DE69101988T2

DE69101988T2 - Dosier- und Abgabevorrichtung und Dosierverfahren für ein pastöses oder flüssiges Produkt.

Info

Publication number: DE69101988T2
Application number: DE69101988T
Authority: DE
Inventors: Roland Torterotot
Original assignee: Jagenberg AG
Current assignee: Jagenberg AG
Priority date: 1990-01-23
Filing date: 1991-01-22
Publication date: 1996-02-22
Anticipated expiration: 2011-01-23
Also published as: EP0572328B1; ES2056588T3; FR2657430B1; CA2034545A1; AU634128B2; US5088631A; EP0572328A1; FR2657430A1; JPH04215901A; EP0443888A1; EP0443888B1; CA2034545C; AU6992691A; DE69101988D1; DE69125188D1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dosier- und Abgabevorrichtung, die dazu dient, bestimmte Portionen mindestens eines unter Druck in mindestens einem ersten Reservoir enthaltenen pastösen und/oder flüssigen Produktes abzugeben.
Die erfindungsgemäß vorgesehene Dosier- und Abgabevorrichtung umfaßt einen Dosierblock, in dessen Behältnis einerseits eine obere Beschickungskammer, die über einen Beschickungskanal mit jenem ersten Reservoir verbunden ist, und andererseits eine untere Dosierkammer vorgesehen sind, die von jener Beschickungskammer durch einen Dosierkolben getrennt ist, der am unteren Ende eines Stützbügels befestigt ist, der an seinem anderen Ende fest mit dem unteren Ende einer dicht in jenes erste Behältnis hineingehenden ersten Steuerröhre verbunden ist. Dieser Dosierkolben gleitet dicht in dem ersten Behältnis und weist einen zentralen Durchgang auf, der mittels eines Einlaßventils verschließbar ist, dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe, von dem freien Ende einer zweiten Steuerröhre oder -stange getragen wird, die dicht aus dem unteren Ende der ersten Steuerröhre heraustritt und bestimmten Steuermitteln der Steuervorrichtung der ersten Steuerröhre zugeordnet ist. Diese zweite Röhre wird von einer Rückholfeder in Richtung Schließung des Einlaßventils beaufschlagt, im Verhältnis zu jenem Dosierkolben geführt und wirkt mit einem jenen zentralen Durchgang des Dosierkolbens umgebenden Ventilsitz zusammen. Die Dosier- und Abgabevorrichtung umfaßt auch mindestens einen Abgabeblock, der eine Abgabekammer umfaßt, deren Eingang mit dem Ausgang der Dosierkammer und deren Ausgang mit mindestens einem Ausstoßstutzen verbunden ist, sowie ein Ausstoßventil, dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe oder Membran, mit dem den Sitz jenes Ausstoßventils bildenden oberen Ende jedes Ausstoßstutzens zusammenwirkt und einer Steuereinheit zugeordnet ist.
Eine derartige Dosier- und Abgabevorrichtung ist aus der französischen Patentanmeldung FR-A-89 06 316 vom 12. Mai 1989 bekannt, die der am 14.11.90 veröffentlichten EP-A-0 397 578 entspricht.
Es hat sich herausgestellt, daß mit einer derartigen Dosier- und Abgabevorrichtung die Abgabe von sehr genauen Produktportionen von Portion zu Portion Schwierigkeiten bereitet, da es sich bei jeder Portion nur um eine kleine Menge handelt, bei der die Normalabweichung der Dosier- und Abgabevorrichtung die vorbestimmte Bezugsportion um 1 bis 2 Gew. -% überschreitet. Dieser Nachteil macht sich dann bemerkbar, wenn die Behälter einer Behälterreihe mit Hilfe einer Dosier- und Abgabevorrichtungsanordnung, die soviele Dosier- und Abgabevorrichtungen aufweist, wie Behälter in einer Behälterreihe sind, gleichzeitig mit denselben Produktportionen von Behälter zu Behälter gefüllt werden müssen. Sicher kann man Dosier- und Abgabevorrichtungen bauen, deren Dosierkammern und Dosierkolben alle dieselben Abmessungen haben, aber bei einem solchen Bau sind die Gestehungskosten unerschwinglich hoch.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, diese Nachteile zu vermeiden oder wenigstens zu mildern.
Im Rahmen einer Dosier- und Abgabevorrichtung der vorgenannten Art wird diese Aufgabe dadurch erreicht, daß
- ein einziger Dosierblock mindestens zwei Abgabeblöcken zugeordnet ist,
- der Ausgang der Dosierkammer des einzigen Dosierblockes mit jeder der Abgabekammern von mindestens zwei Abgabeblöcken parallel verbunden ist,
- das Aktivvolumen der Dosierkammer des einzigen Dosierblockes, das regelmäßig durch den Dosierkolben während seines Ansaughubes und seines Verdrängungshubes bewegt wird, mindestens zwei ganzen Produktportionen entspricht, die über mindestens zwei bestimmte Abgabeblöcke abzugeben sind, und daß sie eine Synchronisiereinrichtung umfaßt, die die Bewegungen der ersten Steuerröhre und der zweiten Steuerröhre des Dosierkolbens bei demselben Verdrängungshub des letzteren mit der Steuereinheit des Ausstoßventils jedes der Abgabeblöcke so koordiniert, daß während der Verdrängung einer ersten Produktportion aus der Dosierkammer des einzigen Dosierblockes nur das Ausstoßventil des ersten Abgabeblockes geöffnet ist und während der Verdrängung der zweiten Produktportion nur das Ausstoßventil des zweiten Abgabeblockes geöffnet ist und so weiter, bis jeder der Abgabeblöcke während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens des einzigen Dosierblockes eine Produktportion ausgegeben hat.
Dank dieser Auslegung werden die nachteiligen Auswirkungen der normalerweise beim Bau der Dosier- und Abgabevorrichtung geduldeten Ungenauigkeiten dadurch beseitigt oder zumindest gemildert, daß die Produktportionen mit Hilfe des Ausstoßventils jedes der ein und demselben Dosierblock zugeordneten Abgabeblöcke genau geregelt werden, wobei die Menge einer Produktportion durch die Öffnungsdauer des Ausstoßventils eines Abgabeblockes genau bestimmt wird, während gleichzeitig die Ausstoßventile der anderen demselben Dosierblock zugeordneten Abgabeblöcke geschlossen gehalten werden.
Die Erfindung betrifft auch ein Dosierverfahren für ein unter Druck in mindestens einem ersten Reservoir enthaltenes pastöses und/oder flüssiges Produkt. Das Verfahren gestattet die Verwendung einer Dosier- und Abgabevorrichtung, deren mechanische Präzision es unter Einhaltung der üblichen Toleranzen erlaubt, von Portion zu Portion sehr genaue Produktportionen zu erzielen, besonders wenn diese Portionen praktisch gleichzeitig an die Behälter ein und derselben Behälterreihe ausgegeben werden müssen.
Dieses Dosierverfahren wird mit Hilfe einer Dosier- und Abgabevorrichtung durchgeführt, die jener Art ist, die in dem zylindrischen Behältnis eines Dosierblockes einerseits eine obere Beschickungskammer, die über einen Beschickungskanal mit jenem ersten Reservoir verbunden ist, und andererseits eine untere Dosierkammer umfaßt, die von jener Beschickungskammer durch einen Dosierkolben getrennt ist, der am unteren Ende eines Stützbügels befestigt ist, der an seinem anderen Ende fest mit dem unteren Ende einer dicht in jenes erste Behältnis hineingehenden ersten Steuerröhre verbunden ist, der dicht in jenem ersten Behältnis gleitet und einen zentralen Durchgang aufweist, der mittels eines Einlaßventils verschließbar ist, dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe, von dem freien Ende einer zweiten Steuerröhre oder -stange getragen wird, die dicht aus dem unteren Ende der ersten Steuerröhre heraustritt und bestimmten Steuermitteln der Steuervorrichtung der ersten Steuerröhre zugeordnet ist, wobei diese zweite Röhre von einer Rückholfeder in Richtung Schließung des Einlaßventils beauf schlagt, im Verhältnis zu jenem Kolben geführt wird und mit einem jenen zentralen Durchgang umgebenden Ventilsitz zusammenwirkt, wobei mindestens ein Abgabeblock eine Abgabekammer umfaßt, deren Eingang mit dem Ausgang der Dosierkammer und deren Ausgang mit mindestens einem Ausstoßstutzen verbunden ist, sowie ein Ausstoßventil, dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe oder Membran, mit dem den Sitz jenes Ausstoßventils bildenden oberen Ende jedes Ausstoßstutzens zusammenwirkt und einer Steuereinheit zugeordnet ist. Bei dieser Dosierund Abgabevorrichtung ist der einzige Dosierblock mindestens zwei Abgabeblöcken zugeordnet, der Ausgang der Dosierkammer ist mit jeder der Abgabekammern von mindestens zwei Abgabeblöcken parallel verbunden, und das Aktivvolumen der Dosierkammer des einzigen Dosierblockes, das regelmäßig durch den Dosierkolben während seines Ansaughubes und seines Verdrängungshubes bewegt wird, entspricht mindestens zwei ganzen Produktportionen, die über mindestens zwei bestimmte Abgabeblöcke abzugeben sind.
Im Rahmen einer derartigen Dosier- und Abgabevorrichtung ist das Dosierverfahren dadurch gekennzeichnet, daß man während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens eine erste Produktportion über einen ersten Abgabeblock verdrängt, indem man sein Ausstoßventil öffnet und die Ausstoßventile der anderen Abgabeblöcke geschlossen hält, sodann eine zweite Produktportion über einen zweiten Abgabeblock verdrängt, indem man sein Ausstoßventil öffnet und die Ausstoßventile der anderen Abgabeblöcke schließt oder geschlossen hält und so weiter bis zum Ende des maximalen Verdrängungshubes des Dosierkolbens.
Dank dieser Auslegung ergeben sich praktisch gleichzeitig und mit großer Genauigkeit mehrere kleine Produktportionen, ohne daß die Gestehungskosten für die Mittel zur Verwirklichung zu hoch wären.
Die Aufgaben der vorliegenden Erfindung sollen nun anhand der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Dosier- und Abgabevorrichtung noch genauer erläutert werden, wobei sich die Beschreibung auf die beigefügten Zeichnungen bezieht. Es zeigen
- Figur 1 eine schematische Ansicht einer Dosierund Abgabevorrichtung, die zwei Ausführungsformen enthält und
- Figuren 2a bis 2c schematische Ansichten mehrerer Funktionspositionen einer erfindungsgemäßen Dosier- und Abgabevorrichtung.
Gemäß den Darstellungen auf den beigefügten Zeichnungen umfaßt die Dosier- und Abgabevorrichtung 1 einen einzigen Dosierblock 2, dessen eines Behältnis 3 am oberen Endteil eine seitliche Öffnung 4 aufweist, die über einen Beschickungskanal 5 dauerhaft mit einem ersten nicht dargestellten Reservoir verbunden ist, das ein unter Druck stehendes erstes pastöses und/oder flüssiges Produkt enthält. Der Boden des Behältnisses 3 hat eine Ausgangsöffnung 6, die dauerhaft mit dem Eingang eines zweiten Behältnisses 7 verbunden ist, wobei die beiden Behältnisse 3 und 7 gegebenenfalls steril sind. Das erste Behältnis 3 bildet Teil des einzigen Dosierblockes 2 der Dosier- und Abgabevorrichtung 1, und das zweite Behältnis 7 bildet Teil eines Abgabeblockes 8. Die Dosier- und Abgabevorrichtung 1 umfaßt pro Dosierblock 2 mindestens zwei Abgabeblöcke 8 und beispielsweise drei Abgabeblöcke, deren Eingänge 9 mit dem Ausgang 6 des Dosierblockes 2 parallel verbunden sind. Das erste Behältnis 3 hat eine zylindrische Konf iguration und umfaßt von oben nach unten eine obere Beschickungskammer die mit dem Kanal 5 und über diesen mit dem ersten Reservoir dauerhaft verbunden ist, und eine untere Dosierkammer 11. Das untere Ende der Beschickungskammer ist über eine ringförmige, kegelstumpfförmige Einschnürung 12, die sich von oben nach unten in Richtung der Dosierkammer 11 verjüngt, mit dem oberen Ende der Dosierkammer 11 verbunden. In der Dosierkammer 11 ist ein Dosierkolben 13 beweglich angeordnet, wo er dicht zwischen einer unteren Position, der maximalen Verdrängungsposition, und einer oberen Position, der maximalen Ansaugposition, in der er sich knapp unterhalb der kegelstumpfförmigen Einschnürung 12 befindet und die Beschickungskammer 10 von der Dosierkammer 11 trennt, hin- und hergleiten kann. Dieser Dosierkolben 13 ist über einen Bügel 15 am unteren Endteil einer ersten Steuerröhre 14 befestigt. Dieser Dosierkolben 13 umfaßt einen zentralen Durchgang 16, der mit einem Verschlußglied, etwa einer Klappe 17a eines Einlaßventils 17, verschließbar ist. Der Dosierkolben 13 umfaßt auf seinem Umfang eine Ringdichtung 18.
Die erste Steuerröhre 14 geht dicht durch die obere Wand 3a des Behältnisses 3 und wird dort während ihrer beispielsweise von einem doppeltwirkenden Zylinder 19 gesteuerten, abwechselnd auf- und abgehenden Bewegungen axial geführt. Das obere Ende der ersten Steuerröhre 14 ist demnach am Kolben des beispielweise pneumatischen Zylinders 19 befestigt, dessen Gehäuse ortsfest montiert ist. Es ist zu bemerken, daß die Abwärtsbewegung des Dosierkolbens 13 auch von einem horizontalen Querbalken, dessen Enden an zwei sich synchron drehenden Exzentern angelenkt sind, gesteuert werden kann, wobei der Querbalken während der Abwärtsbewegung der ersten Steuerröhre 14 auf deren oberes Ende einwirkt. Ein derartiger den Verdrängungshub des Dosierkolbens 13 gewährleistender Antriebsmechanismus ist in der französischen Patentschrift 69 40 447 beschrieben, aus der sich weitere Einzelheiten entnehmen lassen. Das untere Ende der ersten Steuerröhre 14 ist dicht gegenüber dem Inneren des Behältnisses 3 verschlossen. Bei Einsatz eines Antriebsmechanismus, wie er in der französischen Patentschrift 69 40 447 zur Gewährleistung der Verdrängungs-bewegung des Dosierkolbens 13 beschrieben ist, wird die Aufwärtsbewegung beispielsweise durch den Differenzdruck des bei geöf fnetem Ansaugventil 17 auf das untere Ende der ersten Steuerröhre 14 wirkenden Produktes gewährleistet. An ihrem in das Behältnis 3 eindringenden Teilstück ist die erste Steuerröhre 14 von einem ersten Balg 20 umgeben, dessen oberes Ende dicht an der Behältniswand 3a befestigt ist, durch die jene erste Röhre 14 geht, und dessen unteres Ende dicht am unteren Endteil jener ersten Röhre 14 befestigt ist. Vorzugsweise wird ein Balg 20 verwendet, dessen Aufbau in der französischen Patentanmeldung Nr. 89 06 316 vom 12. Mai 1989 beschrieben ist.
Das Verschlußglied 17a des Einlaßventils 17 hat die Form einer Klappe und ist hinsichtlich des Dosierkolbens 13 auf der Seite der Beschickungskammer 10 angeordnet, wobei die Oberkante des im Dosierkolben 13 ausgebildeten zentralen Durchgangs 16 den Ventilsitz 17b jenes Einlaßventils 13 bildet. Der zentrale Durchgang 16 des Dosierkolbens 13 hat vorteilhafterweise die Form eines Kegelstumpfes, der sich von der Beschickungskammer aus zur Dosierkammer 11 hin erweitert. Die Einlaßklappe 17a des Einlaßventils 17 befindet sich im Behältnis 3 zwischen dem unteren Ende der ersten Steuerröhre 14 in deren Nähe und dem zentralen Durchgang 16 des Dosierkolbens 13, und zwar in einem bestimmten Abstand von dem unteren Ende jener ersten Röhre 14, aber immer noch an dieser befestigt. Außerdem wird die Einlaßklappe 17a vom geschlossenen unteren Ende einer zweiten Steuerröhre 21 getragen, die in der ersten Steuerröhre 14 geführt ist und unterhalb des kreisförmigen Flansches des Bügels 15 aus deren unterem Ende austritt. An ihrem oberen Ende sind der zweiten Steuerröhre 21 bestimmte Steuermittel der Steuervorrichtung (beispielsweise 19) der ersten Steuerröhre 14 zugeordnet, wobei diese Steuermittel einen Kolben 22 umfassen, der dicht im oberen Endteil der ersten Steuerröhre 14 gleitet und das Innere jenes oberen Endteiles in eine obere Kammer 14c und eine untere Kammer 14d unterteilt, die an ihrem unteren Ende von einer ringförmigen Quertrennwand 23 begrenzt wird, die fest mit der ersten Steuerröhre 14 verbunden ist und den oberen Endteil der zweiten Steuerröhre 21 dicht führt. Die obere Kammer 14c wird an ihrem oberen Ende von dem Kolben des Steuerzylinders 19 begrenzt, wobei dieser Kolben dicht am oberen Ende der ersten Steuerröhre 14 befestigt ist. In der oberen Kammer 14c befindet sich eine Rückholfeder 24; indem sie sich einerseits gegen den Kolben des Zylinders 19 und andererseits gegen den mit dem oberen Ende der zweiten Steuerröhre 21 fest verbundenen Kolben 22 abstützt, beauf schlagt sie die Einlaßklappe 17a dauerhaft gegen ihren Sitz 17b, d.h. in Richtung Schließung der Einlaßklappe 17. Der untere Endteil 21a der zweiten Steuerröhre 21, der aus dem unteren Ende der ersten Steuerröhre 14 austritt, ist von einem zweiten Balg 25 umgeben, dessen Aufbau dem des Balges 20, beispielsweise der mit Bezug auf Figuren 1 und 2 der französischen Patentanmeldung Nr. 89 06 316 beschriebenen Art, gleicht oder mit ihm identisch ist. Das obere Ende des zweiten Balges 25 ist dicht am unteren Ende der ersten Steuerröhre 14 unterhalb des Flansches des Bügels 15 und des ersten Balges 20 befestigt, und das untere Ende jenes zweiten Balges 25 ist dicht entweder an dem unteren Ende jener zweiten Steuerröhre 21 oder an der mit jener zweiten Röhre 21 fest verbundenen Einlaßklappe 17a befestigt. Auf diese Weise ist das untere Ende der ersten Steuerröhre 14 gegenüber dem Inneren des Behältnisses 3 dicht verschlossen. Der Ringraum zwischen dem unteren Endteil der zweiten Steuerröhre 21 und dem zweiten Balg ist dauerhaft mit der Außenluf t verbunden, und zwar beispielsweise mit Hilfe mehrerer in der Form von kurzen Schlitzen oder kreisförmigen Öffnungen in den unteren Endteil der zweiten Röhre 21 und in das im Innern des Raumes der ersten Röhre 14, der über eine oder mehrere Öffnungen in der Wand der ersten Röhre 14 dicht unterhalb jener Trennwand 23 mit der Außenluft verbunden ist, unterhalb der ringförmigen Quertrennwand 23 verbleibende Röhrenteilstück eingearbeiteter Durchgänge. Außerdem steht die obere Kammer über eine zentrale Öffnung des Kolbens 22 mit dem Innern der zweiten Steuerröhre 21 in Verbindung und dadurch mit der Außenluft. Die untere Kammer des oberen Endteils der ersten Steuerröhre 14 läßt sich über eine in der Wand jener Röhre 14 dicht oberhalb der Quertrennwand 23 vorgesehene Verbindungsöffnung alternativ auch an eine Druckluftquelle oder an die Außenluf t anschließen. 10 Dank der soeben beschriebenen Besonderheiten vollziehen sich die hin- und hergehenden Bewegungen des Dosierkolbens 13, ohne nennenswerte Unterdrücke oder Überdrücke in der Dosierkammer hervorzurufen, wobei die Einlaßklappe 17a automatisch als Austrittsklappe wirkt, 15 wenn der Verdrängungsdruck, mit dem der Dosierkolben 13 die dosierte Produktmenge beauf schlagt, aus irgendwelchen Gründen einen vorbestimmten Wert überschreitet. Außerdem erfolgt die Produktdosierung mit sehr großer Genauigkeit, da die Schließung des Einlaßventils 17 mittels der 20 zweiten Steuerröhre 21 beispielsweise am Ende des Aufwärts- oder Ansaughubes und vor Beginn des Abwärts- oder Verdrängungshubes erfolgt. Des weiteren stellt die Beschickung mit Produkt unter einem bestimmten Druck sicher, daß die Dosierkammer 26 voll mit Produkt gefüllt ist, ohne daß während des Aufwärtshubes des Dosierkolbens 13 an dem geöffneten Einlaßventil 17 ein nennenswerter Unterdruck auftritt.
Der Abgabeblock 8 begrenzt im zweiten Behältnis 7 eine mit der Ausgangsöf fnung 6 der Dosierkammer 11 verbundene Abgabekammer 27 und enthält ein Ausstoßventil 28, dessen Verschlußglied 28a, etwa eine Klappe oder eine Membran, die Schließung des oberen Endes mindestens eines Ausstoßstutzens 29 gewährleistet. Die Klappe 28a wird von dem geschlossenen unteren Ende einer dritten Steuerröhre 30 getragen, die im Aufbau der ersten Steuerröhre 14 ähnelt. Das Teilstück der dritten Steuerröhre 30, das in die Abgabekammer 27 oder eine andere Transferkammer des zweiten Behältnisses 7 hineingeht, ist von einem dritten Balg 31 umgeben, dessen eines Ende an der Behältniswand 7a, durch die dicht die dritte Steuerröhre 30 geht, befestigt ist, und dessen anderes Ende dicht am Verschlußglied 28a oder an der dritten Röhre 30 in der Nähe des Verschlußgliedes 28a befestigt ist. Auch hier kann der Aufbau dieses Balges 31 dem des obengenannten ähnlich oder mit ihm identisch sein. Der Ringraum zwischen der dritten Röhre 30 und dem Balg 31 ist in der vorgenannten Weise dauerhaft mit der Außenluf t verbunden.
Das Ende der dritten Steuerröhre 30, das dem Ausstoßventil 28 gegenüberliegt und sich stets außerhalb der Abgabekammer 27 oder ähnlichen Behältnisses befindet, trägt den Steuerkolben 32a eines einfachwirkenden Zylinders 32, dessen Rückholfeder 32b auf jenen Kolben 45a und somit auf die dritte Steuerröhre 30 in Richtung Schließung des Ausstoßventils 28 wirkt, dessen Sitz 28b von dem oberen Ende der oder des Ausstoßstutzen(s) 29 gebildet wird. Der Kolben 32a unterteilt das Volumen des Zylinders 32 in zwei Kammern 32c und 32d; diejenige (32c), die die Feder 32b enthält, ist dauerhaft mit der Außenluft verbunden, und die andere (32d) kann abwechselnd entweder mit der Außenluft oder mit einer nicht gezeigten Druckluftquelle verbunden sein, und zwar mittels einer Steuereinheit 33, die zwischen die Kammer 32d einerseits und die Druckluftquelle oder die Außenluft andererseits geschaltet ist.
Wenn mindestens zwei Abgabeblöcke 8 verwendet werden, wählt man für die Dosierkammer 10 ein Aktivvolumen, d.h. ein Volumen, das regelmäßig durch den Dosierkolben 13 während seines Ansaughubes und seines Verdrängungshubes bewegt wird, so daß es mindestens zwei ganzen Produktportionen entspricht, die praktisch gleichzeitig über jene zwei Abgabeblöcke abzugeben sind.
Die Dosier- und Abgabevorrichtung 1 umfaßt auch eine Synchronisiereinrichtung 34, die die Bewegungen der ersten Steuerröhre 14 und der zweiten Steuerröhre 21 des Dosierkolbens 13 bei demselben Verdrängungshub des letzteren mit der Steuereinheit 33 des Ausstoßventils 28 jedes der Abgabeblöcke 8 so koordiniert, daß während der Verdrängung einer ersten Produktportion aus der Dosierkammer 11 des einzigen Dosierblockes 2 nur das Ausstoßventil 28 des ersten Abgabeblockes 8 geöffnet ist und während der Verdrängung der zweiten Produktportion nur das Ausstoßventil 28 des zweiten Abgabeblockes 8 geöffnet ist und so weiter, bis jeder der Abgabeblöcke 8 während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13 des einzigen Dosierblockes 2 eine Produktportion ausgegeben hat.
Die Synchronisiereinrichtung 34 umfaßt einen Detektor 35 für den Verdrängungshub der ersten Steuerröhre 14 des Dosierkolbens 13, wobei der Ausgang jenes Detektors zyklisch mit jeder der Steuereinheiten 33 der Abgabeblöcke 8 verbunden wird, um zu Beginn der Verdrängung jeder der Produktportionen während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13 die Ausstoßventile 28 nacheinander aufzusteuern.
Die Steuervorrichtung 19 der dem Dosierkolben 13 zugeordneten ersten Steuerröhre 14, die Steuermittel 22, 24 des Einlaßventils 17 und die Steuereinheiten 33 der Abgabeblöcke 8 sind mit einem nicht dargestellten, zyklische Impulse erzeugenden Impulsgeber verbunden, der nach einem vorbestimmten Programm die Verdrängungs- und Ansaughübe des Dosierkolbens 13, das Öffnen des Einlaßventils 17 während des Ansaughubes und gegebenenfalls während des Verdrängungshubes zwischen der Verdrängung von zwei aufeinanderfolgenden Produktportionen sowie das aufeinanderfolgende Öffnen jedes der Ausstoßventile 28 während des Verdrängungshubes und einer dem Ausstoß einer vorbestimmten Produktportion über einen einzigen Abgabeblock 8 entsprechenden Zeitspanne auslöst, wobei die Ausstoßventile der anderen Abgabeblöcke geschlossen gehalten bleiben.
In einer ersten Verdrängungsphase des Dosierkolbens 13 ist das mit dem Ausgang des Dosierblockes 2 verbundene Ausstoßventil 28 des ersten Abgabeblockes 8a, das als Verschlußglied eine Membran 28a aufweist, geöffnet und gestattet das dosierte Befüllen eines ersten Behälters 36a während des ersten Teils des Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13, wobei die Ausstoßventile 28 der anderen Abgabeblöcke 8b und 8c geschlossen sind.
In der zweiten Verdrängungsphase des Dosierkolbens 13 ist das Ausstoßventil 28 des zweiten Abgabeblockes 8b geöffnet und gestattet das dosierte Befüllen eines zweiten Behälters 36b, wobei die Ausstoßventile 28 der anderen Abgabeblöcke 8a und 8c geschlossen sind, und in der dritten Verdrängungsphase jenes Kolbens 13 ist das Ausstoßventil 28 des dritten Abgabeblockes 8c geöffnet und gestattet das dosierte Befüllen eines dritten Behälters 36c, wobei die Ausstoßventile 28 der anderen Abgabeblöcke 8a und 8b geschlossen sind.
Während des Aufwärtshubes des Dosierkolbens 13 ist das Einlaßventil 17 geöffnet, nachdem es während sämtlicher Verdrängungsphasen geschlossen war, und die Ausstoßventile 28 aller Abgabeblöcke 8a, 8b, 8c sind geschlossen. Die Länge d eines Verdrängungsteilhubes kann von einem Teilhub zum nächsten gleich oder verschieden sein.
Man kann auch die Produktmenge der unterschiedlichen Produktportionen, die während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13 nacheinander abgegeben werden, regulieren, indem gleichzeitig die Öffnungszeit des betroffenen Ausstoßventils 28 und die Schließzeit der anderen Ausstoßventile 28 der anderen Abgabeblöcke 8b, 8c oder 8a, 8c oder 8a, 8b auf die Teilverdrängungshubzeit eingestellt werden, die der Dosierkolben 13 zur Verdrängung der einer vorbestimmten Produktportion entsprechenden Produktmenge benötigt.
In gewissen Fällen kann es zweckmäßig sein, während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13 voneinander verschiedene Produktportionen abzugeben.
In einer Verfahrensvariante wird vorgeschlagen, daß man während des Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13 dessen Einlaßventil 17 kurzzeitig öffnet und gleichzeitig die Ausstoßventile 28 aller Abgabeblöcke 8, 8a, 8b, 8c schließt oder geschlossen hält.
In einer weiteren Verfahrensvariante kann es vorteilhaft sein, daß man während des Verdrängungshubes des Dosierkolbens 13 mit geöffnetem Einlaßventil 17 das Ausstoßventil 28 eines der Abgabeblöcke 8, 8a, 8b, 8c öffnet und gleichzeitig und schrittweise das Einlaßventil 17 schließt.

Claims

1. Dosier- und Abgabevorrichtung (1), die dazu dient, bestimmte Portionen mindestens eines unter Druck in mindestens einem ersten Reservoir enthaltenen pastösen und/oder flüssigen Produktes abzugeben, wobei die Dosierund Abgabevorrichtung jener Art ist, die in dem zylindrischen Behältnis (3) eines Dosierblockes (2) einerseits eine obere Beschickungskammer (10), die über einen Beschickungskanal (5) mit jenem ersten Reservoir verbunden ist, und andererseits eine untere Dosierkammer (11) umfaßt, die von jener Beschickungskammer (10) durch einen Dosierkolben (13) getrennt ist, der am unteren Ende eines Stützbügels (15) befestigt ist, der an seinem anderen Ende fest mit dem unteren Ende einer dicht in jenes erste 15 Behältnis (3) hineingehenden ersten Steuerröhre (14) verbunden ist, der dicht in jenem ersten Behältnis (3) gleitet und einen zentralen Durchgang (16) aufweist, der mittels eines Einlaßventils (17) verschließbar ist, dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe (17a), von dem freien Ende einer zweiten Steuerröhre oder -stange (21) getragen wird, die dicht aus dem unteren Ende der ersten Steuerröhre (14) heraustritt und bestimmten Steuermitteln (22, 24) der Steuervorrichtung (19) der ersten Steuerröhre (14) zugeordnet ist, wobei dieses Verschlußglied (17a) von einer Rückholfeder (24) in Richtung Schließung des Einlaßventils (27) beaufschlagt, im Verhältnis zu jenem Kolben (13) geführt wird und mit einem jenen zentralen Durchgang (16) umgebenden Ventilsitz (17b) zusammenwirkt, wobei mindestens ein Abgabeblock (8) eine Abgabekammer (27) umfaßt, deren Eingang (9) mit dem Ausgang (6) der Dosierkammer (11) und deren Ausgang mit mindestens einem Ausstoßstutzen (29) verbunden ist, sowie ein Ausstoßventil (28), dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe oder Membran (28a), mit dem den Sitz (28b) jenes Ausstoßventils bildenden oberen Ende jedes Ausstoßstutzens (29) zusammenwirkt und einer Steuereinheit (33) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein einziger Dosierblock (2) mindestens zwei Abgabeblöcken (8, 8a, 8b, 8c) zugeordnet ist,

- der Ausgang der Dosierkammer (11) mit jeder der Abgabekammern (27) von mindestens zwei Abgabeblöcken (8, 8a, 8b, 8c) parallel verbunden ist,

- das Aktivvolumen der Dosierkammer (11) des einzigen Dosierblockes (2), das regelmäßig durch den Dosierkolben (13) während seines Ansaughubes und seines Verdrängungs-15 hubes bewegt wird, mindestens zwei ganzen Produktportionen entspricht, die über mindestens zwei bestimmte Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) abzugeben sind,

und daß sie eine Synchronisiereinrichtung (34) umfaßt, die die Bewegungen der ersten Steuerröhre (14) und der zweiten Steuerröhre (21) des Dosierkolbens (13) bzw. der Einlaßklappe (17a) bei demselben Verdrängungshub des letzteren mit der Steuereinheit (33) des Ausstoßventils (28) jedes der Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) so koordiniert, daß während der Verdrängung einer ersten Produktportion aus der Dosierkammer (11) des einzigen Dosierblockes (2) nur das Ausstoßventil (28) des ersten Abgabeblockes (z.B. 8a) geöffnet ist und während der Verdrängung der zweiten Produktportion nur das Ausstoßventil (28) des zweiten Abgabeblockes (z.B. 8b) geöffnet ist und so weiter, bis jeder der Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13) des einzigen Dosierblockes (2) eine Produktportion ausgegeben hat.

2. Dosier- und Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchronisiervorrichtung (34) einen Detektor (35) für den Verdrängungshub der ersten Steuerröhre (14) des Dosierkolbens (13) umfaßt, wobei der Ausgang jenes Detektors zyklisch mit jeder der Steuereinheiten (33) der Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) verbunden wird, um zu Beginn der Verdrängung jeder der Produktportionen während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13) die Ausstoßventile (28) nacheinander aufzusteuern.

3. Dosier- und Abgabevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuervorrichtung (19) der dem Dosierkolben (13) zugeordneten ersten Steuerröhre (14), die Steuermittel (22, 24) des Einlaßventils (17) und die Steuereinheiten (33) der Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) mit einem zyklische Impulse erzeugenden Impulsgeber verbunden sind, der nach einem vorbestimmten Programm die Verdrängungs- und Ansaughübe des Dosierkolbens (13), das Öffnen des Einlaßventils (17) während des Ansaughubes und gegebenenfalls während des Verdrängungshubes zwischen der Verdrängung von zwei aufeinanderfolgenden Produktportionen sowie das aufeinanderfolgende Öffnen jedes der Ausstoßventile (28) während des Verdrängungshubes und einer dem Ausstoß einer vorbestimmten Produktportion entsprechenden Zeitspanne auslöst.

4. Dosierverfahren für ein unter Druck in mindestens einem ersten Reservoir enthaltenes pastöses und/oder flüssiges Produkt, mit Hilfe einer Dosier- und Abgabevorrichtung (1), die jener Art ist, die in dem zylindrischen Behältnis (3) eines Dosierblockes (2) einerseits eine obere Beschickungskammer (10), die über einen Beschickungskanal (5) mit jenem ersten Reservoir verbunden ist, und andererseits eine untere Dosierkammer (11) umfaßt, die von jener Beschickungskammer (10) durch einen Dosierkolben (13) getrennt ist, der am unteren Ende eines Stützbügels (15) befestigt ist, der an seinem anderen Ende fest mit dem unteren Ende einer dicht in jenes erste Behältnis (3) hineingehenden ersten Steuerröhre (14) verbunden ist, der dicht in jenem ersten Behältnis (3) gleitet und einen zentralen Durchgang (16) aufweist, der mittels eines Einlaßventils (17) verschließbar ist, dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe (17a), von dem freien Ende (21a) einer zweiten Steuerröhre oder -stange (21) getragen wird, die dicht aus dem unteren Ende der ersten Steuerröhre (14) heraustritt und bestimmten Steuermitteln (22, 24) der Steuervorrichtung (19) der ersten Steuerröhre (14) zugeordnet ist, wobei dieses Verschlußglied (17a) von einer Rückholfeder (24) in Richtung Schließung des Einlaßventils (27) beaufschlagt, im Verhältnis zu jenem Kolben (13) geführt wird und mit einem jenen zentralen Durchgang (16) umgebenden Ventilsitz (17b) zusammenwirkt, wobei mindestens ein Abgabeblock (8, 8a, 8b, 8c) eine Abgabekammer (27) umfaßt, deren Eingang (9) mit dem Ausgang (6) der Dosierkammer (11) und deren Ausgang mit mindestens einem Ausstoßstutzen (29) verbunden ist, sowie ein Ausstoßventil (28), dessen Verschlußglied, etwa eine Klappe oder Membran (28a), mit dem den Sitz (28b) jenes Ausstoßventils (28) bildenden oberen Ende jedes Ausstoßstutzens (29) zusammenwirkt und einer Steuereinheit (32, 33) zugeordnet ist, und zwar einer Dosier- und Abgabevorrichtung, bei der der einzige Dosierblock (2) mindestens zwei Abgabeblöcken (8, 8a, 8b, 8c) zugeordnet ist, der Ausgang (6) der Dosierkammer (11) mit jeder der Abgabekammern (27) von mindestens zwei Abgabeblöcken (8, 8a, 8b, 8c) parallel verbunden ist, und das Aktivvolumen der Dosierkammer (11) des einzigen Dosierblockes (2), das regelmäßig durch den Dosierkolben (13) während seines Ansaughubes und seines Verdrängungshubes bewegt wird, mindestens zwei ganzen Produktportionen entspricht, die über mindestens zwei bestimmte Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) abzugeben sind, dadurch gekennzeichnet, daß man während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13) eine erste Produktportion über einen ersten Abgabeblock (z.B. 8a) verdrängt, indem man sein Ausstoßventil (28) öffnet und die Ausstoßventile (28) der anderen Abgabeblöcke (z.B. 8b, 8c) geschlossen hält, sodann eine zweite Produktportion über einen zweiten Abgabeblock (z.B. Bb) verdrängt, indem man sein Ausstoßventil (28) öffnet und die Ausstoßventile (28) der anderen Abgabeblöcke (z.B. 8a, 8c) schließt oder geschlossen hält und so weiter bis zum Ende des maximalen Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13).

5. Dosierverfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man die Produktmenge der unterschiedlichen Produktportionen, die während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13) nacheinander abgegeben werden, reguliert, indem gleichzeitig die Öffnungszeit des betroffenen Ausstoßventils (28) und die Schließzeit der anderen Ausstoßventile (28) auf die Teilverdrängungshubzeit eingestellt werden, die der Dosierkolben (13) zur Verdrängung der einer vorbestimmten Produktportion entsprechenden Produktmenge braucht.

6. Dosierverfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß man während desselben Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13) voneinander verschiedene Produktportionen abgibt.

7. Dosierverfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, hubes des Dosierkolbens (13) dessen Einlaßventil (17) kurzzeitig öffnet und gleichzeitig die Ausstoßventile (28) aller Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) schließt oder geschlossen hält.

8. Dosierverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß man während des Verdrängungshubes des Dosierkolbens (13) mit geöffnetem Einlaßventil (17) das Ausstoßventil (28) eines der Abgabeblöcke (8, 8a, 8b, 8c) öffnet und gleichzeitig und schrittweise das Einlaßventil (17) schließt.