DE7037440U - Vorrichtung zum automatischen dosieren von vorgegebenen fluessigkeitsmengen - Google Patents

Description

Vorrichtung zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum automatischen. Dosieren, von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen.

Um Flüssigkeitsmengen, insbesondere in Getränkeautomaten, zu dosieren, sind die verschiedensten Verfahren und Vorrichtungen bekannt. Die meisten dieser Einrichtungen messen die Flüssigkeiten direkt. Diese Direktmessungen werden entweder mitteis Dosierpumpen oder mittels eines zwischengeschalteten Dosiergefäßes oder aber auch über einen DurchfluSnengenmesser vorgenommen. Hierbei ist es jedoch erforderlich, caß die Meßeinrichtungen von den zu dosierenden Flüssigkeiten durchflossen werden. Werden mit derart ausgestalteten Einrichtungen verderbliche Flüssigkeiten, beispielsweise Milch, dosiert;, so müssen diese Einrichtungen nicht nur gekühlt, sondern auch in bestimmten Zeiteinheiten gereinig" werden. Der Wartung sauf wand derartiger Einrichtungen isö beträchtlich und setzt den Einsatz von Fachpersonal voraus.

i'cri-.er sind Dosiervorrichtungen bekannt, die in der weise aroeiteii, caii mit iionsöantem Druck über eine Düse cie jeweiligen Mengen an Flüssigkeiten ausgegeben werden. Hierbei ist jedoch zur MengenbeStimmung nur noch eine genaue Ausgabezeit erforderlich. Die zu wartenden Einrichtungsteile werden bei dieser Vorrichtung beträchtlich gegenüber den vorgenannten Einrichtungen eingeschränkt. Doch haften diesen bekannten Einrichtungen erhebliche liachteile an, die insbesondere darin liefen, daß die Viskosität der auszugebenden Flüs^igkci direkt auf die in der gleichen Zeiteinheit ausgegebenen Menge einwirkt. Flüssigkeiten, die einer Viskositätsschwankung unterliegen, sind aaher mit derartigen Vorrichtungen nicht exakt dosierbar.

«.He bekannten Dosiervorrichtungen eignen sich für bestimmte Anwendungsfälle und sind nur begrenzt einsatzfähig. Schwierig, ja nahezu unmöglich, sind exakte Flüssigkeitsdosierungen, die ohne Aufsicht von Fachpersonal durchgeführt werden müssen. Die in Getränkeautomaten vorgesehenen Dosiereinrichtungen führen häufig zu erheblichen Störungen.

Demgegenüber ist es das Ziel der Erfindung, eine Vorrichtung zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen zu schaffen, mit denen es möglich ist, Flüssigkeiten in Unabhängigkeit unterschiedlicher Viskositäten genauestens zu dosieren. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung eine Vorrichtung zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen vorgeschlagen, die in der Weise ausgebildet ist, daß der die zu dosierende Flüssigkeit aufnehmende, geschlossen ausgebildete

Behälter einen Fiüssiekeitsabiauistutzen mit einem Auslaßventil aufweist und mit einer in den oberen Raum oberhalb der Flüssigkeit mündenden Luftleitung mit einem Luftventil versehen ist, in die eine Abzweigleitung eingeschaltet ist, deren freies Ende eine Trägerplatte mit einer an deren dem freien Ende der Abzweigleitung abgekehrten Seite angeschlossenen, durch ihr Eigengewicht durchhängenden nembran aufweist und deren Öffnung mit dem von cer Trägerplatte und der Membran umschlossenen i;_nenraum verbunden ist, deren durchhängender Abschnitt im Bereich einer Lichtschranke angeordnet ist, die über eine Steuereinrichtung mit einem Betätigungsschalter in Wirkverbindung steht, über die das Luftventil in aer Luftleitung und das Auslaßventil in Abhängigkeit von der Größe der durch geringste Änderung des Luftdruckss in dem Behälter oberhalb der flüssigkeit hervorgerufenen mechanischen Veränderung oder Verformung der Membran steuerbar sind.

Mittels dieser Vorrichtung wird gegenüber den bekannten Vorrichtungen nicht die Flüssigkeit gerne s ε er,, sondern die Luftmenge erfaßt, die zum Druckausgleich der aus dem Vorratsbehälter ausgeströmten Fiüssigkeitsnenge erforderlich ist.

'ύζι anzeigen zu können, daß der Vorratsbehälter für die zu dosierende Flüssigkeit keine Flüssigkeit mehr enthält, kann der Betätigungsschaiter mit einem in Abhängigkeit von der Veränderung oder Verformung der Membran in einer vergegebenen Maximalzeit laufenden Zeitschalter zur Leernelcung verbunden sein. Dieser Zeitschalter siet dann in einfachster Weise

eine Leernieldung, wenn άά£ Anheben der Membran nicht in der vorgegebenen Maximalzeit erfolgt ist, Eine weitere Möglichkeit zur Leeranzeige besteht darin, daß im Bereich der Membran eine zweite Lichtschranke angeordnet ist, die die Ruhestellung der Membran überwacht.

der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen dargestellt.

Die erfindungsgemäß ..lsgebildete Dosiervorrichtung besteht aus einem die zu dosierende Flüssigkeit F aufnehmenden allseitig geschlossenen Behälter Io mit einem vorzugsweise bodenseitig angeordneten Ablauf stutzen 11, der ein. Auslaßventil 12 trägt. Der luftgefüllte Raum oberhalb der Flüssigkeit F in dem Behälter Io ist mit L bezeichnet.

Der Behälter io weist eine Luftleitung 13 auf, die in den oberen Luftraum L des Behälters "io mündet und deren freies Ende 13a ein Luftventil 14 trägt. Das Auslaßventil 12 und das Luftventil 14 sind vorzugsweise als elektromagnetische Steuerventile ausgebildet.

In die Luftleitung 13 ist eine Abzweigleitung 15 eingeschaltet, deren freies Ende 'z>b. eine Trägerplatte 'o aufweist, an deren dem freien Ende ''?a der Abzweigleitung '" ρ abgekehrten beite eine Henbran ■7 derart angeordnet ist, daß diese aufgrüne ihres Eigengewichtes aurchhängt und einen von der Innenwandung der Membran '7 uüg uer Trägerplatte "c geschlossenen Raum ^S bildet, cer über aie off

15*' der Abzweigleitung 15 mit der Li^Ttleitung· 15 in Verbindung steht. Die Membran 17 besteht aus IuXtundurchlässiger dünner Folie.

Im Bereich der Membran 17 ist eine Lichtschranke 19 I angeordnet, die über die Leitungen 21,22 mit einer ] Steuereinrichtung 2o verbunden ist und mit einem i

Berätigungssehalter 23 in Wirkverbindung steht. j

Daruber„hinau.s ist die Steuereinrichtung 2o über J

eine Verbindungsleitung 24 mit dem Auslaßventil ^A2 und über eine weitere Verbindungsleitung 25 mit dem Luftventil 14 verbunden.

Die Arbeitsweise der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zur automatischen Dosierung von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen ist wie folgt: Der Vorratsbehälter Io wird nach dem Füllen geschlossen und mit der Luftleitung 13 verbunden. Der Flüssigkeitsspiegel der Flüssigkeit F kann irgendeine beliebige Hohe aufweisen. Das Luftventil 14 ist stromlos geöffnet, so daß im Flüssigkeitsbehälter Io der gleiche Luftdruck wie in der Umgebung herrscht. Die Membran 17, die aus einem leichten luftundurchlässigen Material besteht, hängt durch ihr Eigengewicht entspannt in einem Bogen nach unten wie dies aus der Zeichnung |

ersichtlich ist. Die Lichtschranke 19 wird durch die Membran 17 unterbrochen. Gleichzeitig ist das Auslaßventil 12 stromlos geschlossen: Die Flüssigkeit j

i kann aus dem Behälter Io nicht heraustreten. Wird \

der Schalter 23 betätigt, so löst die Steuereinrich- < tung 2o die Ausgabeeinrichtung aus, indem die Lichtschranke 19 eingeschaltet wird, wobei gleichzeitig das Auslaßventil 12 und das Luftventil '4 stromführend werden, was zur Folge hat, daß das Luftventil "4

schiieüt Tino, das Auslaßventil Λ ? öffnet. Die Flüssigkeit F tritt somit aus den Ablauf stutzen heraus.

Durch das .austreten von Flüssigkeit F aus dem äe— behälter 'Ό ergibt sich im Behälter Ίο ein Volumensehwund. Dieser Volumenschwund wird durch anheben der Membran 17 ausgeglichen. Ist die gewünschte bzw. vorgegebene Flüssigkeitsmenge ausgetreten, so gibt die Membran ^-17 die Lichtschranke 19 frei, da die Membran 17 zum Ausgleich des auftretenden Voltuaenschwunds in dem Eehälter Io angehoben wird. Der dabei auftretend.¹ Lichtimpuls bewirkt ein Abschalten der Steuereinrichtung 2o, die gleichzeitig die Schliessung des Auslaßventiles 12 steuert, wodurch der Flüssigkeitsstrcη unterbrochen wird, während gleichzeitig das Liiftventil 14 geöffnet wird. In der geöffneten Stellung des Luftventiles '4 strömt die ü-ußenluft durch die Luftleitung ": 5 einmal in den Behälterinnenrauin und zum anderen über die Abzweigleitung ''5 in den von der Membran '=7 gebildeten Innenraum 18, was zur Folge hat, daß die Membran 17 wieder in ihre Ruhe st ellung zurücksinkt; und im Bereich der Lichtschranke zu liegen kommt. Ein erneutes Betätigen des Schalters 2$ bewirkt wiederum den gleichen, vorangehend beschriebenen Arbeitsablauf. Bei stets der gleichen ausgegebenen Flüssigkeitsmenge hat sich somit die Membran "7 um den gleichen Betrag gehoben und die Steuereinrichtung 2o ausgeschalbet.

Wird mit dem ^.uslösevorgang gleichzeitig ein Zeitschalter 26 eingeschaltet, der jeweils so lange

lauft, wie die beiden Ventile 12 und '4- siz-om— führend sind, so kamn dieser Zeitschalter auf einfache weist eine Leermelc.ung geben, wenn das Anheben der Membran "y nicht in einer vorgegebenen naximalzeit; erfolgt; ist;. Eine weitere Möglichkeit für eine Leeranzeige besteht darin, daß eine zweite in der Zeichnung nicht dargestellte Lichtschranke im Bereich der Membran 17 angeordnet ist und deren Ruhestellung überwacht. In deaa. Fall, in dem die Flüssigkeit F völlig aus dem Behälter 1o ausgetreten ist, findet der Luftausgleich über das «.■»χsle.iäventil 12 statt und die Membran 17 sinkt während der Ausgabe in die Ruhestellung zurück.

lim auch verschiedene Fiüssigkeitsmengen dosieren zu können, ist die Lichtschranke 19 in ihrem .abstand von der Membran 17 veränderbar ausgebildet.

Mittels der erf induing sgemä S ausgebildeten Vorrichtung ist es möglich, vorgegebene Flüssigkeitsmengen automatisch zu dosieren, wobei Viskositävjschwankungen, vie diese durch veränderte Flüssigkeitsmerkmale oder durch Temperarurschwankungen auftreten auf die Genauigkeit der Ausgabe keinen Eiuifluß ausüben. Die neue Vorrichtung läßt sich auch dort einsetzen, wo beispielsweise der Behälter "o als Einwegverpackung ausgebildet ist, die dann in den entsprechend ausgebildeten automaten eingesetzt wird,, automatisch geöffnet und in der vorangehend beschriebenen weise mit der Ausgabeeinrichtung verbunden wird. Darüber^hinaus isr es mit der Dosiervorrichtung· niöiciich, Säfte mit sehr hoher Viskosität, beispielsweise mit über όο Brix, exai- zu dosieren.

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schriebene mid in der Zeichnung äargesöeilte ausfiihiiingsfora beschränkt. Anderxingen, v;ie beispielsweise cie anordnung von mechanischen oder elektronischer. FünlorEanen t:.steile der Lichtschranke '9 liegen im Hahmen der Erfindung. Ist die zu dosierende Flüssigkeit in einem Behälter aus elastischen Iiateria] untergebracht, ca:m ist dieser Behälter in einen luftdichten Haum einsetzbar, aer die Punktion des Behälters 'Ό übernimmt, so cafi durcn Deformation der elastischen Behälterwaiidungen hervorgerufene Änderungen des Luftdruckes in dem Flüssigkeitsbehälter vermieden werden.

ο chutζ ansprü ehe:

Claims (7)

1. utzansrirüche

   Vorrichtung zum. automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen, dadurch gekennzeichnet, daß der die zu dosierende Flüssigkeit (F) aufnehmende, geschlossen ausgebildete Behälter (io) einen Flüssigkeitsablauf stutzen (ΐΌ mit einem Auslaßventil (12) aufweist und mit einer in den oberen Raum (L) oberhalb der Flüssigkeit (F) miiudenden Luftleitung (1$) mit einem Luftventil (14-) versehen ist, in die eine Abzweigleitung (15) eingeschaltet ist, deren freies Ende ('5a) ^r-ne Trägerplatte ( 6) mit einer an deren den freien Ende (15a) eier Abzweigleitung (15) abgekehrten Seite angeschlossenen, durch ihr Eigengewicht durchhängenden Membran (1?) aufweist und deren Öffnung (15t) mit dem von der Trägerplatte (16) und der Membran ( 7) umscnlossenen Innenraum (18) verbunden ist, deren durchhängender Abschnitt im Bereich einer Lichtschranke (19) angeordnet ist, die über eine Steuereinrichtung (2o) mit einem Betätigungsschalter (23) in Wirkverbindung steht, über die das Luftventil ( 4) in a^r Luft_eitung (15) unä· das Auslaßventil (12) in Abhängigkeit vcn der Größe der durch geringste Änderung des Luftdruckes in dem Behälter (Ό) oberhalb der Flüssigkeit ^F) hervorgerufenen mechanischen Veränderung oder Verformung aer Membran (7) steuerbar sind.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da.'. , c.s Luftventil (14) und das Auslaßventil (12)

   - '¹O -

   als elektromagnetische Steuerventile ausgebildet sind, und daß in der stromlosen Ausgangsstellung der Vorrichtung das Luftventil (14-) eine geöffnete Stellung und das Auslaßventil (12) eine geschlossene Stellung aufweisen.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch Λ und. 2, dadurch, gekennzeichnet, daß der Betätigungssciialter (23) mit einem in Abhängigkeit von der Veränderung oder Verformung der Membran O7) in einer· vorgegebenen Kaximalzeit laufenden Zeitschalter (2c) zur Leermeldung verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch. ^; bis 3> dadurch gekennzeichnet, daß eine zweite Licht schranke zur überwachung der Huhestellung der Membran ('·?) in ceren 3ereich angeordnet ist.
5. -. Vorrichtung nach Anspruch '* bis 4, dacurch gekennzeichnet, daß die Lichzschranke ('9) in ihrem Abstand von der Membran (17) veränderbar ausgebildet ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch " bis 5_T dadurch gekennzeichnet, daß die Membran ( 7) aus luftundurchlässiger dünner .Folie besteht.
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch '' bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (''o) als Einwegverpackung ausgebildet und mit dem Ablauf stutzen ('' ) mit dem Auslaßventil ('2; sowie mit der Ausgabeeinrichtung ( 3τ'"ί>· 7,"9·»2ο) verbindbar ist.

   δ. Vorrichtung nach Anspruch '. bis 7i dadurch gekennzeichnet, daß der die Flüssigkeit auinehmende Behälter aus elastischem Material besteht und in einen luftdichten die Funktion des Behälters (''o) übernehmenden Raum einsetzbar is*