierkanals 187 mündet in eine Querbohrung 113, in die ein Drehschieber 114 eingesetzt ist, welcher mittels eines Griffteils 115 drehbar ist. Im Bereich der Mündung des Abschnitts 106 weist der Drehschieber eine Nut 116 auf, die in mehr oder weniger großen Eingriff mit der genannten Mündung gebracht werden kann. Daher ergibt sich ein Drosselelement 160. Die Nut 116 ist über eine Querbohrung 117 und Längsbohrung 118 mit einem Rückschlagventil 189 verbunden, dessen Kugel durch einen Schraubeinsatz 119 in der richtigen Lage gehalten wird. Beim Dosieren öffnet dieses Rückschlagventil 189 und verbindet den zweiten Abschnitt 106 des Dosierkanals 187 über die Querbohrung 155 mit der Gewindebohrung 153.
- Ein Federring 120 drückt die Buchse 181 gegen die Halterung 150, so daß sich vermittels der veranschaulichten Dichtringe eine ausreichende Abdichtung der Strömungswege im Bereich der Stirnseite 102 und der Stirnfläche 105 ergibt.
- Die veranschaulichte Dosiereinrichtung kann nicht nur in Verbindung mit einer Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen verwendet werden, sondern auch anderen Zwecken dienen, beispielsweise der dosierten Zufuhr von Waschmittel oder Enthärter in einer Waschmaschine, der Zufuhr von Seifenlauge in einem Waschraum oder der Zufuhr von Chemikalien in einem Labor.
Claims (24)
- Dosiereinrichtung mit einem Füllzylinder, der über einen verschließbaren Füllkanal von einem Vorratsbehälter befüllbar und mittels eines verschiebbaren Kolbens über einen Dosierkanal entleerbar ist, insbesondere für eine Vorrichtung zum Reinigen von Rohrleitungen, wie Getränkeleitungen, mit einer Reinigungsflüssigkeit, der ein Reinigungsmittelzusatz von der Dosiereinrichtung beimischbar ist, gekennzeichnet durch eine Befülleinrichtung (11; 80; 180), die zusammen mit dem Vorratsbehälter (13; 92) um eine etwa horizontale Achse drehbar ist und den Füllkanal (18; 88; 99) in einer ersten Drehstellung, in der der Vorratsbehälter eine obere Lage hat, freigibt und in einer zweiten Drehstellung, in der der Vorratsbehälter eine untere Lage einnimmt, verschließt.
- Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Befülleinrichtung (11; 80; 180) um die Achse des Füllzylinders (10; 69; 169) drehbar ist.
- Dosiereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befülleinrichtung (80; 180) den Dosierkanal (87; 187) in der ersten Drehstellung verschließt und in der zweiten Drehstellung freigibt.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosierkanal (187) und/oder im Füllkanal (88) ein zum Füllzylinder (169) bzw. zum Vorratsbehälter (92) hin schließendes Rückschlagventil (89; 189) vorgesehen ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Befülleinrichtung (80; 180) einen Vorratsbehälter-Belüftungskanal (90; 110) aufweist, der in der ersten Drehstellung verschlossen und in der zweiten Drehstellung oder einer dazwischenliegenden Drehstellung freigegeben ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Befülleinrichtung (11; 80; 180) eine Buchse (17; 81; 181) aufweist, an der mindestens ein Anschluß (12; 82; 182) zur mechanischen Verbindung mit dem Vorratsbehälter (13; 92) angeordnet ist.
- Dosiereinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschluß (12) auswechselbar ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzylinder (69) eine erste Öffnung (79), die mit dem Füllraum (76) verbunden ist, und eine axial hierzu versetzte zweite Öffnung (84), die mit dem Dosierkanal (87) verbunden ist, und die Befülleinrichtung (80) eine Buchse (81), in deren Innenwand eine Axialnut (83) zur Verbindung der beiden Öffnungen und im Winkel um etwa 180° hierzu versetzt sowie in der Querschnittsebene der ersten Öffnung die Mündung des Füllkanals (88) angeordnet ist, aufweist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzylinder (169) eine mit dessen Füllraum (178) verbundene erste Steueröffnung (97) und die Befüllvorrichtung (180) eine zweite Steueröffnung (98), die mit dem Füllkanal (99) verbunden ist und in der ersten Drehstellung mit der ersten Steueröffnung zusammenwirkt, eine dritte im Winkel von etwa 180° versetzte Steueröffnung (100), die mit dem ersten Abschnitt des Dosierkanals (187) verbunden ist und in der zweiten Drehstellung mit der ersten Steueröffnung zusammenwirkt, und eine am Ende dieses ersten Abschnitts gelegene vierte Steueröffnung (103) aufweist, die an der Stirnseite (102) der Befüllvorrichtung ausgebildet ist und von der Stirnfläche (105) einer Halterung (150) abgedeckt wird, jedoch in der zweiten Drehstellung mit einer in dieser Stirnfläche gelegenen fünften Steueröffnung (104) zusammenwirkt, die mit einem zweiten Abschnitt (106) des Dosierkanals verbunden ist.
- Dosiereinrichtung nach Anspruch 5 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß an der Stirnseite (102) der Befüllvorrichtung (180) eine sechste Steueröffnung (108) vorgesehen ist, die mit dem Füllkanal (99) verbunden ist und in einer von der ersten Drehstellung abweichende Drehstellung mit einer in der Stirnfläche (105) der Halterung (150) gelegenen siebenten Steueröffnung (109) zusammenwirkt, die mit der Atmosphäre verbunden ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzylinder (10; 69; 169) aus durchsichtigem Material besteht.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an den Füllzylinder (10; 69) ein Betätigungskanal (26; 77) anschließt, über den ein flüssiges oder gasförmiges Druckmittel zur Betätigung des Kolbens (14; 72) zuführbar ist.
- Dosiereinrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Dosierkanal (28; 87) in eine Zuführleitung (4; 63) für Arbeitsflüssigkeit mündet und stromaufwärts dieser Mündung der Betätigungskanal (26; 77) von der Zuführleitung abzweigt.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14; 72) eine nach außen ragende Kolbenstange (15; 73; 173) aufweist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (14) durch eine Rückstellfeder (40) belastet ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch einstellbare Anschläge (41) zur Begrenzung des Kolbenhubs.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzylinder (169) mit einer die Füllmenge anzeigenden Skala (93) versehen ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Füllzylinder (10; 69) und ein zur Zuführleitung (4; 63) gehörendes Rohr (62) mit Hilfe einer ersten Halterung (8; 50), durch die der Dosierkanal (28; 87) führt, und einer zweiten Halterung (9; 51), durch die der Betätigungskanal (26; 77) führt, miteinander verbunden sind.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß im Dosierkanal (28; 87; 187) ein einstellbares Drosselelement (29; 60; 160) angeordnet ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß in der Zuführleitung (63) stromabwärts der Abzweigung des Betätigungskanals (77) ein einstellbares Drosselelement (61) angeordnet ist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Halterung (51) zwei je mit dem Rohr (62) der Zuführleitung (63) bzw. dem Füllzylinder (69) verbundene Anschlüsse (66, 67) für Arbeitsflüssigkeit bzw. gasförmiges Druckmittel aufweist, die über ein absperrbares und einstellbares Drosselelement (61) miteinander verbunden sind.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Halterungen (50, 51) identisch ausgeführt sind.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Vorrichtung zum Reinigungen von Rohrleitungen die Zuführleitung (4; 63) mit dem Eingang eines Vierwege-Umschaltventils (2) verbunden ist, das eine Ablaufleitung (5) sowie Anschlußeinrichtungen (7, 7') für die zu reinigenden und zu diesem Zweck im Kreis geschalteten Rohrleitungen aufweist.
- Dosiereinrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Halterung (50) eine Steckkupplung (65) zum Verbinden mit dem Eingang des Vierwege-Umschaltventils (2) aufweist.
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