DE2200157B1 - Verfahren und vorrichtung zum automatischen dosieren von vorgegebenen fluessigkeitsmengen - Google Patents

Description

• Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung des vorangehend beschriebenen Verfahrens, die in der Weise ausgebildet ist, daß der geschlossen ausgebildete Behälter mit einem Vorratsbehälter mit einer Zuführleitung für den kontinuierlichen Zufluß der zu dosierenden Flüssigkeit in den Vorratsbehälter über eine Verbindungsleitung verbunden ist, in die ein Ventil eingeschaltet ist, das über eine Verbindungsleitung mit der Steuereinrich-
• tung verbunden ist, und an die zwischen dem Ventil und dem geschlossenen Behälter die Luftleitung angeschlossen ist, deren freies Ende ein Entlüftungsventil aufweist und die mit einem Leitungsabschnitt zwischen der Verbindungsleitung und der die Membran tragende Abzweigleitung versehen ist, der etwa U-förmig und mindestens bis oberhalb des Ventils verlängert ausgebildet ist.
• Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann die den Vorratsbehälter mit dem geschlossen ausgebildeten Behälter verbindende Leitung direkt mit der Zuführungsleitung verbunden sein, über die kontinuierlich die zu dosierende Flüssigkeit zugeführt wird.
• In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen dargestellt.
• Die erfindungsgemäß ausgebildete Dosiervorrichtung besteht aus einem die zu dosierende Flüssigkeit F aufnehmenden allseitig geschlossenen Behälter 10 mit einem vorzugsweise bodenseitig angeordneten Ablaßstutzen 11, der ein Auslaßventil 12 trägt. Der luftgefüllte Raum oberhalb der Flüssigkeit F in dem Behälter 10 ist mit L bezeichnet.
• Der Behälter 10 weist eine Luftleitung 13 auf, die in den oberen Luftraum des Behälters 10 mündet und deren freies Ende 13 a eine Entlüftungsschraube 64 trägt. Das Auslaßventil 12 ist als elektromagnetisches Steuerventil ausgebildet. In die Luftleitung 13 ist eine Abzweigleitung 15 eingeschaltet, deren freies Ende 15 a eine Trägerplatte 16 aufweist, an deren dem freien Ende 15 a der Abzweigleitung 15 abgekehrten Seite eine Membran 17, 30 derart angeordnet ist, daß diese auf Grund ihres Eigengewichtes durchhängt und einen von der Innenwandung der Membran 17, 30 und der Trägerplatte 16 geschlossenen Raum 18 bildet, der über eine in der Zeichnung nicht dargestellte Öffnung in der Trägerplatte 16 mit der Abzweigleitung 15 und somit mit der Luftleitung 13 in Verbindung steht. Die Membran 17, 30 besteht aus luftundurchlässiger dünner Folie. Im Bereich der Membran 17, 30 ist eine Lichtschranke 19 angeordnet, die über Leitungen 21, 22 mit einer Steuereinrichtung 20 verbunden ist und mit einem Betätigungsschalter 23 in Wirkverbindung steht. Darüber hinaus ist die Steuereinrichtung 20 über eine Verbindungsleitung 24 mit dem Auslaßventil 12 verbunden.
• Dem Behälter 10 ist ein weiterer Vorratsbehälter 60 für die zu dosierende Flüssigkeit vorgeschaltet, der über eine Verbindungsleitung 62 mit dem Behälter 10 verbunden ist. Die Luftleitung 13 ist an diese Verbindungsleitung 62 angeschlossen. Zwischen dem Boden des Behälters 60 und der Verbindungsstelle der Luftleitung 13 mit der Verbindungsleitung 62 ist ein Ventil 63 angeordnet, das über eine Verbindungsleitung 25 mit der Steuereinrichtung 20 verbunden ist. Die Zuführung der zu dosierenden Flüssigkeit in den Behälter 60 erfolgt über eine Zuführungsleitung 61.
• Ferner weist die Luftleitung 13 in dem zwischen der Abzweigleitung 15 und der Verbindungsleitung 62 liegenden Abschnitt einen U-förmig ausgebildeten Abschnitt 13 b auf, dessen waagerechter Abschnitt höher als der Zufluß liegt, damit auch beim Öffnen der Entlüftungsschraube keine Rückstände in der Luftleitung verbleiben.
• Die Arbeitsweise der erfindungsgemäß ausgebilde- ten Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen ist wie folgt: Dem Behälter 10 wird über den Vorratsbehälter 60 oder direkt über die Zuführungsleitung 61, die dann mit der Verbindungsleitung 62 verbunden ist, die zu dosierende Flüssigkeit zugeführt. Nach dem Füllen des Behälters 10 wird dieser geschlossen, und zwar durch Betätigung des Ventils 63 und mit der Luftleitung 13 verbunden.
• Der Flüssigkeitsspiegel der FlüssigkeitF in dem Behälter 10 kann irgendeine beliebige Höhe aufweisen.
• Mittels der Entlüftungsschraube wird der Luftdruck in dem Behälter 10 und in der Luftleitung 13 dem Luftdruck der Umgebung angepaßt. Danach wird die Entlüftungsschraube 64 geschlossen. Die Membran 17, 30 hängt durch ihr Eigengewicht entspannt in einem Bogen nach unten, wie dies aus der Zeichnung ersichtlich ist. Die Lichtschranke 19 wird durch die Membran 17, 30 unterbrochen. Gleichzeitig ist das Auslaßventil 12 geschlossen: Die Flüssigkeit kann aus dem Behälter 10 nicht heraustreten. Wird der Schalter 23 betätigt, so löst die Steuereinrichtung 20 die Ausgabeeinrichtung aus, indem die Lichtschranke 19 eingeschaltet wird. Die FlüssigkeitF tritt somit aus dem Ablaufstutzen 11 heraus.
• Durch das Austreten von FlüssigkeitF aus dem Behälter 10 ergibt sich im Behälter 10 ein Volumenschwund. Dieser Volumenschwund wird durch Anheben der Membran 17, 30 ausgeglichen. Ist die gewünschte bzw. vorgegebene Flüssigkeitsmenge ausgetreten, so gibt die Membran 17, 30 die Lichtschranke 19 frei, da die Membran 17, 30 zum Ausgleich des auftretenden Volumenschwunds in dem Behälter 10 angehoben wird. Der dabei auftretende Lichtimpuls bewirkt ein Abschalten der Steuereinrichtung 20, die gleichzeitig die Schließung des Auslaßventils 12 steuert, wodurch der Flüssigkeitsstrom unterbrochen wird, während gleichzeitig das Ventil 63 geöffnet wird. In der geöffneten Stellung des Ventils 63 strömt aus dem Vorratsbehälter 60 durch die Verbindungsleitung 62 Flüssigkeit in den Behälter 10. Die Zuführung der Flüssigkeit aus dem Behälter 60 in den Behälter 10 hat zur Folge, daß die Membran 17, 30 wieder in ihre Ruhestellung zurücksinkt und im Bereich der Lichtschranke zu liegen kommt. Hierauf erfolgt eine erneute Inbetriebnahme der Steuereinrichtung 20, die das Schließen des Ventils 63 und nach einer kurzen Zeiteinheit das Öffnen des Ventils 12 bewirkt; der vorangehend beschriebene Arbeitsablauf beginnt von neuem. Die jeweils dem Behälter 10 aus dem Behälter 60 zugeführte Flüssigkeitsmenge entspricht der Mange an Flüssigkeit, die durch den Ablaßstutzen 11 abgezogen worden ist, d. h., es wird dem Behälter 10 aus dem Behälter 60 so viel Flüssigkeit zugeführt, bis der Luftdruck in der Luftleitung 13 und in dem Raum L oberhalb der FlüssigkeitF erreicht wird, der vor dem Abziehen einer dosierten Menge Flüssigkeit bestand.
• Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der hierfür ausgebildeten Vorrichtung ist es möglich, vorgegebene Flüssigkeitsmengen automatisch zu dosieren unter Beibehaltung eines kontinuierlichen Prozesses. Der Druckausgleich wird hier nicht durch Luft, sondern durch die jeweils aus dem Vorratsbehälter 60 nachfließende Flüssigkeit geschaffen.
• Auf Grund der Ausbildung der Leitung 13 mit einem U-förmigen Abschnitt 13 b wird erreicht, daß beim Füllen der Behälter 10, 60 eine Luftsäule erhalten bleibt, die zur Funktion der Vorrichtung erforderlich ist. Wenn die Behälter 10, 60 bei geschlossener Entlüftungsschraube 64 gefüllt werden, bleibt die Luftsäule erhalten. Vor Inbetriebnahme muß jedoch das Ventil 63 geschlossen werden; sodann wird durch Öffnen der Entlüftungsschraube 64 der Innendruck dem Umgebungsdruck angeglichen. Die Krümmung 13 b in der Luftleitung 13 kann daher bis oberhalb des Ventils 63 oder bis oberhalb des Oberrandes des Behälters 60 verlängert ausgebildet sein.

Claims (4)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen, bei dem das Auslaßventil des die zu dosierende Flüssigkeit aufnehmenden geschlossenen Raumes über die ermittelte Größe der durch geringste Änderung des Luftdruckes in dem geschlossenen Raum oberhalb der zu dosierenden Flüssigkeit hervorgerufenen mechanischen Veränderung oder Verformung einer Folienmembran gesteuert wird, nach Patent 2049784, dadurch gekennzeichnet, daß die Menge an abgegebener Flüssigkeit zur Wiederherstellung des Luftdrukkes vor dem Abzug der dosierten Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeit in dem geschlossenen Raum zugegeben wird und daß durch die durch die Zugabe der der abgezogenen Flüssigkeitsmenge entsprechenden Menge an dem geschlossenen Raum zugeführten Flüssigkeit hervorgerufene mechanische Veränderung oder Verformung der Folienmembran das Ventil in der Leitung für die kontinuierliche Zuführung von Flüssigkeit und das Auslaßventil gesteuert werden.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen, bei der der die zu dosierende Flüssigkeit aufnehmende geschlossen ausgebildete Behälter einen Flüssigkeitsablaufstutzen mit einem Auslaßventil aufweist und mit einer in den oberen Raum oberhalb der Flüssigkeit mündenden Luftleitung mit einem Luftventil versehen ist, in die eine Abzweigleitung eingeschaltet ist, deren freies Ende eine Trägerplatte mit einer an deren dem freien Ende der Abzweigleitung abgekehrten Seite angeschlossenen, durch ihr Eigengewicht durchhängende Membran aufweist und deren Öffnung mit dem von der Trägerplatte und der Membran umschlossenen Innenraum verbunden ist, deren durchhängender Abschnitt im Bereich einer Lichtschranke angeordnet ist, die über eine Steuereinrichtung mit einem Betätigungsschalter in Wirkverbindung steht, über die das Luftventil in der Luftleitung und das Auslaßventil in Abhängigkeit von der Größe der durch geringste Anderung des Luftdruckes in dem Behälter oberhalb der Flüssigkeit hervorgerufenen mechanischen Veränderung oder Verformung der Membran steuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der geschlossen ausgebildete Behälter (10) mit einem Vorratsbehälter (60) mit einer Zuführungsleitung (61) für den kontinuierlichen Zufluß der zu dosierenden Flüssigkeit in den Vorratsbehälter (60) über eine Verbindungsleitung (62) verbunden ist, in die ein Ventil (63) eingeschaltet ist, das über eine Verbindungsleitung (25) mit der Steuereinrichtung (20) verbunden ist, und an die zwischen dem Ventil (63) und dem geschlossenen Behälter (10) die Luftleitung (13) angeschlossen ist, deren freies Ende ein Entlüftungsventil (64) aufweist und die mit einem Leitungsabschnitt (13 a) zwischen der Verbindungsleitung (62) und der die Membran (17, 30) tragende Abzweigleitung (15) versehen ist, der etwa U-förmig und mindestens bis oberhalb des Ventils (63) verlängert ausgebildet ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- kennzeichnet, daß die Verbindungsleitung (62) direkt mit derZuführungsleitung (61) verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der U-förmig ausgebildete Leitungsabschnitt (13 b) bis oberhalb des Oberrandes des Behälters (60) verlängert ist.

   Das Hauptpatent 2049784 betrifft ein Verfahren zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen, bei dem das Auslaßventil des die zu dosierende Flüssigkeit aufnehmenden geschlossenen Raumes über die ermittelte Größe der durch geringste Anderung des Luftdruckes in dem geschlossenen Raum oberhalb der zu dosierenden Flüssigkeit hervorgerufenen mechanischen Veränderung oder Verformung einer Folienmembran gesteuert wird.

   Die Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens ist nach dem Hauptpatent 2049784 in der Weise ausgebildet, daß der die zu dosierende Flüssigkeit aufnehmende, geschlossen ausgebildete Behälter einen Flüssigkeitsablaufstutzen mit einem Auslaßventil aufweist und mit einer in den oberen Raum oberhalb der Flüssigkeit mündenden Luftleitung mit einem Luftventil versehen ist, in die eine Abzweigleitung eingeschaltet ist, deren freies Ende eine Trägerplatte mit einer an deren dem freien Ende der Abzweigleitung abgekehrten Seite angeschlossenen, durch ihr Eigengewicht durchhängende Membran aufweist und deren Öffnung mit dem von der Trägerplatte und der Membran umschlossenen Innenraum verbunden ist, deren durchhängender Abschnitt im Bereich einer Lichtschranke angeordnet ist, die über eine Steuereinrichtung mit einem Betätigungsschalter in Wirkverbindung steht, über die das Luftventil in der Luftleitung und das Auslaßventil in Abhängigkeit von der Größe der durch geringste Änderung des Luftdruckes in dem Behälter oberhalb der Flüssigkeit hervorgerufenen mechanischen Veränderung oder Verformung der Membran steuerbar sind.

   Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, das Verfahren und die Vorrichtung nach dem Hauptpatent in bezug auf eine schnellere Folge des Dosiergutes zu verbessern, und zwar insofern, als die Dosierung kontinuierlich erfolgt. Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfindung ein Verfahren zum automatischen Dosieren von vorgegebenen Flüssigkeitsmengen vorgeschlagen, nach dem die Menge an abgegebener Flüssigkeit zur Wiederherstellung des Luftdrucks vor dem Abzug der dosierten Flüssigkeitsmenge der Flüssigkeit in dem geschlossenen Raum zugegeben wird, und daß durch die durch die Zugabe der der abgezogenen Flüssigkeitsmenge entsprechenden Menge an dem geschlossenen Raum zugeführten Flüssigkeit hervorgerufene mechanische Veränderung oder Verformung der Folienmembran das Ventil in der Leitung für die kontinuierliche Zuführung von Flüssigkeit und das Auslaßventil gesteuert werden.