AT392006B - Gasdosiervorrichtung fuer medizinische apparate - Google Patents

Description

AT 392 006 B

Die Erfindung betrifft eine Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate unter Verwendung von elektrischen Steuersignalen, in der in einer Dosiereinheit über entsprechende Rohrleitungen ein Eingangspuffer über einen Druckminderer mit einer Gasquelle verbunden ist und an dem Eingangspuffer über eine Druckdrossel ein Druckraum und parallel dazu über ein Umschaltventil, dessen anderer Anschluß zum Ausgang führt, ein Meßraum angeschlossen sind und der Druckraum und der Meßraum über Gasleitungen mit einem nachgeschalteten Differenzdruckaufnehmer verbunden sind, dessen Meßwerte einer Steuereinheit zugeleitet werden.

Eine derartige Gasdosiervomchtung ist bereits aus der DE-PS 32 29 328 bekannt.

Die Gasdosiervomchtung kann überall dort eingesetzt werden, wo elektrische Steuersignale vorhanden sind. Zum Schalten werden bekannte Umschaltventile benutzt.

Aus der DE-PS 32 29 328 ist eine Gasdosiervomchtung für medizinische Apparate bekannt, die als Kernstück eine Dosiereinheit enthält, die, mit einer elektronischen Steuereinheit verknüpft, über einen Druckminderer mit dem zu dosierenden Gas versorgt wird und dieses dosiert über einen Ausgang an einen Verbraucher abgibt. In der Dosiereinheit ist ein Puffer mit dem speisenden Druckminderer verbunden.

An diesen Puffer ist einerseits über eine Druckdrossel ein Druckraum und andererseits über ein Umschaltventil ein Meßraum angeschlossen. Das Umschaltventil wird von der Steuereinheit betätigt und verbindet nach seiner Umschaltung den Meßraum über eine Ausgangsdrossel mit dem Ausgang der Dosiereinheit. Ein Differenzdruckaufnehmer ist über Gasleitungen mit Druckraum und Meßraum verbunden und gibt sein elektrisches Signal an die Steuereinheit ab. Während eines Dosierzyklus fließt das Gas vom Druckminderer über den Puffer und das Umschaltventil in den Meßraum und füllt diesen. Zugleich wird im Druckraum ein Vergleichsdruck aufrechterhalten und durch die Druckdrossel vor momentanen Schwankungen bewahrt. Bei Feststellung der Druckgleichheit in Druck- und Meßraum durch den Differenzdruckaufnehmer erfolgt die Umschaltung des Umschaltventils durch die Steuereinheit. Das Gas aus dem Meßraum fließt dann über den Ausgang ab, der Druck im Meßraum sinkt. Erreicht die Druckdifferenz gegenüber dem Druckraum und damit das Signal des Differenzdruckaufnehmers einen vorgegebenen Grenzwert, so beginnt die Steuereinheit mit der Umschaltung des Umschaltventils in seinen Ausgangszustand einen neuen Zyklus.

Der dosierte Gasflow ergibt sich aus dem Meßraumvolumen, der Druckdifferenz jedes Zyklus und der Schaltfrequenz der Zyklen. Der Vergleichsdruck im Druckraum geht leider als Fülldruck des Meßraumes über die Druckdifferenz über den Druckdifferenzaufnehmer direkt in die Dosierungsmenge ein. Der Verstellbereich ist z. B. durch das gegebene Meßraumvolumen begrenzt Zur Erweiterung des Verstellbereiches können in einer Dosiervorrichtung mehrere unabhängige Dosiereinheiten verschiedener Auslegung zusammen mit einer gemeinsamen Steuereinheit vorhanden sein. Die Anpassung an den gewünschten Gasflow erfolgt dann durch Auswahl der geeigneten Dosiereinheit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe nach einer Gasdosiervomchtung für medizinische Apparate zugrunde, die unter Verwendung von elektrischen Steuersignalen unter einer Vordruckunabhängigkeit über einen weiten Dosierbereich benutzt werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in die Ausgangsleitung ein in Grundstellung geschlossenes Schaltventil und folgend ein Ausgangspuffer und eine Ausgangsdrossel eingeschaltet sind und das Umschaltventil und das Schaltventil über die Steuereinheit derart steuerbar sind, daß bei Grundstellung des Umschaltventils und des Schaltventiles der Meßraum aufgefüllt wird und bei Erreichung einer vorbestimmten ersten Druckdifferenz das Umschaltventil und das Schaltventil in Schaltstellung gebracht werden, bei welcher das Gas über den Ausgang abfließt, bis bei Erreichung einer vorbestimmten zweiten Druckdifferenz der Schaltzyldus mit der Grundstellung des Umschaltventiles und des Schaltventiles erneut beginnt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß der Einbau des Schaltventils in die Ausgangsleitung den Schaltdruck, also die Druckdifferenz zur Schaltung der Zyklen, unabhängig vom Vordruck pQ macht. Die Druckdifferenzen Δ pj und Δ P2 zur jeweiligen Schaltung des Umschaltventils und des Schaltventils schalten den Ausgangsdruck pQ innerhalb der Zyklen praktisch aus. Denn die Druckdifferenzen ergeben sich bei hier praktisch gleichem pQ aus Δρι=Ρ0-Ρι Δ P2 = Po ‘ P2

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden beschrieben. Aus einer Gasquelle (1) wird über einen Druckminderer (2) eine Dosiereinheit (3) mit Gas versorgt und gibt dieses dann dosiert über einen Ausgang (4) an einen Verbraucher ab.

Eine Steuereinheit (5) steuert die Dosiereinheit (3) aufgrund von Signalen, die sie aus der Dosiereinheit (3) und aus ihrer Sollwerteingabe (6) erhält. An einer Anzeige (7) werden die eingestellten Werte und eventuell Störungen angezeigt. Über entsprechende Rohrleitungen sind in der Dosiereinheit (3) ein Eingangspuffer (8) mit dem Druckminderer (2) verbunden und an dem Eingangspuffer (8) einmal über eine Druckdrossel (9) ein Druckraum -2-

Claims (4)

1. AT 392 006 B (10) und außerdem über ein Umschaltventil (11) in dessen Grundstellung über eine Meßdrossel (12) ein Meßraum (13) angeschlossen. Der Schaltstellung des Umschaltventils (11) sind in der Reihenfolge der Durchströmung in der Ausgangsleitung (14) zum Ausgang (4) ein Schaltventil (15) mit geschlossener Grundstellung, ein Ausgangspuffer (16) und eine Ausgangsdrossel (17) nachgeschaltet. Ein Differenzdruckaufnehmer (18) ist über Gasleitungen mit dem Druckraum (10) sowie dem Meßraum (13) und über eine elektrische Signalleitung mit der Steuereinheit (5) verbunden. Mittels eines Erweiterungsraumes (19), schaltbar über ein Erweiterungsventil (20) in Rohrleitung (21) zwischen dem Umschaltventil (11) und der Meßdrossel (12), ist der Dosierbereich zu erweitern. Ein Temperatursensor (22) im Eingangspuffer (8) erlaubt die Temperaturverfolgung im Eingangsgas und über die Steuereinheit (5) eine Korrektur zur Erhöhung der Dosiergenauigkeit. Die Steuereinheit (5) steuert über elektrische Signale das Umschaltventil (11), das Schaltventil (15) und das Erweiterungsventil (20) an. Im Betrieb fließt vorerst das zu dosierende Gas von der Gasquelle (1) über den Druckminderer (2), den Eingangspuffer (8), das in Grundstellung stehende Umschaltventil (11) und die Meßdrossel (12) in den Meßraum (13) und füllt diesen auf den Betriebsdruck P2 auf. Das Schaltventil (15) ist in der Grundstellung geschlossen, im Druckraum (10) herrscht dabei der Vordruck p0. Mit der über die Sollwerteingabe (6) gewünschten Druckdifferenz Δ P2 = p0 - P2 schaltet das Umschaltventil (11) in die Schaltstellung und das Schaltventil (15) öffnet mit einer gewissen Verzögerung. Das Gas fließt über den Ausgangspuffer (16), die Ausgangsdrossel (17) und den Ausgang (4) zum Verbraucher. Der Druck im Meßraum (13) sinkt ab, die Druckdifferenz im Differenzdruckaufnehmer (18) wird größer, bis dann die gewünschte Druckdifferenz Δ Pi = p0 - Pi erreicht ist. Das Schaltventil (15) geht wieder in die geschlossene Grundstellung, während das Umschaltventil (11) wiederum mit einer gewissen Verzögerung in die Grundstellung zum Eingangspuffer (8) zurückschaltet. Der beschriebene Schaltzyklus beginnt erneut. Der Erweiterungsraum (19) kann über die Sollwerteingabe (6) hinzugeschaltet werden und damit das Meßraumvolumen vergrößern. Es sind damit andere Gasvolumina, die sich als Gesamtstrom als Vges = (P2 - Pp x Meßvolumen x Anzahl der Zyklen ergeben, einstellbar. PATENTANSPRÜCHE 1. Gasdosiervomchtung für medizinische Apparate unter Verwendung von elektrischen Steuersignalen, in der in einer Dosiereinheit über entsprechende Rohrleitungen ein Eingangspuffer über einen Druckminderer mit einer Gasquelle verbunden ist und an dem Eingangspuffer über eine Druckdrossel ein Druckraum und parallel dazu über ein Umschaltventil, dessen anderer Anschluß zum Ausgang führt, ein Meßraum angeschlossen sind und der Druckraum und der Meßraum über Gasleitungen mit einem nachgeschalteten Differenzdruckaufnehmer verbunden sind, dessen Meßwerte einer Steuereinheit zugeleitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß in die Ausgangsleitung (14) ein in Grundstellung geschlossenes Schaltventil (15) und folgend ein Ausgangspuffer (16) und eine Ausgangsdrossel (17) eingeschaltet sind und das Umschaltventil (11) und das Schaltventil (15) über die Steuereinheit (5) derart steuerbar sind, daß bei Grundstellung des Umschaltventils (11) und des Schaltventiles (15) der Meßraum (13) aufgefüllt wird und bei Erreichung einer vorbestimmten ersten Druckdifferenz das Umschaltventil (11) und das Schaltventil (15) in Schaltstellung gebracht werden, bei welcher das Gas über den Ausgang (4) abfließt, bis bei Erreichung einer vorbestimmten zweiten Druckdifferenz der Schaltzyklus mit der Grundstellung des Umschaltventües (11) und des Schaltventiles (15) erneut beginnt.
2. 2. Gasdosiervomchtung für medizinische Apparate nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung (21) zwischen dem Umschaltventil (11) und dem Meßraum (13) eine Meßdrossel (12) vorgesehen ist.
3. 3. Gasdosiervomchtung für medizinische Apparate nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vergrößerung des Meßraumvolumens mit der zwischen dem Umschaltventil (11) und dem Meßraum (13) befindlichen Rohrleitung (21) über eine von dieser äbzweigenden Rohrleitung und über ein weiteres Umschaltventil ein Erweiterungsraum (19) verbunden ist. -3- 5 AT 392 006 B
4. 4. Gasdosiervorrichtung für medizinische Apparate nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Eingangspuffer (8) ein mit der Steuereinheit (5) verbundener Temperatursensor (22) vorgesehen ist. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -4-