Dosiervorrichtung für pulver- oder pastenförmiges Dosiergut

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung für pulver- oder pastenförmiges Dosiergut.

Solche Dosiervorrichtungen finden insbesondere beim Dosieren kleiner Mengen, beispielsweise toxischer Substanzen, mit hoher Präzision in kleine Zielgefässe

Verwendung. Häufig sind solche Zielgefässe auf einer Waage platziert, um die Menge der aus der Dosiervorrichtung ausgetragenen Substanz zu verwiegen, so dass sie anschliessend bestimmungsgemäss weiter verarbeitet werden kann.

In der EP 0 527 976 B1 wird eine Dosiervorrichtung beschrieben, welche ein Gehäuse mit einem Aufnahmeraum für Dosiergut und einen aus elastischem Material bestehenden Dosierkopf aufweist. Der Dosierkopf in der Art eines Babyflaschenschnullers geformt, weist einen schlitzförmigen Auslass auf, welcher von Aussen durch seitliche Kraft- beziehungsweise Druckeinwirkung aus zwei einander gegenüberliegenden Richtungen geöffnet werden kann. Damit bei der Austragung von Dosiergut keine Pulverbrücken entstehen können, können diese Pulverbrücken mit einem nadeiförmigen Aktuator zerstört werden.

Die in der EP 0 527 976 B1 offenbarte Dosiervorrichtung hat den Nachteil, dass sie nur für gut fliessfähiges Dosiergut wie Flüssigkeiten, Granulate oder spezielle Pulver mit annähernd kugelförmigen, eine glatte Oberfläche aufweisenden Partikeln geeignet ist. Sobald andere Pulver ausdosiert werden sollen, welche klebrig sind oder die Partikel aufgrund ihrer Form sich ineinander verhaken, nützt auch der Einsatz des Aktuators wenig. Für diese Fälle kann gemäss der Beschreibung in der EP 0 527 976 B1 das Gehäuse der Dosiereinheit auch aus einem elastischen Kunststoff gefertigt sein, welches ebenfalls wie der schlitzförmige Auslass seitlich zusammengedrückt werden kann. Durch das Zusammendrücken wird im Aufnahmeraum das Dosiergut verdrängt und aus dem geöffneten Auslass gedrückt. Bei dieser Austragungsart entsteht insbesondere bei nicht vollständig befülltem Aufnahmeraum ein überdruck im Aufnahmeraum, da die im Aufnahmeraum vorhandene Luft komprimiert wird. Sobald der Auslass geöffnet wird, treibt die komprimierte Luft das Dosiergut durch die Auslassöffnung. Bei sehr feinem Dosiergut kann dies dazu führen, dass die

ausgetragenen Partikel über eine weite Fläche verteilt werden, anstatt in das Zielgefäss zu gelangen. Bei der Verwendung von toxischem Dosiergut besteht abgesehen vom zusätzlichen Reinigungsaufwand die Gefahr, dass das Umfeld der Dosiervorrichtung kontaminiert wird. Zudem kann es durch dieses Verhalten schwierig sein, sehr präzise Dosierungen im Milligramm- oder Mikrogrammbereich zu erreichen, da die Verlustrate infolge Zerstäubens weitgehend zufällig ist. Ferner kann der seitliche Druck auf das Gehäuse auch dazu führen, dass das Dosiergut lediglich verdichtet wird, statt dass es aus der Dosiervorrichtung ausdosiert wird.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, eine Dosiervorrichtung mit einem aus elastischem Material bestehenden Dosierkopf zu schaffen, welche eine präzise und kontaminationssichere Abgabe von Dosiergut ungeachtet dessen Fliessfähigkeit, ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch eine Dosiervorrichtung gemäss dem Anspruch 1 erfüllt. Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung, welche für pulver- oder pastenförmiges Dosiergut einsetzbar ist, umfasst ein Gehäuse mit mindestens einem im Gehäuse ausgebildeten Aufnahmeraum zur Aufnahme von Dosiergut. Ferner weist die Dosiervorrichtung mindestens einen, elastisches Material aufweisenden Dosierkopf mit einem Auslass für das Dosiergut auf. Im unbelasteten Zustand, das heisst ohne mechanische Kraft- oder Druckeinwirkung, ist der Auslass gegen aussen dicht abgeschlossen. Bei Belastung durch eine Kraft oder durch einen Druck öffnet sich der Auslass, wobei der öffnungsgrad belastungsabhängig variiert. Ferner ist im Aufnahmeraum und/oder im Dosierkopf mindestens ein, relativ zum Gehäuse und entlang dessen Längsachse linear verschiebbares, mechanisches Betätigungselement angeordnet. Durch das mindestens eine mechanische Betätigungselement ist zumindest aus der Richtung des Aufnahmeraums zum Auslass hin eine Belastung auf den Auslass beziehungsweise auf den Dosierkopf erzeugbar. Durch die mittels des Betätigungselements erzeugbare Belastung ist der Auslass offenbar.

Die erfindungsgemässe Dosiervorrichtung zeichnet sich somit dadurch aus, dass der Auslass mit Hilfe des mindestens einen Betätigungselements von Innen her geöffnet werden kann. In diesem Zusammenhang ist mit dem Begriff Innen stets das Innere der Dosiervorrichtung, insbesondere der vom Gehäuse und vom Dosierkopf abgegrenzte

Aufnahmeraum zu verstehen. Da der Dosierkopf elastisches Material aufweist, sind ausser dem Auslass keine weiteren öffnungen, Schlitze, Spalten, Fugen, Gelenke und dergleichen notwendig.

Weiterentwickelte Ausführungsformen der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung werden in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Der Auslass ist vorzugsweise im elastischen Material des Dosierkopfs ausgebildet. Dieses elastische Material kann aus einem Material, aber auch aus verschiedenen Materialien, sogenannten Verbundwerkstoffen bestehen. Diese Verbundwerkstoffe können beispielsweise mit Füllstoffen versehene Kunststoffe oder sogar Kunststoff- Metall- Schichtwerkstoffe sein, aber auch verschiedene Kunststoffe mit unterschiedlichen Härtegraden lassen sich zu Verbundwerkstoffen miteinander verbinden. Ferner kann das elastische Material auch Partien mit unterschiedlichen Materialstärken aufweisen. Mittels Verbundwerkstoffen und den Ausgestaltungsmöglichkeiten bezüglich der Materialstärken lässt sich ein Dosierkopf optimal auf die Eigenschaften des Dosiergutes und auf die Dosiervorrichtung abstimmen.

Durch eine geeignete Ausgestaltung des Betätigungselements und des elastischen Dosierkopfs kann auch eine mechanische Kopplung beider Elemente vorhanden sein. Die mechanische Kopplung beider Elemente ermöglicht eine von einer linearen Verschiebung des Betätigungselementes abhängige Zwangssteuerung des

Auslassquerschnitts. Durch diese Zwangssteuerung sind der Auslassquerschnitt des Auslasses und damit die Austragungsmenge des Dosiergutes sehr genau steuerbar. Eine mechanische Kopplung kann dadurch erreicht werden, dass beispielsweise das Betätigungselement einen Kopplungsring aufweist, welcher zumindest teilweise von am Dosierkopf ausgebildeten Teilen, beispielsweise Versteifungsrippen, Stege, Vorsprünge, Wulste und dergleichen umfasst wird.

Der Kopplungsring selbst kann unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen, welche den Durchtritt von Dosiergut durch den Auslass unterstützen. Beispielsweise kann der Kopplungsring ein sägezahnartiges oder wellenförmiges Profil aufweisen. Sofern der Kopplungsring zum Dosierkopf drehbar angeordnet ist, wird das Profil des

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Kopplungsrings beispielsweise durch Stege des Dosierkopfs abgegriffen, sobald sich der Kopplungsring und die Stege berühren. Dadurch lassen sich oszillierende Bewegungen im Bereich des Auslasses am Dosierkopf erzeugen.

Der Auslass des Dosierkopfes, welcher sich wie oben erwähnt unter Kraft- und/oder Druckeinwirkung des Betätigungselements öffnet, ist vorteilhafterweise in der Form eines oder mehrerer Schlitze ausgebildet, welche im unbelasteten Zustand geschlossen sind und sich unter Kraft- oder Druckeinwirkung öffnen.

Zum Beispiel können mehrere Schlitze strahlen- oder sternförmig von einem zentralen Schnittpunkt ausgehend angeordnet sein.

Ferner kann im Aufnahmeraum und/oder im Dosierkopf der Dosiervorrichtung mindestens ein mechanisches Fördermittel angeordnet sein. Durch dieses Fördermittel kann Dosiergut gegen den Auslass hin gefördert werden. Dies hat den Vorteil, dass immer genügend Dosiergut vor den Auslass gefördert wird und im Aufnahmeraum und/oder im Dosierkopf keine Pulverbrücken entstehen können. Der Begriff Pulverbrücke ist allgemein bekannt und benennt das Verhalten von Schüttgütern in Silos, deren Auslass im Bodenbereich angeordnet ist. Während des Abfliessens von Schüttgut im Bodenbereich können sich die einzelnen Partikel ineinander verkeilen und im Silo Brücken bilden, so dass kein Schüttgut mehr zum Auslass fliessen kann.

Das mindestens eine mechanische Fördermittel kann beispielsweise mindestens einen Rotor und einen Stator aufweisen, wobei der Stator mit einer Innenwand des

Aufnahmeraums und/oder des Dosierkopfs fest verbunden ist und der mindestens eine Rotor relativ zum Stator um seine Drehachse drehbar ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Dosiervorrichtung umfasst das mechanische Fördermittel einen Innenrotor und einen zum Innenrotor koaxial angeordneten und vorzugsweise gegenläufig drehenden Aussenrotor sowie gegebenenfalls einen Stator.

In den vorgenannten Ausführungsformen, bei denen das mechanische Fördermittel einen Rotor, bzw. einen Innenrotor und einen Aussenrotor umfasst, kann der Rotor, beziehungsweise der Innen- und/oder Aussenrotor eine Förderschnecke aufweisen,

oder es können zumindest einzelne Abschnitte als Förderschnecke ausgebildet oder mit Schaufeln bestückt sein. Eine Förderschnecke wird häufig auch als Förderschraube oder archimedische Schraube bezeichnet.

Vorzugsweise ist die Drehachse des Rotors, bzw. des Innen- und/oder des Aussenrotors entlang der Mittellängsachse des Dosierkopfs und/oder des Aufnahmeraums angeordnet. Sofern das mindestens eine mechanische Betätigungselement Teil des mindestens einen Fördermittels ist, ist dessen Mittellängsachse vorteilhafterweise auch entlang der Mittellängsachse des Dosierkopfs und/oder des Aufnahmeraums angeordnet.

Das mechanische Fördermittel kann in seiner Funktion, im Aufnahmeraum und/oder im Dosierkopf befindliches Dosiergut gegen den Auslass hin voranzutreiben, zusätzlich dadurch unterstützt werden, dass der Rotor oder der Innen- und/oder Aussenrotor entlang seiner Drehachse linear verschiebbar ist.

Wenn beispielsweise der Rotor die Form einer Förderschnecke hat, welche sich in einem zylindrischen Aufnahmeraum mit glatter Innenwand dreht, so besteht die

Tendenz, dass sich pappiges oder pastenförmiges Dosiergut in und an der Schnecke ansammelt, mit dieser mitdreht und somit nicht zum Auslass gefördert wird. Der weiter oben erwähnte Stator hat die Aufgabe, dieser Tendenz entgegenzuwirken und umfasst dazu geeignete Elemente, die mit der Innenwand fest verbunden oder zur Innenwand ortsfest angeordnet sind. Beispielsweise kann der Stator mindestens eine Lamelle und/oder mindestens einen Vorsprung aufweisen. Unter dem Begriff Lamelle sind beispielsweise durch Nuten geschaffene Lamellen, aber auch Rippen, Leitbleche und Stege zu verstehen. Der Begriff Vorsprünge umfasst Ausbuchtungen aller Art, beispielsweise tetraederförmige Vorsprünge oder die Noppen genoppter Oberflächen. Die Lamellen, Vorsprünge oder Noppen können sowohl aus unelastischen als auch aus elastischen Werkstoffen gefertigt sein. Selbstverständlich können die Lamellen, Vorsprünge oder Noppen auch beweglich zur Innenwand angeordnet sein, so dass sich diese in einer Drehrichtung des Rotors an die Innenwand anlegen und in der entgegengesetzten Drehrichtung des Rotors aufrichten.

In einer Ausführungsform der Dosiervorrichtung verläuft die mindestens eine Lamelle in ihrer Längsausdehnung geradlinig und parallel zur Mittellängsachse des Dosierkopfs und/oder des Aufnahmeraumes.

In einer andern Ausgestaltung ist die mindestens eine Lamelle, einem Innengewinde ähnlich, gewindegangförmig um die Mittellängsachse des Dosierkopfs und/oder des Aufnahmeraums angeordnet, ausgebildet.

Wie weiter oben beschrieben, ist das Betätigungselement entlang seiner Mittellängsachse (A) linear verschiebbar. Ferner kann eine zusätzliche Schliessfeder in Schliesshchtung des Auslasses auf das Betätigungselement einwirken. Die Schliessfeder kann das selbstschliessende, elastische Verhalten des Dosierkopfs unterstützen, sofern der Dosierkopf und das Betätigungselement miteinander gekoppelt sind. Ferner kann mittels der Schliessfeder eine höhere Sicherheit gegen unbeabsichtigtes öffnen des Auslasses erwirkt werden.

Schliesslich sei noch erwähnt, dass sowohl die Rotation als auch gegebenenfalls die Linearbewegung des Rotors oder des Innen- und/oder Aussenrotors sowohl mit gleichbleibendem als auch mit wechselndem Richtungssinn erfolgen kann. Bei Ausführungen mit Innen- und Aussenrotor besteht zudem die Möglichkeit, dass einer der beiden Rotoren stillgesetzt wird und somit die Funktion des Stators oder eines zusätzlichen Stators erfüllt. Ferner kann der Rotor auch mit einer, der Drehbewegung und/oder Linearbewegung überlagerten Schwingung belegt werden. Dadurch lässt sich ein Ankleben des Dosierguts am Rotor und Stator vermeiden oder zumindest verhindern. Zudem können dadurch auch die öffnungslippen des Auslasses in Schwingung versetzt werden. Dies ist auch der Fall, wenn das Betätigungselement mit einer Schwingung beaufschlagt wird, deren Amplituden sich in Richtung der Mittellängsachse erstrecken. Ferner sind auch sich gegenseitig aufhebende

Wirkungen zwischen dem Betätigungselement und dem Förderelement möglich. So ist beispielsweise bei sehr fliessfähigem Dosiergut denkbar, dass trotz dem aktivierten Fördermittel der Auslass gegen Ende des Dosiervorganges langsam mit Hilfe des Betätigungselements geschlossen wird.

Die Dosiervorrichtung wird im Folgenden anhand von Beispielen und mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen in dreidimensionaler Ansicht:

Figur 1 eine erfindungsgemässe Dosiervorrichtung im Schnitt mit einem Gehäuse, einem membranförmigen Dosierkopf, einem mechanischen Fördermittel und mit einem mechanischen Betätigungselement;

Figur 2a eine erste Ausführungsform eines membranförmigen Dosierkopfs mit einem schlitzförmig ausgebildeten Auslass und mit zwei Versteifungsrippen;

Figur 2b eine zweite Ausführungsform eines membranförmigen Dosierkopfs mit einem sternförmig ausgebildeten Auslass und mit drei Versteifungsrippen;

Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dosiervorrichtung im Schnitt mit einem Innenrotor und einem Aussenrotor sowie mit einem durch das mechanische Betätigungselement zwangsgesteuerten Auslass; und

Figur 4 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemässen Dosiervorrichtung im Schnitt mit einer weiteren Ausgestaltung des mechanischen

Fördermittels und mit einem mechanischen Betätigungselement.

Die in Figur 1 dargestellte Dosiervorrichtung 1 weist ein zweiteiliges Gehäuse, bestehend aus einem Gehäuseoberteil 2 und einem Gehäuseunterteil 4 auf, welche einen entsprechend zweiteiligen Aufnahmeraum 3, 5 zur Aufnahme eines Dosiergutes umschliessen. Damit diese miteinander verbindbar sind, weisen das Gehäuseoberteil 2 und das Gehäuseunterteil 4 schematisch dargestellte Verbindungsbereiche 6 und 7 auf, wobei zwischen den Verbindungsbereichen 6 und 7 eine Dichtung 8 angeordnet ist. An der Unterseite des Gehäuseunterteils 4 ist ein aus elastischem Material bestehender Dosierkopf 9 dicht angeschlossen, welcher einen, geöffnet dargestellten, schlitzförmigen Auslass 10 aufweist. Ausdrücke wie „Oberteil" und „Unterteil" beziehen

sich im vorliegenden Zusammenhang immer auf die Lage der Teile zur Schwerkraftrichtung.

Wie Figur 1 zeigt, ist der Dosierkopf 9 als ebene, elastische Membrane ausgestaltet, deren Rand einen umlaufenden Ringwulst 19 aufweist. Dieser Ringwulst ist in einer zwischen dem Gehäuseunterteil 5 und einem Haltering 20 ausgebildeten Ringnut formschlüssig gefangen. Dadurch kann vermieden werden, dass der membranförmige Dosierkopf 9 unter einer Belastung nicht aus seiner Verankerung herausgerissen wird. Ferner kann mittels dieser Ausgestaltung dem membranförmigen Dosierkopf 9 eine gewisse Spannung auferlegt werden, so dass sich der schlitzförmige Auslass 10 nicht bereits unter geringster Belastung, beispielsweise beim Befüllen des unteren Teils des Aufnahmeraums 5 öffnet.

Die Dosiervorrichtung 1 besitzt ein mechanisches Fördermittel mit einem Rotor und einem Stator. Im abgebildeten Ausführungsbeispiel ist der Rotor eine Förderschnecke mit einer schraubenförmigen Förderfläche 1 1 , welche drehfest mit einer Rotorwelle 12 verbunden ist. Der Stator ist mit dem Gehäuseunterteil 4 fest verbunden. Der Stator beinhaltet im Wesentlichen an der Innenwand 14 des Gehäuseunterteils angeordnete, lamellenartige, parallel zueinander und zur Rotorwelle 12 angeordneten Längsrippen 13. Der Rotor ist im Gehäuse durch die Lagerung der Rotorwelle 12 im Lager 15 des Gehäuseoberteils 2 sowie durch den gleitenden Kontakt zwischen dem Aussenrand der schraubenförmigen Förderfläche 1 1 und den lamellenartigen Längsrippen 13 im Gehäuseunterteil 4, drehbar und axial verschiebbar geführt. Der Drehpfeil 16 am oberen Ende der Rotorwelle 12 zeigt den Drehsinn des Rotors im Betrieb der Dosiereinrichtung 1 , wodurch in einem die schraubenförmige Förderfläche 1 1 umgebenden Dosiergut eine nach unten gerichtete Förderwirkung erzeugt wird. Durch Variieren der Rotordrehzahl lässt sich die Austragsrate steuern und durch Stoppen des Rotors wird der Dosiervorgang beendet. Da die Rotorwelle 12 wie durch den Doppelpfeil 17 angedeutet, entlang ihrer Mittellängsachse A verschiebbar ist, kann einem Kolben ähnlich, auch Dosiergut mit einer stillstehenden Rotorwelle 12 aus dem Auslass 10 gepresst werden, wenn diese gegen den Auslass 10 hin geschoben wird. Diese vertikale Beweglichkeit kann in Verbindung mit einem geeigneten Antrieb, welcher nicht dargestellt ist, auch dazu benützt werden, der Drehbewegung des Rotors eine vertikale Vibration oder Schüttelbewegung zu überlagern, welche dem Auflocken

des Dosierguts dient und der Verstopfung des Fördermittels mit pappigem Dosiergut entgegenwirkt.

Ferner ist im Bereich des Dosierkopfs 9 ein mechanisches Betätigungselement 18 mit der Rotorwelle 12 verbunden. Dieses mechanische Betätigungselement 18 wird zum öffnen des Auslasses entlang seiner Mittellängsachse und gegen den Auslass hin linear verschoben. Sobald sich der Dosierkopf 9 und das Betätigungselement 18 berühren, kann der öffnungsvorgang des Auslasses 10 beginnen. Zum Schliessen des Auslasses 10 wird das Betätigungselement 18 vom Auslass 10 weg linear verschoben.

Um den Auslass 10 beim Stoppen sofort zu entlasten, wodurch sich dieser schlagartig schliesst, kann vorzugsweise beim Stoppen entweder das Betätigungselement 18 zurückgezogen und die Rotorwelle 12 in der entgegengesetzten Drehrichtung gedreht werden und/oder die Rotorwelle 12 vom Auslass 10 weg linear verschoben werden.

In Figur 2a ist eine erste Ausführungsform eines membranförmigen Dosierkopfs 34 mit einem schlitzförmig ausgebildeten Auslass 35 und mit zwei Versteifungsrippen 36 dargestellt. Wie bereits in der Beschreibung von Figur 1 erwähnt, wird der membranförmige Dosierkopf 34 von einem Ringwulst 39 in seiner flächigen Ausdehnung begrenzt. Die Versteifungsrippen 36 dienen einerseits dazu, den membranförmigen Dosierkopf 34 im Bereich des Auslasses zu versteifen, so dass ein unbeabsichtigtes öffnen des Auslasses 35 vermieden werden kann. Andererseits können die Versteifungsrippen 36 auch als definierte Auflagestellen für das in Figur 1 dargestellte mechanische Betätigungselement dienen. Die Versteifungsrippen 36 können einstückig am Dosierkopf 34 ausgebildet sein. Sie können aber auch aus einem oder mehreren anderen, beispielsweise weniger elastischen Materialien bestehend mit dem Dosierkopf 34 verbunden sein. Ferner kann der membranförmige Dosierkopf 34 auch unterschiedliche Materialstärken aufweisen, wie dies mit der

Vertiefung 37 angedeutet ist. Zudem kann der Dosierkopf 34 wie weiter oben erwähnt, auch aus Verbundwerkstoffen bestehen.

Die in Figur 2b dargestellte Ausführungsform eines membranförmigen Dosierkopfs 64 unterscheidet sich zur vorangehend beschriebenen Ausführungsform lediglich darin, dass an Stelle eines schlitzförmig ausgebildeten Auslasses ein aus drei sternförmig

angeordneten Schlitzen gebildeter Auslass 65 vorhanden ist. Der Ringwulst 69 entspricht dem Ringwulst in der vorangehend beschriebenen Ausführung. Ferner ist der sternförmig ausgebildete Auslass 65 durch drei am Dosierkopf 64 ausgebildete Versteifungsrippen 66 versteift. Jede Versteifungsrippe 66 weist eine Ausnehmung 67 auf. Durch diese Ausnehmung 67 ist der Dosierkopf 64 mit dem in der Figur 3 dargestellten mechanischen Betätigungselement formschlüssig koppelbar. Dadurch kann mittels des Betätigungselements der Auslass 65 zwangsgesteuert werden.

Das Beispiel aus Figur 2b soll zeigen, dass die Ausgestaltung des Auslasses nicht auf einen schlitzförmigen Auslass begrenzt ist, sondern dass beliebig viele Schlitze ausgebildet werden können. Selbstverständlich kann der Ringwulst 69 in einer zur flächigen Ausdehnung des Dosierkopfs 64 orthogonalen Richtung beliebig hoch ausgebildet werden, wodurch topfförmig ausgebildete Dosierköpfe 64 geschaffen werden, welche ebenfalls in der erfindungsgemässen Dosiervorrichtung einsetzbar sind.

Zur Herstellung des Dosierkopfs können bekannte elastische Werkstoffe wie beispielsweise weiches PVC, PP, PE, Silikon, sowie synthetischer oder natürlicher Kautschuk verwendet werden. Ferner können auch weitere Materialien für den membranförmigen Dosierkopf verwendet werden, welche beispielsweise für einen Dosierkopf wie er in der EP 0 527 976 B1 offenbart wird, nicht geeignet sind. Ein membranförmiger Dosierkopf wäre beispielsweise auch aus den Materialien PTFE, hartes Polyethylen, POM oder sogar aus sehr dünnem Metall gefertigt, einsetzbar.

In Figur 3 wird eine Dosiervorrichtung 101 mit einem Innenrotor und einem Aussenrotor gezeigt. Man erkennt ein Gehäuseoberteil 102, ein Gehäuseunterteil 103 sowie einen Dosierkopf 104, welche zusammen einen Aufnahmeraum 106 für das Dosiergut umschliessen. Der Dosierkopf 104, dessen sternförmig ausgebildeter Auslass 105 geöffnet dargestellt ist, entspricht in seiner Ausgestaltung im Wesentlichen dem in Figur 2b dargestellten Dosierkopf.

Der Innenrotor ist eine Förderschnecke mit einer schraubenförmigen Förderfläche 107, welche mit der Innenrotorwelle 108 fest verbunden ist. Der Aussenrotor hat eine schraubenförmige Förderfläche 109, welche mit der Aussenrotorwelle 1 10 fest

verbunden ist. Die Aussenrotorwelle 1 10 ist als Hohlwelle ausgebildet, welche sich im Gehäuseoberteil 102 in einem Lager 1 1 1 drehen kann. Die Innenrotorwelle 108 ist in der rohrförmig ausgebildeten Aussenrotorwelle 1 10 drehbar gelagert. In Figur 3 ist die Förderfläche 107 als Linksschraube und die Förderfläche 109 als Rechtsschraube dargestellt, das heisst, die Förderflächen 107 und 109 sind in ihrem

Schraubenwindungssinn entgegengesetzt und werden daher zur Entfaltung ihrer Förderwirkung gegenläufig angetrieben, wie es durch die Drehpfeile 1 13 und 1 14 am obern Ende der Rotorwellen 108 und 1 10 angedeutet wird. Die Förderfläche 109 des Aussenrotors hat an ihrem unteren Ende einen gegen die Innenrotorwelle 108 einspringenden Fortsatz 1 15, welcher mit einem an der Innenrotorwelle 108 drehbar angeordneten Wellenlager 1 16 verbunden ist.

Auch die Innenrotorwelle 108 ist als Hohlwelle ausgebildet. In ihrem Innern ist eine Betätigungsstange 1 19 linear verschiebbar geführt. Am unteren Ende der Betätigungsstange 1 19 ist ein mechanisches Betätigungselement 1 18 angeordnet. Ein Kupplungsring 120 des Betätigungselements 1 18 greift in die in Figur 2b beschriebenen Ausnehmungen der Versteifungsrippen 167 ein, so dass der Dosierkopf 104 mechanisch mit dem Betätigungselement 1 18 gekoppelt ist. Sofern die Versteifungsrippen 167 aus einem unelastischen Material gefertigt sind, ist klar ersichtlich, dass zumindest das Betätigungselement 1 18 nicht mit dem Innenrotor 108 mitdrehen kann, da sonst der Dosierkopf 104 oder zumindest dessen

Versteifungsrippen 167 zerstört würden. Wenn aber die Versteifungsrippen 176 aus einem elastischen Material gefertigt sind, lassen sich durch einen Rotation des Betätigungselements 118 beziehungsweise durch dessen Stützen 121 durch Interaktion mit den Versteifungsrippen 167 oszillierende Bewegungen im Bereich des Auslasses 105 erzeugen. Durch die mit dem Doppelpfeil 1 17 angedeutete lineare Verschiebbarkeit der Betätigungsstange 1 19 und durch die Kopplung des Betätigungselementes 1 18 mit dem Dosierkopf 104, kann der Auslass 105 zwangsgesteuert werden.

Jedoch können der Kopplungsring 120 und die Versteifungsrippen 167 auch derart ausgestaltet sein, dass zwischen dem Betätigungselement 1 18 und dem Dosierkopf 104 eine relative Drehbewegung erfolgen kann ohne mit den Stegen 121 auf die Versteifungsrippen 167 einzuwirken. Der Kopplungsring 120 selbst kann

unterschiedliche Ausgestaltungen aufweisen, welche den Durchtritt von Dosiergut durch den Auslass 105 unterstützen. Beispielsweise kann der Kopplungsring 120 ein sägezahnartiges oder wellenförmiges Profil aufweisen. Sofern der Kopplungsring 120 zum Dosierkopf 104 drehbar angeordnet ist, wird das Profil des Kopplungsrings 120 beispielsweise durch die Versteifungsrippen abgegriffen, wodurch sich auch oszillierende Bewegungen im Bereich des Auslasses 105 am Dosierkopf 104 erzeugen lassen. Die einzelnen Verschlusslappen des sternförmig ausgebildeten Auslasses 105 müssen sich dabei nicht zwingend synchron in dieselbe Richtung bewegen.

Wie im Teilschnitt der Aussenrotorwelle 1 10 und der Innenrotorwelle 108 ersichtlich ist, kann zwischen der Betätigungsstange 1 19 und der Innenrotorwelle 108 eine Schliessfeder 1 12 derart angeordnet sein, dass diese Schliessfeder 1 12 eine in Schliesshchtung des Auslasses 105 wirkende Kraft auf die Betätigungsstange 1 19 ausübt. Durch die Schliessfeder 1 12 kann das selbstschliessende, elastische Verhalten des Dosierkopfs 104 unterstützt werden. Ferner kann mittels der Schliessfeder 1 12 eine höhere Sicherheit gegen unbeabsichtigtes öffnen des Auslasses 105 erwirkt werden.

Figur 4 zeigt eine Dosiervorrichtung 201 mit einem Rotor und einem Stator. Das Gehäuse der Dosiervorrichtung 201 umfasst ein Gehäuseoberteil 202 und ein Gehäuseunterteil 203 sowie einen Dosierkopf 204 mit einem schlitzförmigen Auslass 205, welche zusammen einen Aufnahmeraum 206 für das Dosiergut umschliessen.

Der Rotor, bestehend aus einer Rotorwelle 207 mit Förderschaufeln 208, welche in ihrer Form und Anordnung mit Turbinenschaufelkränzen vergleichbar sind, ist im Gehäuse drehbar geführt und gleichzeitig in axialer Richtung durch die Lagerung der Rotorwelle 207 im Lager 212 des Gehäuseoberteils 202 gehalten. Der Stator besteht hier aus dem Gehäuseunterteil 203, welches an seiner Innenwand 209 mit radial nach innen gerichteten und ebenfalls in Form von mehreren Kränzen angeordneten Lenkflächen 210 versehen ist und zwar so, dass jeweils ein Kranz von Lenkflächen 210 in den Zwischenraum zwischen zwei Kränzen von Förderschaufeln 208 eingreift. Bei einer Drehung des Rotors kämmen somit die Förderschaufeln 208 durch die vertikalen Zwischenräume zwischen den Lenkflächen 210 des Stators. Durch die geneigte Stellung der Förderschaufeln 208 und der Lenkflächen 210 ergibt sich bei

einer entsprechend gerichteten Drehung des Rotors wieder eine nach unten gerichtete Förderwirkung. Der Drehpfeil 211 am oberen Ende der Rotorwelle 207 zeigt den Drehsinn des Rotors im Betrieb der Dosiereinrichtung 201 , wodurch das im Aufnahmeraum 206 befindliche Dosiergut eine nach unten gerichtete Förderwirkung erfährt.

Auch die Rotorwelle 208 aus Figur 4 ist als Hohlwelle ausgebildet. In ihrem Innern ist eine Betätigungsstange 219 linear verschiebbar geführt. Am unteren Ende der Betätigungsstange 219 ist ein mechanisches Betätigungselement 218 angeordnet. Durch die mit dem Doppelpfeil 217 angedeutete lineare Verschiebbarkeit der Betätigungsstange 219 kann der öffnungsquerschnitt des Auslasses 105 variiert werden. Ferner lässt sich die Austragungsrate nicht nur durch den öffnungsquerschnitt, sondern auch durch Variieren der Rotordrehzahl steuern.

Obwohl die Erfindung durch die Darstellung spezifischer Ausführungsbeispiele beschrieben worden ist, ist es offensichtlich, dass zahlreiche weitere Ausführungsvarianten in Kenntnis der vorliegenden Erfindung geschaffen werden können, beispielsweise indem die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert und/oder einzelne Funktionseinheiten der Ausführungsbeispiele ausgetauscht werden. Beispielsweise kann der in den Figuren 2 und 3 dargestellte Dosierkopf auch in einer Dosiervorrichtung gemäss der Figur 4 eingesetzt werden. Ferner sind weitere, erfindungsgemässe Ausgestaltungen des Dosierkopfes betreffend der Anordnung von Schlitzen und betreffend dem Einsatz verschiedener Materialien oder Materialkombinationen denkbar, ebenso wie verschiede Kopplungssysteme und -lösungen zwischen dem mechanischen Betätigungselement und dem Dosierkopf.

Bezugszeichenliste

201,101,1 Dosiervorrichtung

202, 102,2 Gehäuseoberteil

3 Oberer Teil der Aufnahmeraumes

203,103,4 Gehäuseunterteil

5 Unterer Teil der Aufnahmeraumes

7,6 Verbindungsbereich

8 Dichtung , 104,64,34,9 Dosierkopf

205,105,10 Auslass

109,107,11 Förderfläche, Förderschnecke

207, 12 Rotorwelle

13 Längsrippen, Lamellen

209,14 Innenwand

212, 111, 15 Lager 1, 114, 113,16 Drehpfeil

217, 117, 17 Doppelpfeil

218,118,18 mechanisches Betätigungselement

213,69,39, 19 Ringwulst

20 Haltering

167,66,36 Versteifungsrippe

37 Vertiefung

67 Ausnehmung

206, 106 Aufnahmeraum

108 Innenrotorwelle

110 Aussenrotorwelle

112 Schliessfeder

115 Fortsatz

116 Wellenlager

219, 119 Betätigungsgestänge

120 Kopplungsring

121 Stütze

208 Rotorförderschaufeln

210 Lenkflächen, Lamellen

A Mittellängsachse