CS211808B1

CS211808B1 - Precision fluid dispensing equipment

Info

Publication number: CS211808B1
Application number: CS271480A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Bilek; Pavel Svoboda; Pavel Vanek
Original assignee: Frantisek Bilek; Pavel Svoboda; Pavel Vanek
Priority date: 1980-04-17
Filing date: 1980-04-17
Publication date: 1982-02-26

Abstract

Vynález se týká zařízení k přesnému dávkování tekutin o libovolné viskozitě a hustotě a jiných anomálních vlastnostech. Podstatou nového řešení je, že se skládá z dávkovači jednotky vytvořené jako tlaková nádoba 6 ze dvou dílů a její vnitřní prostor je v půlicí rovině rozdělen, dvoudílnou pružnou membránou 15 opatřenou přídavkem 18 k plnění mezimembránového prostoru přídavnou kapalinou. K automatickému ovládání dávkovače je vytvořeno elektronické vyhodnocovací a ovládací zařízení zapojené tak, že k tlakovým spínačům 7, 8, tlakovému čidlu 13 a ovládání 19 jsou připojeny vstupy vyhodnocovacích a řídicích obvodů 16, jejichž výstupy jsou připojeny na displej 20, elektrohydraulické ventily 2 až 5 a zdroj tlaku 12The invention relates to a device for precise dosing of liquids of any viscosity and density and other anomalous properties. The essence of the new solution is that it consists of a dosing unit formed as a pressure vessel 6 of two parts and its internal space is divided in the bisecting plane by a two-part flexible membrane 15 provided with an addition 18 for filling the intermembrane space with additional liquid. For automatic control of the doser, an electronic evaluation and control device is created, connected in such a way that the inputs of the evaluation and control circuits 16 are connected to the pressure switches 7, 8, the pressure sensor 13 and the control 19, the outputs of which are connected to the display 20, the electrohydraulic valves 2 to 5 and the pressure source 12

Description

Vynález se týká zařízení k přesnému dávkování tekutin o libovolné viskozitě a hustotě, emulzí a suspenzí tixotropního chování nebo jiných anomálních vlastností.The invention relates to a device for accurately dispensing fluids of any viscosity and density, emulsions and suspensions of thixotropic behavior or other anomalous properties.

Známá zařízení k dávkování jsou většinou dávkovači čerpadla, která jsou určena pro kapaliny běžných viskozit. Pro tekutiny vysokých viskozit s odchylkami tokových vlastností se používá hydraulických pístových dávkovačů. Jejich nevýhodou je obtížné přestavování při změně dávky a nesnadné je rovněž automatizovat činnost těchto dávkovačů. Dále vyžadují tato zařízení samostatný hydraulický pohon. Nevýhodou dávkovačích čerpadel je jejich omezená použitelnost vzhledem k vlastnostem tekutin. Některé tyto: nevýhody zmírňuje řešení podle patentu NSR č. 2 132 484. Zde je kapalina dávkována z přetlakového zásobníku do vaku opatřeného dvěma ventily a uloženého v tlakové komoře naplněné hydraulickým olejem. Plnění vaku probíhá tak dlouho, dokud nenastane vyrovnání tlaku mezi přetlakovým zásobníkem a tlakovou komorou. Tlak hydraulického oleje v komoře je vyvozován pístovým dávkovačem změnou polohy jeho pístu, je tedy odměřováno množství dávkované kapaliny. V dalším pracovním cyklu je uzavřen napouštěcí a otevřen výpustný ventil vaku a pružný vak je zvýšeným tlakem hydraulického: oleje vyprázdněn. Toto řešení umožní dlhouhodobou spolehlivost dávkování, neboť případné usazeniny na stěnách vaku neovlivní dávkované množství. Dále se zvyšuje i životnost pístového dávkovače při dávkování kapalin agresivních na kovy. Při zvýšení pořizovacích nákladů se nezměnila přesnost dávky a rovněž toto řešení neumožňuje snadnou automatizaci dávkování.Known metering devices are mostly metering pumps designed for liquids of common viscosities. For high viscosity fluids with flow characteristics deviations, hydraulic piston dispensers are used. Their disadvantage is the difficulty of changing the dose and it is also difficult to automate the operation of the dispensers. Furthermore, these devices require a separate hydraulic drive. A disadvantage of dosing pumps is their limited applicability due to the properties of the fluids. Some of these: disadvantages are alleviated by the solution of German Patent No. 2,132,484. Here, the liquid is dispensed from a pressurized container to a bag equipped with two valves and stored in a pressure chamber filled with hydraulic oil. The bag is filled until the pressure equalization between the pressure vessel and the pressure chamber is reached. The pressure of the hydraulic oil in the chamber is exerted by the piston dispenser by changing the position of its piston, thus measuring the amount of liquid dosed. In the next operating cycle, the bag inlet and outlet valves are closed and the flexible bag is emptied by the increased hydraulic oil pressure. This solution will allow long-term reliability of dosing, since any deposits on the walls of the bag will not affect the dosing amount. Furthermore, the service life of the piston dispenser is increased when dosing liquids aggressive to metals. As the acquisition cost has not increased, batch accuracy has not changed, and also this solution does not allow easy batch automation.

Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení k přesnému dávkování tekutin podle vynálezu, jehož podstatou je, že se skládá z dávkovači jednotky vytvořené jako tlaková nádoba ze dvou dílů, jejíž vnitřní prostor je v půlicí rovině rozdělen dvoudílnou pružnou membránou opatřenou přívodem k plnění mezimembránového prostoru přídavnou kapalinou. K automatickému ovládání dávkovače je vytvořeno vyhodnocovací a ovládací zařízení, na jehož vstupy jsou připojeny signály od tlakových spinačů, tlakového čidla a od ovládání. Výstupy jsou přivedeny na displej, elektrohydraulické ventily a zdroj tlaku kapaliny.The above-mentioned disadvantages are eliminated by the device for precise dosing of liquids according to the invention, which consists of a dosing unit formed as a pressure vessel made of two parts, the inner space of which is divided in half plane by a two-part flexible membrane. An automatic evaluation and control device is created for automatic control of the dispenser, to the inputs of which signals from pressure switches, pressure sensor and control are connected. The outputs are connected to a display, electrohydraulic valves and a fluid pressure source.

Výhodou řešení podle vynálezu je vysoká přesnost dávkování, snadná automatizovatelnost jeho provozu, vyloučení samostatného pohonu, usnadněná možnost temperovat celé zařízení a jeho jednoduchost.Advantages of the solution according to the invention are high accuracy of dosing, easy automation of its operation, elimination of separate drive, simplified possibility to temper the whole device and its simplicity.

K snadnějšímu pochopení podstaty vynálezu slouží další popis a přiložené výkresy, kde na obr. 1 je schematické znázornění vynálezu, obr. 2 znázorňuje způsob práce dávkovače a obr. 3 blokové schéma ovládání dávkovače.For a better understanding of the nature of the invention, further description and accompanying drawings are provided, in which Fig. 1 is a schematic representation of the invention, Fig. 2 shows the mode of operation of the dispenser, and Fig.

Dávkovači zařízení cyklicky dávkuje požadované množství kapaliny do technologické části 1 (obr. 1J, kterou může být např. homogenizační prostor. Dávkovanou kapalinu dopravuje do dávkovači jednotky 6 tlakový zdroj 12, přes elektrohydraulický ventil 5 a 3. Dvoudílná pružná membrána 15 dávkovači jednotky 8 je při otevřeném elektrohydraulickém ventilu 3 přitlačena, kapalinou z blokovaného zdroje 12, který je také dopravníkem kapaliny. Tím se vytláčí při uzavřených elektnohydraulických ventilech 2, 5 otevřeným elektrohydraulickým ventilem 4 kapalina v potřebné dávce do prostoru technologické části 1. V druhé části cyklu jsou uzavřeny elektrohydraulické ventily 3, 4 a otevřeny elektrohydraulické ventily 2, 5. Při. přitlačení dvoudílné pružné membrány 15 na stěnu dávkovači jednotky 6 vzroste v plnicím obvodu tlak a tlakový spínač 7 nebo 8 vyšle signál k přepnutí elektrohydraullckých ventilů 2, 3, 4, 5. Při selhání elektrohydraulických ventilů nebo tlakových spínačů 7, 8 je tlakový zdroj 12 vypnut pomocí signálu z tlakového čidla 13. Na obr. 2 jsou znázorněny počáteční a mezní polohy membrány. Horní obr. 2a znázorňuje mezimembránový prostor naplněný určitým odměřeným množstvím přídavné kapaliny a oba prostory nad membránou a pod ní jsou bez tlaku. Na obr. 2b je přiváděna dávkovaná kapalina do plnicího prostoru pod membránou, jejím tlakem je membrána přitlačena k horní stěně dávkovače 8 a tím nastává výtlak z dávkovacího prostoru. Na spodním obr. 2c je pracovní postup obrácen, tlak dávkované kapaliny je přiveden nad membránu a z prostoru, který by v předcházejícím pracovním cyklu jako plnicí, nastává výtlak. Změna dávkovaného množství se provádí přivedením nebo odvedením potřebného množství přídavné kapaliny do mezimembránového prostoru, tímto se vlastně zmenšuje nebo zvětšuje účinný objem dávkovačeThe dosing device cyclically dispenses the required amount of liquid into the process part 1 (Fig. 1J, which may be a homogenization space). The dosed liquid is conveyed to the dosing unit 6 by a pressure source 12 via an electrohydraulic valve 5 and 3. when the electrohydraulic valve 3 is open, the liquid from the blocked source 12, which is also a liquid conveyor, is pushed in. Thus, when the electrohydraulic valves 2, 5 are closed, the electrohydraulic valve 4 is discharged into the technological part 1. When the two-part elastic diaphragm 15 is pressed against the wall of the dosing unit 6, the pressure in the filling circuit increases and the pressure switch 7 or 8 sends a signal to switch the electro-hydraulic valves 2, 3, 4, 5. In the event of failure of the electrohydraulic valves or pressure switches 7, 8, the pressure source 12 is switched off by means of a signal from the pressure sensor 13. FIG. 2 shows the initial and limit positions of the diaphragm. The upper Fig. 2a shows the intermembrane space filled with a measured amount of additional liquid and both spaces above and below the membrane are depressurized. In Fig. 2b, the dosing liquid is fed into the filling space below the diaphragm, by pressure of which the diaphragm is pressed against the top wall of the dispenser 8 and thus the displacement from the dosing space takes place. In Fig. 2c, the process is reversed, the pressure of the dosed liquid is brought above the diaphragm, and a displacement occurs from the space that would be the filling in the previous duty cycle. The dosing quantity is changed by introducing or draining the required amount of additional liquid into the intermembrane space, thereby actually reducing or increasing the effective volume of the dispenser.

6. Přídavná kapalina se přivádí z odměřovače 10 jejího množství ventilem 9. Přidané množství indukuje kalibrovaný ukazatel 11 objemu. Při požadavku velmi přesného dávkování je celé těleso dávkovači jednotky 6 temperováno termostatem 14. Je-li teplotní režim celého zařízení ustálen, nemusí se temperace zavádět.6. The additional liquid is supplied from the meter 10 by a valve 9. The added amount is induced by a calibrated volume indicator 11. If very precise dosing is required, the entire body of the dosing unit 6 is tempered by a thermostat 14. If the temperature regime of the entire device is stable, the tempering need not be introduced.

Zařízení je ovládáno elektronickým řídicím a vyhodnocovacím obvodem 16, který zajišťuje přestavování poloh elektrohydraulických ventilů 2, 3, 4, 5, po příchodu signálů ze snímačů tlaku 7, 8. Při vstupu signáluThe device is controlled by an electronic control and evaluation circuit 16, which ensures the adjustment of the positions of the electrohydraulic valves 2, 3, 4, 5, after the signals from the pressure sensors 7, 8 are received.

211 808 z tlakového čidla 13 je zdroj tlaku 12 vypnut.211 808 from the pressure sensor 13, the pressure source 12 is switched off.

Funkci dávkovacího zařízení lze automatizovat pomocí elektronické převodovky cyklů z displeje, případně jiného počítadla, převedením do pulzního režimu. Celkové množství dávkované kapaliny je dáno při konstantním objemu dávkovače 6, počtem pracovních cyklů. Použije-11 se elektronické předvolby cyklů, lze zařízení využít v automatickém systému řízení technologických procesů řízené počítačem. Po dosažení předvoleného počtu cyklů je dávkování přerušeno a obnoví se po zavedení řídicího signálu z automatického ovládacího řízení nebo manuálním zásahem.The function of the dosing device can be automated by means of an electronic cycle transmission from the display or another counter, by switching to pulse mode. The total amount of liquid dispensed is given at a constant volume of the dispenser 6, by the number of operating cycles. Using electronic preset cycles, the device can be used in an automated computer-controlled process control system. Once the preset number of cycles has been reached, dosing is interrupted and resumed when the control signal is input from the automatic control or by manual intervention.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Apparatus for accurate dosing of fluids of any viscosity and density, characterized in that it consists of a dosing unit (S) formed as a two-part pressure vessel, its interior being divided in a half-plane by a two-part flexible membrane (15) provided with an inlet (18). ) for intermembrane filling ^! for the automatic control of the dispenser are connected to the pressure switches (7, 8), pressure sensor (13) and control (19) inputs of evaluation and control circuits (16j, whose outputs are connected to the display (20), electrohydraulic valves (2 to 5) and a pressure source (12).