DD284453A5

DD284453A5 - Verfahren und vorrichtung zum abfuellen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DD284453A5
Application number: DD32909989A
Authority: DD
Inventors: Martin Schweiger; Manfred Richter; Heiko Richter
Original assignee: Veb Chemiekombinat Bitterfeld,Dd
Priority date: 1989-05-31
Filing date: 1989-05-31
Publication date: 1990-11-14

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfuellen von Fluessigkeiten schwankender Dichte in massenkonstanten Mengen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verringerung der staendig notwendigen Korrekturen des Abfuellvolumens bei schwankender Fluessigkeitsdichte zu realisieren. Als Loesung wird vorgeschlagen, dasz die abzufuellende Fluessigkeit in ein UEberlaufgefaesz gelangt, so dasz zunaechst ein konstantes Volumen vorliegt. Mittels eines dimensionierten Auftriebskoerpers, welcher mit einem Heberrohr verbunden ist, werden die Dichteschwankungen ausgeglichen und die massenkonstante Fluessigkeitsmenge eingestellt. Anschlieszend wird die Fluessigkeit in die bereitgestellten Gebinde abgehebert.{Abfuellung; Dosierung; Fluessigkeiten schwankender Dichte; Auftriebskoerper; UEberheberrohr; konstante Fluessigkeitsgewichtmenge}

Description

Hierzu 4 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfüllen und Dosieren von Flüssigkeiten schwankender Dichte in bestimmten vorgegebenen Gewichtsmengen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Flüssigkeiten werden vorzugsweise in volumetrisch arbeitenden Abfüllanlag"en abgefüllt. Die Dosierung nach bestimmten vorgegebenen Gewichtsmengen wird in bekannten Anordnungen (DD-PS 239180Ai) dadurch erreicht, daß die Flüssigkeit zunächst in ein Vorratsgefäß gelangt, in dem die Dichte gemessen wird. Anschließend gelangt die Flüssigkeit in eine auf ein bestimmtes Volumen geeichte Dosierkammer. Mittels eines verstellbaren Verdrängerkörpers wird dann eine Volumenkorrektur in der Dosierkammer dadurch realisiert, daß in Abhängigkeit von der Dichte ein definiertes Flüssigkeitsvolumen aus der Dosierkammer verdrängt wird. Die Flüssigkeit gelangt dann durch ein Bodenauslaßventil in bereitgestellte Gebinde. Diese Vorrichtung ist im regelungstechnischen Sinne kein geschlossener Regelkreis. Nach erfolgter Stellhandlung erfolgt keine Rückmelung, ob die mit Eintauchen des Verdrängerkörpers bezweckte Volumenänderung auch richtig ausgeführt wurde. Die technische Realisierung dieser Vorrichtung ist zudem verhältnismäßig aufwendig.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein einfach wirkendes Verfahren zum gewichtskonstanten Abfüllen und/oder Dosieren von Flüssigkeiten und die zur Durchführung dieses Verfahrens erforderliche Vorrichtung zu entwickeln.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten schwankender Dichte zu schaffen, das durch eine dichteabhängige Veränderung eines zunächst verwirklichten konstanten Volumens eine Abfüllung in bestimmten vorgegebenen Gewichtsmengen ermöglicht. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, die zur Durchführung des Verfahrens erforderliche Vorrichtung zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß durch Wahl geeigneter Dichtemeßverfahren und zusätzlicher Entnahmeeinrichtungen 3 im Sinne eines geschlossenen Regelkreises bewirkt wird, daß aus einem zuvor mit konstantem Volumen befüllten Meßbehälter ein um eine Teilmenge verändertes Volumen entnommen werden kann, womit das im Meßbehälter vorgegebene Flüssigkeitsvolumen um einen Betrag verändert wird, der für die Erzielung einer massenkonstanten Abnahme erforderlich ist.

Erfindungsgemäß kann das ein Auftriebskörper (Schwimmer) sein, dessen Spindelhals auf Grundlage von Berechnungen so dimensioniert ist, daß die Eintauchtiefe sich um den Betrag ändert, wie der Flüssigkeitsspiegel im Dosierbehälter sich ändern müßte, um eine gewichtskonstante Dosierung zu erreichen. Mit diesem Auftriebskörper ist ein Heberrohr verbunden, das zwangsweise mit Bewegung des Auftriebskörpers in Abhängigkeit von der Dichte mehr oder weniger tief in das Meßgefäß eintaucht, so daß mit der folgenden Betätigung des Abhebervorganges nach Arretierung des Schwimmers eine massekonstante Dosierung erreicht wird. Das Prinzip sollen folgende Rechnungen verdeutlichen: Das Gewicht des konstanten Flüssigkeitsvolumens im Meßbehälter errechnet sich gemäß

m = V · P₁ bei dem Bezugsdichtewert p,

Ändert sich die Dichte auf den Wert p₂, so errechnet sich ein Volumenanteil

AV= £ -Πι,

Pi P2

um den das Volumen im Meßbehälter verändert werden müßte, um ein konstantes Gewicht zu gewährleisten. Aus diesem Volumenanteil kann gemäß

AV = q Ah q = Querschnitt des Meßbeh.

eine Höhenänderung Ah berechnet werden, um die die Höhe des Flüssigkeitsspiegels im Meßbehäiter verändert werden müßte. Durch genaue Dimensionierung eines Schwimmkörpers kann nun erreicht werden, daß der Schwimmhals um diesen Beitrag Ah austaucht, wobei damit gleichzeitig die Eintauchtiefe des Heberrohres festgelegt ist, das mit dem Schwimmer verbunden ist. Geht man von einem vorgegebenen Schwimmerhalsquerschnitt q_s aus, so errechnet sich das austauchende Schwimmerhalsvolumen zu

AV₅ = q_s · Ah,

andererseits ist AV₅ unter Voraussetzung einer konstanten Masse eines Schwimmkörpers gleich der Differenz des eintauchenden Schwimmerhalsvolumens bei verschiedenen Dichten

. _ rn _ rn ^S Pi P2 '

Die Masse des Schwimmkörpers und damit gemäß m = V · ρ sein Volumen bei der Bezugsdichte ist damit

/X V

Damit liegen alle Maße zur konstruktiven Auslegung des Schwimmers fest.

Eine wesentliche Steigerung der Empfindlichkeit der Anordnung kann erreicht werden, wenn das Ende des Heberrohres in einen engen Stutzen am Boden des Behälters mündet und die vorstehuende Berechnung von AV bzw. Ah sich auf den engen Querschnitt des Stutzens bezieht.

Ausführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend an einem Beispiel ausführlich erläutert werden. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 2: eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung

Fig. 3: ein Funktionsschema

Fig.4: eine Schaltbelegungstabelle für die Steuerung der Anlage.

Die zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erforderliche Vorrichtung besteht aus einem Überlaufgefäß 1; mittels einer Pumpe 2 wird dieses über eine Leitung 3, in die ein Absperrventil 4 und ein Bypassventil 5 eingebaut sind, mit Auslösung des Taktes ti der Steuerung gefüllt. Durch den Überlauf wird dabei dieBefüllung mit einem vorgegebenem Volumen gesichert. Entsprechend der gegebenen Dichte der in das Überlaufgefäß eingefüllten Flüssigkeit taucht der mit dem Überheberrohr 6 versehene, nach vorstehenden Formeln berechnete Auftriebskörper 7 mehr oder weniger tief in die Flüssigkeit ein. Nach einer vorgegebenen Zeit, die so eingestellt wird, daß der Auftriebskörper seine Endlage erreichen kann, wird ein Takt t₂ ausgelöst, der durch Betätigung eines Druckluftventiles 8 bewirkt, daß eine Ringmembran mittels Druckluft an das Heberrohr gepreßt wird, so daß der Auftriebskörper in der eingenommenen Lage arretiert wird. In einem Takt t₃ wird danach durch Betätigung des Vakuumventiles 9 der Überhebervorgang eingeleitet.

_3- 248 453

In das Überheberrohr wird so lange Flüssigkeit gesaugt, bis ein Schwimmerkontakt 10 erreicht ist. Danach wird das Vakuumventil geschlossen und ein Entlüftungsventil 11 geöffnet.

In einer weiteren Variante wird entsprechend Fig. 1 eine separate Kupplungseinrichtung für den Anschluß des Überheberrohres, das in diesem Falle aus zwei Teilen besteht, an den Auftriebskörper bzw. an den eintauchenden Teil des Uberheberrohres verwendet.

Der Überhebervorgang läuft danach selbsttätig so lange ab, bis der Flüssigkeitsspiegel im Überlaufgefäß das untere Ende des Überheberrohres unterschritten hat, wobei die Flüssigkeit in einen bereitgestellten Kanister 12 transportiert wird.

Claims

1. Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten in massenkonstanten Mengen, gekennzeichnet dadurch, daß die Flüssigkeit in ein Überlaufgefäß gelangt, in dem die Dichteschwankungen mittels eines genau dimensionierten Auftriebskörpers, welcher mit einem Heberrohr verbunden ist, ausgeglichen werden und anschließend nach Arretierung des Heberrohres die Abheberung einer konstanten Masse an Flüssigkeit erfolgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß das durch den Auftriebskörper bewegte Heberrohr durch eine Taktsteuerung im ersten Takt arretiert wird und im zweiten Takt über eine geeignete Kupplungseinrichtung das zu einem Vakuumanschluß führende Heberrohr angekuppelt und der Überhebervorgang eingeleitet wird.

3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Arretierung des Heberrohres durch eine Ringmembran aus elastischem Material, die durch Druckbeaufschlagung an das Heberrohr gepreßt wird, erfolgt.

4. Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in massenkonstanten Mengen, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Überlaufgefäß (1) ein genau dimensionierter Auftriebskörper (7), der mit einem Heberrohr (6) fest verbunden ist, vertikal frei beweglich angeordnet ist und sich oberhalb des Überlaufgefäßes eine Arretiervorrichtung (8) befindet.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet dadurch, daß das Heberrohr (6) in einen engen Stutzen (13) am Boden des Überlaufgefäßes (1) einmündet.