DE102020102176A1

DE102020102176A1 - Dosing system for the application of a liquid medium

Info

Publication number: DE102020102176A1
Application number: DE102020102176.3A
Authority: DE
Inventors: Marc Gormanns; Tobias Benker; Ruben Heid; Oliver Schieler; Matthias Wimmi; Michael Schüssler
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2021-07-29

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage zur Ausbringung eines flüssigen Mediums, mit einer Dosiereinheit (3), die über eine Förderleitung (13) mit einem Vorratsbehälter (15) für das flüssige Medium (7) verbunden ist, der eine Anschlussleitung (17) aufweist, die an zumindest einer lösbaren Kupplungsstelle (K1, K2) mit der Förderleitung (13) koppelbar oder davon entkoppelbar ist, wobei sowohl die Förderleitung (13) als auch die Anschlussleitung (17) ein Sperrventil (19, 21) aufweist, die über eine Medium-Förderstrecke (MF) voneinander beabstandet sind, und wobei insbesondere für einen Behälterwechsel die Sperrventile (19, 21) schließbar sind und die Kupplungsstelle (K1, K2) entkoppelbar ist, so dass an der entkoppelten Kupplungsstelle (K1, K2) ein Lufteintrag in die Medium-Förderstrecke (MF) erfolgt. Erfindungsgemäß weist zur Beseitigung des Lufteintrags in die Medium-Förderstrecke (MF) die Dosieranlage (1) eine Evakuiereinheit (23) auf, und mittels der Evakuiereinheit (23) ist, insbesondere bei wieder gekoppelter Kupplungsstelle (K1, K2), in einem Evakuiervorgang die in die Medium-Förderstrecke (MF) eingetragene Luft absaugbar.The invention relates to a metering system for dispensing a liquid medium, having a metering unit (3) which is connected via a conveying line (13) to a storage container (15) for the liquid medium (7) which has a connection line (17) which at least one releasable coupling point (K1, K2) can be coupled to or decoupled from the delivery line (13), both the delivery line (13) and the connection line (17) having a shut-off valve (19, 21) which is Conveyor lines (MF) are spaced apart from one another, and in particular for a container change the shut-off valves (19, 21) can be closed and the coupling point (K1, K2) can be decoupled so that air is introduced into the medium at the decoupled coupling point (K1, K2) -Conveyor line (MF) takes place. According to the invention, the metering system (1) has an evacuation unit (23) to eliminate the entry of air into the medium conveying path (MF), and by means of the evacuation unit (23), in particular when the coupling point (K1, K2) is coupled again, the Air drawn into the medium conveying line (MF) can be extracted.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dosieranlage zur Ausbringung eines flüssigen Mediums gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Behälterwechsel in einer Dosieranlage nach Anspruch 10 und eine Evakuiereinheit für eine Dosieranlage nach Anspruch 12.The invention relates to a dosing system for dispensing a liquid medium according to the preamble of claim 1 and a method for changing containers in a dosing system according to claim 10 and an evacuation unit for a dosing system according to claim 12.

Im Bereich der Produktionstechnik wird zur Applikation von flüssigen Medien, wie etwa Ölen, Klebstoffen oder auch Gapfiller-Materialien, insbesondere Wärmeleitpasten, geeignete Förderanlagen benötigt. Die Föderanlagen sind dabei umso komplexer, je mehr Materialbedarf des flüssigen Mediums pro Zeiteinheit appliziert werden muss. Die flüssigen Medien werden in bekannter Weise in Behältern, wie sogenannten Hobbocks, Fässern, IBC-Containern oder auch in Fluidbags bereitgestellt. In Abhängigkeit der auszubringenden Menge des flüssigen Mediums ist ein mehr oder weniger häufiger Austausch des Behältnisses erforderlich.In the field of production technology, suitable conveyor systems are required for the application of liquid media, such as oils, adhesives or even gap filler materials, in particular heat-conducting pastes. The conveyor systems are all the more complex, the more material the liquid medium needs to be applied per unit of time. The liquid media are provided in a known manner in containers such as so-called hobbocks, barrels, IBC containers or also in fluid bags. Depending on the amount of liquid medium to be dispensed, the container must be replaced more or less frequently.

Eine gattungsgemäße Dosieranlage zur Ausbringung eines flüssigen Mediums umfasst eine Dosiereinheit, die über eine Förderleitung mit einem eine Anschlussleitung aufweisenden Vorratsbehälter für das flüssige Medium verbunden ist. Die Förderleitung ist an zumindest einer Kupplungsstelle mit der Anschlussleitung koppelbar oder davon entkoppelbar. Sowohl in der Förderleitung als auch in der Anschlussleitung ist ein Sperrventil vorgesehen, die über eine Medium-Förderstrecke voneinander beabstandet sind. Bei einem Behälterwechsel werden die Sperrventile geschlossen und die Anschlussleitung wird an der Kupplungsstelle von der Förderleitung entkoppelt. Nach dem Wechsel wird die Anschlussleitung im Bereich der Kupplungsstelle an die Förderleitung wieder gekoppelt, wobei systembedingt ein Lufteintrag in die Medium-Förderstrecke erfolgt.A generic metering system for dispensing a liquid medium comprises a metering unit which is connected via a conveying line to a storage container for the liquid medium which has a connecting line. The delivery line can be coupled to or decoupled from the connecting line at at least one coupling point. A shut-off valve is provided both in the delivery line and in the connection line, which are spaced apart from one another via a medium delivery path. When the container is changed, the shut-off valves are closed and the connection line is decoupled from the delivery line at the coupling point. After the change, the connection line is reconnected to the delivery line in the area of the coupling point, with air being introduced into the medium delivery line as a result of the system.

Der Lufteintrag führt bei erneuter Inbetriebnahme der Dosieranlage nach dem Behälterwechsel zu Druckschwankungen beim Ausbringen des flüssigen Mediums. Diese Druckschwankungen führen dazu, dass sich das flüssige Medium nur ungleichmäßig dosieren lässt.When the dosing system is started up again after the container has been changed, the entry of air leads to pressure fluctuations when the liquid medium is dispensed. These pressure fluctuations mean that the liquid medium can only be dosed unevenly.

Aus der EP 1 765 722 B1 sind ein Füllmittel sowie ein Verfahren zur Entleerung, Druckfüllung und Nivellierung von Gas oder Flüssigkeit in geschlossenen Kreisläufen bekannt. Die US 2011/0277875 A1 offenbart eine Vorrichtung zum Einfüllen von Kühlmittel sowie ein diesbezügliches Verfahren. Aus der EP 1 840 373 B1 sind ein Flüssigkeitsausstoßverfahren und eine Flüssigkeitsausstoßvorrichtung bekannt.From the EP 1 765 722 B1 a filler and a method for emptying, pressure filling and leveling gas or liquid in closed circuits are known. the US 2011/0277875 A1 discloses an apparatus for filling coolant and a related method. From the EP 1 840 373 B1 a liquid ejecting method and apparatus are known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht somit darin, eine Dosieranlage, ein Verfahren zum Behälterwechsel in einer Dosieranlage sowie eine Evakuiereinheit mit im Vergleich zum Stand der Technik gesteigerter Prozesssicherheit bereitzustellen.The object of the invention is therefore to provide a metering system, a method for changing containers in a metering system and an evacuation unit with increased process reliability compared to the prior art.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10 oder 12 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is achieved by the features of claims 1, 10 or 12. Preferred developments of the invention are disclosed in the subclaims.

Die Erfindung beruht auf dem Sachverhalt, dass im Stand der Technik ein Behälterwechsel in der Dosieranlage mit einem nachteiligen Lufteintrag verbunden ist. Mittels der Erfindung kann der Lufteintrag beim Behälterwechsel wie folgt beseitigt werden: So weist die Dosieranlage gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 weist die Dosieranlage zur Beseitigung des Lufteintrags in die Medium-Förderstrecke eine Evakuiereinheit auf. Mittels der Evakuiereinheit ist, insbesondere bei wieder gekoppelter Kupplungsstelle, in einem Evakuiervorgang der in die Medium-Förderstrecke eingetragene Luft absaugbar. Die Verwendung der Evakuiereinheit hat den Vorteil, dass auf aufwändige Maßnahmen verzichtet werden kann, um einen Lufteintrag in die Medium-Förderstrecke zu verhindern oder zumindest zu begrenzen. So kann anhand der erfindungsgemäßen Evakuiereinheit die in die Medium-Förderstrecke eingetragene Luft auf einfache Weise abgesaugt werden, und dies unabhängig von der Menge der eingetragenen Luft in der Medium-Förderstrecke. Ein prozesssicheres Ausbringen der Flüssigkeit ist somit gewährleistet.The invention is based on the fact that, in the prior art, a container change in the metering system is associated with a disadvantageous entry of air. By means of the invention, the air entry when changing the container can be eliminated as follows: For example, the dosing system according to the characterizing part of claim 1 has an evacuation unit for eliminating the air entry into the medium conveying path. By means of the evacuation unit, in particular when the coupling point is coupled again, the air introduced into the medium conveying path can be extracted in an evacuation process. The use of the evacuation unit has the advantage that complex measures can be dispensed with in order to prevent or at least limit an entry of air into the medium conveying path. Thus, with the aid of the evacuation unit according to the invention, the air introduced into the medium conveying path can be sucked out in a simple manner, regardless of the amount of air introduced into the medium conveying path. A process-reliable discharge of the liquid is thus guaranteed.

Das flüssige Medium kann eine Flüssigkeit von beliebiger Viskosität sein. Beispielsweise kann das flüssige Medium eine hochviskose Flüssigkeit, wie etwa eine Wärmeleitpaste oder ein Klebstoff oder eine Dichtmasse bei einer Temperatur von jeweils etwa 20 °C sein. Alternativ dazu kann das flüssige Medium auch eine niedrigviskose Flüssigkeit, wie etwa Wasser oder ein Lack bei einer Temperatur von jeweils etwa 20 °C sein. Bevorzugt kann die Dosieranlage beheizt sein, so dass das flüssige Medium auf eine vordefinierte Temperatur erwärmbar und im erwärmten Zustand ausbringbar ist. Durch das Erwärmen wird die Viskosität des flüssigen Mediums verringert und die Ausbringung des flüssigen Mediums vereinfacht. Besonders bevorzugt ist das flüssige Medium ein auf die vordefinierte Temperatur erwärmter Klebstoff. In einer Ausführungsform der Erfindung kann die vordefinierte Temperatur in einem Bereich von 20 °C bis 85 °C liegen, bevorzugt in einem Bereich zwischen 50 °C und 85 °C und besonders bevorzugt in einem Bereich von 70 °C bis 85 °C liegen. In einer konkreten Ausführungsform der Erfindung beträgt die vordefinierte Temperatur 80 °C.The liquid medium can be a liquid of any viscosity. For example, the liquid medium can be a highly viscous liquid such as a heat-conducting paste or an adhesive or a sealing compound at a temperature of approximately 20 ° C. in each case. As an alternative to this, the liquid medium can also be a low-viscosity liquid, such as water or a paint at a temperature of around 20 ° C. in each case. The metering system can preferably be heated so that the liquid medium can be heated to a predefined temperature and can be applied in the heated state. As a result of the heating, the viscosity of the liquid medium is reduced and the application of the liquid medium is simplified. The liquid medium is particularly preferably an adhesive heated to the predefined temperature. In one embodiment of the invention, the predefined temperature can be in a range from 20 ° C to 85 ° C, preferably in a range between 50 ° C and 85 ° C and particularly preferably in a range from 70 ° C to 85 ° C. In a specific embodiment of the invention, the predefined temperature is 80 ° C.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann nach erfolgtem Evakuiervorgang sowie bei noch geschlossenen Sperrventilen die Medium-Förderstrecke unterdruckbeaufschlagt sein. Bevorzugt kann durch Öffnung zumindest eines der Sperrventile flüssiges Medium aus der Dosiereinheit und/oder aus dem Vorratsbehälter in die Medium-Förderstrecke einsaugbar sein, sodass die Medium-Förderstrecke mit flüssigem Medium füllbar ist. Dies hat den Vorteil, dass der Zeitpunkt, zu dem sich die Medium-Förderstrecke mit dem flüssigen Medium füllt, über die Betätigung der Sperrventile steuerbar ist.In one embodiment of the invention, after the evacuation process and with the shut-off valves still closed, the medium- The conveyor line must be subjected to negative pressure. By opening at least one of the shut-off valves, liquid medium can preferably be sucked into the medium conveying path from the metering unit and / or from the storage container, so that the medium conveying path can be filled with liquid medium. This has the advantage that the point in time at which the medium conveying path fills with the liquid medium can be controlled by actuating the shut-off valves.

Besonders bevorzugt kann an der Kupplungsstelle ein der Förderleitung zugeordneter Kupplungspartner mittelbar oder unmittelbar mit einem der Anschlussleitung zugeordneten Kupplungspartner lösbar koppelbar sein. Die lösbare Kupplungsstelle hat den Vorteil, dass die Dosieranlage zerstörungsfrei zerlegbar ist und dadurch, beispielsweise der Behälterwechsel, auf einfache und schnelle Weise durchführbar ist.Particularly preferably, a coupling partner assigned to the delivery line can be releasably coupled directly or indirectly to a coupling partner assigned to the connection line at the coupling point. The releasable coupling point has the advantage that the metering system can be dismantled without being destroyed and thus, for example, changing the container, can be carried out in a simple and quick manner.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann die Evakuiereinheit eine von der Dosieranlage separat bereitstellbare, insbesondere nachrüstbare Baueinheit sein, die zwischen der Förderleitung und der Anschlussleitung verbaubar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine aus dem Stand der Technik bekannte Dosieranlage durch Einsetzen der Evakuiereinheit als nachrüstbare Baueinheit zu einer erfindungsgemäßen Dosieranlage umbaubar ist. Für diesen Umbau sind keine Modifikationen an bestehenden Bauteilen der aus dem Stand der Technik bekannten Dosieranlage erforderlich.In a particularly preferred embodiment of the invention, the evacuation unit can be a structural unit that can be provided separately from the metering system, in particular a retrofit unit, which can be installed between the delivery line and the connection line. This has the advantage that a dosing system known from the prior art can be converted into a dosing system according to the invention by inserting the evacuation unit as a retrofittable structural unit. No modifications to existing components of the dosing system known from the prior art are required for this conversion.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann die Evakuiereinheit eine Verbindungsleitung aufweisen, die die Förderleitung mit der Anschlussleitung strömungstechnisch verbindet. Dies hat den Vorteil, dass auch bei Einsatz der Evakuiereinheit als nachrüstbare Baueinheit eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Förderleitung und der Anschlussleitung gewährleistet ist. Die Förderleitung und die Anschlussleitung können somit über ihre Kupplungspartner mit der Verbindungsleitung der Evakuiereinheit verbunden werden, wodurch die Förderleitung mittelbar, und zwar über die Verbindungsleitung, mit der Anschlussleitung strömungstechnisch verbunden ist.In one embodiment of the invention, the evacuation unit can have a connection line which fluidically connects the delivery line to the connection line. This has the advantage that a fluidic connection between the delivery line and the connection line is ensured even when the evacuation unit is used as a retrofittable structural unit. The delivery line and the connection line can thus be connected to the connection line of the evacuation unit via their coupling partners, whereby the delivery line is indirectly fluidically connected to the connection line via the connection line.

Die Verbindungsleitung kann in einer vorteilhafter Ausführungsform eine eigenständige Baueinheit in Form eines formstabilen Kunststoffschlauches sein. Der Kunststoffschlauch kann einmalig verwendbar sein, der lediglich bis zu einem nächsten Behälterwechsel verwendet wird. Nach dem Behälterwechsel wird dann ein neuer Kunststoffschlauch eingesetzt. Durch die nur einmalige Verwendung des Kunststoffschlauches kann in vorteilhafter Weise auf eine Reinigung des Kunststoffschlauches beim Behälterwechsel verzichtet werden und gleichzeitig sichergestellt werden, dass sich im Kunststoffschlauch keine Restemenge an flüssigem Medium mehr befindet, das den Evakuiervorgang in nachteiliger Weise beeinträchtigt.In an advantageous embodiment, the connecting line can be an independent structural unit in the form of a dimensionally stable plastic tube. The plastic tube can be used only once and is only used until the next container change. After changing the container, a new plastic hose is then inserted. By using the plastic hose only once, cleaning of the plastic hose when changing the container can advantageously be dispensed with and at the same time it can be ensured that there is no residual amount of liquid medium in the plastic hose that would adversely affect the evacuation process.

Bevorzugt kann die Verbindungsleitung der Evakuiereinheit an beiden Leitungsenden jeweils eine Adapterkontur aufweisen, wobei die Adapterkonturen der Verbindungsleitung unter Bildung von Kupplungsstellen lösbar an den Kupplungspartner der Förderleitung und an den Kupplungspartner der Anschlussleitung koppelbar sein können. Dies hat den Vorteil, dass an den Kupplungspartnern keine Modifikationen notwendig sind und auch keine zusätzlichen Adapter benötigt werden, um die Verbindungsleitung strömungstechnisch an die Förderleitung und strömungstechnisch an die Anschlussleitung anzubinden. Folglich verringert sich der Bauteilaufwand für die Integration der Evakuiereinheit in eine bekannte Dosieranlage.Preferably, the connecting line of the evacuation unit can each have an adapter contour at both line ends, wherein the adapter contours of the connecting line can be releasably coupled to the coupling partner of the delivery line and to the coupling partner of the connection line, forming coupling points. This has the advantage that no modifications are necessary to the coupling partners and no additional adapters are required in order to connect the connecting line to the delivery line in terms of flow and to the connection line in terms of flow. As a result, the component outlay for integrating the evacuation unit into a known metering system is reduced.

Besonders bevorzugt kann die Evakuiereinheit eine Unterdruckquelle, insbesondere eine Unterdruckpumpe oder eine Vakuumsaugdüse, aufweisen, die an einem Evakuieranschluss der Verbindungsleitung angeschlossen sein kann. Die Unterdruckpumpe hat den Vorteil, dass sie einen hohen Unterdruck in der Evakuiereinheit erzeugen kann. Demgegenüber hat die Vakuumsaugdüse den Vorteil, dass sie in herkömmliche Produktionsprozesse ohne weitere Modifikationen einbindbar ist, da sie zur Erzeugung des Unterdruckes lediglich an eine üblicherweise bereits vorhandene Druckluftquelle angeschlossen werden muss.The evacuation unit can particularly preferably have a vacuum source, in particular a vacuum pump or a vacuum suction nozzle, which can be connected to an evacuation connection of the connecting line. The vacuum pump has the advantage that it can generate a high vacuum in the evacuation unit. In contrast, the vacuum generator has the advantage that it can be integrated into conventional production processes without further modifications, since it only has to be connected to a compressed air source that is usually already present to generate the negative pressure.

Vor dem Evakuiervorgang kann sich eine Restmenge an flüssigem Medium in der Verbindungsleitung befinden. Um zu verhindern, dass diese Reste die Unterdruckquelle beim Evakuiervorgang verunreinigen, kann eine Abscheideeinheit und/oder ein Filter vorgesehen sein, der die Reste des flüssigen Mediums von der im Evakuiervorgang abgesaugten Luft trennt. Die Reste des flüssigen Mediums können dann entsorgt werden oder erneut dem Vorratsbehälter zugeführt werden. In Verbindung mit dem Kunststoffschlauch als Verbindungsleitung kann auf eine Reinigung der Verbindungsleitung verzichtet werden und es ist auch keine Abscheideeinheit und/oder Filter erforderlich. Stattdessen wird eine Verunreinigung der Unterdruckquelle dadurch verhindert, dass bei jedem Behälterwechsel ein neuer Kunststoffschlauch eingesetzt wird, der keine Rest des flüssigen Mediums aufweist.Before the evacuation process, there may be a residual amount of liquid medium in the connection line. In order to prevent these residues from contaminating the vacuum source during the evacuation process, a separation unit and / or a filter can be provided that separates the residues of the liquid medium from the air sucked off during the evacuation process. The remains of the liquid medium can then be disposed of or returned to the storage container. In conjunction with the plastic hose as the connecting line, cleaning of the connecting line can be dispensed with and no separation unit and / or filter is required. Instead, contamination of the vacuum source is prevented by inserting a new plastic hose that does not contain any residue of the liquid medium each time the container is changed.

In einer Ausführungsform der Erfindung kann der Evakuieranschluss in der Förderrichtung betrachtet zwischen den Sperrventilen und/oder zwischen den Adapterkonturen der Verbindungsleitung angeordnet sein. Der Evakuieranschluss ist somit an der Stelle angeordnet, an der auch der Lufteintrag stattfindet. Dies hat den Vorteil, dass beim Unterdruckbeaufschlagen vorrangig der Lufteintrag und weniger die in der Evakuiereinheit verbleibenden Restmenge an flüssigem Medium abgesaugt wird.In one embodiment of the invention, the evacuation connection, viewed in the conveying direction, can be arranged between the shut-off valves and / or between the adapter contours of the connecting line. The evacuation connection is thus arranged at the point at which the entry of air also takes place. This has the advantage that when Applying negative pressure primarily the air intake and less the residual amount of liquid medium remaining in the evacuation unit is sucked off.

Bevorzugt kann die Verbindungsleitung der Evakuiereinheit an ihren beiden Leitungsenden jeweils ein Sperrventil aufweisen. Die Sperrventile an der Verbindungsleitung können für eine Demontage der Evakuiereinheit von der Dosieranlage schließbar sein, um bei der Demontage ein Auslaufen von flüssigem Medium aus der Evakuiereinheit zu vermeiden. Dies hat den Vorteil, dass das in der Evakuiereinheit befindliche flüssige Medium nicht unkontrolliert austritt, sondern stattdessen gezielt gesammelt und entsorgt werden kann. Alternativ zur Entsorgung kann das gezielt abgeführte, flüssige Medium in einer besonders bevorzugten Ausführungsform auch in den Vorratsbehälter zurückgeführt werden.The connecting line of the evacuation unit can preferably have a shut-off valve at each of its two line ends. The shut-off valves on the connecting line can be closable for dismantling the evacuation unit from the metering system in order to prevent liquid medium from running out of the evacuation unit during dismantling. This has the advantage that the liquid medium located in the evacuation unit does not escape in an uncontrolled manner, but instead can be collected and disposed of in a targeted manner. As an alternative to disposal, the specifically discharged, liquid medium can also be returned to the storage container in a particularly preferred embodiment.

Erfindungsgemäß ist auch ein Verfahren zum Behälterwechsel in einer Dosieranlage. Bei dem Behälterwechsel wird ein Vorratsbehälter im Leerzustand durch einen baugleichen, flüssigkeitsgefüllten Vorratsbehälter ausgetauscht. Durch den Behälterwechsel ist gewährleistet, dass auch nach dem Entleeren eines Vorratsbehälters ein weiterer Betrieb der Dosieranlage gewährleistet ist.A method for changing containers in a metering system is also in accordance with the invention. When changing the container, an empty storage container is exchanged for an identical, liquid-filled storage container. Changing the container ensures that the dosing system can continue to operate even after a storage container has been emptied.

Bevorzugt können in einem ersten Prozessschritt die Sperrventile der Förderleitung, der Anschlussleitung und der Verbindungsleitung der Evakuiereinheit geschlossen werden. In einem zweiten Prozessschritt kann die Verbindungsleitung von der Förderleitung und von der behälterseitigen Anschlussleitung entkoppelt werden sowie der entleerte Vorratsbehälter mit dem gefüllten Vorratsbehälter ausgetauscht werden. In einem dritten Prozessschritt können die Sperrventile der von der Dosieranlage entkoppelten Verbindungsleitung geöffnet werden, sodass das darin befindliche flüssige Medium ausläuft und insbesondere in einem Auffangbehälter gesammelt wird. Dies hat den Vorteil, dass das flüssige Medium nicht unkontrolliert in die Umgebung austritt, sondern stattdessen gezielt in den Auffangbehälter abgeführt wird. Das im Auffangbehälter gesammelte flüssige Medium kann anschließend entsorgt werden oder der Dosieranlage erneut zugeführt werden.The shut-off valves of the delivery line, the connection line and the connection line of the evacuation unit can preferably be closed in a first process step. In a second process step, the connecting line can be decoupled from the conveying line and from the connection line on the container side and the emptied storage container can be exchanged with the filled storage container. In a third process step, the shut-off valves of the connecting line decoupled from the metering system can be opened so that the liquid medium located therein runs out and is in particular collected in a collecting container. This has the advantage that the liquid medium does not escape into the environment in an uncontrolled manner, but instead is purposefully discharged into the collecting container. The liquid medium collected in the collecting container can then be disposed of or fed back into the dosing system.

In einem vierten Prozessschritt kann die Evakuiereinheit mit ihrer flüssigkeitsentleerten Verbindungsleitung zwischen der Förderleitung und der Anschlussleitung des flüssigkeitsgefüllten Vorratsbehälters eingebaut werden. In einem fünften Prozessschritt kann der Evakuiervorgang starten, in dem die Medium-Förderstrecke zwischen den noch geschlossenen Sperrventilen der Förderleitung und der Anschlussleitung evakuiert werden. Durch diese Verfahrensführung ist einerseits sichergestellt, dass die in der Medium-Förderstrecke eingetragene Luft vollständig abgesaugt ist und andererseits, dass nicht an einer anderen Stelle der Dosieranlage erneut Luft eingetragen wird.In a fourth process step, the evacuation unit with its fluid-emptied connection line can be installed between the delivery line and the connection line of the fluid-filled storage container. In a fifth process step, the evacuation process can start, in which the medium conveying path between the still closed shut-off valves of the conveying line and the connecting line are evacuated. This procedure ensures, on the one hand, that the air entered in the medium conveying path is completely sucked off and, on the other hand, that air is not entered again at another point in the metering system.

Nach dem Abschluss des Evakuierungsvorgang können die Sperrventile gemeinsam oder einzeln in einer vorgegebenen Reihenfolge geöffnet werden, so dass das flüssige Medium vom Vorratsbehälter in Richtung der Fördereinrichtung gesaugt wird. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Sperrventil zeitlich gesehen als letztes geöffnet, das in Förderrichtung gesehen, stromaufwärts der Fördereinrichtung und stromabwärts der anderen Sperrventil angeordnet ist. Dies hat den technischen Effekt, dass kein flüssiges Medium aus der Fördereinrichtung entgegen der Förderrichtung strömt. In vorteilhafter Weise ist somit gewährleistet, dass keine Luft über die Dosiereinheit, insbesondere den Dosierkopf, in die Dosieranlage einsaugbar ist und stattdessen unter Abbau des Unterdruckes lediglich flüssiges Medium aus dem Vorratsbehälter nachströmt.After the evacuation process has been completed, the shut-off valves can be opened jointly or individually in a predetermined sequence, so that the liquid medium is sucked from the storage container in the direction of the conveying device. In a preferred exemplary embodiment of the method according to the invention, the shut-off valve is the last to be opened, viewed in the conveying direction, which is arranged upstream of the conveying device and downstream of the other shut-off valve. This has the technical effect that no liquid medium flows out of the conveying device against the conveying direction. This advantageously ensures that no air can be sucked into the dosing system via the dosing unit, in particular the dosing head, and instead only liquid medium flows in from the storage container while releasing the negative pressure.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben. Es zeigen:

1 in einer grob schematischen Prinzipdarstellung den funktionellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Dosieranlage;
2 bis 8 Ansichten entsprechend der 1, anhand derer Verfahrensschritte zum Behälterwechsel einer Dosieranlage veranschaulicht sind; und
9 in einer grob schematischen Prinzipdarstellung eine Dosieranlage gemäß dem Stand der Technik.

An exemplary embodiment of the invention is described below with reference to the accompanying figures. Show it:

1 in a roughly schematic representation of the principle of the functional structure of a dosing system according to the invention;
2 until 8th Views according to the 1 , on the basis of which process steps for changing the container of a dosing system are illustrated; and
9 in a roughly schematic representation of the principle of a dosing system according to the prior art.

Für ein einfacheres Verständnis der Erfindung wird zunächst Bezug auf die 9 genommen, in der in einer Prinzipskizze der Aufbau einer Dosieranlage 1 gemäß dem Stand der Technik dargestellt ist. Die Dosieranlage 1 weist eine Dosiereinheit 3 auf, die von einer Fördereinrichtung 5 und einem an die Fördereinrichtung 5 zum Ausbringen einer Flüssigkeit 7 angeschlossenen Dosierkopf 9 gebildet ist. An einer Saugseite 11 der Fördereinrichtung 5 schließt sich eine Förderleitung 13 an. Die Förderleitung 13 ist an einer Kupplungsstelle K1 mit einer mit einem Vorratsbehälter 15 verbundenen Anschlussleitung 17 strömungstechnisch verbunden. Im Vorratsbehälter 15 ist die Flüssigkeit 7 gespeichert, die über die Anschlussleitung 17 aus dem Vorratsbehälter 15 in die Förderleitung 13 geleitet wird. Sowohl in der Förderleitung 13 als auch in der Anschlussleitung 17 ist jeweils ein Sperrventil 19, 21 vorgesehen, die geschlossen werden können, sodass bei einem Behälterwechsel keine Flüssigkeit 7 aus der Förderleitung 13 oder aus der Anschlussleitung 17 ausläuft, zumindest aber ein derartiges Auslaufen hinsichtlich der austretenden Menge an Flüssigkeit 7 begrenzt ist.For a simpler understanding of the invention, reference is first made to FIG 9 taken, in a schematic diagram of the structure of a dosing system 1 is shown according to the prior art. The dosing system 1 has a dosing unit 3 on that from a conveyor 5 and one to the conveyor 5 for dispensing a liquid 7th connected dosing head 9 is formed. On one suction side 11 the conveyor 5 a delivery line closes 13th on. The delivery line 13th is at a coupling point K1 with one with a storage container 15th connected connecting cable 17th fluidically connected. In the storage container 15th is the liquid 7th saved via the connecting cable 17th from the storage container 15th into the delivery line 13th is directed. Both in the delivery line 13th as well as in the connection line 17th is a check valve each 19th , 21 provided that can be closed so that no liquid is used when changing the container 7th from the delivery line 13th or from the connection cable 17th expires, but at least such a leakage in terms of the amount of liquid escaping 7th is limited.

Die Sperrventile 19, 21 sind über eine Medium-Förderstrecke MF voneinander beanstandet. Ist nun bei der Dosieranlage 1 ein Behälterwechsel erforderlich, so werden die Sperrventile 19, 21 geschlossen und die Anschlussleitung 17 samt dem entleerten Vorratsbehälter 15 von der Förderleitung 13 entkoppelt. Die Kupplungsstelle K1 weist zwei Kupplungspartner KP1, KP2 auf, die zum Entkoppeln der Anschlussleitung 17 von der Förderleitung 13 voneinander entkoppelt werden. Der Kupplungspartner KP1 verbleibt nach dem Entkoppeln an der Förderleitung 13 und der Kupplungspartner KP2 verbleibt an der Anschlussleitung 17. Anschließend wird ein baugleicher, flüssigkeitsgefüllter Vorratsbehälter 15 samt Anschlussleitung 17 im Bereich der Kuppelstelle K1 an die Förderleitung 13 gekoppelt. Bei diesem Koppelvorgang kommt es zum einem Lufteintrag in die Medium-Förderstrecke MF, der die Prozesssicherheit beim Ausbringen der Flüssigkeit 7 herabsetzt.The shut-off valves 19th , 21 are via a medium conveyor line MF objected to each other. Is now with the dosing system 1 a change of container is necessary, so the shut-off valves 19th , 21 closed and the connecting cable 17th including the emptied storage container 15th from the delivery line 13th decoupled. The coupling point K1 has two coupling partners KP1 , KP2 on that for decoupling the connecting cable 17th from the delivery line 13th are decoupled from each other. The coupling partner KP1 remains on the delivery line after decoupling 13th and the coupling partner KP2 remains on the connection line 17th . Then an identical, liquid-filled storage container is installed 15th including connecting cable 17th in the area of the coupling point K1 to the delivery line 13th coupled. During this coupling process there is an entry of air into the medium conveying path MF , the process reliability when dispensing the liquid 7th belittles.

Um den Lufteintrag zu beseitigen und ein prozesssicheres Ausbringen der Flüssigkeit 7 zu gewährleisten kann die in der 9 gezeigte Dosieranlage 1 mit einer erfindungsgemäßen Evakuiereinheit 23 nachgerüstet werden, die als eigenständige Baugruppe zwischen der Förderleitung 13 und der Anschlussleitung 15 zwischengeschaltet ist. Die Evakuiereinheit 23 weist eine Verbindungsleitung 25 sowie eine über einen Evakuieranschluss 27 mit der Verbindungsleitung 25 verbundene Unterdruckpumpe 29 auf.In order to eliminate the air entrainment and a process-reliable discharge of the liquid 7th can guarantee the in the 9 shown dosing system 1 with an evacuation unit according to the invention 23 can be retrofitted as an independent assembly between the delivery line 13th and the connecting cable 15th is interposed. The evacuation unit 23 has a connecting line 25th and one via an evacuation connection 27 with the connecting line 25th connected vacuum pump 29 on.

Die Verbindungsleitung 25 weist an ihren beiden Leitungsenden jeweils eine Adapterkontur AK auf. Die der Fördereinrichtung 5 zugewandte Adapterkontur AK ist unter Bildung der Kupplungsstelle K1 lösbar mit dem Kupplungspartner KP1 verbunden. Hingegen ist die dem Vorratsbehälter 15 zugewandte Adapterkontur AK unter Bildung eines Kupplungsstelle K2 lösbar mit dem Kupplungspartner KP2 verbunden. Die Förderleitung 13 ist somit über die Verbindungsleitung 25 strömungstechnisch mit der Anschlussleitung 17 verbunden. Zusätzlich weist die Verbindungsleitung 25 der Evakuiereinheit 23 an ihren beiden Leitungsenden jeweils ein Sperrventil 31, 33 auf. In der Förderrichtung FR betrachtet ist der Evakuieranschluss 27 zwischen den Sperrventilen 19, 21, zwischen den Sperrventilen 31, 33 und zwischen den Adapterkonturen AK angeordnet.The connecting line 25th has an adapter contour at each of its two line ends AK on. That of the funding institution 5 facing adapter contour AK is forming the coupling point K1 detachable with the coupling partner KP1 connected. On the other hand, that is the storage container 15th facing adapter contour AK forming a coupling point K2 detachable with the coupling partner KP2 connected. The delivery line 13th is thus over the connection line 25th in terms of flow with the connection line 17th connected. In addition, the connecting line 25th the evacuation unit 23 a check valve at both ends of the line 31 , 33 on. In the conveying direction FR the evacuation connection is considered 27 between the shut-off valves 19th , 21 , between the shut-off valves 31 , 33 and between the adapter contours AK arranged.

Die Evakuiereinheit 23 ist im Bereich der Medium-Förderstrecke MF mit einem Unterdruck Pu beaufschlagbar, um die in der Medium-Förderstrecke MF eingetragene Luft abzusaugen. Dieses Absaugen wird nachfolgend anhand eines Verfahrens mit den in den 2 bis 8 dargestellten Verfahrensschritten erläutert.The evacuation unit 23 is in the area of the medium conveyor line MF with a negative pressure Pooh can be acted upon, around the in the medium conveying line MF suck in registered air. This suction is carried out below using a method with the in the 2 until 8th illustrated process steps explained.

Ist im Vorratsbehälter 15 keine Flüssigkeit 7 mehr vorhanden und der Vorratsbehälter 15 leer, so wird ein Behälterwechsel durchgeführt, bei dem der entleerte Vorratsbehälter 15 durch einen baugleichen, flüssigkeitsbefüllten Vorratsbehälter 15 ausgetauscht wird. Zu diesem Zweck werden, wie in der 2 dargestellt, in einem ersten Prozessschritt die Sperrventile 19, 21, 31 und 33 geschlossen. Anschließend wird in einem zweiten Prozessschritt die Verbindungsleitung 25 sowohl von der Förderleitung 13 als auch von der Anschlussleitung 15 mit einer Entkoppelbewegung EK entkoppelt. Im Bereich der Kupplungsstellen K1 und K2 kann Flüssigkeit 7 in geringen Mengen austreten, die in einem eigens dafür vorgesehenen Auffangbehälter 35 aufgefangen wird.Is in the storage container 15th no liquid 7th more available and the storage container 15th empty, a container change is carried out in which the emptied storage container 15th through an identical, liquid-filled storage container 15th is exchanged. To this end, as in the 2 shown, the shut-off valves in a first process step 19th , 21 , 31 and 33 closed. Then, in a second process step, the connecting line is made 25th both from the delivery line 13th as well as from the connection cable 15th with a decoupling movement EK decoupled. In the area of the coupling points K1 and K2 can liquid 7th leak in small quantities, which are in a specially provided collecting container 35 is caught.

In einem dritten Prozessschritt, wie in 3 dargestellt, werden die beiden Sperrventile 31, 33 an der Verbindungsleitung 25 geöffnet, sodass die zwischen den Sperrventilen 31, 33 befindliche Flüssigkeit 7 ausläuft und ebenfalls in dem Auffangbehälter 35 gesammelt wird.In a third process step, as in 3 the two shut-off valves are shown 31 , 33 on the connection line 25th opened so that between the shut-off valves 31 , 33 liquid present 7th runs out and also in the collecting container 35 is collected.

In der 4 ist ein vierter Prozessschritt dargestellt, bei dem die flüssigkeitsentleerte Verbindungsleitung 25 im Bereich der Kupplungsstelle K1 und K2 mit der Förderleitung 13 und mit der Anschlussleitung 17 des flüssigkeitsbefüllten Vorratsbehälters 15 mit einer Verbindungsbewegung VB verbunden wird, sodass eine strömungstechnische Verbindung zwischen der Förderleitung 13 über die Verbindungsleitung 25 zur Anschlussleitung 17 besteht.In the 4th a fourth process step is shown, in which the drained connection line 25th in the area of the coupling point K1 and K2 with the delivery line 13th and with the connecting cable 17th of the liquid-filled storage container 15th with a connecting movement VB is connected, so that a fluidic connection between the delivery line 13th via the connection line 25th to the connection line 17th consists.

In der 5 ist ein fünfter Prozessschritt veranschaulicht, der den Evakuiervorgang betrifft. Im Evakuiervorgang wird die Medium-Förderstrecke MF zwischen den noch geschlossenen Sperrventilen 31, 33 evakuiert. Nach dem Evakuiervorgang ist die Medium-Förderstrecke MF mit einem Unterdruck Pu beaufschlagt.In the 5 a fifth process step is illustrated, which relates to the evacuation process. In the evacuation process, the medium conveyor line is MF between the shut-off valves that are still closed 31 , 33 evacuated. The medium conveyor line is after the evacuation process MF with a negative pressure Pooh applied.

Anschließend wird der Evakuiervorgang beendet und es werden die Sperrventile 31, 33, wie dies in der 6 dargestellt ist, geöffnet. Durch das Öffnen der Sperrventile 31, 33 erstreckt sich der mit dem Unterdruck Pu evakuierte Bereich nun zwischen den Sperrventilen 19, 21.The evacuation process is then ended and the shut-off valves are activated 31 , 33 like this in the 6th is shown open. By opening the shut-off valves 31 , 33 that extends with the negative pressure Pooh evacuated area now between the shut-off valves 19th , 21 .

In einem weiteren Schritt wird anschließend das Sperrventil 21 geöffnet, sodass die Flüssigkeit 7 unter Abbau des Unterdruckes Pu aus dem Vorratsbehälter 15 sowie der Anschlussleitung 17 in die Medium-Förderstrecke MF und in Förderrichtung FR gesehen stromabwärts bis zum Sperrventil 19 einsaugbar ist. Im Ergebnis ist nun der zuvor mit dem Unterdruck Pu beaufschlagte Bereich vollständig mit der Flüssigkeit 7 gefüllt, sodass sich zwischen dem Vorratsbehälter 15 und der Fördereinrichtung 5 keine Luft mehr befinden.In a further step, the shut-off valve is then opened 21 opened so the liquid 7th while releasing the negative pressure Pooh from the storage container 15th as well as the connecting cable 17th in the medium conveyor line MF and in the conveying direction FR seen downstream up to the shut-off valve 19th is suckable. The result is now the one with the negative pressure before Pooh exposed area completely with the liquid 7th filled so that between the storage container 15th and the conveyor 5 there is no more air.

In der 8 ist ein weiterer Prozessschritt dargestellt, bei dem die Dosieranlage 1 nach dem Behälterwechsel wieder in Betrieb genommen wird. In diesem Prozessschritt wird zusätzlich zu den Sperrventilen 21, 31 und 33 auch das Sperrventil 19 geöffnet (siehe den Pfeil, der eine Öffnungsbewegung ÖB andeutet), sodass bei Inbetriebnahme der Fördereinrichtung 5 Flüssigkeit 7 aus dem Vorratsbehälter 15 zum Dosierkopf 9 förderbar und über diesen dosierbar ist.In the 8th a further process step is shown in which the dosing system 1 is put back into operation after the container has been changed. In this process step, in addition to the shut-off valves 21 , 31 and 33 also the check valve 19th opened (see the arrow indicating an opening movement ÖB indicates), so that when the conveyor system is put into operation 5 liquid 7th from the storage container 15th to the dosing head 9 can be funded and can be dosed via this.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: DosieranlageDosing system
33: DosiereinheitDosing unit
55: FördereinrichtungConveyor
77th: Flüssigkeitliquid
99: DosierkopfDosing head
1111: SaugseiteSuction side
1313th: FörderleitungDelivery line
1515th: VorratsbehälterStorage container
1717th: AnschlussleitungConnecting cable
1919th: SperrventilCheck valve
2121st: SperrventilCheck valve
2323: EvakuiereinheitEvacuation unit
2525th: VerbindungsleitungConnecting line
2727: EvakuieranschlussEvacuation connection
2929: UnterdruckpumpeVacuum pump
3131: SperrventilCheck valve
3333: SperrventilCheck valve
3535: AuffangbehälterCollecting container
AKAK: AdapterkonturAdapter contour
EKEK: EntkoppelbewegungDecoupling movement
FRFR: FörderrichtungConveying direction
K1, K2K1, K2: KupplungsstelleCoupling point
KP1, KP2KP1, KP2: KupplungspartnerCoupling partner
MFMF: Medium-FörderstreckeMedium conveyor line
ÖBÖB: ÖffnungsbewegungOpening movement
PuPooh: Unterdrucknegative pressure
VBVB: VerbindungsbewegungLink movement

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 1765722 B1 [0005]
US 2011/0277875 A1 [0005]
EP 1840373 B1 [0005]

Claims

Dosing system for dispensing a liquid medium, with a dosing unit (3) which is connected via a conveying line (13) to a storage container (15) for the liquid medium (7) which has a connection line () which is connected to at least one detachable coupling point (K1, K2) can be coupled to or decoupled from the delivery line (13), both the delivery line (13) and the connection line (17) having a shut-off valve (19, 21) which are separated from each other via a medium delivery line (MF) are spaced apart, and in particular for a container change the shut-off valves (19, 21) can be closed and the coupling point (K1, K2) can be decoupled, so that at the decoupled coupling point (K1, K2) an entry of air into the medium conveying path (MF) takes place, characterized in that the dosing system (1) has an evacuation unit (23) to eliminate the air entry into the medium conveying path (MF), and that by means of the evacuation unit (23), in particular at again coupled coupling point (K1, K2), in an evacuation process the air introduced into the medium conveying path (MF) can be extracted.

Dosing system according to Claim 1 , characterized in that after the evacuation process and with the shut-off valves (19, 21) still closed, the medium-conveying path (MF) is subjected to negative pressure, and that by opening at least one of the shut-off valves (19, 21) liquid medium (7) from the dosing unit ( 3) and / or from the storage container (15) into the medium conveying path (MF), so that the medium conveying path (MF) can be filled with liquid medium (7).

Dosing system according to Claim 1 or 2 , characterized in that at the coupling point (K1, K2) a coupling partner (KP1) assigned to the delivery line (13) can be detachably coupled directly or indirectly to a coupling partner (KP2) assigned to the connecting line (17).

Dosing system according to Claim 3 , characterized in that the evacuation unit (23) is a component that can be provided separately from the metering system (1), in particular a retrofit unit, which can be installed between the delivery line (13) and the connection line (17).

Dosing system according to one of the preceding claims, characterized in that the evacuation unit (23) has a connection line (25) which fluidically connects the delivery line (13) to the connection line (17).

Dosing system according to Claim 5 , characterized in that the connecting line (25) of the evacuation unit (23) has an adapter contour (AK) at both ends of the line, and that the adapter contours (AK) of the connecting line (25) can be detached from the Coupling partner (KP1) of the delivery line (13) and to the coupling partner (KP2) of the connecting line (17) can be coupled.

Dosing system according to Claim 5 or 6th , characterized in that the evacuation unit (23) has a vacuum source, in particular a vacuum pump (29) or a vacuum suction nozzle, which is connected to an evacuation connection (27) of the connecting line (25).

Dosing system according to Claim 7 , characterized in that the evacuation connection (27), viewed in the conveying direction (13), is arranged between the shut-off valves (19, 21) and / or between the adapter contours (AK) of the connecting line (25).

Dosing system according to one of the Claims 5 until 8th , characterized in that the connecting line (25) of the evacuation unit (23) has a shut-off valve (31, 33) at each of its two line ends, and that the shut-off valves (31, 33) of the evacuation unit (23) can be closed in order to prevent liquid medium (7) from leaking out of the evacuation unit (23) during dismantling.

Method for changing containers in a dosing system according to one of the preceding claims, in which the storage container (15) is exchanged in the empty state by a structurally identical, liquid-filled storage container (15).

Procedure according to Claim 10 , characterized in that in a first process step the shut-off valves (19, 21, 31, 33) of the delivery line (13), the connecting line (17) and the connecting line (25) of the evacuation unit (23) are closed, in a second process step the Connecting line (25) is decoupled from the delivery line (13) and from the container-side connection line (17) and the emptied storage container (15) is exchanged with the filled storage container (15), in a third process step the shut-off valves (31, 33) of The connecting line (25) decoupled from the dosing system (1) can be opened so that the liquid medium (7) located therein runs out and is in particular collected in a collecting container (35), in a fourth process step the evacuation unit (23) with its liquid-emptied connecting line (25) ) between the Delivery line (13) and the connection line (17) of the liquid-filled storage container (15) is installed, and in a fifth process step the evacuation process starts, in which the medium delivery path (MF) between the still closed shut-off valves (19, 21) of the delivery line ( 13) and the connection line (17) is evacuated.

Evacuation unit for a dosing system according to one of the Claims 1 until 9 .