DE102010019479B4

DE102010019479B4 - Verfahren zum Vorlegen einer Flüssigkeit und Vorlageeinrichtung zum Vorlegen einer Flüssigkeit

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Publication number: DE102010019479B4
Application number: DE102010019479A
Authority: DE
Inventors: Harald Vogtmann
Original assignee: CPA GmbH
Current assignee: CPA GmbH
Priority date: 2010-05-06
Filing date: 2010-05-06
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2030-05-07
Also published as: DE102010019479A1; DE202010009485U1

Abstract

Verfahren zum Vorlegen einer Flüssigkeit (8), insbesondere für eine Dosiervorrichtung (2), mit den Verfahrensschritten Ansaugen eines Teils der Flüssigkeit (8) aus einem Vorratsbehälter (10) in einen Vorlagebehälter (4), Starten einer Flüssigkeitsabsaugprozedur zum Absaugen der Flüssigkeit (8) aus dem Vorlagebehälter (4) unter Nachsaugen von Flüssigkeit (8) aus dem Vorratsbehälter (10) in den Vorlagebehälter (4), indirektes Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) durch Erfassen einer für das Flüssigkeitsniveau repräsentativen Messgröße, zusätzliches Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4), Starten einer Gasabsaugprozedur zum Absaugen von Gas aus dem Vorlagebehälter (4), wenn das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau (88) unterschreitet, und Beenden der Gasabsaugprozedur, wenn das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau (88) wieder erreicht oder überschreitet, wobei das indirekte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) durch Erfassen der Dauer der Gasabsaugprozedur erfolgt und zumindest ein Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugt wird, wenn die erfasste Dauer der Gasabsaugprozedur einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorlegen einer Flüssigkeit, insbesondere für eine Dosiervorrichtung. Darüber hinaus betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorlageeinrichtung zum Vorlegen einer Flüssigkeit.
Aus dem Stand der Technik sind Vorlageeinrichtungen zum Vorlegen einer Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter bekannt, die insbesondere in Dosiervorrichtungen für Flüssigkeiten zum Einsatz kommen und dabei einer Dosierpumpe der Dosiervorrichtung vorgeschaltet sind. Die bekannten Vorlageeinrichtungen weisen einen Vorlagebehälter, eine Ansaugleitung, über die die Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter angesaugt werden kann, und eine Absaugleitung auf, über die die Flüssigkeit im Rahmen einer Flüssigkeitsabsaugprozedur durch die Dosierpumpe aus dem Vorlagebehälter abgesaugt wird, wobei dies unter Nachsaugen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter erfolgt. Der Vorlagebehälter soll dabei sicherstellen, dass der Dosierpumpe für jeden Arbeitsgang derselben eine ausreichende Flüssigkeitsmenge vorgelegt bzw. bereitgestellt wird, ohne dass die Dosierpumpe Luft über die Ansaugleitung ansaugt. Ist der Vorratsbehälter nach mehreren Arbeitsgängen der Dosierpumpe entleert, so wird in den darauf folgenden Arbeitsgängen der Dosierpumpe Luft über die Ansaugleitung in den Vorlagebehälter angesaugt. Diese Luft sammelt sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Vorlagebehälter und das Flüssigkeitsniveau in dem Vorlagebehälter sinkt derart stark, dass innerhalb des Vorlagebehälters keine ausreichende Flüssigkeitsmenge zum vollständigen Füllen der Dosierpumpe mehr vorgelegt ist, was unweigerlich zu einem Ansaugen von Luft in die Dosierpumpe führen würde.
Um dies zu vermeiden, sind aus der Praxis so genannte Schwimmerschalter bekannt, deren Schwimmer in der Flüssigkeit in dem Vorlagebehälter schwimmt und absinkt, wenn das Flüssigkeitsniveau in dem Vorlagebehälter sinkt. Sinkt das Flüssigkeitsniveau in Folge des Ansaugens von Luft über die Ansaugleitung unter einen Mindestflüssigkeitsniveau ab, so wird dies von dem Schwimmerschalter erfasst, der daraufhin in einen anderen Schaltzustand übergeht und dadurch ein Abschalten der Dosierpumpe bewirkt. Somit wird der Abschaltzeitpunkt der Dosierpumpe mit Hilfe des Schwimmerschalters ermittelt. Eine solche Lösung ist beispielsweise in der EP 1 820 518 B1 beschrieben.
Die bekannten Vorlageeinrichtungen sowie die den Vorlageeinrichtungen zugrunde liegenden Verfahren zur Ermittlung des Zeitpunktes, zu dem der Flüssigkeitsabsaugvorgang beendet werden soll, sind relativ aufwendig.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Vorlegen einer Flüssigkeit, insbesondere für eine Dosiervorrichtung, anzugeben, mittels dessen der Zeitpunkt zur Beendigung des Flüssigkeitsabsaugvorgangs schnell, sicher und einfach ermittelt werden kann. Der vorliegenden Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, eine Vorlageeinrichtung, insbesondere für eine Dosiervorrichtung, zum Vorlegen einer Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter zu schaffen, mittels derer einerseits der Zeitpunkt zur Beendigung des Flüssigkeitsabsaugvorgangs schnell, sicher und einfach ermittelt werden kann und die andererseits einen einfachen, Platz sparenden und kompakten Aufbau aufweist
Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 bzw. 5 angegebenen Merkmale gelost. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Vorlegen einer Flüssigkeit, insbesondere für eine Dosiervorrichtung, weist die nachstehend näher beschriebenen Verfahrensschritte auf. Zunächst wird ein Teil der Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter in einen Vorlagebehälter gesaugt. Bei dem Vorlagebehälter handelt es sich vorzugsweise um einen austauschbaren Vorlagebehälter, so dass dieser, nachdem er entleert wurde, durch einen anderen mit der Flüssigkeit gefüllten Vorlagebehälter ersetzt werden kann. Wenngleich hierin stets von Vorratsbehältern bzw. austauschbaren Vorratsbehältern die Rede ist, so können diese – hier wie nachstehend – auch als so genannte Gebinde bzw. Wechselgebinde bezeichnet werden. Das Ansaugen der Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter nachdem der Vorratsbehälter ausgetauscht wurde, erfolgt dabei vorzugsweise mittels einer Pumpe, wobei hierfür besonders bevorzugt eine Entlüftungspumpe zum Einsatz kommt, die später unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher beschrieben wird. Ist die Flüssigkeit auf diese Weise in dem Vorlagebehälter vorgelegt, so wird eine Flüssigkeitsabsaugprozedur gestartet, bei der Flüssigkeit aus dem Vorlagebehälter unter Nachsaugen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter abgesaugt wird. Während der Flüssigkeitsabsaugprozedur muss kein permanentes Absaugen der Flüssigkeit aus dem Vorlagebehälter erfolgen, vielmehr können sich während der Flüssigkeitsabsaugprozedur Phasen, in denen Flüssigkeit aus dem Vorlagebehälter abgesaugt wird, mit Phasen abwechseln, in denen keine Flüssigkeit aus dem Vorlagebehälter abgesaugt wird, wie dies bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt und beim Einsatz in Dosiervorrichtungen üblich ist. Während der Flüssigkeitsabsaugprozedur wird das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters überwacht bzw. erfasst. Es erfolgt jedoch kein direktes Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters, wie dies beispielsweise bei einem Schwimmerschalter der Fall ist. Unter einem direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Flüssigkeit unmittelbar berührend oder berührungslos abgetastet wird, um das Flüssigkeitsniveau oder zumindest ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau zu erfassen. Demgegenüber wird das Flüssigkeitsniveau oder zumindest ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters bei dem erfindungsgemäßen Verfahren indirekt erfasst, indem eine für das Flüssigkeitsniveau repräsentative Messgröße erfasst wird. Unter einer für das Flüssigkeitsniveau repräsentativen Messgröße kann dabei eine durch eine Erfassungseinrichtung erfassbare, vorzugsweise physikalische, Größe des Systems verstanden werden, anhand derer ein quantitativer oder zumindest qualitativer Rückschluss auf das Flüssigkeitsniveau möglich ist. Erreicht oder überschreitet die erfasste Messgröße einen vorbestimmten Grenzwert, so wird mindestens ein Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit das Erreichen oder Überschreiten des für die erfasste Messgröße vorbestimmten Grenzwertes als Indiz dafür gewertet, dass das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters durch Nachsaugen von Luft in den Vorlagebehälter auf einen Wert abgesunken ist, der im Falle der Fortführung der Flüssigkeitsabsaugprozedur zusätzlich zu einem Absaugen von Luft aus dem Vorlagebehälter führen würde. Dabei sollte der jeweilige Grenzwert anhand der dem Fachmann bekannten Abhängigkeit zwischen dem Wert des Flüssigkeitsniveaus und dem Wert der Messgröße gewählt werden. Bei dem zuvor erwähnten Signal kann es sich beispielsweise um ein Steuersignal für die auf den Vorlagebehälter folgende Vorrichtung, insbesondere Dosiervorrichtung, handeln, um deren automatisches Abschalten und somit ein Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur zu bewirken. Alternativ kann es sich bei dem Signal auch um ein von einer Bedienungsperson wahrnehmbares Signal handeln, das die Bedienungsperson auffordert, die auf den Vorlagebehälter folgende Vorrichtung, insbesondere Dosiervorrichtung, abzuschalten oder/und den Vorratsbehälter auszutauschen. Auch eine Kombination der beiden vorstehend genannten Signalarten ist denkbar und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt.
Indem das Erfassen des Flüssigkeitsniveaus bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht direkt, sondern vielmehr indirekt erfolgt, ermöglicht das Verfahren den Einsatz von Erfassungseinrichtungen, die im Gegensatz zu Erfassungseinrichtungen zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus einerseits besonders einfach und platzsparend aufgebaut sind und andererseits flexibler angeordnet werden können. Auch ermöglicht das indirekte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus das Vorlegen einer größeren Palette an Flüssigkeiten, zumal Schwimmerschalter oder ähnliche Erfassungseinrichtungen zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus, nicht für alle Flüssigkeiten gleichermaßen geeignet sind. Es hat sich außerdem gezeigt, dass durch das Verfahren eine weitgehende Entleerung des Vorratsbehälters möglich ist, ohne dass eine größere Restmenge der Flüssigkeit in dem Vorratsbehälter verbleibt. Die Entsorgung des entleerten Vorratsbehälters ist mithin unproblematisch.
Werden in einer Vorlageeinrichtung ausgasende Flüssigkeiten, wie beispielsweise peroxidhaltige Flüssigkeiten, vorgelegt, so erfolgt das Ausgasen auch innerhalb des Vorlagebehälters. Um diesen Störeinfluss zu beseitigen, sollte ferner die Möglichkeit einer Entlüftung des Vorlagebehälters vorgesehen sein. Eine Entlüftung mit Hilfe eines einfachen Überdruckventils innerhalb einer Entlüftungsleitung, das bei einem Überdruck in dem Vorlagebehälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels automatisch öffnet, so dass des Gas entweichen kann, ist hier jedoch weniger geeignet, insbesondere wenn ein Unterdruck oder Vakuum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels aufrechterhalten werden soll. Aus diesem Grunde erfolgt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren neben dem indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters ein zusätzliches Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters, um den Zeitpunkt zum Absaugen des Gases aus dem Vorlagebehälter zu bestimmen. Wenn das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau unterschreitet, wird eine Gasabsaugprozedur zum Absaugen von Gas, also Luft oder einem anderen Gas, aus dem Vorlagebehälter gestartet. Infolge des Absaugens des Gases während der Gasabsaugprozedur kann das Flüssigkeitsniveau wieder ansteigen, wobei die Gasabsaugprozedur beendet wird, wenn das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau wieder erreicht oder überschreitet. Das zusätzliche Erfassen des Flüssigkeitsniveaus dient vorzugsweise lediglich der Ermittlung des Zeitpunktes, wann die Gasabsaugprozedur gestartet oder beendet werden soll. Der Zeitpunkt zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur wird jedoch weiterhin durch das bereits zuvor beschriebene indirekte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters ermittelt. Das Absaugen selbst gewährleistet dabei eine sichere und gezielte Entfernung des Gases aus dem Vorlagebehälter, wobei dies vorzugsweise mittels einer Entlüftungspumpe erfolgt. Ein besonderer Vorteil der Erfindung ergibt sich aus dem weiteren Merkmal, dass das indirekte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters durch Erfassen der Dauer der Gasabsaugprozedur erfolgt. Die für das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters repräsentative Messgröße ist demzufolge die Dauer der Gasabsaugprozedur bzw. die Zeitspanne, in der das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau geringer als das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau ist. Der entsprechende vorbestimmte Grenzwert ist somit eine vorbestimmte Dauer, ein vorbestimmter Zeitgrenzwert oder ein vorbestimmter Laufzeitgrenzwert. Dies ermöglicht den Einsatz einer besonders einfachen Erfassungseinrichtung zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus, die überdies einfach in die Steuereinheit einer entsprechenden Entlüftungspumpe, in eine Entlüftungspumpe oder anderenorts integriert sein kann. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass eine Absenkung des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters, die lediglich aufgrund einer Ausgasung der Flüssigkeit erfolgt ist, durch eine Gasabsaugprozedur rückgängig gemacht werden kann, deren Dauer kürzer als die vorbestimmte Dauer oder gleich der vorbestimmten Dauer ist. Wenn jedoch die erfasste Dauer der Gasabsaugprozedur der vorbestimmten Dauer entspricht oder diese übersteigt, so wird dies als Indiz dafür gewertet, dass der Vorratsbehälter entleert ist und Luft in den Vorlagebehälter nachgesaugt wird, wodurch ein erneutes Erreichen des vorbestimmten Flüssigkeitsniveaus nicht mehr möglich ist. Sobald die Dauer des Gasabsaugprozesses die vorbestimmte Dauer erreicht oder überschreitet, wird das bereits zuvor erwähnte Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugt.
Grundsätzlich kann das zusätzliche Erfassen des Flüssigkeitsniveaus auf direktem oder indirektem Weg erfolgen. In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das zusätzliche Erfassen durch direktes Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters. Das direkte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters erfolgt dabei vorzugsweise mittels eines Schwimmerschalters, besonders bevorzugt eines Reed-Kontakt-Schalters. Da das zusätzliche Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters vorzugsweise lediglich der Ermittlung des Zeitpunktes dient, wann die Gasabsaugprozedur gestartet oder beendet werden soll, sind die zuvor genannten Nachteile, die mit einem direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus verbunden sind, vernachlässigbar bzw. beherrschbar.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Absaugen des Gases aus dem Vorlagebehälter im Rahmen der Gasabsaugprozedur unter Verwendung einer Schlauchpumpe, die im Gegensatz zu einer Strahlpumpe einen geringeren Aufwand zur Durchführung des Verfahrens sicherstellt, zumal kein Strahlmittel, wie beispielsweise Druckluft oder Wasser, bereitgestellt werden muss. Es ist bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn die Schlauchpumpe ein radiales Wirksystem aufweist, da das Absaugen dann ohne größeren Bauraumbedarf durchgeführt werden kann, zumal die zugehörige Schlauchpumpe besonders Platz sparend ausgebildet ist.
Wie bereits zuvor angedeutet, eignen sich die zuvor beschriebenen Ausführungsformen des Verfahrens, bei denen eine Gasabsaugprozedur durchgeführt wird, insbesondere für ausgasende Flüssigkeiten. In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem eine Gasabsaugprozedur durchgeführt wird, ist die aus dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter angesaugte Flüssigkeit daher eine ausgasende, vorzugsweise peroxidhaltige, Flüssigkeit oder/und eine Flüssigkeit, deren Dichte mindestens so groß wie die Dichte von Wasser ist. Im letztgenannten Fall ermöglicht das Verfahren den Einsatz herkömmlicher Schwimmerschalter zum zusätzlichen bzw. direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus, deren Schwimmer den notwendigen Auftrieb haben.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens erfolgt das Absaugen der Flüssigkeit aus dem Vorlagebehälter unter Verwendung einer Dosierpumpe einer Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten. Mithin kann diese Ausführungsform auch als ein Verfahren zum Betrieb einer Dosiervorrichtung angesehen werden, das die bereits zuvor erwähnten Vorteile hat. Vorzugsweise bewirkt das erzeugte Signal ein automatisches Abschalten der Dosierpumpe, besonders bevorzugt auch eines der Dosiervorrichtung zugeordneten Nutzsystems. Bei einem solchen Nutzsystem handelt es sich vorzugsweise um eine Reinigungsvorrichtung, besonders bevorzugt um eine so genannte CIP-Reinigungsvorrichtung, der die Flüssigkeit über die Dosierpumpe zudosiert wird.
Die erfindungsgemäße Vorlageeinrichtung, insbesondere für eine Dosiervorrichtung für Flüssigkeiten, zum Vorlegen einer Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter weist einen Vorlagebehälter, eine Ansaugleitung, über die die Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter angesaugt werden kann, und eine Absaugleitung auf, über die die Flüssigkeit im Rahmen einer Flüssigkeitsabsaugprozedur aus dem Vorlagebehälter unter Nachsaugen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter abgesaugt werden kann. Es ist eine erste Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters vorgesehen. Die erste Erfassungseinrichtung ist jedoch nicht als Erfassungseinrichtung zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters ausgebildet. Unter einem direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass die Flüssigkeit unmittelbar berührend oder berührungslos abgetastet wird, um das Flüssigkeitsniveau oder zumindest ein bestimmtes Flüssigkeitsniveau zu erfassen, wie dies beispielsweise bei einem Schwimmerschalter der Fall ist. Die erste Erfassungseinrichtung ist vielmehr als Erfassungseinrichtung zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters ausgebildet, wobei mittels der ersten Erfassungseinrichtung eine für das Flüssigkeitsniveau repräsentative Messgröße erfasst werden kann. Unter einer für das Flüssigkeitsniveau repräsentativen Messgröße kann dabei eine durch eine Erfassungseinrichtung erfassbare, vorzugsweise physikalische, Größe des Systems verstanden werden, anhand derer ein quantitativer oder zumindest qualitativer Rückschluss auf das Flüssigkeitsniveau möglich ist. Mittels der ersten Erfassungseinrichtung kann ein Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugt werden, wenn die erfasste Messgröße einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet, wobei das Signal nicht notwendigerweise von der ersten Erfassungseinrichtung selbst, sondern beispielsweise auch von einer Steuereinrichtung der Vorlageeinrichtung erzeugt werden kann. Bei der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung wird somit das Erreichen oder Überschreiten des für die jeweils erfasste Messgröße vorbestimmten Grenzwertes als Indiz dafür gewertet, dass das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters durch Nachsaugen von Luft in den Vorlagebehälter auf einen Wert abgesunken ist, der im Falle der Fortführung der Flüssigkeitsabsaugprozedur zusätzlich zu einem Absaugen von Luft aus dem Vorlagebehälter in beispielsweise eine Dosierpumpe führen würde. Dabei sollte der jeweilige Grenzwert anhand der dem Fachmann bekannten Abhängigkeit zwischen dem Flüssigkeitsniveau und der Messgröße gewählt werden. Bei dem zuvor erwähnten Signal kann es sich beispielsweise um ein Steuersignal für die auf den Vorlagebehälter folgende Vorrichtung, insbesondere eine Dosierpumpe einer Dosiervorrichtung, handeln, um deren automatisches Abschalten und somit eine Beendigung die Flüssigkeitsabsaugprozedur zu bewirken. Alternativ kann es sich bei dem Signal auch um ein von einer Bedienungsperson wahrnehmbares Signal handeln, das die Bedienungsperson auffordert, die auf den Vorlagebehälter folgende Vorrichtung, insbesondere eine Dosierpumpe einer Dosiervorrichtung, abzuschalten oder/und den Vorratsbehälter auszutauschen. Auch eine Kombination der beiden vorstehend genannten Signalarten ist denkbar und bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bevorzugt.
Indem bei der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung eine erste Erfassungseinrichtung zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus zum Einsatz kommt, kann die erste Erfassungseinrichtung im Gegensatz zu Erfassungseinrichtungen zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus einerseits besonders einfach und platzsparend aufgebaut und andererseits besonders flexibel angeordnet werden. Die erfindungsgemäße Vorlageeinrichtung kann mithin besonders einfach und kompakt aufgebaut sein. Auch ermöglicht der Einsatz einer ersten Erfassungseinrichtung zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus das Vorlegen einer größeren Palette an Flüssigkeiten, zumal Schwimmerschalter oder ähnliche Erfassungseinrichtungen zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus nicht für alle Flüssigkeiten gleichermaßen geeignet sind. Es hat sich außerdem gezeigt, dass die erfindungsgemäße Vorlageeinrichtung eine weitgehende Entleerung des Vorratsbehälters ermöglicht, so dass die Entsorgung des entleerten Vorratsbehälters unproblematisch ist.
Werden in der Vorlageeinrichtung ausgasende Flüssigkeiten, wie beispielsweise peroxidhaltige Flüssigkeiten, vorgelegt, so erfolgt das Ausgasen auch innerhalb des Vorlagebehälters. Um diesen Störeinfluss zu beseitigen, sollte ferner die Möglichkeit einer Entlüftung des Vorlagebehälters vorgesehen sein. Eine Entlüftung mit Hilfe eines einfachen Überdruckventils innerhalb einer Entlüftungsleitung, das bei einem Überdruck in dem Vorlagebehälter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels automatisch öffnet, so dass das Gas entweichen kann, ist hier jedoch weniger geeignet, insbesondere wenn ein Unterdruck oder Vakuum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels aufrechterhalten werden soll. Zu diesem Zweck ist bei der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung ferner eine Entlüftungsleitung und eine Entlüftungspumpe zum Absaugen des Gases über die Entlüftungsleitung aus dem Vorlagebehälter vorgesehen. Darüber hinaus weist die Vorlageeinrichtung eine zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen des in dem Vorlagebehälter ausgebildeten Flüssigkeitsniveaus auf. Die zweite Erfassungseinrichtung wirkt derart mit der Entlüftungspumpe zusammen, dass die Entlüftungspumpe eingeschaltet ist, wenn das durch die zweite Erfassungseinrichtung, vorzugsweise direkt, erfasste Flüssigkeitsniveau ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau unterschreitet, und ausgeschaltet ist, wenn das durch die zweite Erfassungseinrichtung, vorzugsweise direkt, erfasste Flüssigkeitsniveau das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau erreicht oder überschreitet. Die zweite Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Flüssigkeitsniveaus dient somit vorzugsweise lediglich der Ermittlung des Zeitpunktes, wann die Entlüftungspumpe ein- oder ausgeschaltet werden soll. Der Zeitpunkt zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur wird jedoch weiterhin durch die bereits zuvor beschriebene erste Erfassungseinrichtung zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters ermittelt. Das Absaugen des Gases, also von Luft oder einem anderen Gas, mittels der Entlüftungspumpe gewährleistet dabei eine sichere und gezielte Entfernung des Gases aus dem Vorlagebehälter. Bei der Erfindung ist die von der ersten Erfassungseinrichtung erfassbare repräsentative Messgröße für das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters somit die Laufzeit der eingeschalteten Entlüftungspumpe. Mit anderen Worten ist die Messgröße für das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters die Zeitspanne, in der das durch die zweite Erfassungseinrichtung erfasste Flüssigkeitsniveau geringer als das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau ist. Der entsprechende vorbestimmte Grenzwert ist somit eine vorbestimmte Laufzeit oder ein vorbestimmter Zeitgrenzwert. Dies ermöglicht den Einsatz einer besonders einfachen ersten Erfassungseinrichtung zum Erfassen des Flüssigkeitsniveaus, die überdies einfach in die Steuereinheit der Entlüftungspumpe, in die Entlüftungspumpe selbst oder anderenorts integriert sein kann. Der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung liegt die Überlegung zugrunde, dass eine Absenkung des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters, die lediglich aufgrund einer Ausgasung der Flüssigkeit erfolgt ist, durch Einschalten der Entlüftungspumpe für eine gewisse Zeitspanne rückgängig gemacht werden kann, die kürzer als die vorbestimmte Laufzeit oder gleich der vorbestimmten Laufzeit ist. Wenn jedoch die von der ersten Erfassungseinrichtung erfasste Laufzeit der Entlüftungspumpe bzw. der Gasabsaugprozedur der vorbestimmten Laufzeit entspricht oder größer als diese ist, so wird dies als Indiz dafür gewertet, dass der Vorratsbehälter entleert ist und Luft in den Vorlagebehälter nachgesaugt wird, wodurch ein erneutes Erreichen des vorbestimmten Flüssigkeitsniveaus nicht mehr möglich ist. Sobald die durch die erste Erfassungseinrichtung erfasste Laufzeit der Entlüftungspumpe die vorbestimmte Laufzeit erreicht oder überschreitet, wird auf Veranlassung der ersten Erfassungseinrichtung das bereits zuvor erwähnte Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugt. Wie bereits zuvor angedeutet, ist die erfindungsgemäße Vorlageeinrichtung besonders vorteilhaft zum Vorlegen von ausgasenden, vorzugsweise peroxidhaltigen, Flüssigkeiten oder/und Flüssigkeiten verwendbar, deren Dichte mindestens so groß wie die Dichte von Wasser ist.
Grundsätzlich kann die zweite Erfassungseinrichtung derart ausgebildet sein, dass das Flüssigkeitsniveau direkt oder indirekt erfassbar ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung kommt jedoch eine zweite Erfassungseinrichtung zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters zum Einsatz. Dabei weist die zweite Erfassungseinrichtung vorzugsweise einen Schwimmerschalter, besonders bevorzugt einen Reed-Kontakt-Schalter auf.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung ist die Entlüftungspumpe eine Schlauchpumpe. Dies vereinfacht den Aufbau und den Betrieb der Vorlageeinrichtung erheblich. So muss im Gegensatz zu einer Strahlpumpe beispielsweise kein Strahlmittel, wie beispielsweise Druckluft oder Wasser, bereitgestellt werden. Es ist beispielsweise lediglich ein Netzanschluss notwendig, um die Schlauchpumpe betreiben zu können. Um einen besonders kompakten Aufbau der Vorlageeinrichtung zu erreichen, ist es bei dieser Ausführungsform ferner bevorzugt, wenn die Schlauchpumpe ein radiales Wirksystem aufweist.
Um nach einem Austausch des entleerten Vorratsbehälters durch einen gefüllten Vorratsbehälter ein einfaches und schnelles erstmaliges Ansaugen der Flüssigkeit aus dem gefüllten Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter zu ermöglichen, kann das Gas in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung, vorzugsweise mittels der Entlüftungspumpe, derart über die Entlüftungsleitung abgesaugt werden, dass ein Unterdruck oder Vakuum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des Vorlagebehälters erzeugbar ist, der bzw. das geeignet ist, die Flüssigkeit von dem Vorratsbehälter in den Vorlagebehälter anzusaugen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungemäßen Vorlageeinrichtung, bei der eine Entlüftungspumpe vorgesehen ist, weist die Entlüftungspumpe die gleiche Versorgungsspannung wie eine Steuereinheit der Vorlageeinrichtung auf. Diese Versorgungsspannung beträgt vorzugsweise 24 Volt. Es ist ferner besonders bevorzugt, wenn die Vorlageeinrichtung einen gemeinsamen Transformator zur Reduzierung einer Netzspannung auf die Versorgungsspannung für die Entlüftungspumpe und die Steuereinheit aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung ist sowohl in der Ansaugleitung als auch in der Absaugleitung, vorzugsweise auch in der gegebenenfalls vorhandenen Entlüftungsleitung, ein Rückflussverhinderer, vorzugsweise ein Rückschlagventil, vorgesehen.
In einer weiteren besonders vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung weist die Ansaugleitung eine in den Vorratsbehälter einführbare, vorzugsweise starr ausgebildete, Sauglanze auf. Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn innerhalb der Sauglanze keinerlei Erfassungseinrichtungen zur Erfassung des Füllstandes innerhalb des Vorratsbehälters vorgesehen sind, zumal die bereits zuvor beschriebene Erfassungseinrichtung zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters ausreichend ist, um den Zeitpunkt zu ermitteln, zu dem der Vorratsbehälter entleert ist und die Flüssigkeitsabsaugprozedur beendet werden muss. Auf diese Weise kann eine besonders einfach aufgebaute Sauglanze zum Einsatz kommen, die beispielsweise von einer starren, rohrförmigen Lanze gebildet sein kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung sind die Ansaugleitung und die Absaugleitung, vorzugsweise auch die gegebenenfalls vorhandene Entlüftungsleitung, von unten über einen Boden des Vorlagebehälters an den Vorlagebehälter herangeführt. Bei dieser Ausführungsform ist es ferner bevorzugt, wenn die erste oder zweite Erfassungseinrichtung von oben über einen Deckel des Vorlagebehälters an die Erfassungs- oder Messstelle herangeführt ist. Diese Ausführungsform der Vorlageeinrichtung weist einen besonders kompakten Aufbau auf. Um diesen Vorteil noch zu verstärken, ist die Entlüftungsleitung vorzugsweise durch den Boden hindurch in den Vorlagebehälter geführt, um in einem oberen Bereich des Vorlagebehälters und oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Vorlagebehälter zu münden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung münden die Ansaugleitung und die Absaugleitung in einen unteren Bereich des Vorlagebehälters, um während des Normalbetriebes unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Vorlagebehälter zu münden, während die gegebenenfalls vorhandene Entlüftungsleitung in einen oberen Bereich des Vorlagebehälters mündet, um während des Normalbetriebes oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in den Vorlagebehälter zu münden.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung ist eine Dosierpumpe vorgesehen. Die Dosierpumpe wirkt dabei vorzugsweise derart mit der Vorlageeinrichtung zusammen, dass das von der Vorlageeinrichtung erzeugbare Signal ein automatisches Abschalten der Dosierpumpe, vorzugsweise auch eines der von der Vorlageeinrichtung mit Dosierpumpe gebildeten Dosiervorrichtung zugeordneten Nutzsystems, bewirkt. Bei einem solchen Nutzsystem handelt es sich vorzugsweise um eine Reinigungsvorrichtung, besonders bevorzugt um eine so genannte CIP-Reinigungsvorrichtung.
Die zuvor beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung entfalten Ihre Vorteile insbesondere in Dosiervorrichtungen, die dem Nutzsystem relativ kleine Flüssigkeitsmengen zudosieren. Aus diesem Grunde weist die Dosierpumpe in einer bevorzugten Ausführungsform der Dosiervorrichtung eine Saugleistung von maximal einem Liter pro Stunde, besonders bevorzugt maximal 0,5 Liter pro Stunde, auf.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorlageeinrichtung innerhalb einer Dosiervorrichtung und
2 ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
1 zeigt eine Dosiervorrichtung 2 für Flüssigkeiten mit einer ersten Ausführungsform einer Vorlageeinrichtung zum Vorlegen einer Flüssigkeit. Die dargestellte Dosiervorrichtung 2 soll einem nicht näher dargestellten Nutzsystem die Flüssigkeit zudosieren, wobei es sich bei dem Nutzsystem um eine Reinigungsvorrichtung, insbesondere eine CIP-Reinigungsvorrichtung, handeln soll. Die Vorlageeinrichtung der Dosiervorrichtung 2 weist einen Vorlagebehälter 4, eine Ansaugleitung 6, über die die Flüssigkeit 8 von dem Vorratsbehälter 10 in den Vorlagebehälter 4 angesaugt werden kann, und eine Absaugleitung 12 auf, über die die Flüssigkeit 8 im Rahmen einer Flüssigkeitsabsaugprozedur aus dem Vorlagebehälter 4 unter Nachsaugen von Flüssigkeit 8 aus dem Vorratsbehälter 10 in den Vorlagebehälter 4 abgesaugt werden kann. Darüber hinaus weist die Vorlageeinrichtung eine Entlüftungsleitung 14 und eine Entlüftungspumpe 16 auf, die dem Absaugen von Gas über die Entlüftungsleitung 14 aus dem Vorlagebehälter 4 dient. Des Weiteren weist die Vorlageeinrichtung eine Steuereinheit 18 auf, in der eine Steuereinrichtung 20 zur Steuerung der Entlüftungspumpe 16 und zur Steuerung der Dosierpumpe 22 der Dosiervorrichtung 2 sowie eine erste Erfassungseinrichtung 24 zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters 4 vorgesehen ist. Des Weiteren weist die Vorlageeinrichtung eine zweite Erfassungseinrichtung 26 zum Erfassen des in dem Vorlagebehälter 4 ausgebildeten Flüssigkeitsniveaus auf. Bei der zweiten Erfassungseinrichtung 26 kann es sich um Erfassungseinrichtung 26 zum direkten oder indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus handeln, wobei im vorliegenden Beispiel eine Erfassungseinrichtung 26 zum direkten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters 4 gezeigt ist. Überdies ist ein Transformator 28 zur Versorgung sowohl der Steuereinheit 18 als auch der Entlüftungspumpe 16 vorgesehen, der die Netzspannung auf eine Versorgungsspannung in Höhe von 24 Volt für die Steuereinheit 18 und die Entlüftungspumpe 16 absenkt. Im Folgenden werden die zuvor genannten Bestandteile der Vorlageeinrichtung sowie deren Funktion näher erläutert.
Der zylindrisch ausgebildete und zumindest seitlich einsehbare Vorlagebehälter 4 weist eine rohrförmige Seitenwand 30, einen Deckel 32 und einen Boden 34 auf, die den Raum innerhalb des Vorlagebehälters 4 unterdruckfest verschließen. An dem Boden 34 sind nach unten hervorstehende Tüllen 36, 38, 40 ausgebildet, die dem Anschließen der nachstehend beschriebenen Schlauchabschnitte der Leitungen 6, 12, 14 dienen.
Die Ansaugleitung 6 setzt sich aus einem flexiblen Schlauchabschnitt 42 und einer an dem Schlauchabschnitt 42 befestigten Sauglanze 44 zusammen, wobei in der Ansaugleitung 6 ein Rückflussverhinderer in Form eines Rückschlagventils 46 vorgesehen ist, das ein Zurückfließen der Flüssigkeit 8 von dem Vorlagebehälter 4 über die Ansaugleitung 6 in den Vorratsbehälter 10 verhindert. Die Sauglanze 44 wird dabei von einer starren, rohrförmigen Lanze gebildet. Die Sauglanze 44 kann in den Vorratsbehälter 10 eingeführt werden, so dass deren Mündung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des Vorratsbehälters 10 in die Flüssigkeit 8 eintaucht. Andererseits ist der Schlauchabschnitt 42 der Ansaugleitung 6 von unten an den Boden 34 des Vorlagebehälters 4 herangeführt, wobei die der Sauglanze 44 abgewandte Öffnung des Schlauchabschnitts 42 unter Befestigung desselben an dem Vorlagebehälter 4 auf die Tülle 36 aufgesteckt ist. Auf diese Weise mündet das der Sauglanze 44 abgewandte Ende der Ansaugleitung 6 in einen unteren Bereich des Vorlagebehälters 4, um während des Normalbetriebes unterhalb des in dem Vorlagebehälter 4 ausgebildeten Flüssigkeitsspiegels 48 in den Vorlagebehälter 4 zu münden.
Die Absaugleitung 12 wird von einem flexiblen Schlauchabschnitt 50 gebildet, in dem ebenfalls ein Rückflussverhinderer in Form eines Rückschlagventils 52 angeordnet ist, das ein Zurückdrängen von Flüssigkeit 8 aus der Dosierpumpe 22 über die Absaugleitung 12 in den Vorlagebehälter 4 verhindert. Der Schlauchabschnitt 50 ist einerseits von unten an den Boden 34 des Vorlagebehälters 4 herangeführt, um unter Befestigung desselben an dem Boden 34 des Vorlagebehälters 4 auf die Tülle 38 aufgesteckt zu sein. Somit mündet auch die Absaugleitung 12 in einen unteren Bereich des Vorlagebehälters 4, der während des Normalbetriebes unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 48 in dem Vorlagebehälter 4 angeordnet ist. Andererseits mündet die Absaugleitung 12 an ihrem dem Vorlagebehälter 4 abgewandten Ende in einen Dosierraum 54 innerhalb eines Zylinders 56 der als Hubkolbenpumpe ausgebildeten Dosierpumpe 22, die einen in dem Zylinder 56 angeordneten und verschiebbaren Kolben 58 aufweist.
Die Entlüftungsleitung 14 setzt sich aus einem flexiblen Schlauchabschnitt 60, in dem ein Rückflussverhinderer in Form eines Rückschlagventils 62 vorgesehen ist, das ein Zurückströmen von Luft oder Gas von der Entlüftungspumpe 16 über die Entlüftungsleitung 14 in den Vorlagebehälter 4 verhindert, und einem starren Rohrabschnitt 64 zusammen. Der Schlauchabschnitt 60 führt einerseits durch die Entlüftungspumpe 16 und darüber hinaus zu einem freien Ende, das in die Umgebung mündet. Andererseits ist der Schlauchabschnitt 60 von unten an den Boden 34 des Vorlagebehälters 4 herangeführt. Wie bereits die anderen Schlauchabschnitte 42 und 50 ist auch der Schlauchabschnitt 60 auf eine Tülle, nämlich die Tülle 40, aufgesteckt, um den Schlauchabschnitt 60 an dem Boden 34 des Vorlagebehälters 4 zu befestigen. Die Entlüftungsleitung 14 mündet jedoch nicht in einen unteren Bereich des Vorlagebehälters 4, vielmehr schließt sich an den Schlauchabschnitt 60 der Rohrabschnitt 64 an, der sich innerhalb des Vorlagebehälters 4 ausgehend von dem Boden 34 in Richtung des Deckels 32 nach oben erstreckt, so dass die Entlüftungsleitung 14 in einen oberen Bereich des Vorlagebehälters 4 mündet, der im Normalbetrieb oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 48 in dem Vorlagebehälter 4 angeordnet ist.
Die Entlüftungspumpe 16 ist als Schlauchpumpe mit einem radialen Wirksystem ausgebildet. So weist die Entlüftungspumpe 16 einen um eine Drehachse 66 rotierbaren Rotor 68 auf, der den Schlauchabschnitt 60 der Entlüftungsleitung 14 in radialer Richtung zusammendrückt. Bei einer entsprechenden Rotation des Rotors 68 um die Drehachse 66 wandert diese zusammengedrückte Stelle in Umfangsrichtung, so dass ein Absaugen von Gas oder Luft aus dem Vorlagebehälter 4 über die Entlüftungsleitung 14 erfolgt.
Die Steuereinrichtung 20 der Steuereinheit 18 dient sowohl der Steuerung der Entlüftungspumpe 16 als auch der Steuerung der Dosierpumpe 22, wie dies anhand der Steuersignalleitungen 70, 72 in 1 dargestellt ist. Der Dosierpumpe 22 ist ferner eine Speiseleitung 74 zugeordnet, die einerseits in den Dosierraum 54 der Dosierpumpe 22 mündet und andererseits zu dem Nutzsystem führt, so dass die Flüssigkeit 8 in dem Dosierraum 54 über die Speiseleitung 74 dem Nutzsystem zudosiert bzw. zugeführt werden kann, wobei auch in der Speiseleitung 74 ein Rückflussverhinderer in Form eines Rückschlagventils 76 angeordnet ist, das ein Zurückfließen der Flüssigkeit 8 von dem Nutzsystem in den Dosierraum 54 der Dosierpumpe 22 verhindert. Die Dosierpumpe 22 selbst weist vorzugsweise ein Saugleistung von maximal 1 Liter Flüssigkeit pro Stunde, besonders bevorzugt maximal 0,5 Liter Flüssigkeit pro Stunde, auf.
Wie bereits zuvor angedeutet, ist die erste Erfassungseinrichtung 24 zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters 4 in die Steuereinheit 18 integriert. Mittels der ersten Erfassungseinrichtung 24 kann eine für das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters 4 repräsentative Messgröße erfasst werden, wobei auf die genannte Messgröße sowie das Zusammenwirken der ersten Erfassungseinrichtung 24 mit der Steuereinrichtung 20 später näher eingegangen werden soll.
Die zweite Erfassungseinrichtung 26 ist von oben an den Deckel 32 des Vorlagebehälters 4 herangeführt und an diesem befestigt. Dabei führt die zweite Erfassungseinrichtung 26 durch den Deckel 32 bis an die Erfassungs- oder Messstelle. Im vorliegenden Beispiel weist die zweite Erfassungseinrichtung 26 einen Niveauschalter in Form eines Schwimmerschalters 78 auf. Der Schwimmerschalter 78 ist in der vorliegenden Ausführungsform als Reed-Kontakt-Schalter ausgebildet und weist einen Schwimmer 80, der auf der Flüssigkeit 8 innerhalb des Vorlagebehälters 4 aufschwimmt, und ein Führungsteil 82 auf, entlang dessen der Schwimmer 80 in Höhenrichtung geführt ist. An dem nach unten weisenden Ende des Führungsteils 82 ist ferner ein Anschlag 84 für den Schwimmer 80 vorgesehen. Während innerhalb des Schwimmers 80 ein Magnet angeordnet ist, ist innerhalb des Führungsteils 82 der Reed-Kontakt vorgesehen. Die zweite Erfassungseinrichtung 26 ist darüber hinaus über eine Signalleitung 86 mit der Steuereinheit 18 bzw. der Steuereinrichtung 20 verbunden.
Bei dem Vorratsbehälter 10 handelt es sich um einen austauschbaren Vorratsbehälter, wobei der Vorratsbehälter 10 gegen einen neuen vollgefüllten Vorratsbehälter ausgetauscht werden muss, wenn der Vorratsbehälter 10 entleert ist. Man spricht bei dem Vorratsbehälter 10 auch von einem Gebinde bzw. einem Wechselgebinde.
Nachstehend werden weitere Merkmale der Dosiervorrichtung 2 bzw. der in der Dosiervorrichtung 2 verwendeten Vorlageeinrichtung sowie deren Funktionsweise unter Bezugnahme auf 2 näher erläutert, die den Ablauf des Verfahrens anhand eines Flussdiagramms darstellt.
Nach einem Austausch des Vorratsbehälters 10 gegen einen neuen, mit Flüssigkeit 8 vollgefüllten Vorratsbehälter 10 wird die Sauglanze 44 in den neuen Vorratsbehälter 10 eingeführt. Anschließend wird in einem Schritt A erstmalig ein Teil der Flüssigkeit 8 aus dem neuen Vorratsbehälter 10 in den Vorlagebehälter 4 gesaugt. Dieses erstmalige Ansaugen der Flüssigkeit 8 aus dem neuen Vorratsbehälter 10 erfolgt durch Einschalten der Entlüftungspumpe 16, so dass Gas, also Luft oder ein anderes Gas, über die Entlüftungsleitung 14 aus dem in diesem Moment noch entleerten Vorlagebehälter 4 abgesaugt wird. Dabei ist die Entlüftungspumpe 16 derart ausgebildet, dass das Gas unter Erzeugung eines Unterdrucks oder Vakuums oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 48 innerhalb des Vorlagebehälters 4 aus dem Vorlagebehälter 4 abgesaugt werden kann. Dieser Unterdruck bzw. dieses Vakuum ist geeignet, die Flüssigkeit 8 aus dem Vorratsbehälter 10 über die Ansaugleitung 6 in den Vorlagebehälter 4 anzusaugen. Das Rückschlagventil 52 verhindert dabei, dass auch die in dem Dosierraum 54 der Dosierpumpe 22 verbliebene Restmenge an Flüssigkeit 8 über die Absaugleitung 12 in den Vorlagebehälter 4 zurückgesaugt wird. Ist das gewünschte Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters 4 erreicht, wie dies in 1 gezeigt ist, so schwimmt der Schwimmer 80 auf der Flüssigkeit 8 in dem Vorlagebehälter 4 derart auf, dass der Schwimmerschalter 78 einen ersten Schaltzustand einnimmt. Befindet sich der Schwimmerschalter 78 in diesem ersten Schaltzustand, so ergeht ein entsprechendes Signal von der zweiten Erfassungseinrichtung 26 über die Signalleitung 86 an die Steuereinrichtung 20, die daraufhin über die Steuersignalleitung 70 ein entsprechendes Steuersignal an die Entlüftungspumpe 16 übermittelt, woraufhin die Gasabsaugprozedur zum Absaugen des Gases aus dem Vorlagebehälter 4 und somit das erstmalige Ansaugen der Flüssigkeit 8 in den Vorlagebehälter 4 durch Abschalten der Entlüftungspumpe 16 beendet wird. Somit ist die Vorlageeinrichtung für den Normalbetrieb der Dosiervorrichtung 2 vorbereitet.
Folglich kann in einem auf den Schritt A folgenden Schritt B eine Flüssigkeitsabsaugprozedur gestartet werden. Während dieser Flüssigkeitsabsaugprozedur, die anhand des Schritts C in 2 angedeutet ist, saugt die Dosierpumpe 22 Flüssigkeit 8 über die Ansaugleitung 12 in den Dosierraum 54, indem der in 1 gezeigte Kolben 58 nach rechts bewegt wird, wobei dieses Absaugen über die Absaugleitung 12 unter Nachsaugen von Flüssigkeit 8 aus dem Vorratsbehälter 10 über die Ansaugleitung 6 in den Vorlagebehälter 4 erfolgt, zumal das Rückschlagventil 62 in der Entlüftungsleitung 14 ein Ansaugen von Luft in den Vorlagebehälter 4 aufgrund des Absaugens der Flüssigkeit 8 aus dem Vorlagebehälter 4 verhindert. Zwar könnte das Ansaugen von Luft in den Vorlagebehälter 4 bereits durch die Entlüftungspumpe 16 selbst in einer entsprechenden Stellung verhindert werden, so dass auf das Rückschlagventil 62 grundsätzlich verzichtet werden könnte, jedoch bietet das Rückschlagventil 62 in der Entlüftungsleitung 14 eine größere Sicherheit. Ist der Kolben 58 der Dosierpumpe 22 so weit nach rechts verschoben, dass der Dosierraum 54 mit der gewünschten Flüssigkeitsmenge gefüllt ist, so wird im Rahmen der Flüssigkeitsabsaugprozedur anschließend der Kolben 58 nach links bewegt, so dass die Flüssigkeitsmenge in dem Dosierraum 54 über die Speiseleitung 74 dem Nutzsystem zugeführt wird. Hierbei verhindert das Rückschlagventil 52 in der Absaugleitung 12, dass Flüssigkeit 8 aus dem Dosierraum 54 über die Absaugleitung 12 wieder zurück in den Vorlagebehälter 4 gedrängt wird. Bei dieser Flüssigkeitsabsaugprozedur wechseln sich somit Phasen, in denen Flüssigkeit 8 aus dem Vorlagebehälter 4 in die Dosierpumpe 22 abgesaugt werden, mit Phasen ab, in denen keine Flüssigkeit 8 aus dem Vorlagebehälter 4 in die Dosierpumpe 22 abgesaugt wird.
Das in 1 gezeigte Flüssigkeitsniveau in dem Vorlagebehälter 4 stellt sicher, dass während der Flüssigkeitsabsaugprozedur stets ausreichend Flüssigkeit 8 in dem Vorlagebehälter 4 vorgelegt wird, um den Dosierraum 54 bei einem darauf folgenden Arbeitsgang der Dosierpumpe 22 vollständig zu füllen. Sollte es sich bei der Flüssigkeit 8 jedoch um eine ausgasende Flüssigkeit handeln, wie dies bei der Ausführungsform nach den 1 und 2 bevorzugt ist, so würde diese Flüssigkeit 8, bei der es sich vorzugsweise um eine peroxidhaltige Flüssigkeit 8 handelt, auch innerhalb des Vorlagebehälters 4 ausgasen, so dass sich ein Gas oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 48 in dem Vorlagebehälter 4 bildet. Dies führt zu einem Absinken des in 1 gezeigten Flüssigkeitsniveaus unter ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau 88. Das Absinken des Flüssigkeitsniveaus wird dabei von der zweiten Erfassungseinrichtung 26 erfasst, zumal auch der Schwimmer 80 des zugehörigen Schwimmerschalters 78 relativ zu dem Führungsteil 82 absinkt. Diese Überwachung des Flüssigkeitsniveaus mit Hilfe der zweiten Erfassungseinrichtung 26 ist in 2 anhand des Schritts D dargestellt. Sinkt das Flüssigkeitsniveau unter das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau 88, so sinkt auch der Schwimmer 80 des Schwimmerschalters 78 derart weit nach unten, dass der Schwimmerschalter 78 einen zweiten Schaltzustand annimmt. Daraufhin übermittelt die zweite Erfassungseinrichtung 26 ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 86 an die Steuereinrichtung 20 der Steuereinheit 18, woraufhin die Steuereinrichtung 20 die Entlüftungspumpe 16 durch ein entsprechendes Steuersignal über die Steuersignalleitung 70 einschaltet. Mit anderen Worten wird eine Gasabsaugprozedur zum Absaugen von Gas über die Entlüftungsleitung 14 aus dem Vorlagebehälter 4 gestartet und kontinuierlich durchgeführt, wie dies in 2 anhand des Schritts E angedeutet ist. Während der Gasabsaugprozedur wird weiterhin das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters 4 durch die zweite Erfassungseinrichtung 26 direkt erfasst. Darüber hinaus erfasst die erste Erfassungseinrichtung 24 das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters 4 indirekt, indem diese eine für das Flüssigkeitsniveau repräsentative Messgröße erfasst. In der dargestellten Ausführungsform nach den 1 und 2 ist die von der ersten Erfassungseinrichtung 24 erfassbare repräsentative Messgröße für das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters 4 die Laufzeit der eingeschalteten Entlüftungspumpe 16. Mit anderen Worten erfasst die erste Erfassungseinrichtung 24 die Dauer der Gasabsaugprozedur.
Wie durch den Schritt F in 2 angedeutet, kann durch die zweite Erfassungseinrichtung 26 festgestellt werden, ob das Flüssigkeitsniveau innerhalb des Vorlagebehälters 4 aufgrund der Gasabsaugprozedur wieder das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau 88 erreicht oder überschritten hat. Sollte dies der Fall sein, so wird der Schwimmer 80 des Schwimmerschalters 78 wiederum angehoben, woraufhin der Schwimmerschalter 78 der zweiten Erfassungseinrichtung 26 wieder seinen ersten Schaltzustand annimmt. Daraufhin ergeht ein entsprechendes Signal über die Signalleitung 86 an die Steuereinrichtung 20, die daraufhin die Entlüftungspumpe 16 mittels eines entsprechenden Steuersignals über die Steuersignalleitung 70 wieder abschaltet, wie dies in 2 anhand des Schritts G angedeutet ist. Die Flüssigkeitsabsaugprozedur muss nicht unterbrochen werden, zumal weiterhin eine ausreichende Flüssigkeitsmenge innerhalb des Vorlagebehälters 4 vorgelegt ist.
Sollte das direkte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters 4 mit Hilfe der zweiten Erfassungseinrichtung 26 zu dem Ergebnis führen, dass das Flüssigkeitsniveau das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau 88 noch nicht erreicht oder überschritten hat, so wird in einem weiteren Schritt H überprüft, ob die Dauer der Gasabsaugprozedur einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet. Konkret wird in der dargestellten Ausführungsform nach den 1 und 2 überprüft, ob die durch die erste Erfassungseinrichtung 24 erfasste Laufzeit der eingeschalteten Entlüftungspumpe 16 einen vorbestimmten Laufzeitgrenzwert erreicht oder überschreitet. Sollte dies nicht der Fall sein, so wird sowohl die Gasabsaugprozedur als auch die Flüssigkeitsabsaugprozedur fortgeführt, während weiterhin die Überprüfungen im Sinne der Schritte F und H durchgeführt werden.
Der vorbestimmte Grenzwert für die Dauer der Gasabsaugprozedur bzw. der vorbestimmte Laufzeitgrenzwert für die durch die erste Erfassungseinrichtung 24 erfasste Laufzeit der eingeschalteten Entlüftungspumpe 16 ist derart gewählt, dass für die Gasabsaugprozedur eine ausreichende Zeit verbleibt, um ein lediglich auf das Ausgasen der Flüssigkeit 8 innerhalb des Vorlagebehälters 4 zurückzuführendes Absinken des Flüssigkeitsniveaus unter das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau 88 rückgängig gemacht werden kann. Kann das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau 88 durch die Gasabsaugprozedur wieder erreicht oder überschritten werden, so wird die Gasabsaugprozedur beendet, während die Flüssigkeitsabsaugprozedur ungehindert weitergeführt wird, wie dies bereits unter Bezugnahme auf den Schritt G beschrieben wurde.
Sollte die Überwachung im Schritt H jedoch zu dem Ergebnis führen, dass die Dauer der Gasabsaugprozedur den vorbestimmten Grenzwert bzw. die von der ersten Erfassungseinrichtung 24 erfasste Laufzeit der eingeschalteten Entlüftungspumpe 16 den vorbestimmten Laufzeitgrenzwert erreicht oder überschreitet, so wird dies als Indiz dafür gewertet, dass das Absinken des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters 4 nicht nur auf ein Ausgasen der Flüssigkeit 8 innerhalb des Vorlagebehälters 4 zurückzuführen ist. Es wird vielmehr angenommen, dass der Vorratsbehälter 10 entleert ist, so dass nunmehr Luft über die Ansaugleitung 6 in den Vorlagebehälter 4 angesaugt wird. Daraufhin veranlasst die erste Erfassungseinrichtung 24 die Steuereinrichtung 20 dazu, ein Steuersignal zu erzeugen, das über die Steuersignalleitung 72 an die Dosierpumpe 22 übermittelt wird, woraufhin die Dosierpumpe 22 automatisch abgeschaltet wird, so dass die Flüssigkeitsabsaugprozedur beendet wird (Schritt I). Hierbei ist es ferner bevorzugt, wenn das von der Steuereinrichtung 20 erzeugte Steuersignal gleichermaßen ein Abschalten des auf die Dosierpumpe 22 folgenden Nutzsystems bewirkt. Alternativ oder ergänzend kann die Steuereinrichtung 20 auf Veranlassung der ersten Erfassungseinrichtung 24 auch ein von einer Bedienungsperson erfassbares Signal aussenden, dass die Bedienungsperson veranlasst, die Dosierpumpe 22 abzuschalten bzw. die Flüssigkeitsabsaugprozedur zu beenden oder/und den Vorratsbehälter 10 auszutauschen. Wurde der entleerte Vorratsbehälter 10 durch einen vollen Vorratsbehälter 10 ersetzt, so kann das in 2 dargestellte Verfahren beginnend mit dem Schritt A wieder gestartet werden.
Bezugszeichenliste

2: Dosiervorrichtung
4: Vorlagebehälter
6: Ansaugleitung
8: Flüssigkeit
10: Vorratsbehälter
12: Ansaugleitung
14: Entlüftungsleitung
16: Entlüftungspumpe
18: Steuereinheit
20: Steuereinrichtung
22: Dosierpumpe
24: erste Erfassungseinrichtung
26: zweite Erfassungseinrichtung
28: Transformator
30: Seitenwand
32: Deckel
34: Boden
36: Tülle
38: Tülle
40: Tülle
42: Schlauchabschnitt
44: Sauglanze
46: Rückschlagventil
48: Flüssigkeitsspiegel
50: Schlauchabschnitt
52: Rückschlagventil
54: Dosierraum
56: Zylinder
58: Kolben
60: Schlauchabschnitt
62: Rückschlagventil
64: Rohrabschnitt
66: Drehachse
68: Rotor
70: Steuersignalleitung
72: Steuersignalleitung
74: Speiseleitung
76: Rückschlagventil
78: Schwimmerschalter
80: Schwimmer
82: Führungsteil
84: Anschlag
86: Signalleitung
88: vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau

Claims

Verfahren zum Vorlegen einer Flüssigkeit (8), insbesondere für eine Dosiervorrichtung (2), mit den Verfahrensschritten Ansaugen eines Teils der Flüssigkeit (8) aus einem Vorratsbehälter (10) in einen Vorlagebehälter (4), Starten einer Flüssigkeitsabsaugprozedur zum Absaugen der Flüssigkeit (8) aus dem Vorlagebehälter (4) unter Nachsaugen von Flüssigkeit (8) aus dem Vorratsbehälter (10) in den Vorlagebehälter (4), indirektes Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) durch Erfassen einer für das Flüssigkeitsniveau repräsentativen Messgröße, zusätzliches Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4), Starten einer Gasabsaugprozedur zum Absaugen von Gas aus dem Vorlagebehälter (4), wenn das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau (88) unterschreitet, und Beenden der Gasabsaugprozedur, wenn das zusätzlich erfasste Flüssigkeitsniveau das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau (88) wieder erreicht oder überschreitet, wobei das indirekte Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) durch Erfassen der Dauer der Gasabsaugprozedur erfolgt und zumindest ein Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugt wird, wenn die erfasste Dauer der Gasabsaugprozedur einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das zusätzliche Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) durch ein direktes Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem das Absaugen von Gas aus dem Vorlagebehälter (4) mittels einer Schlauchpumpe, vorzugsweise mittels einer Schlauchpumpe mit radialem Wirksystem, erfolgt oder/und bei dem die aus dem Vorratsbehälter (10) in den Vorlagebehälter (4) angesaugte Flüssigkeit (8) eine ausgasende, vorzugsweise peroxidhaltige, Flüssigkeit (8) ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Absaugen der Flüssigkeit (8) aus dem Vorlagebehälter (4) mittels einer Dosierpumpe (22) einer Dosiervorrichtung (2) für Flüssigkeiten (8) erfolgt, wobei das erzeugte Signal vorzugsweise ein automatisches Abschalten der Dosierpumpe (22), besonders bevorzugt auch eines der Dosiervorrichtung (2) zugeordneten Nutzsystems, bewirkt.
Vorlageeinrichtung, insbesondere für eine Dosiervorrichtung (2) für Flüssigkeiten (8), zum Vorlegen einer Flüssigkeit (8) aus einem Vorratsbehälter (10), die einen Vorlagebehälter (4), eine Ansaugleitung (6), über die die Flüssigkeit (8) von dem Vorratsbehälter (10) in den Vorlagebehälter (4) ansaugbar ist, und eine Absaugleitung (12) aufweist, über die die Flüssigkeit (8) im Rahmen einer Flüssigkeitsabsaugprozedur aus dem Vorlagebehälter (4) unter Nachsaugen von Flüssigkeit (8) aus dem Vorratsbehälter (10) in den Vorlagebehälter (4) absaugbar ist, wobei eine erste Erfassungseinrichtung (24) zum indirekten Erfassen des Flüssigkeitsniveaus innerhalb des Vorlagebehälters (4) und eine zweite Erfassungseinrichtung (26) zum Erfassen des in dem Vorlagebehälter (4) ausgebildeten Flüssigkeitsniveaus vorgesehen ist, eine Entlüftungsleitung (14) und eine Entlüftungspumpe (16) zum Absaugen des Gases über die Entlüftungsleitung (14) aus dem Vorlagebehälter (4) vorgesehen ist, die zweite Erfassungseinrichtung (26) derart mit der Entlüftungspumpe (16) zusammenwirkt, dass die Entlüftungspumpe (16) eingeschaltet ist, wenn das durch die zweite Erfassungseinrichtung (26) erfasste Flüssigkeitsniveau ein vorbestimmtes Flüssigkeitsniveau (88) unterschreitet, und abgeschaltet ist, wenn das durch die zweite Erfassungseinrichtung (26) erfasste Flüssigkeitsniveau das vorbestimmte Flüssigkeitsniveau (88) erreicht oder überschreitet, und mittels der ersten Erfassungseinrichtung (24) die Laufzeit der eingeschalteten Entlüftungspumpe (16) erfassbar ist und ein Signal zum Beenden der Flüssigkeitsabsaugprozedur erzeugbar ist, wenn die erfasste Laufzeit einen vorbestimmten Grenzwert erreicht oder überschreitet.
Vorlageeinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Erfassungseinrichtung (26) eine Erfassungseinrichtung (26) zum direkten Erfassen des in den Vorlagebehälter (4) ausgebildeten Flüssigkeitsniveaus ist.
Vorlageeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Entlüftungspumpe (16) eine Schlauchpumpe, vorzugsweise eine Schlauchpumpe mit radialem Wirksystem, ist.
Vorlageeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Gas, vorzugsweise mittels der Entlüftungspumpe (16), derart über die Entlüftungsleitung (14) absaugbar ist, dass ein Unterdruck oder Vakuum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels (48) innerhalb des Vorlagebehälters (4) erzeugbar ist, der bzw. das geeignet ist, die Flüssigkeit (8) von dem Vorratsbehälter (10) in den Vorlagebehälter (4) anzusaugen.
Vorlageeinrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorlageeinrichtung eine Dosierpumpe (22) aufweist, wobei die Dosierpumpe (22) vorzugsweise automatisch durch das erzeugte Signal abschaltbar ist oder/und eine Saugleistung von maximal einem Liter pro Stunde, besonders bevorzugt maximal 0,5 Liter pro Stunde, aufweist.