Einrichtung zum Einfüllen und Dosieren von Flüssigkeiten in Gefässe

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einfüllen und Dosieren von Flüssigkeiten in Gefäße mit Hilfe eines Pumpenantriebs.

[0002] Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das förderstromgesteuerte Dosieren verschiedenartig fließfähiger Medien im Viskositätsbereich unterhalb 500 mPa.s. Sie ist einsetzbar für das Abfüllen von Lösungen, Dispersionen, Emulsionen, z. B. in der Lebensmittelindustrie und in der Chemie, besonders auch für Anstrichstoffe.

[0003] Es ist bekannt, den Förderstrom des Füllgutes durch Pumpen zu erzeugen, die taktweise Volumina verdrängen. Es handelt sich dabei um Verdränger-, Kolben- oder Membran-Pumpen. Mittels derselben wird dementsprechend volumengesteuert dosiert.

[0004] Mit diesen oder anderen Pumpen und auch mittels Niveausteuerung wird die Menge des Füllgutes im Gebinde über eine Füllstandskontrolle dosiert. Die Charakteristik Volumensteuerung wird also vorrichtungsorientiert, die als Niveausteuerung bezeichnete dagegen gebindeorientiert gebraucht. (Filling for profit (Abfüllen mit Gewinn)-Roberts, T.P.-Modern Paint and Coatings-New York 71 (1981)5., S. 58-60.)

[0005] Auf der Basis des Verdränger-Kolbenfüllmaschinen-Prinzips arbeiten auch die Abfüllmaschinen der auf dem Anstrichstoffsektor sehr bekannten Herstellerfirma De Vree (Belgien). (By appointment to the paint industry filling machines by "De Vree"-Polym. Paint Col. J.-Reelhill 173 (1983) 4091, S. 177-178.)

[0006] Bestimmte Kolbenfüllmaschinen von "De Vree" weisen einen pneumatischen Antrieb auf. Bei dieser Dosiertechnik ist der erforderliche Energieaufwand erheblich. Dieser Nachteil wird noch verstärkt, wenn bei der Förderung nichtschmierender Medien zur Abfüllung eine erhebliche Reibung überwunden werden muß.

[0007] Verdränger-Füllmaschinen arbeiten mit Zulaß- und Auslaßventilen (Saug- und Druckventilen). Das Auslaßventil sitzt in der Regel in einem Füllstutzen, der den Füllstrahl richtet. Bei Ventilschluß verbleibt in dem toten Raum zwischen Ventilsitz und Auslaufende regelmäßig ein größerer undefinierbarer Füllgutrest, der durch Nachtropfen und -kleckern die Füllstation und die Gebinde verunreinigt sowie auch einen Füllgutverlust bewirkt.

[0008] Soweit Abhilfsmaßnahmen dazu bekannt sind, laufen sie alle prinzipiell auf eine Fixierung des Füllgutrestes zwischen den Fülloperationen im Stutzen durch eine zusätzliche Querschnittsverengung hinaus. Durch denselben noch Füllgut zu pressen, bedeutet einen weiteren erheblichen Energieaufwand.

[0009] Bei Kolbenabfüllmaschinen nimmt die Dosiergenauigkeit infolge Ventil- und Kolben-Zylinderwand-Verschleiß sehr schnell deutlich ab. Das flüssige Füllgut tritt an bestimmten Stellen unnötigerweise aus, verschmutzt die Maschine und bewirkt auch dadurch einen Füllgutverlust.

[0010] Um diese drohenden Dosierungsungenauigkeiten zu kompensieren, ist bei der Kolbenabfüllmaschine auf die Definition der Füllgutmenge durch das Hubvolumen verzichtet und stattdessen eine "Niveaufüllung" mit Ultraschallfüllstandsmessung in Gebinde und Schaltung des Signals "Füllende" bei Erreichen der Füllmarke auf einen Auslaßventilmechanismus eingeführt worden. (Controlli ultrasourici accrescoulo le precisione velle operationioni de riempimento (Ultraschallkontrollen steigern die Genauigkeit bei Füllverfahren)-Euaneler, B.-Pitture e Vernici, Milano (1986) 12., S. 44-46.)

[0011] Es ist zusammenzufassen, daß in allen Fällen zum Stoppen des Füllstromes der Querschnitt der Fülleitung auf den Wert Null zu bringen ist und Dosierintervalle auf den Förderstrom des Füllgutes durch Ventilbetätigungen aufgezwungen werden.

[0012] Ventile stellen jedoch Hindernisse im Förderstrom des Füllgutes dar, deren Passierung einen zusätzlichen Energieaufwand erfordert und bei denen der Maschinenverschleiß prinzipiell beginnt.

[0013] Die damit verbundenen Auswirkungen können beträchtlich sein, die Beherrschung der Schwierigkeiten des Verschleißes der Pumpen durch abrasive Medien stellt den Konstrukteur vor besondere technische Probleme. (Förderung bei hohem Druck beherrschbar, G. Vetter-Chemische Rundschau-Düsseldorf 109 (1986), S. 944-950.)

[0014] Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zum Einfüllen und Dosieren von Flüssigkeiten mittels eines Pumpenantriebes zu schaffen, mit der eine förderstromgesteuerte Dosierung, eine Erzeugung des Förderstroms mit geringem Energieaufwand und eine Herabsetzung des Reibungswiderstands ermöglicht wird, wobei Querschnittsverengungen im Leitungs- und Fördersystem vermeidbar und ein Nachtropfen am Füllgutaustritt auf ein Minimum reduzierbar sein soll.

[0015] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs erwähnten Art dadurch gelöst, daß in einem Füllgutbehälter eine Kreiselpumpe eingetaucht angeordnet ist, die druckseitig ein Steigrohr mit einem profilierten Auslaufkrümmer aufweist und die mit einer Stoppeinrichtung versehen ist, durch die der Förderstrom ohne Ventilbetätigung im Förderstrom abschaltbar ist.

[0016] Die von der Füllgutdosierpumpe (Kreiselpumpe) aufzuwendende Energie bis zu der Förderhöhe, ab der der Füllstrahl frei ins Gebinde fließt, ist relativ gering. Der Dosiergang läßt sich ohne Verzug starten. Zur Realisierung des Füllendes wird der Antriebsmotor nicht nur abgeschaltet, sondern künstlich gestoppt. Dies erfolgt durch eine Stoppschaltung, die in eine Ablaufsteuerung integriert sein kann.

[0017] In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zusätzlich eine Vorrichtung zum Konstanthalten des Niveaus des Füllgutes im Füllgutbehälter vorgesehen.

[0018] Die Niveaukonstanthaltung des Füllgutes im Füllgutbehälter erfolgt mit verschiedenen, an sich wählbaren Methoden der gleichen Charakteristik wie die Dosierung des Füllgutes in die Gebinde, so daß während der Fülloperation ständig die Niveaukonstanz gewahrt bleibt.

[0019] Dieses konstante Füllgutniveau im Füllgutbehälter, das die Saug- und Druckseite umfaßt und auch im aufsteigenden Füllrohr anliegt, ist die Voraussetzung dafür, daß jedem Füllvorgang durch den Start vom gleichen Ausgangsniveau des Füllgutspiegels im Füllrohr aus besondere Konstanz verliehen wird und dies durch ein ständig ausreichendes Füllgutangebot an der Saugseite zur Erzielung eines konstanten Förderstroms noch gestützt wird.

[0020] Die automatische Niveaukonstanthaltung des Füllgutes im Füllgutbehälter erfolgt dadurch, daß in demselben als Zwischenbehälter ein ständig beschickter Überlaufbehälter angeordnet ist, in den die Kreiselpumpe eintaucht und von dem druckseitig ein aufsteigendes Füllrohr ausgeht.

[0021] Das aufsteigende Füllrohr kann an seinem Gipfel mit einem Krümmer von ca. 180° und einem abwärts gerichteten kürzeren Auslaufstutzen versehen sein und überall einen gleichen Querschnitt aufweisen.

[0022] Wenn der Füllstrahl gestoppt wird, fällt automatisch die gesamte im Füllrohr befindliche zusammenhängende Flüssigkeitssäule auf das Niveau des Füllgutbehälters in Folge des in diese Richtung wirkenden Saughebereffektes zurück. Damit wird die Gefahr des Nachtropfens des Füllgutes aus dem Auslaufende heraus auf ein Minimum reduziert, denn es verbleibt in dem Auslaufende kein größerer Flüssigkeitsrest.

[0023] Das Zurücklaufen ergibt sich daraus, daß die Kreiselpumpe von der Saugseite her frei zugänglich ist. Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn das Flügelrad der Kreiselpumpe pumpenseitig nicht gelagert, und ohne Dichtung und mit einer relativ kurzen Welle mit dem Antriebsmotor verbunden ist. Flügelrad und Welle sind dabei leicht demontierbar.

[0024] Zur Verhinderung des Nachtropfens kann der Auslaufkrümmer so gestaltet sein, daß er von einem beispielsweise quadratischen Querschnitt an seinem Einlaßteil in einen Querschnitt etwa eines auf die Spitze gestellten gleichschenkeligen Dreiecks an seinem Auslaßende übergeht, wobei die Querschnittsänderung allmählich erfolgt.

[0025] In jedem Fall ist es zweckmäßig, wenn die Bodenfläche des Auslaufkrümmers ohne Erreichen des Gipfels der Krümmung bis zum Auslaß stetig ansteigt und die Bodenfläche bezogen auf die Richtung des Auslasses in ihrer Seitenansicht um 1° bis 10° vom Lot abweichend weiter vorgezogen als eine Kante der Deckfläche des Auslaufkrümmers endet. Dadurch wird erreicht, daß in den Füllpausen haften gebliebene, herabrinnende flüssige Füllgutreste nicht aus der Füllmündung heraustropfen, sondern von der unteren, vorstehenden, nach innen abwärts geneigten Bodenfläche aufgefangen und in die Abfülleitung zurückgeführt werden.

[0026] In einer bevorzugten Ausführungsform erweitert sich eine Deckfläche des Auslaufkrümmers im Verlauf des äußeren Krümmungsbogens vom Betrag einer Seitenlänge des Eintrittsquerschnitts bis zum angenähert doppelten Betrag an der Oberkantenlänge des Auslasses, wobei die Krümmung der Deckfläche, beginnend kurz vor dem Gipfel der Krümmung, einen kleineren Radius als die Krümmung der Bodenfläche aufweist und abwärts mit einer tangentialen Neigung von 50° bis 45° zur Horizontalen ausläuft.

[0027] Dadurch wird erreicht, daß die entlang der gekrümmten äußeren Begrenzungsfläche geförderten flüssigen Füllgutströme mittels des dorthin verlagerten größeren Querschnitts der Druckleitung durch Verzögerung beruhigt werden. Der Strahl des flüssigen Füllgutes, der vorzugsweise von einer um 91° bis 100° gegenüber der senkrechten rückwärts geneigten Austrittsöffnung in die waagerechten Öffnungen der zu befüllenden Gebinde abgegeben wird, läßt sich definiert in die verschiedenen weiten Öffnungen der Gebinde richten, ohne zu spritzen, zusammenzufallen u.ä.

[0028] Bei einem allmählich zunehmenden Gesamtquerschnitt der Druckleitung werden die geförderten flüssigen Füllgutströme durch den bis zur Füllmündung allmählich zunehmenden Gesamtquerschnitt der Druckleitung beruhigt, vergleichbar der an sich bekannten Wirkung von Diffusoren.

[0029] Die Stoppschaltung der Kreiselpumpe ist vorzugsweise so geschaltet, daß ein Betriebsschütz, das eingeschaltet ist, über einen Schließer ein neutrales Relais aktiviert, welches wiederum über einen Schließer ein Bremsschütz einschaltet. Damit ist dafür Sorge getragen, daß am Bremsschütz im Vergleich zum Förderantrieb in zwei Phasen vertauschte Drehstromspannung anliegt, welche als Bremsstrom des Förderstromantriebsmotors sofort wirksam wird, wenn infolge des programmierten Füllendes der Abfüllvorrichtung das Betriebsschütz abgeschaltet wird.

[0030] Die Abschaltung des Betriebsschützes hat die Abschaltung des neutralen Relais und dieser Vorgang wiederum die Abschaltung des Bremsschützes, das die phasenvertauschte Spannung zum Bremsen vom Antriebsmotor trennt, zur Folge. Der Motor wird daraufhin nicht mehr gebremst. Dabei wird durch die Schaltträgheit des neutralen Relais und des nachgeschalteten Bremsschützes im Millisekundenbereich zwischen der Abschaltung des Betriebsschützes und der des Bremsschützes überraschenderweise eine zur Absenkung der Drehzahl von Drehstrommotoren der Leistung bis zu 250 Watt und einer realisierbaren Drehzahl von maximal 1400 min⁻¹ in den förderstromunwirksamen Bereich ausreichende Bremszeit bewirkt, also ausreichend lange ein phasenverkehrter Bremsstrom durchgelassen, ohne daß der Antriebsmotor im Gegendrehsinn merklich wieder anläuft.

[0031] Es wurde gefunden, daß durch die Lösung nach der Erfindung bei der oben charakterisierten Klasse leistungsschwächerer Drehstrommotore zusätzlich zu ihrer eigentlichen Abschaltfunktion eine Zeitverzögerung der Abschaltung des Bremsstromes, auch ein Zeitglied, im Millisekundenbereich vorgenommen wird.

[0032] Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung können sämtliche Arten von relativ weit offenen Gebinden, wie Dosen, Hobbocks, Kannen u.a., gefüllt werden.

[0033] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.

[0034] In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1:

die Dosier- und Abfülleinrichtung in einer axonometrischen Darstellung;

Fig. 2 und 3:

die Steuerung, die beispielsweise aus elektrischen oder aus pneumatischen Schaltelementen aufgebaut werden kann;

Fig. 4 und 5:

die Stoppschaltung des Pumpenantriebes;

Fig. 6:

den Auslaufkrümmer in einer Vorderansicht;

Fig. 6a:

den Krümmer nach Fig. 6 in einer Seitenansicht;

Fig. 6b:

den Krümmer nach Fig. 6 in einer Draufsicht.

[0035] Wenn nach den Figuren 1 und 2 eine Energiezuführung 7 aktiviert ist, Hilfsenergie für die Steuerung und Meldung 9 bereitgestellt wird, transportiert ein Gebindeförderer 13 ein Gebinde 18 an den Wirkungsbereich einer Gebindeerkennung 15. Wenn der Sensor zur Gebindeerkennung 1 das Gebinde 18 erfaßt hat, wird über eine Wegumschaltung 2 und einen Verstärker 5 ein Antrieb 6 des Gebindeförderers 13 so gestoppt, daß das Gebinde 18 unter einem Auslaufkrümmer 17 zum Stehen kommt.

[0036] Die Ausrollzeit des Antriebes des Gebindeförderers 6 ist kürzer als die Zeitspanne, die eine Kreiselpumpe 14 benötigt, um das Füllgut vom Niveau im Füllgutbehälter 16 bis auf das Niveau des Auslaufkrümmers 17 zu heben, so daß die Füllung eines Gebindes 18 immer erst nach dessen Stillstand beginnt.

[0037] Gleichzeitig mit dem Start eines Kreiselpumpenantriebes 11 wird ein Füllmengenprogramm 3 gestartet.

[0038] Dazu schaltet ein Anlaufbefehl 25 über eine programmierte Laufzeitsteuerung 26 ein Betriebsschütz 21 ein, und ein Drehstrommotor 24, welcher eine Leistung bis maximal 250 Watt und eine maximale Drehzahl von 1400 min⁻¹ aufweist, läuft an (Füllvorgang). Über einen Schließer 27 des Betriebsschützes 21 wird ein neutrales Relais 28 aktiviert, das über einen Schließer 29 ein Bremsschütz 20 einschaltet und somit für die Bremsung vorbereitet.

[0039] Die programmiert Füllbeendigung schaltet das Betriebsschütz 21 ab, und seine Leistungskontakte 23 schalten in Öffnerstellung. Wenn das neutrale Relais 28 und das Bremsschütz 20 typbedingt nacheinander, bezogen auf das ihnen vorgeschaltete Betriebsschütz 21, innerhalb von Millisekunden verzögert abschalten, also für die Schaltung des Bremmstromes noch kurzzeitig aktiviert sind, werden die Hauptstrompfade für einen solchen Strom mit entgegengerichtetem Drehsinn über einen Kontaktsatz 22 des noch angezogenen Bremsschützes 20 und den Kontaktsatz 23 des bereits abfallenden Betriebsschützes 21 geschlossen, wodurch die Bremsung durch Gegenstrom bewirkt wird. Die im Millisekundenbereich sequentiell abfallenden Relais 28 und Bremsschütz 20 trennen abschließend den Motor wieder vom Netz.

[0040] Ein Weiterdrehen des Motors in Förderrichtung oder in entgegengesetzter Richtung bis zu einer Drehzahl, die den Förderstrom der Dosierpumpe bewirken würde, läßt sich damit sicher unterbinden.

[0041] Nach Erreichen der Füllmenge wird durch ein Füllmengenprogramm 3 über den Verstärker 10 der Kreiselpumpenantrieb 11 gestoppt. Die Zeitspanne, die zum Abriß des Flüssigkeitsquerschnitts vom Auslaufkrümmer 17 erforderlich ist, ist in der Anlaufverzögerung des Gebindeförderers 4 programmiert.

[0042] Nach Ablauf dieses Zeitprogrammes startet der Verstärker 5 den Antrieb des Gebindeförderers 6 und transportiert das gefüllte Gebinde 18 aus dem Wirkungsbereich des Sensors 1. Dadurch werden alle Schaltfunktionen zurückgesetzt.

[0043] Bei erneuter Erkennung eines Gebindes 18 am Sensor 1 wird das beschriebene Programm erneut zum Ablauf gebracht.

[0044] Der Auslaufkrümmer 17 verhindert das Nachtropfen. Er ist so gestaltet, daß der Querschnitt eines Eintrittsteiles 30 quadratisch gewählt ist, sein Auslaßquerschnitt 33 dagegen annähernd gleichschenklig dreieckig. Das Auslaßleitungsendstück, das gekrümmt ist, wirkt als Diffusor.

[0045] Die Krümmung einer Deckfläche 31 erfolgt bis kurz vor dem Scheitelpunkt, dem Radius R 1 und geht dann in den Radius R 2 über. Das Verhältnis der Radien R 1 : R 2 ist annähernd 4.

[0046] Am Endpunkt der Deckfläche 31 bildet eine Tangente mit der Horizontalen einen Winkel von 50 ° bis 45°. Die Abwicklung der Deckfläche 31 ist ein Trapez, wobei die Parallelen von einer Seite des quadratischen Eintrittsteiles 30 und einer Kante 34 der Deckfläche 31 gebildet werden. Das Längenverhältnis zwischen einer Seite des Eintrittsteiles 30 und der Kante 34 der Deckfläche 31 beträgt ca. 0,6. Die Abwicklung der Kreisbögen R 1 und R 2 bildet die Länge der Symmetrieachse des Trapezes.

[0047] Die Bodenfläche 32 folgt dem Radius R 3, wobei sich die Länge aus dem Verhältnis R 3 : R 1 ca. 0,5 ergibt.

[0048] Am Beginn des Auslaßleitungsendstückes steigt die kreisförmig gekrümmte Bodenfläche 32 senkrecht an und endet ca. 3 bis 5 mm vor Erreichen eines horizontalen Verlaufes, so daß die Bodenfläche 32 immer in Richtung des Steigrohres geneigt ist.

[0049] Die Abwicklung der Bodenfläche 32 ist annähernd ein gleichschenkliges Dreieck, dessen Grundlinie gleich einer Seite des Eintrittsteiles 30 ist und dessen Höhe die Abwicklung des Kreisbogens mit dem Radius R 3 ist.

[0050] Auf diese Weise wird ein Auslaufquerschnitt von der annähernden Form eines gleichschenkligen Dreieckes gebildet, das auf der Spitze steht und mit der Ebene der Einfüllöffnung der zu befüllenden Gebinde 18 einen Winkel von 91° bis 100° bildet.

[0051] Die beiden Seitenflächen 35 des Auslaßleitungsendstückes werden durch abgestraktes Verbinden der beschriebenen Deckfläche 31 und Bodenfläche 32 gebildet. Die so gebildeten Seitenflächen können auch außen gerundet sein. Boden-, Deck- und Seitenflächen umschließen die sich zur Füllmündung hin vergrößernden Querschnitte, was zur oben genannten Diffusorwirkung führt.

[0052] Diese Konfiguration bewirkt weiterhin, daß die Geschwindigkeitsprofilverschiebung infolge der Krümmung mit größeren Beträgen in Richtung Deckfläche und mit kleineren Beträgen in Richtung Bodenfläche durch ein größeres Querschnittsangebot an den Stellen größerer Geschwindigkeit zum Zwecke der Verzögerung und Querschnittsverringerung an den Stellen kleinerer Geschwindigkeit zum Zwecke der Beschleunigung kompensiert wird, damit ein glatter Ausflußstrahl, der unter der Einwirkung der Füllmündungsgestaltung und der Gravitation in Richtung der Gebindeöffnung frei fällt und beim Stopp des Förderstromantriebes sofort abreißt.

[0053] Noch an den Innenwänden haftendes Füllgut rinnt dadurch und danach in Richtung der Bodenfläche 32 zusammen und wird in das Eintrittsteil 30 zurückgeführt.

[0054] Die beschriebene Druckleitung mit speziell gestaltetem Krümmer als Abfülleitungsendstück wird beispielsweise in einer förderstromgesteuerten Abfüllanlage eingesetzt.

Ansprüche

1. Einrichtung zum Einfüllen und Dosieren von Flüssigkeiten in Gefäße mit Hilfe eines Pumpenantriebs, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Füllgutbehälter (16) eine Kreiselpumpe (14) eingetaucht angeordnet ist, die druckseitig ein Steigrohr mit einem profilierten Auslaufkrümmer (17) aufweist und die mit einer Stoppeinrichtung versehen ist, durch die der Förderstrom ohne Ventilbetätigung im Förderstrom abschaltbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Konstanthalten des Niveaus des Füllguts im Füllgutbehälter (16).

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr auf der Druckseite der Kreiselpumpe aufsteigt und in seinem Gipfel einen Krümmer von ca. 180° und einen abwärts gerichteten kürzeren Auslaufstutzen aufweist und durchgehend mit einem gleichen Querschnitt versehen ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaufkrümmer (17) des Steigrohres an seinem Auslaßende (33) den Querschnitt etwa eines auf die Spitze gestellten gleichschenkeligen Dreiecks hat, wobei die Querschnittsänderung vom Querschnitt am Einlaßteil ausgehend allmählich erfolgt.

5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnittsänderung bei gleichbleibendem Strömungsquerschnitt erfolgt.

6. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtquerschnitt zur Füllmündung des Auslaufkrümmers (17) hin allmählich zunimmt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bodenfläche (32) des Auslaufkrümmers (17) ohne Erreichen des Gipfels der Krümmung bis zum Auslaß stetig ansteigt und daß die Bodenfläche (32) bezogen auf die Richtung des Auslasses in dessen Seitenansicht um 1° bis 10° vom Lot abweichend weiter vorgezogen als eine Kante (34) einer Deckfläche (31) endet.

8. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Bodenfläche (32) des Auslaufkrümmers (17) im Verlauf des inneren Krümmungsbogens vom Betrag einer Seitenlänge des Eintrittsquerschnitts bis auf den Betrag 0 verjüngt, daß die Deckfläche (31) sich im Verlauf des äußeren Krümmungsbogens vom Betrag einer Seitenlänge des quadratischen Eintrittsquerschnitts bis zum angenäherten doppelten Betrag an der Oberkantenlänge des Auslasses erweitert und daß die Krümmung der Deckfläche (31), beginnend kurz vor dem Gipfel der Krümmung, einen kleineren Radius als die Krümmung der Bodenfläche (32) aufweist und abwärts mit einer tangentialen Neigung von 50° bis 45° zur Horizontalen ausläuft.

9. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Stoppeinrichtung der lager- und dichtungslosen Kreiselpumpe (14) Schaltmittel zur Gegenstrombremsung ihres Antriebsmotors (11) aufweist.

10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Drehstrommotor ein Betriebsschütz (21), das eingeschaltet ist, über einen Schließer (27) ein neutrales Relais (28) aktiviert, welches wiederum über einen Schließer (29) ein Bremsschütz (20) einschaltet, an dem eine phasenvertauschte Drehspannung zur Gegenstrombremsung anliegt, die als Bremsstrom des Antriebsmotors wirksam wird, wenn das Betriebsschütz (21) ausgeschaltet wird, und so lange anhält, wie die typgebundene Schaltträgheit des neutralen Relais (28) und des Bremsschützes (20) beträgt.

Claims

1. Apparatus for feeding and metering liquids into vessels using a pump drive, characterised in that a centrifugal pump (14) is immersed in a feed liquid container (16), the pump having a rising pipe on the pressure side comprising a profiled delivery elbow (17) and being equipped with stopping means for stopping the feed current without having valve actuation in the feed current.

2. Apparatus according to claim 1 characterised by means for maintaining a constant level of the liquid in the feed liquid container (16).

3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterised in that the feed pipe rises on the pressure side of the centrifugal pump and in its zenith comprises an elbow of approx. 180° and a shorter downward-pointing delivery pipe and is provided throughout with the same cross-section.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterised in that the delivery elbow (17) of the rising pipe, at its outlet end (33), has a cross-section similar to that of an isosceles triangle standing on its point, with the gradual change in cross-section occurring as from the cross-section at the inlet end.

5. Apparatus according to claim 4, characterised in that the change in cross-section occurs with the flow cross-section remaining constant.

6. Apparatus according to claim 4, characterised in that the overall cross-section increases gradually towards the feeding orifice of the delivery elbow (17).

7. Apparatus according to claim 1, 2 or 4 to 6, characterised in that a bottom surface (32) of the delivery elbow (17) rises steadily towards the outlet without reaching the zenith of the bend, and in that the bottom surface (32), which deviates from the vertical by 1° to 10° relative to the direction of the outlet when viewed from the side, terminates further forward than an edge (34) of a top surface (31).

8. Apparatus according to claim 7, characterised in that the bottom surface (32) of the delivery elbow (17), as the inner bend progresses, tapers down from the amount of one side length of the inlet cross-section to an amount of 0, in that the top surface (31), as the outer bend progresses, widens from the amount of one side length of the square inlet cross-section to approximately double the amount at the upper edge length of the outlet, and in that the bend of the top surface (31), which begins shortly before the zenith of the bend, has a smaller radius than the bend of the bottom surface (32) and terminates downwardly with a tangential incline of 50° to 45° to the horizontal.

9. Apparatus according to claims 1 to 8, characterised in that the stopping means of the centrifugal pump (14) which has neither bearings nor seals, is equipped with switching means for drive motor countercurrent braking.

10. Apparatus according to claims 1 to 8, characterised in that on a three-phase current motor, a switched-on operating contactor (21) activates a neutral relay (28) via a closing contact (27), which relay, in turn, via a closing contact (29), switches on a braking contactor (20) to which a phase-reversed three-phase voltage for countercurrent braking is applied, which acts as braking current for the drive motor when the operating contactor (21) is switched off, and remains active for as long as the type-dependent switching inertia of the neutral relais (28) and of the braking contactor (20) lasts.

Revendications

1. Dispositif de remplissage et de dosage de liquides dans des récipients, à l'aide d'un entraînement de pompage, caractérisé en ce que, dans un récipient de produit de remplissage (16) est immergée une pompe centrifuge (14) présentant, côté refoulement, un tube montant avec un coude d'évacuation (17) profilé, et pourvue d'un dispositif d'arrêt au moyen duquel le courant de fluide véhiculé peut être stoppé sans avoir à y actionner de soupape.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un dispositif destiné à maintenir constant le niveau de produit de remplissage dans les récipients à produit de remplissage (16).

3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le tube de remplissage monte, du côté refoulement de la pompe centrifuge, et présente à son sommet un coude d'à peu près 180° et une tubulure d'évacuation, courte, orientée vers le bas, et est pourvu sur sa longueur d'une section transversale d'aire constante.

4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le coude d'évacuation (17) du tube montant a, à son extrémité d'évacuation (33), à peu près la section transversale d'un triangle isocèle posé sur sa pointe, la variation de la section transversale s'effectuant progressivement en partant de la partie introduction.

5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la variation de section transversale s'effectue tout en conservant constante l'aire de la section transversale d'écoulement.

6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la section transversale globale augmente progressivement en allant vers l'embouchure de remplissage du coude d'évacuation (17).

7. Dispositif selon l'une des revendications 1, 2 ou 4 à 6, caractérisé en ce qu'une face de fond (32) du coude d'évacuation (17) monte constamment jusqu'à l'évacuation, sans atteindre le sommet de sa courbure, et en ce que la face de fond (32), en observant dans la direction de l'évacuation, s'achève plus en avant qu'une arête (34) d'une face de plafond (31), en constituant, en vue de côté, un biseau incliné d'un angle de 1° à 10° par rapport à la verticale.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la face de fond (32) du coude d'évacuation (17) va en s'effilant le long de l'arc de courbure intérieur, en passant de la valeur de la longueur d'un côté de la section transversale d'entrée jusqu'à 0, en ce que la face de plafond (31) va en s'agrandissant, le long de l'arc de courbure extérieur, en passant de la valeur de la longueur d'un côté de la section transversale carrée à l'entrée, à peu près jusqu'à la valeur double sur la longueur de l'arête supérieure de l'évacuation, et en ce que la courbure de la face de plafond (31), peu avant le sommet de cette courbure, présente un rayon inférieur à celui de la courbure de la face de fond (32) et s'incline vers le bas, avec une pente tangentielle de 50° à 45° par rapport à l'horizontale.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le dispositif d'arrêt de la pompe circulaire (14), fonctionnant sans palier et sans joint d'étanchéité, présente un moyen de commutation destiné à produire un freinage par courant inverse de son moteur d'entraînement (11).

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que, dans le cas d'un moteur à courant alternatif, un contacteur-interrupteur de fonctionnement (21), mis en circuit par l'intermédiaire d'un interrupteur de fermeture (27), active un relais neutre (28) qui, à son tour, met en circuit, par l'intermédiaire d'un interrupteur de fermeture (29), un contacteur-interrupteur de freinage (20), sur lequel est appliquée une tension alternative, à permutation de phases, en vue de produire un freinage par courant inverse, entrant en action à titre de courant de freinage du moteur d'entraînement lorsque le contacteur-interrupteur de fonctionnement (21) est mis hors circuit et agissant pendant toute la durée au cours de laquelle l'inertie de commutation, imputable au type du relais neutre (28) et du contacteur-interrupteur de freinage (20), se fait sentir.

Zeichnung