DE102019104279A1 - Method and device for precise dosing of liquids - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Dosieren von Flüssigkeiten, die von einem Vorratsbehälter mit einer Förderpumpe durch wenigstens eine Rohrleitung in einen Mischbehälter gefördert werden. Gemäß der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Förderpumpe derart betrieben wird, dass der Druck in der Rohrleitung beim Beginn des Fördervorgangs zumindest näherungsweise gleich ist zu dem Druck am Ende des Fördervorgangs.The invention relates to a method and a device for the precise metering of liquids which are conveyed from a storage container with a feed pump through at least one pipeline into a mixing container. According to the invention, it is proposed that the feed pump is operated in such a way that the pressure in the pipeline at the start of the feed process is at least approximately the same as the pressure at the end of the feed process.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum genauen Dosieren von Flüssigkeiten, die von einem Vorratsbehälter mit einer Förderpumpe durch wenigstens eine Rohrleitung in einen Mischbehälter gefördert werden.The invention relates to a method and a device for the precise metering of liquids which are conveyed from a storage container with a feed pump through at least one pipeline into a mixing container.

Es ist allgemein bekannt und notwendig, dass beispielsweise zum Herstellen einer Farbe verschiedene Farbstoffe in einem vorgegebenen Mischungsverhältnis in einen Mischbehälter gegeben werden, damit die gewünschte Farbe hergestellt werden kann. Je nach Farbton und Größe der Mischanlage kann es dabei vorkommen, dass in dem Mischbehälter mehrere einhundert Liter zubereitet werden. Zum Einstellen feiner Farbnuancen werden teilweise jedoch nur wenige Liter eines Farbstoffs benötigt. Dies führt dazu, dass herkömmliche Dosiermethoden, beispielsweise über das Gewicht des Mischbehälters, zu ungenau seien können, um den gewünschten Farbton herzustellen.It is generally known and necessary that, for example, to produce a color, different dyes are added to a mixing container in a predetermined mixing ratio so that the desired color can be produced. Depending on the color and size of the mixing system, it can happen that several hundred liters are prepared in the mixing container. In some cases, however, only a few liters of a dye are required to set fine color nuances. As a result, conventional metering methods, for example using the weight of the mixing container, can be too imprecise to produce the desired color.

Es ist hier zu beachten, dass bei bestimmten Farbtönen bereits eine geringe Menge eines Farbstoffs ausreicht, um den Farbton merklich zu verändern. Es ist daher insbesondere für die Reproduzierbarkeit einer hergestellten Farbe erforderlich, die Mischverhältnisse möglichst genau einzuhalten.It should be noted here that with certain color shades, even a small amount of a dye is sufficient to change the color shade noticeably. It is therefore necessary, in particular for the reproducibility of a produced color, to adhere to the mixing ratios as precisely as possible.

Die zur Anwendung kommenden Farbstoffe liegen häufig in flüssiger Form vor. Sie werden in Vorratsbehältern gelagert und bei der Herstellung einer Farbe in der gewünschten oder erforderlichen Menge entnommen und dem Mischbehälter zugeführt. Die Farbstoffe sind teilweise gesundheitsgefährdende und insbesondere karzinogene Substanzen, so dass sie in geschlossenen Systemen gelagert und befördert werden müssen. Es ist daher bekannt, die Vorratsbehälter für die Farbstoffe in einem geschlossenen Raum aufzubewahren und über Rohrleitungen zum Mischbehälter zu führen. Bei kleineren Abfüllanlagen ist dies in der Regel unproblematisch, da zwischen den Vorratsbehältern und dem Mischbehälter keine großen Wegstrecken zurückzulegen sind.The dyes used are often in liquid form. They are stored in storage containers and removed in the desired or required quantity during the production of a paint and fed to the mixing container. Some of the dyes are hazardous to health and, in particular, carcinogenic substances, so they have to be stored and transported in closed systems. It is therefore known to keep the storage containers for the dyes in a closed space and to lead them to the mixing container via pipes. In the case of smaller filling systems, this is generally not a problem, since there are no long distances to be covered between the storage containers and the mixing container.

Bei größeren Abfüllanlagen hingegen, kann es vorkommen, dass die Vorratsbehälter relativ weit entfernt zum Mischbehälter angeordnet sind und über relativ lange Rohrleitungen mit diesem verbunden sind. Es werden Förderpumpen eingesetzt, um die gewünschte Menge an Farbstoff dem Mischbehälter zuzuführen. Die Förderpumpen befinden sich häufig im Bereich der Vorratsbehälter und somit ebenfalls relativ weit entfernt zum Mischbehälter.In the case of larger filling systems, however, it can happen that the storage containers are arranged relatively far away from the mixing container and are connected to it via relatively long pipelines. Feed pumps are used to add the desired amount of dye to the mixing tank. The feed pumps are often located in the area of the storage container and thus also relatively far away from the mixing container.

Zur Bestimmung der zugeführten Menge werden allgemein bekannte Durchflussmesser eingesetzt, die hinter der Förderpumpe und im Bereich der Vorratsbehälter in der Rohrleitung angeordnet sind. Weiter in Strömungsrichtung befindet sich in der Rohrleitung ein Abgabeventil, das vorzugsweise in der unmittelbaren Nähe des Mischbehälters angeordnet ist, und nach dem Durchfluss der erforderlichen Menge abgesperrt wird.To determine the amount supplied, generally known flow meters are used, which are arranged behind the feed pump and in the area of the reservoir in the pipeline. Further in the direction of flow, there is a dispensing valve in the pipeline, which is preferably arranged in the immediate vicinity of the mixing container and is shut off after the required amount has flowed through.

Grundsätzlich kann mit einer solchen Anordnung eine relativ genaue Dosierung der Farbstoffe oder anderer Stoffe erreicht werden. Bei den zu dosierenden Flüssigkeiten handelt es sich um inkompressible Medien, so dass die am Durchflussmesser gemessene Menge auch der abgegebenen Menge am Abgabeventil entspricht.In principle, with such an arrangement a relatively precise metering of the dyes or other substances can be achieved. The liquids to be dosed are incompressible media, so that the amount measured on the flow meter also corresponds to the amount dispensed at the dispensing valve.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass insbesondere bei längeren und/oder ungünstig verlegten Rohrleitungen sich Luftblasen in der Rohrleitung ansammeln können. Diese mit Luft oder einem Gas gefüllten Blasen können jedoch durch das durch die Rohrleitung fließende Medium komprimiert werden. Dies führt zu teilweise erheblichen Abweichungen zwischen der in die Rohrleitung geförderten und am Abgabeventil abgegebenen Menge. Es kann beispielsweise vorkommen, dass bei einer gemessenen exakten Durchflussmenge sich ein Teil dieser Menge in der Luftblase sammelt und diese komprimiert. Durch das Abgabeventil ist dann am Ende des Fördervorgangs weniger Medium geflossen, als mit dem Durchflussmesser gemessen worden ist. Diese fehlende Menge befindet sich in der Luftblase.It has been shown, however, that especially in the case of longer and / or poorly laid pipelines, air bubbles can accumulate in the pipeline. However, these bubbles filled with air or a gas can be compressed by the medium flowing through the pipeline. This leads to sometimes considerable deviations between the amount conveyed into the pipeline and the amount dispensed at the dispensing valve. It can happen, for example, that with a measured exact flow rate, part of this amount collects in the air bubble and compresses it. At the end of the pumping process, less medium then flowed through the dispensing valve than was measured by the flow meter. This missing amount is in the air bubble.

Es kann jedoch auch der umgekehrte Fall auftreten, nämlich dass mehr Menge Flüssigkeit durch das Abgabeventil fließt als von der Förderpumpe gefördert worden ist. Diese Differenzmenge stammt dann aus der Luftblase.However, the opposite case can also occur, namely that more amount of liquid flows through the dispensing valve than has been conveyed by the feed pump. This difference in quantity then comes from the air bubble.

Grundsätzlich ist es natürlich möglich, die Rohrleitungen vor dem Fördervorgang zu entlüften. Dies ist jedoch mit einem teilweise erheblichen Aufwand verbunden, da die Rohrleitungen über mehrere Gebäude und/oder Hallen und/oder Räume und mehrere Stockwerke verlaufen, und eine zuverlässige Entlüftung kaum möglich ist. Auch tritt dann beim Entlüftungsvorgang die Flüssigkeit aus dem Entlüftungsventil aus, was in der Regel nicht erwünscht ist.In principle, it is of course possible to vent the pipelines before the delivery process. However, this is sometimes associated with considerable effort, since the pipelines run over several buildings and / or halls and / or rooms and several floors, and reliable ventilation is hardly possible. The liquid then also emerges from the vent valve during the venting process, which is generally not desired.

Vorstehend ist überwiegend von Farben gesprochen worden. Die Erfindung ist aber für beliebige zu dosierende Flüssigkeiten anwendbar, beispielsweise auch für Öle und dergleichen. Es wird daher im Folgenden überwiegend von Flüssigkeiten gesprochen.Colors were predominantly spoken of above. However, the invention can be used for any liquids to be dosed, for example also for oils and the like. In the following, therefore, we will mainly speak of liquids.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs geschilderten Art so auszubilden, dass ein genaues Dosieren von Flüssigkeiten auch bei längeren Rohrleitungen zwischen dem Vorratsbehälter und dem Mischbehälter möglich ist.The invention is based on the object of designing a method and a device of the type described in the introduction in such a way that precise metering of liquids is possible even with longer pipelines between the storage container and the mixing container.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, dass die Förderpumpe derart betrieben wird, dass der Druck in der Rohrleitung beim Beginn des Fördervorgangs zumindest näherungsweise gleich ist zu dem Druck am Ende des Fördervorgangs. Es hat sich gezeigt, dass durch diese Maßnahme der Einfluss von eventuellen Lufteinschlüssen oder Luftblasen in der Rohrleitung reduziert und zumindest näherungsweise beseitigt werden kann. Wenn der Druck zum Beginn des Fördervorgangs gleich ist zu dem Druck am Ende des Fördervorgangs, weisen die in der Rohrleitung vorhandenen Lufteinschlüsse oder Luftblasen bei unterstellter gleichbleibender Temperatur das gleiche Volumen auf. Dadurch wird sichergestellt, dass die am Beginn der Rohrleitung zugeführte Menge Flüssigkeit auch am Ende der Rohrleitung wieder abgegeben worden ist. Die Dosiergenauigkeit wird somit erhöht, und die abgegebene Menge wird reproduzierbar gehalten. The object is achieved according to the invention in that the feed pump is operated in such a way that the pressure in the pipeline at the start of the feed process is at least approximately the same as the pressure at the end of the feed process. It has been shown that this measure can reduce the influence of any air inclusions or air bubbles in the pipeline and at least approximately eliminate it. If the pressure at the beginning of the pumping process is the same as the pressure at the end of the pumping process, the air inclusions or air bubbles present in the pipeline have the same volume if the temperature is assumed to be constant. This ensures that the amount of liquid supplied at the beginning of the pipeline has also been released again at the end of the pipeline. The dosing accuracy is increased and the amount dispensed is kept reproducible.

Es kann vorgesehen werden, dass bei einem höheren Druck am Ende des Fördervorgangs das Abgabeventil vor dem Mischbehälter nach dem Durchfluss der vorbestimmten Menge erst dann geschlossen wird, wenn der Druck in der Rohrleitung auf den Druck zu Beginn des Fördervorgangs gesunken ist. Im Einzelnen wird hier so vorgegangen, dass nach dem Durchfluss der gewünschten Menge durch den Durchflussmesser die Förderpumpe abgestellt wird. Die durch die Rohrleitung fließende Flüssigkeit hat während des Fördervorgangs die darin vorhandenen Luftblasen komprimiert. Sobald die Förderpumpe abgeschaltet ist, kann sich das Rohrleitungssystem entspannen, wobei sich die Luftblasen wieder ausdehnen und die noch in der Rohrleitung befindliche Flüssigkeit durch das Abgabeventil drücken. Letztlich ist dann die gewünschte Menge durch das Abgabeventil geflossen.It can be provided that at a higher pressure at the end of the conveying process, the dispensing valve in front of the mixing container is only closed after the predetermined amount has flowed through when the pressure in the pipeline has fallen to the pressure at the beginning of the conveying process. In detail, the procedure here is such that the feed pump is switched off after the desired amount has flowed through the flow meter. The liquid flowing through the pipeline has compressed the air bubbles in it during the pumping process. As soon as the feed pump is switched off, the pipeline system can relax, the air bubbles expanding again and pressing the liquid still in the pipeline through the dispensing valve. Ultimately, the desired amount has then flowed through the dispensing valve.

Es kann im anderen Fall vorgesehen werden, dass bei einem geringeren Druck zum Ende des Fördervorgangs als zum Beginn des Fördervorgangs das Abgabeventil vor dem Mischbehälter geschlossen wird, bevor die vorbestimmte Menge gefördert worden ist. Hier hat sich während des Fördervorgangs die Luftblase ausgedehnt, so dass sie ein größeres Volumen einnimmt. Dies bedeutet, dass mehr Flüssigkeit aus der Rohrleitung in den Mischbehälter geflossen ist, als hinein gefördert worden ist. Das Abgabeventil wird daher vorher geschlossen, während die Förderpumpe so lange weiterläuft, bis die gewünschte Menge durch den Durchflussmesser geflossen ist. Ist der Druck anschließend gleich groß wie zu Beginn des Fördervorgangs kann das Abgabeventil geschlossen bleiben. Ist der Druck jedoch höher, wird das Abgabeventil so lange geöffnet, bis der Druckausgleich eingetreten ist. Auch durch diese Maßnahme wird die exakte Menge in den Mischbehälter abgegeben.In the other case, it can be provided that at a lower pressure at the end of the conveying process than at the beginning of the conveying process, the dispensing valve in front of the mixing container is closed before the predetermined amount has been conveyed. Here the air bubble has expanded during the pumping process so that it takes up a larger volume. This means that more liquid has flowed from the pipeline into the mixing container than has been conveyed into it. The dispensing valve is therefore closed beforehand while the feed pump continues to run until the desired amount has flowed through the flow meter. If the pressure is then the same as at the beginning of the conveying process, the dispensing valve can remain closed. If the pressure is higher, however, the dispensing valve is opened until the pressure has equalized. With this measure, too, the exact amount is dispensed into the mixing container.

Es kann auch vorgesehen werden, dass der Druck in der Rohrleitung während des gesamten Fördervorgangs zumindest näherungsweise konstant gehalten wird. Durch diese Maßnahme wird der Einfluss von eventuell vorhandenen Luftblasen ebenfalls reduziert oder beseitigt. Es können insbesondere frequenzgesteuerte Förderpumpen eingesetzt werden, die eine solche Regelung erlauben.It can also be provided that the pressure in the pipeline is kept at least approximately constant during the entire conveying process. This measure also reduces or eliminates the influence of any air bubbles that may be present. In particular, frequency-controlled feed pumps can be used that allow such a control.

Wo der Druck in der Rohrleitung gemessen wird, ist grundsätzlich beliebig. Es ist jedoch zweckmäßig, dass der Druck hinter der Förderpumpe und vor dem Abgabeventil gemessen wird. Dadurch wird sichergestellt, dass der Druck in der Rohrleitung zuverlässig erfasst wird.In principle, it does not matter where the pressure in the pipeline is measured. However, it is advisable that the pressure is measured downstream of the feed pump and upstream of the dispensing valve. This ensures that the pressure in the pipeline is reliably recorded.

Weiterhin ist es vorgesehen, dass die Durchflussmenge in der Nähe der und hinter der Förderpumpe gemessen wird. Dadurch wird erreicht, dass die Vorratsbehälter in der allgemein üblichen Weise betrieben werden können, nämlich zusammen mit der Förderpumpe und dem Durchflussmesser in einer räumlichen Einheit. Insbesondere brauchen die Rohrleitungen und die Anordnungen der Abgabeventile im Bereich des Mischbehälters nicht verändert zu werden.It is also provided that the flow rate is measured in the vicinity of and behind the feed pump. This ensures that the storage containers can be operated in the generally customary manner, namely together with the feed pump and the flow meter in one spatial unit. In particular, the pipelines and the arrangements of the dispensing valves in the area of the mixing container do not need to be changed.

Tatsächlich wird durch die Anordnung des Durchflussmessers in der Nähe der Förderpumpe erreicht, dass die in die Rohrleitung einfließende Menge relativ exakt gemessen werden kann. In der Nähe bedeutet hierbei, dass sich zwischen dem Durchflussmesser einerseits und der Förderpumpe andererseits nur eine kurze Rohrleitung von beispielsweise 0,5 bis 2,0 Meter Länge befindet. Hier können Einflüsse durch Lufteinschlüsse durch eine entsprechende Verlegung der Rohrleitung zwischen Vorratsbehälter und Förderpumpe und Durchflussmesser weitestgehend vermieden werden.In fact, the arrangement of the flow meter in the vicinity of the feed pump means that the quantity flowing into the pipeline can be measured relatively precisely. In this context, proximity means that there is only a short pipeline, for example 0.5 to 2.0 meters in length, between the flow meter on the one hand and the feed pump on the other. Influences from air inclusions can largely be avoided by laying the pipeline between the storage tank and the feed pump and flow meter.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum genauen Dosieren von Flüssigkeiten der eingangs geschilderten Art. Die Vorrichtung weist einen Durchflussmesser zum Messen der geförderten Flüssigkeitsmenge in Strömungsrichtung hinter der Förderpumpe und ein Abgabeventil in Strömungsrichtung vor dem Mischbehälter auf. Dazwischen befindet sich die Rohrleitung, die sich über mehrere Meter und über mehrere Stockwerke erstrecken kann. Bei einer solchen Vorrichtung ist es in der Regel unvermeidbar, dass sich in der Rohrleitung Luftblasen sammeln, die die Menge der tatsächlich abgegebenen Flüssigkeit beeinflussen können. Es ist vorgesehen, dass ein Druckmesser in Strömungsrichtung hinter der Förderpumpe in der Rohrleitung angeordnet ist, um den Druck in der Rohrleitung zumindest während des Fördervorgangs zu erfassen. Weiterhin ist eine Steuerung für die Förderpumpe vorhanden, um den Förderdruck der Förderpumpe in Abhängigkeit von dem erfassten Druck so zu steuern, dass der Druck zu Beginn des Fördervorgangs zumindest näherungsweise gleich ist zu dem Druck am Ende des Fördervorgangs. Die Förderpumpe ist vorzugsweise frequenzgesteuert Diese Vorrichtung erlaubt ein genaues Dosieren von Flüssigkeiten unabhängig von dem Vorhandensein eventueller Lufteinschlüsse oder Luftblasen in der Rohrleitung. Die Steuerung erfolgt dabei in der oben geschilderten Weise.The invention also relates to a device for the precise dosing of liquids of the type described above. The device has a flow meter for measuring the amount of liquid conveyed in the flow direction behind the feed pump and a dispensing valve in the flow direction in front of the mixing container. In between is the pipeline, which can extend over several meters and over several floors. With such a device, it is usually unavoidable that air bubbles collect in the pipeline, which can influence the amount of liquid actually dispensed. Provision is made for a pressure gauge to be arranged in the pipeline downstream of the feed pump in the flow direction in order to detect the pressure in the pipeline at least during the feed process. Furthermore, there is a control for the feed pump in order to control the feed pressure of the feed pump as a function of the detected pressure so that the The pressure at the beginning of the delivery process is at least approximately the same as the pressure at the end of the delivery process. The feed pump is preferably frequency-controlled. This device allows precise dosing of liquids regardless of the presence of any air inclusions or air bubbles in the pipeline. The control takes place in the manner described above.

Es ist günstig, wenn die Förderpumpe und der Durchflussmesser im Bereich des Vorratsbehälters angeordnet sind und sich der größere Teil der Rohrleitung in Strömungsrichtung hinter dem Durchflussmesser befindet. Die Anordnung ist demnach so getroffen, dass der Vorratsbehälter, die Förderpumpe und der Durchflussmesser am Beginn der Rohrleitung angeordnet sind. Diese Anordnung hat sich allgemein bewährt.It is advantageous if the feed pump and the flow meter are arranged in the area of the storage container and the larger part of the pipeline is located behind the flow meter in the direction of flow. The arrangement is accordingly made in such a way that the storage container, the feed pump and the flow meter are arranged at the beginning of the pipeline. This arrangement has generally proven its worth.

Das Abgabeventil ist im Bereich und in der Nähe des Mischbehälters angeordnet, während sich der größere Teil der Rohrleitung in Strömungsrichtung vor dem Abgabeventil befindet. Das Abgabeventil befindet sich demnach am Ende der Rohrleitung. Hierdurch wird erreicht, dass das Abgabeventil so verschlossen werden kann, dass nur eine geringe oder eine vorbekannte Menge an Flüssigkeit in den Mischbehälter nachtropft. Insgesamt ist somit das Rohrleitungssystem genau definiert, so dass bei einem gleichbleibenden Druck während des Fördervorgangs die zu Beginn der Rohrleitung gemessene Durchflussmenge auch der durch das Abgabeventil fließenden Menge Flüssigkeit entspricht.The dispensing valve is arranged in the area and in the vicinity of the mixing container, while the greater part of the pipeline is located upstream of the dispensing valve in the direction of flow. The dispensing valve is therefore located at the end of the pipeline. This ensures that the dispensing valve can be closed in such a way that only a small or a previously known amount of liquid drips into the mixing container. Overall, the pipeline system is thus precisely defined, so that with a constant pressure during the conveying process, the flow rate measured at the beginning of the pipeline also corresponds to the amount of liquid flowing through the dispensing valve.

Es kann vorgesehen werden, dass die Steuerung der Förderpumpe derart betreibt, dass der Druck in der Rohrleitung während des gesamten Fördervorgangs im Wesentlichen gleichbleibt. Dann wird der Einfluss von eingeschlossenen Luftmassen auf die abgegebene Flüssigkeitsmenge zumindest reduziert oder beseitigt.It can be provided that the control of the feed pump operates in such a way that the pressure in the pipeline remains essentially the same during the entire feed process. Then the influence of trapped air masses on the amount of liquid dispensed is at least reduced or eliminated.

Weiterhin kann vorgesehen werden, dass ein Absperrventil in Strömungsrichtung hinter der und in der Nähe der Förderpumpe in der Rohrleitung angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass nach dem Durchfluss der gewünschten Menge ein Rückfluss des Mediums in den Vorratsbehälter beim Druckausgleich verhindert wird. Die Dosiergenauigkeit kann hierdurch weiter erhöht werden.It can also be provided that a shut-off valve is arranged in the flow direction behind and in the vicinity of the feed pump in the pipeline. This ensures that after the desired amount has flowed through, a backflow of the medium into the storage container is prevented during pressure equalization. The dosing accuracy can be increased further.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen schematischen Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing. The single figure shows a schematic structure of the device according to the invention.

Die in der Zeichnung dargestellte Abfüllanlage umfasst einen Mischbehälter 11, in dem mehrere Flüssigkeiten aus mehreren Vorratsbehältern 12 zugeführt und gemischt werden. In der Zeichnung ist nur ein Vorratsbehälter 12 gezeigt. Der Vorratsbehälter 12 steht über eine Rohrleitung 13 in Verbindung mit dem Mischbehälter 11. Die Rohrleitung 13 kann sich dabei über mehrere Meter und über mehrere Stockwerke eines Gebäudes erstrecken. Die Rohrleitung 13 kann dabei verschiedene Verläufe einnehmen. Durch den individuellen Verlauf der Rohrleitungen ist es teilweise unvermeidbar, dass sich in der Rohrleitung an mindestens einer Stelle eine Luftblase 14 bildet.The filling system shown in the drawing comprises a mixing container 11 , in which several liquids from several storage containers 12 fed and mixed. In the drawing there is only one storage container 12 shown. The storage container 12 stands over a pipe 13th in connection with the mixing container 11 . The pipeline 13th can extend over several meters and over several floors of a building. The pipeline 13th can take different courses. Due to the individual routing of the pipelines, it is sometimes unavoidable that there is an air bubble in at least one point in the pipeline 14th forms.

Hinter dem Vorratsbehälter 12 ist eine Förderpumpe 15 angeordnet, die die bevorratete Menge Flüssigkeit durch die Rohrleitung 13 in den Mischbehälter 11 fördert. In Strömungsrichtung 16 hinter der Förderpumpe 15 ist ein Durchflussmesser 17 vorhanden, der die Menge der geförderten Pumpe erfasst.Behind the storage container 12 is a feed pump 15th arranged that the stored amount of liquid through the pipeline 13th into the mixing container 11 promotes. In the direction of flow 16 behind the feed pump 15th is a flow meter 17th available, which records the amount of the pump delivered.

Im Bereich vor dem Mischbehälter 11 ist ein Abgabeventil 18 in der Rohrleitung 13 angeordnet, durch das der Durchfluss der Flüssigkeit abgesperrt werden kann. Insoweit ist die Anordnung einer Abfüllanlage allgemein bekannt und bedarf keiner weiteren Erläuterung.In the area in front of the mixing container 11 is a dispensing valve 18th in the pipeline 13th arranged through which the flow of the liquid can be shut off. In this respect, the arrangement of a filling system is generally known and does not require any further explanation.

In der Rohrleitung 13 ist weiterhin ein Druckmesser 19 vorhanden, der den Druck in der Rohrleitung 13 erfasst. Dieser Druckmesser 19 steht in Verbindung mit einer Steuerung 20 für die Förderpumpe 15 und das Abgabeventil 18. Der Durchflussmesser 17 steht ebenfalls in Signalverbindung mit der Steuerung 20.In the pipeline 13th is still a pressure gauge 19th the pressure in the pipeline 13th detected. This pressure gauge 19th is in connection with a controller 20th for the feed pump 15th and the dispensing valve 18th . The flow meter 17th is also in signal connection with the controller 20th .

Zu Beginn des Fördervorgangs befindet sich eine Luftblase 14 in der Rohrleitung 13. Die Förderpumpe beginnt die Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter 12 in die Rohrleitung 13 und durch das Abgabeventil 18 in den Mischbehälter 11 zu fördern. Der Durchflussmesser 17 erfasst die durchgeflossene Menge Flüssigkeit. Es kann hierbei vorkommen, dass die durch die Rohrleitung 13 strömende Flüssigkeit die Luftblase 14 komprimiert. Dies hat zur Folge, dass am Ende der Rohrleitung 13 weniger Flüssigkeit ankommt, als durch den Durchflussmesser 17 geflossen ist. Wird das Abgabeventil 18 nach der erfassten gewünschten oder erforderlichen Durchflussmenge verschlossen, ist jedoch weniger Flüssigkeit durch das Ventil geflossen als in die Rohrleitung 13 gefördert worden ist. Diese Flüssigkeit befindet sich in der Luftblase 14.There is an air bubble at the beginning of the delivery process 14th in the pipeline 13th . The feed pump starts the liquid from the reservoir 12 into the pipeline 13th and through the dispensing valve 18th into the mixing container 11 to promote. The flow meter 17th records the amount of liquid that has flowed through. It can happen that the through the pipeline 13th flowing liquid the air bubble 14th compressed. This has the consequence that at the end of the pipeline 13th less liquid arrives than through the flow meter 17th has flowed. Will the dispensing valve 18th closed after the recorded desired or required flow rate, but less fluid has flowed through the valve than into the pipeline 13th has been promoted. This liquid is in the air bubble 14th .

Durch das Komprimieren der Luftblase steigt der Druck in der Rohrleitung 13, was durch den Druckmesser 19 erfasst wird. Solange der Druck höher ist als zu Beginn des Fördervorgangs bewirkt die Steuerung 20, dass das Abgabeventil 18 noch nicht geschlossen wird. Vielmehr bleibt es so lange geöffnet, bis der Druck sich wieder auf den Druck zu Beginn der Förderung eingestellt hat. Dadurch ist gewährleistet, dass tatsächlich die Menge Flüssigkeit, die durch den Durchflussmesser 17 geflossen ist, auch durch das Abgabeventil 18 in den Mischbehälter 11 fließt. Die Dosiergenauigkeit wird somit erhöht.Compressing the air bubble increases the pressure in the pipeline 13th what by the pressure gauge 19th is captured. As long as the pressure is higher than at the beginning of the pumping process, the control operates 20th that the dispensing valve 18th is not yet closed. Rather, it remains open until the pressure has returned to the pressure at the beginning of the promotion. This ensures that the amount of liquid actually passed through the flow meter 17th has flowed, also through the dispensing valve 18th into the mixing container 11 flows. The dosing accuracy is thus increased.

Grundsätzlich kann es aber auch auftreten, dass der Druck am Ende des Fördervorgangs geringer ist als zu Beginn. Dies ist der Fall, wenn sich die Luftblase 14 während des Fördervorgangs ausgedehnt hat, so dass bereits in der Rohrleitung 13 vorhandene Flüssigkeit zusätzlich durch das Abgabeventil 18 geflossen ist. Hier bewirkt die Steuerung 20, dass das Abgabeventil 18 vor dem Erreichen der gewünschten Durchflussmenge geschlossen wird. Die Förderpumpe 15 fördert noch so lange Flüssigkeit, bis die gewünschte Menge an Flüssigkeit mit dem Durchflussmesser 17 erfasst worden ist. Anschließend wird die Pumpe 15 abgeschaltet. Liegt dann immer noch ein zu geringer Druck vor, ist tatsächlich zu viel Flüssigkeit in den Mischbehälter 11 geflossen. Dies kann dann nur noch durch weitere Zugabe der anderen Flüssigkeiten ausgeglichen werden. Ist der Druck anschließend jedoch höher als zu Beginn des Fördervorgangs kann das Abgabeventil 18 durch die Steuerung 20 wieder geöffnet werden, bis sich der Druckausgleich einstellt.In principle, however, it can also occur that the pressure at the end of the conveying process is lower than at the beginning. This is the case when the air bubble disappears 14th has expanded during the pumping process so that it is already in the pipeline 13th existing liquid additionally through the dispensing valve 18th has flowed. This is where the control works 20th that the dispensing valve 18th is closed before reaching the desired flow rate. The feed pump 15th continues to convey liquid until the desired amount of liquid with the flow meter 17th has been captured. Then the pump 15th switched off. If the pressure is still too low, there is actually too much liquid in the mixing container 11 flowed. This can then only be compensated for by adding more other liquids. If the pressure is then higher than at the beginning of the pumping process, the dispensing valve can 18th through the controller 20th be opened again until the pressure equalization is achieved.

Es kann aber auch vorgesehen werden, dass die Steuerung während des Fördervorgangs und bei geöffnetem Abgabeventil die Förderpumpe 15 derart steuert, dass der Druck in der Rohrleitung 13 im Wesentlichen konstant bleibt. Dann kann das Abgabeventil 18 beim Erreichen der gewünschten durchgeflossenen Menge geschlossen werden.However, it can also be provided that the control operates the feed pump during the pumping process and when the dispensing valve is open 15th so controls that the pressure in the pipeline 13th remains essentially constant. Then the dispensing valve 18th are closed when the desired flow rate is reached.

Weiterhin kann ein Absperrventil 21 in Förderrichtung hinter der Förderpumpe 15 angeordnet sein. Das Ventil 21 ist in der Zeichnung gestrichelt dargestellt. Dieses Ventil wird geschlossen, wenn die Förderpumpe 15 abgeschaltet wird. Dann werden Rückströmungen der Flüssigkeit durch die Pumpe in den Vorratsbehälter 12 beim Druckausgleich zuverlässig vermieden.Furthermore, a shut-off valve 21st in the conveying direction behind the feed pump 15th be arranged. The valve 21st is shown in dashed lines in the drawing. This valve is closed when the feed pump 15th is switched off. Then the liquid flows back through the pump into the reservoir 12 reliably avoided during pressure equalization.

Durch diese Anordnung wird die Genauigkeit der Dosierung weiter erhöht. Es ist nicht erforderlich, die Rohrleitungen vor jedem Dosiervorgang zu entlüften. Tatsächlich wird das Vorhandensein einer Luftblase 14 in der Rohrleitung 13 durch den konstanten Druck kompensiert, so dass sichergestellt wird, dass diejenige Menge aus dem Abgabeventil 18 in den Mischbehälter 11 fließt, die auch durch den Durchflussmesser 17 bestimmt worden ist.This arrangement further increases the accuracy of the dosage. It is not necessary to vent the pipes before each dosing process. It actually becomes the presence of an air bubble 14th in the pipeline 13th compensated by the constant pressure, so that it is ensured that that amount from the dispensing valve 18th into the mixing container 11 that also flows through the flow meter 17th has been determined.

Claims (11)

Verfahren zum genauen Dosieren von Flüssigkeiten, die von einem Vorratsbehälter (12) mit einer Förderpumpe (15) durch wenigstens eine Rohrleitung (13) in einen Mischbehälter (11) gefördert werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (15) derart betrieben wird, dass der Druck in der Rohrleitung (13) beim Beginn des Fördervorgangs zumindest näherungsweise gleich ist zu dem Druck am Ende des Fördervorgangs.Method for the precise metering of liquids which are conveyed from a storage container (12) with a feed pump (15) through at least one pipe (13) into a mixing container (11), characterized in that the feed pump (15) is operated in such a way that the pressure in the pipeline (13) at the beginning of the conveying process is at least approximately equal to the pressure at the end of the conveying process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem höheren Druck am Ende des Fördervorgangs das Abgabeventil (18) vor dem Mischbehälter (11) nach dem Durchfluss der vorbestimmten Menge hinter der Förderpumpe (15) erst dann geschlossen wird, wenn der Druck in der Rohrleitung auf den Druck zu Beginn des Fördervorgangs gesunken ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that at a higher pressure at the end of the conveying process, the dispensing valve (18) in front of the mixing container (11) after the flow of the predetermined amount behind the feed pump (15) is only closed when the pressure in the pipeline has reached the pressure decreased at the beginning of the pumping process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem geringeren Druck zum Ende des Fördervorgangs als zum Beginn des Fördervorgangs das Abgabeventil (18) vor dem Mischbehälter (11) geschlossen wird, bevor die vorbestimmte Menge gefördert worden ist.Procedure according to Claim 1 , characterized in that at a lower pressure at the end of the conveying process than at the beginning of the conveying process, the dispensing valve (18) in front of the mixing container (11) is closed before the predetermined amount has been conveyed. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck in der Rohrleitung (13) während des gesamten Fördervorgangs zumindest näherungsweise konstant gehalten wird.Method according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the pressure in the pipeline (13) is kept at least approximately constant during the entire conveying process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Druck hinter der Förderpumpe (15) und vor dem Abgabeventil (18) gemessen wird.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the pressure behind the feed pump (15) and before the dispensing valve (18) is measured. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchflussmenge in der Nähe der und hinter der Förderpumpe (15) gemessen wird.Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the flow rate is measured in the vicinity of and behind the feed pump (15). Vorrichtung zum genauen Dosieren von Flüssigkeiten, die von einem Vorratsbehälter (12) mit einer Förderpumpe (15) durch wenigstens eine Rohrleitung (13) in einen Mischbehälter (11) gefördert werden, welche Vorrichtung einen Durchflussmesser (17) zum Messen der geförderten Flüssigkeitsmenge in Strömungsrichtung (16) hinter der Förderpumpe (15) und ein Abgabeventil (18) in Strömungsrichtung (16) vor dem Mischbehälter (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druckmesser (19) in Strömungsrichtung (16) hinter der Förderpumpe (15) in der Rohleitung (13) angeordnet ist, um den Druck in der Rohrleitung (13) während des Fördervorgangs zu erfassen, dass eine Steuerung (20) für die Förderpumpe (15) vorhanden ist, um den Förderdruck der Förderpumpe (15) in Abhängigkeit von dem erfassten Druck so zu steuern, dass der Druck zu Beginn des Fördervorgangs zumindest näherungsweise gleich ist zu dem Druck am Ende des Fördervorgangs.Device for precise dosing of liquids that are conveyed from a storage container (12) with a feed pump (15) through at least one pipe (13) into a mixing container (11), which device has a flow meter (17) for measuring the amount of liquid conveyed in the direction of flow (16) behind the feed pump (15) and a dispensing valve (18) in the flow direction (16) upstream of the mixing container (11), characterized in that a pressure gauge (19) in the flow direction (16) behind the feed pump (15) in the Pipeline (13) is arranged to detect the pressure in the pipeline (13) during the delivery process, that a control (20) for the feed pump (15) is available to the delivery pressure of the feed pump (15) depending on the detected To control pressure so that the pressure at the beginning of the conveying process is at least approximately equal to the pressure at the end of the conveying process. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderpumpe (15) und/oder der Durchflussmesser (17) im Bereich des Vorratsbehälters (12) angeordnet sind und sich der größere Teil der Rohrleitung (13) in Strömungsrichtung (16) hinter dem Durchflussmesser (17) befindet.Device according to Claim 7 , characterized in that the feed pump (15) and / or the Flow meters (17) are arranged in the area of the storage container (12) and the greater part of the pipeline (13) is located in the flow direction (16) behind the flow meter (17). Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Abgabeventil (18) im Bereich des Mischbehälters (11) angeordnet ist und sich der größere Teil der Rohrleitung (13) in Strömungsrichtung (16) vor dem Abgabeventil (18) befindet.Device according to Claim 7 or 8th , characterized in that the dispensing valve (18) is arranged in the area of the mixing container (11) and the greater part of the pipeline (13) is in the flow direction (16) in front of the dispensing valve (18). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung (20) die Förderpumpe (15) derart betreibt, dass der Druck in der Rohrleitung (13) während des gesamten Fördervorgangs im Wesentlichen gleich bleibt.Device according to one of the Claims 7 to 9 , characterized in that the controller (20) operates the feed pump (15) in such a way that the pressure in the pipeline (13) remains essentially the same during the entire feed process. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass ein Absperrventil (21) in Strömungsrichtung (16) hinter der und in der Nähe der Förderpumpe (15) in der Rohrleitung (13) angeordnet ist.Device according to one of the Claims 7 to 10 , characterized in that a shut-off valve (21) is arranged in the flow direction (16) behind and in the vicinity of the feed pump (15) in the pipeline (13).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2525447C3 (en) * 1975-06-07 1978-10-26 A. Ziemann Gmbh, 7140 Ludwigsburg Use of a special feed pump when clarifying beer wort
DE4430999C2 (en) * 1994-08-31 1998-09-24 Herbert Dipl Ing Knop Process for conveying liquid media and piping system for applying the process

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