DE3032054C2

DE3032054C2 - Vorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten oder von halbflüssigen Stoffen

Info

Publication number: DE3032054C2
Application number: DE3032054A
Authority: DE
Inventors: Heinz 7230 Schramberg Scheithauer
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1980-08-26
Filing date: 1980-08-26
Publication date: 1986-07-03
Also published as: US4541552A; DE3032054A1

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Rohrstückes mit zylindrischer Innenwandung angeordnete Ventilkörper (19) zylindrisch und in das zylindrische Rohrstück passend ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (19) zu seiner Längsachse verlaufende Dosierkammern (23, 24, 25, 26) aufweist, sowie sich die Nuten bis in den konischen Ventilkörperteil erstrecken.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sich an die kegelförmige Verjüngung

(3) des Ventilsitzes ein Rohrstück mit zylindrischer Innenwandung (5) anschließt, an welches sich ein sich verbreiternder Vorratsraum (6) innerhalb des Rohres (1) anschließt, welches die äußere Form eines Stiftes oder eines Griffels aufweist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder zur Rückstellung des Ventilkörpers (9, 42) Kunststoff-Federn (17, 18) sü.d, die sich auf einem Einpreßring (45) abstützen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Flüssigkeiten oder von halbflüssigen Stoffen wie Klebstoffe, Farben, Lacke, Öle und anaeroben Kunststoffen, mit einem Rohr, welches an seinem, eine Austrittsöffnung bildenden Endabschnitt, einen Ventilsitz aufweist, der sich zur Austrittsöffnung hin verjüngt und kegelförmig ausgebildet ist, mit einem Ventilkörper, welcher innerhalb der kegelförmigen Verjüngung des Ventilsitzes verschiebbar angeordnet ist und einen kegelförmigen Mantelabschnitt aufweist, welcher an die kegelförmige Verjüngung des Ventilsitzes angepaßt ist und mit einer Feder, welche den verschiebbaren Ventilkörper auf d»6 Ventilsitz preßt und damit den Durchflußkanal der zu dosierenden Flüssigkeit durch das Rohr dichtend verschließt.

Derartige Dosierventile zum Dosieren beispielsweise von Klebstoffen, Ölen oder Farben sind in der Art von Weinhebern bekannt. Diese Art der Abgabe von Klebstoffmengen oder einer Menge eines anderen Stoffes aus einer Wegwerfpackung hat den Nachteil, daß die Tröpfchengröße nicht bestimmt werden kann, da die Dosierung ungenau ist. Die Ungenauigkeit der Dosierung wächst noch dadurch an, daß durch Erwärmung des KlebstofTbehälters in der Hand das Volumen der Tröpfchen oder der abgegebenen ,Menge vergrößert wird. Bei niedrig viskosen Medien läßt sich eine Tröpfchengröße überhaupt nicht bestimmen, was z.B. bei Toluol mit sehr geringer Viskosität der Fall ist. Gewisse Klebstoffe, wie z. B. Zyanacrylat lassen sich mit derartigen Dosierventilen überhaupt nicht dosieren.

Die US-PS 4117957 betrifft eine Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten, bestehend aus einem Rohr mit einem sich zur Austrittsöffnung hin verjüngenden, kegelförmig ausgebildeten Ventilsitz und einem darin verschiebbar angeordneten, kegelförmig ausgebildeten, federbelasteten Ventilkörper mit einer durch die Austrittsöffnung hindurchragenden Spitze.

Die DE-OS 1573059 beschreibt eine Tropfvorrichtung, insbesondere für Wachs, die die Entnahme eines dosierbaren Tropfens aus einem Vorratsbehälter gestattet und eine Heizeinrichtung aufweist, die gekennzeichnet ist durch einen mit einem heizbaren Tropfkanal in wärmeleitender Verbindung stehenden, gegen die Horizontale zusammen mit dem Tropfkanal unter verschiedenen Neigungswinkeln einstellbaren Behälter mit einem durch diesen vollständig und durch den Tropfkanal mindestens teilweise hindurchragenden unter Federdruck oder -zug stehenden in axialer Richtung durch einen Entnahmehebel von einem Ventilsitz abhebbaren Entnahmebolzen.

Die europäische Patentschrift 9013 betrifft eine Vorrichtung zum Pipettieren und Dosierer, mit einem Ansaugrohr von zylindrischem Innenquerschnitt und einem konisch zulaufenden Ende mit einer mittleren Bohrung an seiner Spitze, einem in dem Rohr beweg-

baren, gegenüber der Rohrwandung dichtenden Kolben, sowie mit Signal- und Steuereinrichtung.

Die DE-AS 2839204 beschreibt ein Verfahren zum Dosieren flüssiger und pastöser Medien mit einem Dosierorgan, wobei das dosierende Medium in einem geschlossenen Kreislauf umgewälzt und so herumgeführt wird, daß es zurückgebliebene Reste des Mediums ablöst und in den Kreislauf aufnimmt. Die dabei verwendete Vorrichtung beinhaltet eine Zapfendüse.

Zum nächstkommenden Stand der Technik ist zu nennen die US-PS 4015 755, die ein elektromagnetisch betriebenes Dosierventil beinhaltet, das einen länglichen, oben und unten geschlossenen Ventilkörper, Einlaßöffnungen im oberen Teil des Ventilkörpers, einen beweglichen Ventilkern, Verschlußmittel, Magnetvorrichtungen, elektromagnetische Vorrichtungen umfaßt, wobei der genannte Ventilkörper von vorgegebenem Gewicht ist und das elektromagnetische Feld und die Auftriebswirkung gemeinsam erforderlich sind zum Bewegen des Ventilkerns in eine verschließende obere Position. .

Die Verfahren und Vorrichtungen gemäß dem Stand der Technik erlauben nicht die Feinstdosierung von Flüssigkeiten oder von halbflüssigen Stoffen.

Demgegenüber liegt vorliegender Erfindung die Aufgäbe zugrunde, eine Vorrichtung zu liefern, die die Feinstregulierung und Feinstdosierung von Flüssigkeiten oder von halbflüssigen Stoffen gestattet und mit der die Tröpfchengröße oder die abzugebende Menge genau dosiert werden kann.

Des weiteren soll die Vorrichtung zum Dosieren für Kleinverpackungen und Flaschen geeignet sein, wie auch spezielle Klebstoffe, z. B. Zyanacrylat, damit verarbeitet werden sollen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung dadurch gelöst, daß

a) der Ventilkörper an seiner der Austrittsöffnung zugewandten Seite eine Ventilkörperspitze aufweist, die innerhalb der Austrittsöffnung angeordnet ist und diese in Verschlußstellung dichtend verschließt, wobei die Ventilkörperspitze durch die Austrittsöffnung hindurchragt,

b) - daß sich an den Endabschnitt des Rohres ein

Rohrstück mit zylindrischer Innenwandung anschließt,

- daß der sich an die kegelförmige Verjüngung anschließende Mantelteil des innerhalb des Rohrstücks angeordneten Ventilkörpers zylindrisch ausgebildet ist,

- daß der zylindrische Mantelteil des Ventilkörpers durch eine umlaufende Ringnut, die mit der zylindrischen Innenwandung des Rohrstücks einen Dosierraum bildet, in zwei Venti'ikörperabschnitte aufgeteilt ist,

- daß der erste Ventilkörperabschnitt, der an einem an das Rohrstück anschließenden Vorratsraum angrenzt, die Nut und den Innenraum des Rohrs in Schließstellung des Ventilkörpers vom Vorratsraum dichtend abschließt,

- daß der Außendurchmesser des zweiten Ventilkörperabschnitts kleiner ist als die lichte Weite der Innenwandung des Rohrstücks und

- daß durch Verschieben der Ventilkörperspitze und des Ventilkörpers entgegen der Federkraft die Nut mit dem angrenzenden Vorratsraum in Verbindung kommt und damit auch der Flüssigkeitsdurchlauf vom Vorratsraum in die Austrictsöffnung frei ist.

Besondere Ausfuhrungsformen der vorliegenden Erfindung sind dadurch gekennzeichnet, daß der innerhalb des Rohrstückes mit zylindrischer Innenwandung angeordnete Ventilkörper (19) zylindrisch und in das zylindrische Rohrstück passend ausgebildet ist, wobei der Ventilkörper (19) zu seiner Längsachse verlaufende Dosierkammern (23,24,25,26) aufweist, sowie sich die Nuten bis in den konischen Ventilkörper ersfxecken, daß sich an die kegelförmige Verjüngung (3) des Ventilsitzes ein Rohrstück mit zylindrischer Innenwandung (5) anschließt, an welches sich ein sich verbreitender Vorratsraum (6) innerhalb des Rohres (1) anschließt, welches die äußere Form eines Stiftes oder eines Griffels aufweist, und daß die Feder zur Rückstellung des Ventilkörpers (9,42) Kunststoff-Federn (17,18) sind, die sich auf einem Einpreßring (45) abstützen.

Das erfindungsgemäße Dosierverftil besitzt gegenüber bekannten Dosierventilen des Standes der Technik den Vorteil, daß mit diesem praktisch jede beliebige Flüssigkeit oder jeder halbflüssige Stoff, insbesondere Klebstoffe, Öle, Farben oder Lacke, dosiert abgegeben werden Können, wobei die Dosierung höchst genau arbeitet.

Ein Klecksen des Dosierventils bei der Abgabe ist ausgeschlossen. Darüber hinaus gestattet das erfindungsgemäße Dosierventil die Verwendung auch kritischer Stoffe wie z. B. Zyanacrylat.

Aufgrund des Durchtritts der Spitze durch die Austrittsöffnung ist immer ein sauberes Verschließen der Ausirittsöffnung gewährleistet, wobei ein Verkleben der Austrittsöffnung bei Verarbeitung von Klebstoffen nicht auftreten kann. Ebenso kann ein Eintrocknen der Austrittsöffnung bei Verarbeiten von Farben oder Lacken nicht mehr auftreten, daß die Austrittsöffnung durch die Spitze abdichtend bei geschlossenem Ventildurchgang verschlossen ist.

D".s weiteren kann die Feder zur Rückstellung des Ventilkörpers Kunststoff-Federn sein, die sich auf einem Einpreßring abstützen.

Beispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anschließend beschrieben. Dabei zeigt

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung mit Ventilkörper, linke Seite für Griffel, rechte Seite für Flaschen

Fig. 2 einen weiteren Ventilkörper

Fig. 3 einen Schnitt längs der Linie A-B in Fig. 2

F i g. 4 einen Längsschnitt durch ein weiteres Beispiel einer Dosiervorrichtung mit angeformten Haltegriffe!.

Gemäß dem in Fig. 1 gezeigten Beispiel besteht die Dosiervorrichtung aus einem Rohr 1 mit Anschlagring 7 und dem Einpreßring 8 zum Einsetzen in einen Griffel oder einem Rohr mit Manschette 48 zum Einsetzen in Flaschen 40, vorzugsweise zum Anfassen zwischen den Fingerspitzen wie ein Bleistift oder Kugelschreiber. Das Rohr 1 besitzt an yinem keglig zulaufenden Rohrende 2, welches in eine zentrale Austrittsöffnung 4 mündet, einen innen angeordneten Ventilsitz 3, der kegelförmig sich zur Austrittsöffnung 4 hin verjüngend ausgebildet ist. An diesen kegelförmig sich verjüngenden Ventilsitz 3 schließt sich ein Rohrstück mit zylindrischer Innenwandung 5 an, wobei innerhalb dieses Rohrstückes mit zylindrischer Innenwandung S ein Ventilkörper 9 angeordnet ist. An diesen Raum mit zylindrischer Innenwandung 5 schließt sich ein sich verbreiternder Vorratsraum 6 an, der beispielsweise den übrigen Raum

des Rohres oder des Griffels ausfüllen kann und zur Vorratsaufnahme der abzugebenden Flüssigkeit oder des abzugebenden Stoffes dient. Das Rohr 1 besitzt einen Anschlagring 7 zum Anschlag eines Griffels 43 gemäß Fig. 4 oder eine Manschette 48 mit Anschlagring 47 für Flaschen 40.

Der Ventilkörper 9 besitzt einen vorderen, konisch oder kegelförmig ausgebildeten Teil 11, der in die kegelförmige Verjüngung des Ventilsitzes 3 paßt und bei geschlossenem Ventildurchgang überall auf dem Ventilsitz dichtend aufsitzt. An dieses kegelförmige Teil 11 schließt sich eine zentrisch darauf angeordnete Spitze 13 an, die durch die Austrittsöffnung 4 des Rohres 1 hindurchragt und die Austrittsöffnung 4 bei geschlossenem Ventildurchgang verschließt. Dazu ist die Wandung 27 der Austrittsöffnung 4 ebenfalls sich verjüngend konisch oder kegelförmig ausgebildet und zwar mit glei-

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senem Ventildurchgang dichtet somit der dem kegelförmigen Teil benachbarte Teil der Spitze 13 die Austrittsöffnung 4 völlig ab. Der Ventilkörper 9 besitzt in seinem zylindrischen Bereich eine umlaufende Ringnut 46, die mit der zylindrischen Innenwandung 5 des Rohrstückes 1 einen Dosierraum 16 bildet. Diese Ringnut 46 teilt somit den zylindrischen Teil des Ventilkörpers 9 in einen mittleren zylindrischen Teil 10 und einen hinteren zylindrischen Teil 15.

An den Ventilkörper 9 greifen des weiteren zwei Kunststoff-Federn 17, 18 an, die sich andererseits auf einem Einpreßring 45 abstützen. Die Bezugszeichen 17, 18, 42 und 45 bezeichnen ein Spritzteil.

Der in Fig. 1 mit dem Bezugszeichen 50 bezeichnete Raum ist der sogenannte Drosselraum.

Die Funktionsweise der gezeigten Dosiervorrichtung ist folgende:

Der Vorratsraum 6 ist mit dem zu verarbeitenden Medium oder der Flüssigkeit gefüllt. Wird nun die Spitze 13 und somit der Ventilkörper 9 entgegen der Kraft der Federn 17,18 nach innen bewegt, so löst sich die konische Mantelfläche 14 der Spitze von der kegelförmigen Innenfläche 27 der Austrittsöffnung 4 ab; ebenso löst sich der vordere, kegelförmige Teil 11 des Ventilkörpers 9 von dem Ventilsitz 3 ab. Der Ventilkörper 9 wird nun so weit in Richtung zum Vorratsraum 6 bewegt, bis die Ringnut 46 teilweise oder auch ganz mit dem Vorratsraum 6 in Verbindung steht. Nun kann die Flüssigkeit oder der Stoff in den Ringraum 16, gebildet durch die Ringnut 46 und die zylindrische Innenwandung 5, einfließen. Nachdem der Dosierraum 16 gefüllt ist, bewegt sich der Ventilkörper 9 wieder nach vorne, wobei der hintere zylindrische Teil 15 des Ventilkörpers 9 den weiteren Zufluß des Mediums unterbindet und den zylindrischen Innenraum des Rohrstückes 1 dichtend abschließt Nun kann das im Dosierraum 16 befindliche Medium über den mittleren Teil 10 des Ventilkörpers 9, den Ventilsitz 3 und die Austrittsöffnung 4 abgegeben werden, wobei das Medium zweckmäßigerweise durch die Spitze 13 verteilt wird.

Der Außendurchmesser des mittleren zylindrischen Teils 10 des Ventilkörpers 9 ist geringer als die lichte Weite des zylindrischen Innenteils des Rohrstückes 1 und geringer als der Durchmesser des hinteren zylindrischen Teils 15 des Ventilkörpers 9, so daß das Medium bei Absperrung der weiteren Zufuhr vom Vorratsraum 6 am mittleren zylindrischen Teil 10 des Ventilkörpers 9 vorbeifließen kann. Oder dieser mittlere zylindrische Teil 10 des Ventilkörpers kann dazu eine Längsnut oder auch mehrere Längsnuten aufweisen.

Wird weiteres Medium zur Verarbeitung benötigt, so wird einfach der Ventilkörper 9 von neuem nach innen gedrückt, wodurch wiederum eine dosierte Menge vom Volumen des Dosierraums 16 in den zylindrischen Innenraum des Rohrstückes 1 fließen kann.

Fig. 2 zeigt eine weitere A"sgestaltung eines Ventilkörpers 19, dessen mittlerer konischer Teil 21 mitsamt der sich daran anschließenden Spitze 22 genauso ausgebildet sind, wie die entsprechenden Teile des Ventilkörpers 9. An dem mittleren konischen Teil 21 des Ventilkörpers 19 schließt sich ein zylindrischer Teil 20 an, der parallel zur Längsachse verlaufende Dosierkammern 23,24,25,26 aufweist, die beispielsweise schmale Nuten sind und somit zum genauen Dosieren des Stoffes dienen.

Fig. 3 zeigt einen Querschnitt längs der Linie A-B in F i g. 2 zur Darstellung der Lage dieser Dosierkammern Tl IA IC or»«! *>£ A r*er\r\€>tan l"inr» Hidrar Vantil^nrner *»«/, ^i-*, Jos UIlU A*u. t t iaovti>Jtwi* nuim uiw^vi » **t iti ι i\%s* y\*t 19 ebenso in das Rohr 1 eingesteckt werden und mit diesem zusammenarbeiten.

In Fig. 4 ist ein weiteres Beispiel einer Dosiervorrichtung gezeigt, welches sehr ähnlich dem in F i g. 1 gezeigten Beispiel ist. Ein Rohr 41 ist ähnlich ausgestaltet wie das Rohr 1 in F i g. 1, wobei im Rohr 41 ein Dosierventil 42 angeordnet ist. Ein Griffel 43 ist auf das Rohr 41 aufgesteckt und bildet in seinem inneren einen Vorratsraum 44. Die Ausgestaltung und die Funktion dieses Beispiels entspricht demjenigen in Fig. 1, auf das verwiesen wird.

Liste der Bezugszeichen:

1	Rohr in Stiftform
2	keglig zulaufendes Rohrende oder
	Ventilsitz
3	kegelförmige Innenfläche des Ventil
	sitzes
4	zentrale Öffnung
5	zylindrische Innenwandung des Do
	sierraumes
6	Vorratsraum
7	Anschlagring
8	Sitz für Griffelverlängerung bzw. Ein
	preßring
9	Ventilkörper
10	mittlerer zylindrischer Teil des Ventil
	körpers
11	vorderer konischer Teil des Ventilkör-

	pers
12	konische Deckfläche des vorderen
	Teils
13	sich verjüngende Spitze des Ventilkör
	pers
14	konische Mantelfläche der Spitze
15	hinterer zylindrischer Teil des Ventil
	körpers
16	Dosierraum
17,18	Federn
19	Ventilkörper
20	zylindrischer Teil des Ventilkörpers
21	mittlerer konischer Teil des Ventilkör
	pers
22	konische Spitze des Ventilkörpers
23, 24, 25, 26	Dosierkammern
27	kegelförmige Innenfläche der Aus
	trittsöffnung
28	Rohr in Stift- oder Griffelform
29	konisch zulaufendes Rohrende

	30 32 054	7	30
	kegelförmige Innenfläche des Rohren	35
30	des	40
	Vorratsraum	45
31	Ventilkörper	50
32	mittlerer konischer Teil des Ventilkör- 5	55
33	pers	60
	kegelförmige Oberfläche des mittleren	65
34	Teils
	sich verjüngende Spitze des Ventilkör
35	pers 10
	konische Oberfläche der Spitze
36	kegelförmige Zuflußöffhung
37	Druckfeder
38	Anschlagring
39	Flasche 15
40	Rohr oder Stift
41	Dosierventil
42	Griffe!
43	Vorratsraum
44	Einpreßring 20
45	Ringnut
46	Anschlagring
47	Manschette
48	Sitz für Flaschenhals
49	Drosselraum 25
50	Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Dosieren ven Flüssigkeiten oder von halbflüssigen Stoffen wie Klebstoffe, Farben, Lacke, Öle und anaeroben Kunststoffen, mit einem Rohr, welches an seinem, eine Austrittsöffnung bildenden Endabschnitt, einen Ventilsitz aufweise, der sich zur Austrittsöffnung hin verjüngt und kegelförmig ausgebildet ist, mit einem Ventilkörper, welcher innerhalb der kegelförmigen Verjüngung des Ventilsitzes verschiebbar angeordnet ist und einen kegelförmigen Mantelabschnitt aufweist, welcher an die kegelförmige Verjüngung des Ventilsitzes angepaßt ist und mit einer Feder, welche den verschiebbaren Ventilkörper auf den Ventilsitz preßt und damit den Durchflußkanal der zu dosierenden Flüssigkeit durch das Rohr dichtend verschließt, dadurch gekennzeichnet, daß

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a) der Ventilkörper an seiner der Austritisöffnung zugewandten Seite eine Ventilkörperspitze aufweist, die innerhalb der AustrittsöfFnung angeordnet ist und diese in Verschlußstellung dichtend verschließt, wobei die Ventilkörperspitze durch die Austrittsöfrnung hindurchragt,

b) — daß sich an den Endabschnitt des Rohres

ein Rohrstück mit zylindrischer Innenwandung anschließt,

— daß der sich an die kegelförmige Verjüngung anschließende Mantelteil des innerhalb des Rohistücks abgeordneten Ventilkörpers zylindrisch ausgebildet ist,

— daß der zylindrische Ml .itelteil des Ventilkörpers durch eine umlaufende Ringnut, die mit der zylindrischen Innenwandung des Rohrstücks einen Dosierraum bildet, in zwei Ventilkörperabschnitte aufgeteilt ist,

— daß der erste Ventilkörperabschnitt, der an einem an das Rohrstüßck anschließenden Vorratsraum angrenzt, die Nut und den Innenraum des Rohrs in Schließstellung des Ventilkörpers vom Vorratsraum dichtend abschließt,

— daß der Außendurchmesser des zweiten Ventilkörperabschnitts kleiner ist als die lichte Weite der Innenwandung des Rohrstücks und

— daß durch Verschieben der Ventilkörper- so spitze und des Ventilkörpers entgegen der Federkraft die Nut mit dem angrenzenden Vorratsraum in Verbindung kommt und damit auch der Flüssigkeitsdurchlauf vom Vorratsraum in die Austrittsöffnung frei ist.