DE1743024U

DE1743024U - DOSING DEVICE FOR PRESSURIZED LIQUIDS OR GASES.

Info

Publication number: DE1743024U
Application number: DE1955L0013369
Authority: DE
Original assignee: Leybold Hochvakuum Anlagen GmbH
Current assignee: Leybold Hochvakuum Anlagen GmbH
Priority date: 1955-05-14
Filing date: 1955-05-14
Publication date: 1957-04-11

Description

Dosiervorrichtung für unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Gase ------------------------------------------------ Die Neuerung bezieht sich auf eine Dosiervorrichtung für unter Druck stehende Flüssigkeiten oder Gase.Dosing device for liquids or gases under pressure ------------------------------------------------ The innovation relates to a metering device for pressurized liquids or gases.

Derartige Vorrichtungen werden insbesondere zum Abfüllen von Flüssigkeiten oder Gasen in solche Maschinen verwendet, bei denen die genaue Dosierung der Abfüllung ein wichtiger Faktor für das Funktionieren der Maschine ist. Wenn solche Maschinen in großen Mengen hergestellt werden, ist eine einfache Vorrichtung für die genaue Dosierung des Füllmediums von größter Wichtigkeit.Such devices are used in particular for filling liquids or gases used in such machines, in which the exact dosage of the filling is an important factor for the functioning of the machine. If such machines Manufactured in large quantities is a simple device for accurate Dosing of the filling medium is of the utmost importance.

Dieser ist z. B. beim Abfüllen des Kältemittels und des Öles in Kältemaschinen der Fall.This is z. B. when filling the refrigerant and the oil in refrigeration machines the case.

Für den beschriebenen Zweck wurden bisher z. B. Meßgläser verwendet, die mit dem Medium gefüllt werden und aus denen das Medium im freien Fall bzw. infolge hohen Dampfdruckes mit Überdruck in die Maschine gelangt. Dabei ist jedoch, wenn die Füllung genau sein soll, eine konstante Temperatur erforderlich. Um die Fülltoleranzen zu verkleinern, hat man derartige Einrichtungen mit Schwimmern ausgerüstet. Ovalradzähler, wie man sie z. B. bei Benzinzapfstellen mit Erfolg benutzt, sind für kleinere Volumina, wie sie z. B. bei Kältemaschinen infrage kommen, zu ungenau. Becher-oder Schöpfwerke sind zwar genau, können aber nur im drucklosen Betrieb verwendet werden.For the purpose described, for. B. measuring glasses used, which are filled with the medium and from which the medium in free fall or as a result high steam pressure enters the machine with overpressure. It is, however, if if the filling should be accurate, a constant temperature is required. About the fill tolerances To reduce the size, such facilities have been equipped with floats. Oval gear meter, how to B. used with success at petrol pumps, are for smaller volumes, how they z. B. in the case of refrigeration machines, too imprecise. Bucket or pumping stations are accurate, but can only be used in pressureless operation.

Die höchste Genauigkeit wurde bisher beim Dosieren mit Kolben erreicht, die genau passend in Zylindern laufen (siehe z. B.The highest accuracy has so far been achieved when dosing with pistons, which run precisely in cylinders (see e.g.

Kolbenpumpen). Diese Einrichtungen haben den Vorteil, daß der Kolbenhub verstellbar ist und so die Dosierung durch Einstellung des Hubes verändert werden kann.Piston pumps). These devices have the advantage that the piston stroke is adjustable and so the dosage through Adjustment of the stroke can be changed.

Jedoch erfordern derartige Vorrichtungen einen erheblichen technischen Aufwand. Sie haben außerdem den Nachteil, daß sie in Bezug auf die Genauigkeit der Dosierung, auf die es hier allein ankommt, unzuverlässig sind infolge unkontrollierbarer Undichtigkeiten am Kolben, an den Stopfbüchsen der Kolbenstange und an den Profilen. Es kann deshalb mit diesen Einrichtungen nicht die gewünschte Genauigkeit bei der Dosierung erreicht werden.However, such devices require a considerable technical Expenditure. They also have the disadvantage that in terms of the accuracy of the Dosages, which are all that matter here, are unreliable as a result of uncontrollable ones Leakage on the piston, on the stuffing boxes of the piston rod and on the profiles. It can therefore not achieve the desired accuracy with these devices Dosage can be achieved.

Aufgabe der Neuerung war es, eine Dosiervorrichtung-insbesondere für die Dosierung kleiner Volumina-zu schaffen, die den für den Betrieb notwendigen Grad der Genauigkeit erreichen läßt, und die die Nachteile der beschriebenen bekannten Vorrichtungen nicht aufweist.The task of the innovation was to provide a metering device-especially for the dosing of small volumes-to create that which is necessary for the operation Can achieve degree of accuracy, and the disadvantages of the known known Devices does not have.

Die Neuerung geht von einer Vorrichtung aus, bei der die Dosierung durch einen im Zylinder arbeitenden Kolben erfolgt.The innovation is based on a device in which the dosage is carried out by a piston working in the cylinder.

Die Neuerung besteht darin, daß das in den Zylinder unter Druck einströmende Medium die eine Seite eines in diesem Zylinder frei fliegend angeordneten, doppelt wirkenden Kolbens beaufschlagt und dadurch das auf der anderen Seite des Kolbens dosierte Medium in den Verbraucher fördert und daß der Kolben am Ende jedes Hubes einen Anschlag betätigt, durch den die Strömungsrichtung des Mediums umgesteuert wird.The innovation is that the pressure flowing into the cylinder Medium one side of a floating freely arranged in this cylinder, double acting piston acted upon and thereby on the other side of the piston promotes metered medium into the consumer and that the piston at the end of each stroke a stop is actuated by which the direction of flow of the medium is reversed will.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Neuerung dargestellt.In the drawing, an embodiment of the innovation is shown.

Fig. 1 zeigt einen Schnitt durch die Dosiervorrichtung gemäß der Neuerung ; Fig. 2 bis 7 zeigen den Abfüllvorgang in seinen einzelnen Takten, und zwar für die Abfüllung von Kühlmittel und Öl in Kältemaschinen.Fig. 1 shows a section through the metering device according to the innovation ; Fig. 2 to 7 show the filling process in its individual cycles, namely for the filling of coolant and oil in chillers.

Das unter Druck stehende Medium tritt durch die Leitung 3 in den Zylinder 1 ein. Dadurch wird der frei fliegende Kolben 2 von links nach rechts bewegt und schiebt das rechts von ihm im Zylinder befindliche dosierte Medium durch die Leitung 4 aus, und zwar solange, bis der Kolben 2 den Anschlag 5 erreicht hat. Der durch den Kolben 2 betätigte Anschlag 5 bewegt gegen die Feder 6 den Kontaktbolzen 7 für den Kontakt 8, bis dieser den Kontakt 9 berührt. Dadurch wird ein in Fig. 1 nicht gezeichnetes elektromagnetisches Absperrventil geschlossen, das in der Leitung zum Verbraucher angeordnet ist, und der Abfüllvorgang hört auf. Wenn das Absperrventil schließt, ist auf der linken Seite des Kolbens eine neue dosierte Füllmenge durch die Leitung 3 eingeströmt. Während also ein Abfüllvorgang beendet wird, wird gleichzeitig ein Dosiervorgang auf der anderen Seite des Kolbens durchgeführt. Nach Schließen des Absperrventils wird ein in Fig. 1 nicht dargestelltes Umschaltventil betätigt, durch das die Leitungen 3 und 4 vertauscht werden. Wenn das Absperrventil wieder geöffnet hat, strömt das Medium jetzt unter Druck in die Leitung 4 ein, schiebt den Kolben 2 nach links und drückt dabei gleichzeitig die auf der linken Seite dosierte Menge durch die Leitung 3 zum Verbraucher. Jetzt wird der Dosiervorgang auf der rechten Seite des Kolbens durchgeführt.The pressurized medium enters the cylinder through line 3 1 a. This creates the free-flying piston 2 from left to to the right moves and pushes the dosed medium in the cylinder to the right through the line 4 until the piston 2 reaches the stop 5 Has. The stop 5 actuated by the piston 2 moves the contact pin against the spring 6 7 for contact 8 until it touches contact 9. As a result, an in Fig. 1 closed electromagnetic shut-off valve, not shown, in the line is arranged to the consumer, and the filling process stops. When the shut-off valve closes, a new metered filling quantity is through on the left side of the piston the line 3 flowed in. So while a filling process is being ended, it will be at the same time a dosing process is carried out on the other side of the piston. After closing of the shut-off valve, a switching valve not shown in FIG. 1 is actuated, by which the lines 3 and 4 are swapped. When the shut-off valve again has opened, the medium now flows under pressure into the line 4, pushes the piston 2 to the left and at the same time presses the metered on the left side Quantity through line 3 to the consumer. The dosing process is now started on the carried out on the right side of the piston.

Ein Kolbenhub entspricht also stets der zu benötigenden Menge des Mediums. Gemäß der Neuerung kann der Anschlag 5 über eine Überwurfmutter 10 in seiner Längsrichtung verstellt werden. Dadurch besteht die Möglichkeit, den Hub des Kolbens einzustellen und die Dosierung zu ändern.One piston stroke therefore always corresponds to the amount of the required Medium. According to the innovation, the stop 5 can have a union nut 10 in its Can be adjusted lengthways. This gives the opportunity to increase the stroke of the piston set and change the dosage.

Durch die Dosiervorrichtung gemäß der Neuerung wird eine sehr genaue Dosierung erreicht, da der Druck des Mediums auf der beaufschlagten Seite des Kolbens stets annähernd gleich ist. Der Kolben bildet gleichsam nur eine Trennwand zwischen den beiden Volumina. Denn er wird nur mit dem Medium mitgeschleppt und braucht keine Arbeit zu leisten.The metering device according to the innovation makes a very precise one Dosing is achieved because the pressure of the medium is on the loaded side of the piston is always approximately the same. The piston forms, as it were, only a partition between the two volumes. Because it is only dragged along with the medium and does not need any To do work.

Er dient außer als Trennwand nur zur Betätigung des Anschlags, durch den das Medium gesteuert wird. Bei der Vorrichtung gemäß der Neuerung ist keine Stopfbüchse vorhanden. Das Volumen ist beim Hub nach rechts und beim Hub nach links stets gleich, da der Kolben keine Kolbenstange besitzt. Es besteht kein Schlupf zwischen Kolben und Zylinderwand, da der Kolben nicht die Aufgabe hat, gegen das Medium abzudichten.Apart from serving as a partition, it only serves to actuate the stop, through that the medium is controlled. In the device according to the innovation is none Stuffing box available. The volume is on the stroke to the right and on the stroke after Left always the same, as the piston does not have a piston rod. There is no slip between the piston and the cylinder wall, as the piston does not have the task of opposing the To seal medium.

Das Abdichten geschieht nach der Dosierung eines jeden Mediums durch das Absperrventil, das durch den vom Kolben betätigten Kontakt gesteuert wird. Es ist kein Antrieb für die Vorrichtung notwendig. Das Füllmittel muß lediglich durch Druck in den Zylinder gefördert werden. Wenn das Medium, wie z. B. bei Kältemaschinen, in Flaschen unter Druck angeliefert wird, kann dieser Druck gleich ausgenutzt werden, um die Beaufschlagung des Kolbens durch das Medium durchzuführen. Es wird dann keinerlei Kraft zum Einfüllen benötigt.Sealing is done after each medium has been dispensed the shut-off valve controlled by the contact operated by the piston. It no drive is required for the device. The filler just has to go through Pressure to be conveyed into the cylinder. When the medium, such as B. in chillers, is delivered in bottles under pressure, this pressure can be used immediately, in order to carry out the action of the piston by the medium. Then there will be no Force required for filling.

Zur Steuerung des Mediums am Ende eines jeden Kolbenhubes können auch mechanische oder optische Einrichtungen benutzt werden, die jeweils durch den Kolben betätigt werden und den Impuls für das Umschaltventil zur Umkehrung der Strömungsrichtung für das Medium geben.To control the medium at the end of each piston stroke can also mechanical or optical devices are used, each by the piston are actuated and the pulse for the switching valve to reverse the direction of flow give for the medium.

Bei Maschinen, bei denen das An-und Abnehmen von der Abfüllanlage zeitraubend ist, werden zweckmäßig mehrere Dosiervorrichtungen hintereinander geschaltet. Zum Beispiel kann die einfüllung von Öl-und Kältemittel bei Kältemaschinen durch zwei Anschlüsse geschehen, die jeder mit einer Dosiervorrichtung versehen sind.For machines that require putting on and taking off from the filling system is time consuming, several metering devices are expediently connected in series. For example, the filling of oil and refrigerant in refrigeration machines can be carried out two connections are made, each of which is provided with a metering device.

Ebenso kann von der Dosiervorrichtung im Hingang des Kolbens die erste Maschine abgefüllt werden und im Rückgang die zweite. Während der Zeit, in der die erste Maschine abgefüllt wird, wird dann die zweite angeschlossen. Zur Kontrolle, welche Maschine abgefüllt wird, sind an jedem Anschluß dann Kontrollampen anzuordnen, die während des Abfüllens aufleuchten und solange brennen, bis der nächste Abfüllvorgang eingeleitet ist.Likewise, the first of the dosing device in the outlet of the piston Machine to be bottled and in the fall the second. During the time the The first machine is filled, the second is then connected. For control, which machine is filled, then control lamps are to be arranged at each connection, which light up during filling and burn until the next filling process is initiated.

In den Figuren 2 bis 7 ist ein Beispiel für den Ablauf des Abfüllvorganges in seinen einzelnen Takten für eine Kältemaschine aufgezeichnet.In Figures 2 to 7 is an example of the course of the filling process in its individual measures for one Chiller recorded.

In den Figuren ist b die Dosiervorrichtung für das Öl und c die Dosiervorrichtung für das Kältemittel. Das Medium strömt in Fig. 2 von dem Fülltank oder der Füllflasche in Pfeilrichtung über das Vierwegeventil 11, links vom Kolben 2 in den Zylinder 1, drückt dadurch den Kolben 2 nach rechts und schiebt gleichzeitig das Medium aus dem Zylinder in die Leitung 4 aus. Das Medium strömt durch das Vierwegeventil 11 über das Absperrventil 12, das geöffnet ist in die Kältemaschine a. Wenn der Kolben 2 am Anschlag 5 angekommen ist, wird dieser nach rechts bewegt, schließt dadurch den hier nicht gezeichneten Kontakt 8/9. Dadurch wird das Magnetventil 12 geschlossen.In the figures, b is the metering device for the oil and c is the metering device for the refrigerant. The medium flows in Fig. 2 from the filling tank or the filling bottle in the direction of the arrow via the four-way valve 11, to the left of the piston 2 in the cylinder 1, thereby pushing piston 2 to the right and pushing out the medium at the same time the cylinder into line 4. The medium flows through the four-way valve 11 via the shut-off valve 12, which is open in the refrigeration machine a. When the piston 2 has arrived at the stop 5, this is moved to the right, thereby closing contact 8/9, not shown here. This closes the solenoid valve 12.

Der Abfüllvorgang hört auf. Linksseitig vom Kolben 2 hat inzwischen ein neuer Dosiervorgang stattgefunden.The filling process stops. The left side of piston 2 has meanwhile a new dosing process has taken place.

Nach Schließen des Magnetventils 12 erhält das Vierwegeventil 11, das hier ebenfalls als magnetisch gesteuertes Ventil angenommen ist, Strom. Die Ventilteller sitzen jetzt nach der anderen Richtung auf. Darauf wird das Magnetventil 12 wieder geöffnet und es kann nun ein neuer Dosiervorgang eingeleitet werden.After closing the solenoid valve 12, the four-way valve 11 receives which is also assumed here as a magnetically controlled valve, electricity. the The valve plates are now seated in the other direction. Then the solenoid valve 12 is opened again and a new dosing process can now be initiated.

Der Kolben 2'der Dosiervorrichtung c befand sich während sich der Kolben 2 nach rechts bis zum Anschlag 5 bewegte, in Ruhestellung. Der Kontakt 8'/9'des Magnetventils 12' war geschlossen.The piston 2 'of the metering device c was during the Piston 2 moved to the right as far as the stop 5, in the rest position. The contact 8 '/ 9'des Solenoid valve 12 'was closed.

In Fig. 3 ist der Kolben 2, wie vorher beschrieben, an dem rechten Anschlag 5 angelangt, hat das Absperrventil 12 geschlossen und anschließend das Vierwegeventil 11 umgeschaltet. Kurz nachdem das Ventil 12 geschlossen hat, hat das Ventil 12', das dem Kolben c zugeordnet ist, ge- öffnet. Der Kolben 2'befindet sich jetzt auf dem Weg nach rechts, das Ventil 11'ist unter Strom, der Magnet ist angezogen, und die Flüssigkeit aus dem Zylinder läuft ab.In Fig. 3, the piston 2, as previously described, has reached the right stop 5, has closed the shut-off valve 12 and then switched the four-way valve 11. Shortly after the valve 12 has closed, the valve 12 ', which is assigned to the piston c, has opened opens. The piston 2 'is now on the way to the right, the valve 11 'is energized, the magnet is attracted and the liquid drains from the cylinder.

In Fig. 4 steht der Kolben 2 in Ruhe. Der Kolben 2 ! ist auch rechts angelangt und hat über seinen Anschlag 5'den elektrischen Kontakt 8'/9'betätigt. Das Ventil 12'hat geschlossen und das Vierwegeventil 11'ist umgeschaltet.In Fig. 4, the piston 2 is at rest. The piston 2! is even arrived on the right and has actuated the electrical contact 8 '/ 9' via its stop 5 '. The valve 12 'has closed and the four-way valve 11' has been switched over.

Die Kältemaschine ist abgefüllt und kann abgenommen werden.The refrigeration machine is filled and can be removed.

Die Figuren 5,6 und 7 zeigen die Füllung einer weiteren Maschine, und zwar durch den Rückgang der beiden Kolben 2 und 2'in den beiden Dosiervorrichtungen b und c. Der Kolben 2 ist in Fig. 5 auf dem Weg nach links, das Magnetventil 12 ist geöffnet und das Vierwegeventil 11 noch stromlos. Die Dosiervorrichtung c ist noch in Ruhe.Figures 5, 6 and 7 show the filling of another machine, namely by the decline of the two pistons 2 and 2 'in the two metering devices b and c. The piston 2 is on the way to the left in FIG. 5, the solenoid valve 12 is open and the four-way valve 11 is still de-energized. The metering device c is still in peace.

In Fig. 6 hat der Kolben 2 den Anschlag erreicht und den Kontakt 5 betätigt. Das Ventil 12 ist geschlossen und das Ventil 11 hat ebenfalls umgeschaltet. Der Kolben 2'ist auf dem Wege nach links, da das Ventil 12'geöffnet hat.In FIG. 6, the piston 2 has reached the stop and the contact 5 actuated. The valve 12 is closed and the valve 11 has also switched. The piston 2 'is on the way to the left, since the valve 12' has opened.

Das Vierwegeventil 11'ist noch stromlos.The four-way valve 11 'is still de-energized.

In Fig. 7 ist der gleiche Zustand wie nach Fig. 2 wieder erreicht. Nur ist das Ventil 12 geschlossen. Wenn dieses Ventil geöffnet wird, löst es den dritten Abfüllvorgang aus.In FIG. 7, the same state as in FIG. 2 is reached again. Only the valve 12 is closed. When this valve is opened, it releases the third filling process.

Claims

S c hat z ann spr u c he -----------------------------

1) Dosing device for pressurized liquids and gases, characterized in that in a cylinder the pressurized medium is applied to one side of a double-acting piston that is free-floating in this cylinder and thereby the medium dosed on the other side of the piston in promotes the consumer and that the piston actuates a stop at the end of each stroke, by means of which the direction of flow of the medium is reversed.

2) Dosing device according to claim 1, characterized in that a switching valve between the container for the medium and the cylinder and between Switching valve and consumer a shut-off valve is provided.

3) Dosing device according to claims 1 and 2, characterized in that that the piston at the end of each stroke via mechanical, electromagnetic or optical devices give the impulse for the shut-off valve and the switching valve.

4) Dosing device according to claims 1 to 3, characterized in that that one of the stops for controlling the medium is adjustable in its longitudinal direction and thereby the stroke of the piston and with it the dosage can be changed.

5) Dosing device according to claims 1 to 4, characterized in that that two or more metering devices are connected in series so that they work alternately.

6) Dosing device according to claims 1 to 5, characterized in that that two consumers are connected to the metering device so that when going out the flask the filling of the one and when the piston retracts the filling of the other is carried out.