DE2921767C2

DE2921767C2 - Peristaltisches Dosiergerät und auf dessen Basis ausgeführtes System zur peristaltischen Dosierung

Info

Publication number: DE2921767C2
Application number: DE2921767A
Authority: DE
Inventors: Sergei Ivanovi&ccaron; Pu&scaron;&ccaron;ino Moskovskaja oblast' Borodin
Original assignee: INSTITUT BIOLOGICESKOJ FIZIKI AKADEMII NAUK SSSR PUSCINO MOSKOVSKAJA OBLAST' SU
Current assignee: INSTITUT BIOLOGICESKOJ FIZIKI AKADEMII NAUK SSSR PUSCINO MOSKOVSKAJA OBLAST' SU
Priority date: 1978-06-23
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1983-01-27
Also published as: SE438183B; AT388617B; NL7904756A; FR2429341A1; DE2921767A1; FI70473C; FI791701A; FI70473B; ATA420679A; FR2429341B1; US4252447A; SE7905347L

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein peristaltisches Dosiergerät und ein auf ,.Ser Basis desselben ausgeführtes System zur peristaltischen Dosierung gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 7.

Die Erfindung kann mit Erfolg in Labors für Forschungs- und angewandte Zwecke, z. B. in biologischen, chemischen und medizinischen Labors verwendet werden.

Darüber hinaus kann die Erfindung im Gesundheitswesen, in der chemisch-pharmazeutischen i«nd mikrobiologischen Industrie, in der Landwirtschaft, im Gerätebau zur diskreten und sterilen Dosierung von Gasen, flüssigen Medien und feste Bestandteile enthaltenden Medien breite Anwendung finden.

Zur Zeit ist in den Labors verschiedener Gebiete der Wissenschaft und Industrie die Dosierung als Grundoperatiort beim Pipettieren, Mischen, Verdünnen, Probenentnahme zur Durchführung von Analysen, Fraktionieren, Peobenaufbereitung zur Durchführung von Analysen usw. sehr verbreitet

Es ist ein peristaltisches Dosiergerät (s. SU 5 70 778) bekannt, das einen elastischen Schlauch mit einem beweglichen und unbeweglichen Abschnitten, einen elektrischen Antrieb mit einer Welle für das Walzen des beweglichen Schlauchabschnitts, eine Rolle für das Andrücken des beweglichen Abschnittes an die Welle des elektrischen Antriebs, ein Klemmittel, das auf einem der unbeweglichen Abschnitte des elastischen Schlauchs angeordnet ist, einen Antrieb zum Verstellen der Rolle und des Klemmittels, zwei Endstellungsgeber des beweglichen Abschnitts des elastischen Schlauchs und eine Steuereinheit enthält, die über eine Reversiereinrichtung, die mit dem elektrischen Antrieb, dem Antrieb und mit dorn genannten Endstellungsgebern in elektrischer Verbindung steht, und über einen impulsgesteuerten Einschalter verfügt, der mit der Reversiereinrichtung verbunden ist und einen Eingang hat, der als Starteingang der Steuereinheit dient. Der elastische Schlauch ist im genannten Dosiergerät in Form einer einwindigen Schleife angeordnet, deren unbeweglicher Abschnitt zwischen eine Klemmvorrichtung, die für die Änderung der Abmessung der einwindigen Schleife bestimmt ist, und einen Anschlag geführt ist.

Bei diesem Dosiergerät wird jedoch mit zunehmendem Gegendruck des zu dosierenden Mediums der Wälzwiderstand des Schlauchs vergrößert, so daß dieser auf der Welle des elektrischen Antriebs rutscht, wodurch die Dosierungssicherheit vermindert wird.

Darüber hinaus kann dieses Dosiergerät nur einen einzigen Betriebszustand haben, und zwar die Dosierung in Eitueldosen, bei welcher pro Impuls, der dem Starteingang zugeführt wird, das Dosiergerät eine F.inzeldosis liefert, die dem Durchmesser Und der Länge des zu walzenden Abschnitts des elastischen Schlauchs direkt proportional ist. was den Dosierungsbcrcich begrenzt.

Hinzu kommt, daß bei dem Dosiergerät zur abwechselnden Dosierung für Druck- bzw. Absaugbetrieb, wie dies z. H. bei einem Pipctlicrungsvorgang zu

machen ist, die Endan des elastischen Schläuche vertauscht werden müssen, weil dieses Dosiergerät nur in einer einzigen Richtung dosieren kann, was die Verwendung desselben in Labors erschwert.

Bei diesem Dosiergerät wird ferner durch die schleifenförmige Anordnung des Schlauchs als einwindige Schleife p^!ne entlang der Erzeugenden des Schlauchs auftretende Torsionsbeanspruchung verursacht, durch die die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, daß der Schlauch kleinen Durchmessers mit der Welle des elektrischen Antriebs außer Berührung kommt

Außerdem wird beim genannten Dosiergerät das Hinein- bzw. Herausziehen des elastischen Schlauchs in der Klemmvorrichtung zwecks Änderung der Abmessung der einwindigen Schleife quantitativ nicht gemessen, was die Einstellung und Korrektur der einzelnen Dosis erschwert.

Der vorliegenden Erfindung wurde die Aufgabe zugrunde gelegt, ein peristaltisches Dosiergerät zu schaffen, mit dem es gelingt, die Dosierungssicherheit zu erhöhen, den Dosierungsbereich und das Anwendungsgebiet des Gerätes zu erweitern, die Bequemlichkeit der Arbeit bei der abwechselnden Dosierung fir. Druckbzw. Absaugbetrieb zu verbessern, die Wahrscheinlichkeit zu vermindern, daß der elastische Schlauch kleinen Durchmessers die Berührungsstelle mit der Welle des elektrischen Antriebs verläßt, und die Einstellung und Korrektur der einzelnen Dosis bequem zu machen, sowie ein System zur peristaltischen Dosierung zu schaffen, das auf der Basis des Dosiergerätes ausgeführt ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erzielt, daß das Dosiergerät ein Mittel zur Übertragung einer Gegendrehung von der Weile zur Rolle, welches die Welle und die Rolle umschlingt und eine Änderung des Abstandes zwischen denselben zuläßt, und einen Umschalter für die Richtungsänderung der Dosierung aufweist, der zur Phasenumkehr der Bewegung der Rolle und des Klemmittels dient und der an die Eingänge des zweiten Antriebs und an die Eingänge der Reversiereinrichtung angeschlosser ist, und daß die Steuereinheit zusätzlich einen impulsgesteuerten Ausschalter enthält, der an die Reversiereinrichtung angeschlossen ist und dessen Eingang als Stoppeingang der Steuereinheit dient.

Es ist zweckmäßig, daß das Dosiergerät einen Impulsformer enthält, dessen Eingang an einen der Endstellungsgeber des beweglichen Abschnitts des elastischen Schlauchs angeschlossen ist und dessen Ausgang mit dem Stoppeingang der Steuereinheit in elektrischer Verbindung steht.

Vorteilhaft ist, wenn die elektrische Verbindung zwischen dem Stoppeingang der Steuereinheit und dem Ausgang des Impulsformers über einen Zähler mit einstellbarem Teilungsverhältnis für die Eingangsimpulsfolge hergestellt ist, der einen Impuls nach Erreichen einer vorgegebenen Impulsanzahl erzeugt.

Es ist auch zweckdienlich, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Stoppeingang der Steuereinheit und dem Ausgang des Impulsformers mittels einer Impulsverzögerungseinrichtung hergestellt ist

Es ist von Vorteil, daß an den Ausgang des Iffipülsföfniefs der Eingang einer zusätzlichen Impulsverzögerungseinrichtung angeschlossen ist, deren Ausgang an den Starteingang der Steuereinheit gelegt ist.

Es ist bevorzugt, daß der elastische Schlauch schleifenförmig in einer Ebene liegt, wodurch die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, daß der elastische Schlauch die Berührunr^cstclle mit der Welle des elektrischen Antriebs bei Änderung des Abstandes zwischen der Rolle und der Welle verläßt

Es ist rotsam, daß ein System zur peristaltischen Dosierung aus mindestens zwei in Reihe miteinander geschalteten peristaltischen Dosiergeräten zusammengesetzt ist

Die vorliegende Erfindung ermöglicht das Walzen des elastischen Schlauchs mit einer großen Reibschiußfläche, was die Dosierungssicherheit erhöht.

Ferner ermöglicht die Erfindung das Dosieren in Einzel- und Gruppendosen, was den Dosierungsbereich erweitert

Außerdem bietet die Erfindung die Möglichkeit, die Dosierung in entgegengesetzten Richtungen vorzunehmen, was den Betrieb des Dosiergerätes erleichtert

Weiterhin wird durch die Erfindung die Torsionsbeanspruchung entlang der Erzeugenden des elastischen Schlauchs beseitigt, wodurch die Wahrscheinlichkeit vermindert wird, daß der Schlauch kleinen Durchmessers die Berührungssteile mit der Welle des elektrischen Antriebs verläßt

Darüber hinaus ermöglicht die vorliegende Erfindung eine peristaltische Mehrkomponentendusierung nach leicht variierbaren Programmen, was das Anwendungsgebiet recht beträchtlich erweitert

Nachstehend wird die Erfindung an Hand einer konkreten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert Es zeigt

Fig. 1 das Funktionsschaltbild eines solchen peristaltischen Dosiergeräts in der Ausgangslage,

Fig.2 das Funktionsschaltbild des peristaltischen Dosiergeräts im Augenblick der Beendigung der Ausgabe einer Portion des zu dosierenden Mediums,

Fig.3 das Strukturschema des peristaltischen Dosiergeräts mit einem Verbindungsstück für die Dosierung in Einzeldosen,

F i g. 4 ein Strukturschema des peristaltischen Dosiergeräts mit einem Zähler für die Dosierung in Gruppendosen, der ein einstellbares Teüungsverhältnis der Eingangsimpulsfolge aufweist und einen Impuls am Ausgang nach Erreichen einer vorgegebenen Impulsanzahl liefert,

F i g. 5 ein Strukturschema des peristaltischen Dosiergeräts mit einer Impulsverzögerungseinrichtung für eine Dosierung von Gruppendosen in der Zeit

F i g. 6 ein Strukturschema des peristahischen Dosiergeräts nach Fig.3 mit einer zusätzlichen Impulsverzögerungseinrichtung für den Betrieb, der eine Regelung der Menge an Einzeldosen in einer Zeiteinheit gewährleistet,

Fig. 7 ein Strukturschema eines Systems zur peristaltischen Dosierung, das auf der Basis des peristaltischen Dosiergeräts nach Fig.3 für die Mehrkomponentendosietung in Einzeldosen bei vorgegebenem Verhältnis ausgeführt ist,

Fig.8 ein Strukturschema eines Systems zur peristaltischen Dosierung, das auf der Basis des peristaltischen Dosiergeräts nach Fig.3 für die selbststeuerbare Mehrkomponerttendosierung in Einzeldosen ausgeführt ist,

F i g. 9 ein Strukturschema des Systems zur peristaltischen Dosierung, das auf der Basis der peristaltischen Dosiergeräte nach F i g. 3. 4 und 5 für die Meh.rkomponentendosierung in Einzel- und Gruppendosen nach dem vorgegebenen Druck- und Absaugprogramm ausgeführt i^t.

Das peristaltische Dosiergerät enthält einen elastischen Schlauch 1 (Fig. 1) mit einem beweglichen

Abschnitt 2 und unbeweglichen Abschnitten 3 und 4 und einen ersten, elektrischen Antrieb 5 mit Welle 6 für das Walzen des beweglichen Abschnitts 2 des Schlauch?; I. Der Schlauch 1 verlauft schleifenförmig in einer Ebene und ist mit Eichteilungen versehen, die für die Einstellung der Dosisgroße bestimmt sind. Der unbewegliche Abschnitt 4 des Sehlnuchs I ist zwischen eine Klemmvorrichtung 8 und einen Anschlag 9 geführt, durch die spontane Verschiebungen des Schlauchs I verhindert werden. Mit der Welle 6 ist eine Rolle 10 über ein Mittel 11 verbunden, das zur Übertragung einer Gegendrehunp von der Welle zur Rolle hin dient, eine Änderung zwischen denselben zuläßt und die Welle 6 und die Rolle 10 (dieses Mittel wird nachstehend als Treibriemen 11 bezeichnet, der um 180° umgedreht und in der Mitte zwischen der Welle 6 und der Rolle 10 gekreuzt ist) umschlingt. Der bewegliche Abschnitt 2 des Schlauchs 1 ist zwischen die Welle 6 und die Rolle 10 geführt, wobei der Abstand zwischen denselben an der Wai/.Mellc dürcii die VVsridungssisrkc dcsSchlsuchs ! in der Lage bestimmt wird, bei der der innere Kanal des Schlauchs 1 vollständig zugeklemmt ist. Der unbewegliche Abschnitt 3 des Schlauchs 1 ist zsvischen ein Klemmittel 12 und einen Anschlag 13 geführt. Der Rolle 10 und dem Klemmittel 12 ist ein zweiter Antrieb 14 zugeordnet, an dessen Eingänge 15 und 16 ein Umschalter für die Richtungsänderung der Dosierung angeschlossen ist, der zur Phasenumkehr der Bewegung der Rolle 10 und des Kiemmittels 12 dient. Das Dosiergerät ist mit einer Steuereinheit ausgerüstet, die eine Reversiereinrichtung 19. an die ein impulsgesteuerter Einschalter 20 und ein impulsgesteuerter Ausschalter 21 angeschlossen sind, deren Eingänge als Starteingang 22 bzw. Stoppeingang 23 der Steuereinheit 18 dienen, und Endstellungsgeber 24 und 25 für den beweglichen Abschnitt des elastischen Schlauchs besitzt. An die jeweiligen Eingänge 26 und 27 des ersten, elektrischen Antriebs 5 und an die Eingänge 15 und 16 des zweiten Antriebs 14 sind direkt bzw. über den Umschalter 17 die Ausgänge 28 und 29 der Reversiereinrichtung 19 angeschlossen. An den Geber 25 ist ein Impulsformer 30 angeschlossen, der einen Ausgang 31 hat.

In F i g. 2 ist ein Strukturschaltbild des peristaltischen Dosiergeräts im Augenblick der Beendigung der ^; Ausgabe einer Portion des zu dosierenden Mediums dargestellt. Die Rolle 10 ist von der Welle 6 um einen Abstand entfernt, bei dem der innere Kanal des Schlauchs 1 halbgeklemmt ist, d.h. dessen Querschnitt an dieser Stelle ellipsenförmig (nicht gezeigt) ist. Der ' unbewegliche Abschnitt 3 des Schlauchs I ist mit Hilfe des Mittels 12 utti Anschlag 13 vollständig geklemmt. Die Krümmung des Schlauchs 1 wirkt auf den Endstellungsgeber 24 des beweglichen Abschnitts des elastischen Schlauchs ein. ⁵

Beim Dosieren in Einzeldosen sind der Stoppeingang der Steuereinheit 18 und der Ausgang 31 des Impulsformers 30, die jeweils als Stoppeingang 32 (Fig.3) und Ausgang 33 des Dosiergeräts 34 dienen, über ein Verbindungsstück 35 verbunden. Hierbei bildet ^H der Starteingang 22 (Fig. 1) der Steuereinheit 18 einen Starteingang 36 (F i g. 3) des Dosiergerätes 34.

Beim Dosieren in Gruppendosen ist zwischen dem Stoppeingang 32 (Fig.4) und dem Ausgang 33 des peristaltischen Dosiergeräts 34 ein Zähler 37 geschaltet. "^: der ein einstellbares Teilungsverhältnis für die Eingangsimpulsfolge aufweist und einen Impuls am Ausgang nach Erreichen einer vorgegebenen Impulsanzahl er/engt, wobei dieser Zähler /um pcrislaltischcn Dosiergerät 34 gehört.

Im Dosierungsbeirieb mit Gruppendnsen ist nach einer weiteren Ausfiihriingsform der Erfindung zwi-

> sehen dem .Stoppeingang 32 (F i g. 5) und dem Ausgang 33 des peristaltischen Dosiergeräts 34 eine Impulsverzögertingseinrichtung 38 geschaltet, die ein Bestandteil des peristaltischen Dosiergeräts 34 ist.

Im Dosierungsbetrieb, bei dem die Anzahl von Dosen ' in einer Zeiteinheit regelbar ist. ist an den Stoppcingang 32 (Fig. 6) des peristaltischen Dosiergerät·; 34 eine zu diesem gehörende, zusätzliche Impulsverzögerungseinrichtung 39 mit ihrem Eingang 40 geschaltet, während der Ausgang der Einrichtung 39 am Eingang 36 des • Dosiergeräts 34 liegt.

Zu dieser Anordnung gehört auch ein System zur peristaltischen Dosierung, das aus drei nach F i g. 3 ausgeführten peristaltischen Dosiergeräten (Fig. 7) zusammengesetzt ist. Das Verbindungsstück 42 ver einig! '.!cn Sinnnpingiinu; 12 eines vorhertreganEcncn Dosiergeräts 34 mil dem Starteingang 34 eines nächstfolgenden Dosiergeräts.

Bei einer sclbststeiierbaren Dosierung ist im System zur peristaltischen Dosierung der Ausgang 33 (F ig. 8)

> des dritten peristaltischen Dosiergeräts 34 mit dem Eingang 36 des ersten Dosiergeräts über ein Verbindungsstück 43 verbunden.

Hierzu gehört noch ein System zur peristaltischen Dositv .'ng, das aus drei in Reihe miteinander verbundenen, peristaltischen Dosiergeräten 34 (Fig. 9) zusammengesetzt ist, die nach Fi g. 3. 4 und 5 ausgeführt sind. Die Verbindungsstücke 42 (Fig. 9) sind ähnlich der F i g. 7 angeschlossen.

Betrachten wir die Arbeitsweise des peristaltischen ' Dosiergeräts am Beispiel einer Betriebsweise, bei der eine kontinuierliche Druckdosierung erfolgt:

In der Ausgangslage ist der Schlauch I (Fig. I) mit

dem zu dosierenden Medium gefüllt, das nicht nach außen fließen kann, weil der innere (nicht gezeigte) Kanal des Schlauchs 1 mittels der Rolle an der Weile 6 vollständig zugeklemmt ist.

Der Umschalter 17 für die Richtungsänderung der Dosierung ist auf Druckbetrieb eingestellt, bei dem die Ausgänge 28 und 29 der Reversiereinrichtung über den Umschalter 17 mit den Eingängen 15 bzw. 16 des zweiten Antriebs 14 verbunden sind.

Sobald ein Impuls an den Eingang 22 der Steuereinheit angelegt wird, der als Starteingang des Dosiergeräts dient, wird durch den impulsgesteuerten Einschalter 20 der Steuereinheit 19 über die Reversiereinheit der erste, elektrische Antrieb 5 und der Antrieb 14 zur Funktion gebracht.

Der erste, elektrische Antrieb 5 beginnt den beweglichen Abschnitt 2 des Schlauchs 1 in vollständig geklemmtem Zustand mit Hilfe der Welle 6 und der Rolle 10 nach unten (in der Zeichnung) zu walzen, wobei die Rolle 10 in bezug auf die Welle 6 in entgegengesetztem Drehsinn durch den Treibriemen Il angetrieben wird. Dadurch wird das im Schlauch 1 enthaltene, zu dosierende Medium über den unbeweglichen Abschnitt nach außen verdrängt. Gleichzeitig damit wird durch den unbeweglichen Abschnitt 4 des Schlauchs 1 eine neue Menge des zu dosierenden Mediums angesaugt.

Sobald auf den Geber 24 (F i g. 2) die sich nähernde Krümmung des Schlauchs 1 einwirkt, wird ein Signal geliefert, das auf die Reversiereinrichtung 19 gegeben wird, die den elektrischen Antrieb 5 und den Antrieb 14 umsteuert. Durch den Antrieb wird dabei die vollständi-

ge Klemmung des unbeweglichen Abschnitts "i des Sehlauchs I am Anschlag Π mit Hilfe des Klcmmiltcls 12 vorgenommen und die Rolle von der Welle 6 auf einen solchen Abstand entfernt, daß der Schlauch I im Raum /wischen der Welle und der Rolle halbgeklemmt wird. Dann beginnt der elektrische Antrieb mit dem Walzen des halbgeklemmten Schlauchs in entgegengesetzter Richtung. Im halbgeklemmten Zustand hat der Sch'; ich I eine Querelastiziiät. die dafür ausreicht, um sein R'jibungswalzen durch die Welle 6 und die Rolle IO vorzunehmen. Zugleich behält der Kanal des Schlauchs 1 an der Walzstelle ständig eine ellipsenförmige Gestalt bei. was dem zu dosierenden Medium erlaubt, sich zusammen mit dem beweglichen Abschnitt 2 des Schlauchs 1 zu verschieben.

Sobald auf den Geber 25 die Krümmung des Schlauchs 1 einwirkt, was von einem Signal festgestellt wird, das auf die Reversiervorrichtung 19 gegeben wird, steuert die letztere wieder den ersten Antrieb 5 und den zweiten Antrieb 14 um. Der /weite Antrieb 14 führt dabei die Rolle 10 an die Welle heran, so daß der Schlauch I vollständig geklemmt wird, und zieht das Klcmmittel 12 vom Anschlag 13 zurück, wodurch der unbewegliche Abschnitt des Schlauchs 3 halbgeklemmt wird.

Der elektrische Antrieb beginnt aufs neue mit dem Abwärtswalzen des vollständiggeklemmten Schlauchab-Schnitts 2. wobei die neue Portion des zu dosierenden Mediums verdrängt wird, und weiter wird das beschriebene Arbeitsspiel zyklisch so lange wiederholt, bis das Dosiergerät stillgesetzt wird.

D'; Stillsetzung des Dosiergeräts erfolgt durch Anlegen eines Impulses an den Stoppeingang der Steuereinheit 18, der als Stoppeingang des Dosiergeräts dient. Infolgedessen stellt der Ausschalter 21 mittels der Reversiereinrichlung 19 den ersten Antrieb I und den zweiten Antrieb 14 ab.

Auf solche Weise pumpt das peristaltische Dosiergerät das zu dosierende Medium in einzelnen Mengen zur Dosierung im Druckbetrieb. Die Leistung der Dosierung ist beim beschriebenen Betrieb dem Innendurchmesser des verwendeten Schlauchs 1, der Länge des zu walzenden Abschnitts 2 und der Walzgeschwindigkeit direkt proportional. Das Volumen des zu dosierenden Mediums ist der Dosierungszeit direkt proportional.

Die Arbeitsweise des peristaltischen Dosiergeräts bei der kontinuierlichen Absaugdosierung {Einsaugen in den Schlauchabschnitt 3) ist im wesentlichen ähnlich der oben beschriebenen bei der Druckdosierung. Der Unterschied besteht nur darin, daß der Umschalter 17 (Fig. I, 2) für die Richtungsänderung der Dosierung vorher in die Lage eingestellt wird, die punktiert angedeutet ist. Bei dieser Lage des Umschalters 17 sind die Ausgänge 28 und 29 der Reversiereinrichtung 19 über den Umschalter mit den jeweiligen Eingängen 16 bzw. 15 des zweiten Antriebs 14 verbunden. Nach Anlegen eines Impulses an den Eingang 22 (F i g. 2) wird durch den zweiten Antrieb 14 die Rolle von der Welle 6 in einen solchen Abstand entfernt, daß der Schlauch halbgeklemmt und durch den ersten Antrieb 5 in halbgeklemmtem Zustand abwärts gewalzt wird. Beim Aufwärtswalzen des Schiauchs 1 wird durch die Rolle 10 (Fig. 1) der Schlauch 1 an der Welle 6 vollständig geklemmt, und das Aufwärtswalzen erfolgt in vollständig geklemmtem Zustand des Schlauchs. Dies führt seinerseits dazu, daß das peristaltische Dosiergerät die Absaugung durchführt

Beim Dosieren in Einzeldosen funktioniert das

peristaltische Dosiergerat wie folgt:

Heim Anlegen eines Impulses an den Starteingang 3fi (I" i g. J) des Dosiergeräts 34 beginnt das letztere je nach der Lage des Umschalters 17 (I- ig. I, 2) im Druck- bzw. Absaugbetrieb zu funktionieren. Zu Beginn der Rückkehr des Schlauchs in die Ausgangslage wirkt, nachdem die Ausgabe der ersten Portion (Einzeklosis) des zu dosierenden Mediums abgeschlossen ist, die Krümmung des Schlauchs I (Fig. I) auf den Geber 25 ein. von dem ein Signal am Impulsformer 30 eintrifft. Der Former 30 erzeugt einen Impuls am Ausgang 31, der als Ausgang 33 (Fig. 3) des Dosiergeräts auftritt. Dieser Impuls gelangt über das Verbindungsstück 35 auf den Stoppeingang 32 des Dosiergeräts und dieses stoppt »von selbst«. Auf solche Weise wird pro Inpuls, der dem Starteingang 36 zugeführt wird, >'om Dosiergerät eine Einzeldosis ausgegeben, die dem Innendurchmesser des verwendeten Schlauchs I (Fig. 1, 2) und der Länge des zu walzenden beweglichen Schlauchabschnitts 2 direkt proportional ist. die durch Hinein- oder Herausziehen des Schlauch? 1 in der Klemmvorrichtung 8 geregelt werden kann, wodurch die Einzeldosis von gewünschter Größe nach den Eichteilungen 7 eingestellt wird.

Beim Dosieren in Gruppendosen arbeitet das peristaltische Dosiergerät folgendermaßen:

Beim Anlegen eines Impulses an den Starteingang 36 (Fi g. 4) des Dosiergeräts 34 beginnt das letztere je nach der Lage des Umschalters 17 (F i g. 1, 2) im Druck- bzw. Absaugbetrieb zu funktionieren. Nach Abschluß der Ausgabe jeder Einz;ldosis wird im Augenblick der Rückkehr des Schlauchs 1 (F i g. 1) in die Ausgangslage vom Impulsformer 30 ein Impuls erzeugt. Diese Impulse vom Ausgang 33 (Fig. 4) werden auf den Zähler 37 gegeben, der ein einstellbares Teilungsverhältnis für die Eingangsimpulsfolgc aufweist und einen Impuls nach Erreichen einer vorgegebenen Impulsanzahl abgibt, und werden von diesem Zähler summiert. Sobald die Anzahl von Impulsen der am Zähler 37 vorgegebenen Zahl gleich ist, gelangt ein Impuls vom Ausgang des Zählers auf den Stoppeingang 32 des Dosiergeräts 34. so daß die Ausgabe der Gruppendosis unterbrochen wird. Auf solche Weise wird pro Impuls, der dem Eingang 3b zugeführt wird, vom Dosiergerät 34 eine Gruppendosis ausgegeben, die aus Einzeldosen besteht, deren Anzahl am Zähler vorgegeben werden kann.

Beim Dosieren in Gruppendosen, die zeitlich regelbar sind, funktioniert das peristaltische Dosiergerät wie folgt.

Beim Anlegen eines Impulses an den Starteingang 36 (Fig. 5) des Dosiergeräts 34 pumpt das letztere das zu dosierende Medium zur Dosierung im Druck- bzw. Absaugbetrieb je nach der Lage des Umschalters 17 (Kig. 1. 2). Nach Abschluß der Ausgabe der ersten Einzeldosis gelangt vom Ausgang 33 (Fig.5) auf die Impulsverzögerungseinrichtung 38 ein Impuls. In der Einrichtung 38 wird dieser Impuls um die vorgegebene Zeit verzögert, während das Dosiergerät inzwischen das Überpumpen' des zu dosierenden Mediums fortsetzt. Nach Ablauf der Verzögerungszeit des Impulses gelangt dieser auf den Stoppeingang 32 des Dosiergeräts 34, und die Ausgabe der Gruppendosis wird unterbrochen. Auf solche Weise wird pro Impuls, der dem Eingang 36 zugeführt wird, vom Dosiergerät 34 eine Gruppendosis ausgegeben, die aus Einzeldosen besteht, deren Anzahl direkt proportional der Impulsverzögerungszeit (plus/ minus eine Einzeldosis, denn der Ablauf der Verzögerungszeit kann in jedem Augenblick des Zyklus der Ausgabe der Einzeldosis geschehen) ist

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Im Dosierungsbetrieb. der eiiir Regelung der Anzahl von Einzeldosen in einer Zeiteinheit ermöglicht, arbeitet das Dosiergerät wie folgt:

Beim Anlegen eines Impulses an den Slarteingang 36 (F ig. 6) gibt das Dosiergerät 34 eine Einzeldosis aus, weil der Impuls vom Ausgang 33 über das Verbindungsstück 35 am Stoppeingang eintrifft, so daß das Dosiergerät »von selbst« stoppt. Gleichzeitig damit gelangt der lm_t>uls vom Ausgang 33 auf den Eingang 40 der zusätzlichen Impulsverzögerungseinrichtung 39. Nach Ablauf der in der Einrichtung 39 vorgegebenen Verzögerungszeit wird ein Impuls von deren Ausgang 41 auf den Slarteingang 36 des Dosiergeräts 34 gegeben und löst wieder dieses aus. Weiter wird das ganze oben beschriebene Arbeitsspiel so lange wiederholt, bis von dem Starteingang 36 der Ausgang 41 der Einrichtung 49 getrennt wird. Also ist es ausreichend, das Dosiergerät durch einen am Starteingang 36 eintreffenden Impuls nur einmal in Funktion zu setzen, daß es selbsttätig nrhpiten und mit einer Leistung dosieren wird, welche der Verzögerungszeit umgekehrt proportional ist, die durch die Einrichtung 39 vorgegeben wird.

Um ein Mehrkomponentendosieren in Einzeldosen mit vorgegebenem Verhältnis vorzunehmen, wird ein System zur peristaltischen Dosierung verwendet, das aus drei peristaltischen Dosiergeräten 34 (Fig. 7) zusammengesetzt ist.

Beim Anlegen eines Impulses an den Starteingang 36 des ersten (in der Zeichnung links angeordneten) Dosiergeräts 34 wird von diesem eine Einzeldosis der ersten zu dosierenden Komponente ausgegeben. Nach Abschluß der Ausgabe stoppt das erste Dosiergerät 34 »von selbst« und setzt gleichzeitig mit Hilfe des Verbindungsstücks das zweite Dosiergerät 34 in Funktion, das ebenfalls nach Abschluß der Ausgabe der Einzeldosis der zweiten Komponente »von selbst« stoppt und zugleich das dritte Dosiergerät 34 auslöst. Nach Beendigung der Ausgabe der dritten Komponente wird der Zyklus der vorgegebenen Mehrkomponentendosierung abgeschlossen. Somit werden pro Impuls, der Jem Eingang 36 des ersten Dosiergeräts 34 zugeführt wird, von diesem System Einzeldosen in einer gewünschten Reihenfolge und einem vorgegebenen

Verhältnis ausgegeben, das durch die Größe der in den Dosiergeräten 34 eingestellten Einzeldosen bestimmt wird.

Zur Durchführung der .selbststeuerbaren Mehrkomponentendosierung in Ein/.eldosen mit vorgegebenem Verhältnis wird ein System zur peristaltischen Dosierung nach F i g. 8 benutzt.

Beim Anlegen eines Impulses an den Starteingang 36 des ersten Dosiergeräts funktioniert das System ähnlich dem vorstehend beschriebenen Betrieb. Nachdem die Ausgabe einer Einzeldosis im dritten (in der Zeichnung rechts angeordneten) Dosiergerät 34 zum Abschluß gekommen ist stoppt das letztere »von selbst« und löst mit Hilfe des Verbindungsstücks 43 das erste Dosiergerät 34 über dessen Starteingang 36 wieder aus. Somit arbeitet das einmal ausgelöste System selbsttätig und ununterbrochen so lange, bis eine der Verbindungen 42 oder 43 unterbrochen wird.

Um ein Mehrkomponentendosieren in Einzel- um! Gnippenclo.si:n nach einem vorgegebenen Druck- und Absaugprogramm durchzuführen, wird ein System benutzt, das aus drei erfindungsgemäßen Dosiergeräten 34 (F ig. 9) besteht.

Beim Anlegen eines Impulses an den Starteingang 36 des ersten (in der Zeichnung links angeordneten) Dosiergeräts 34 wird von diesem eine Einzeldosis der ersten Komponente ausgegeben. Dann kommt das zweite Dosiergerät 34 zur Funktion, das die zweite Komponente als eine Gruppendosis ausgibt, deren Größe am Zähler 37 vorgegeben wird. Dann wird das dritte Dosiergerät 34 in Funktion gesetzt, das vorher z. B. in den Absaugbetrieb durch den Umschalter 17 (Fig. 1, 2) übergeführt werden kann. In diesem Falle führt das dritte Dosiergerät 34 (F i g. 9) die Absaugung eines Gemisches aus. das aus zwei Komponenten besteht, und transporter! dieses Gemisch zu einer vorbestimmten Stelle. Wenn man die Impulsverzögerungszeit in der Einrichtung 38 so einstellen, daß sie bedeutend größer ist, als dies für die Absaugung des vom ersten und zweiten Dosiergerät 34 aufbereiteten Gemisches benötigt wird, führt das dritte Dosiergerät 34 zusätzlich das Durchblasen des Kanals (nicht gezeigt) durch, über den dieses Gemisch transportiert wird.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Peristaltisches Dosiergerät, das einen elastischen Schlauch mit einem beweglichen und unbeweglichen Abschniuen, einen ersten Antrieb mit einer Welle für das Walzen des beweglichen Abschnitts des elastischen Schlauchs, eine Rolle für das Andrücken des beweglichen Abschnitts des elastischen Schlauchs an die Welle des ersten Antriebs, ein KlemmitteL das auf einem der unbeweglichen Abschnitte des elastischen Schlauchs angeordnet ist, zwei Endstellungsgeber für den beweglichen Abschnitt des elastischen Schlauchs und eine Steuereinheit enthält, die eine Reversiereinrichtung, die mit dem ersten Antrieb, einem zweiten Antrieb und den genannten Endstellungsgebern in elektrischer Verbindung steht, und einen impulsgesteuerten Einschalter, der mit der Reversiereinrichtung verbunden ist und einen Eingang hat, der als Starteinga.-)g der Steuereinheit dient, aufweist, dad ti rc rrgekennze ichnet. daß das Dosiergerät ein *MUtel (11) zur Übertragung einer Gegendrehung von der Welle (6) zur Rolle (10), welches die Welle (6) und die Rolle (10) umschlingt und eine Änderung des Abstandes zwischen denselben zuläßt, und einen Umschalter für die Richtungsänderung der Dosierung aufweist, der zur Phasenumkehr der Bewegung der Rolle (10) und des Klemmittels (12) dient und der an die Eingänge (15, 16) des zweiten Antriebs (14) und an die Eingänge (28,29) der Reversiereinrichtung (19) angeschlossen ist, während die Steuereinheit (18) zusätzlich einen impulsgesteuerten Ausschauer enthält, der an die Reversiereinrichtung (1?) angeschlossen ist und dessen Eingang als Stoppeing ng der Steuereinheit (18) dient.

2. Dosiergerät nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Impulsformer (30) enthält, dessen Eingang an einen der Endstellungsgeber des beweglichen Abschnitts des elastischen Schlauchs angeschlossen ist und dessen Ausgang (31) mit dem Stoppeingang (23) der Steuereinheit (18) in elektrischer Verbindung steht.

3. Dosiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- «5 zeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Stoppeingang (23) der Steuereinheit (18) und dem Ausgang (31) des Impulsformers (30) über einen Zähler (37) mit einstellbarem Teilungsverhältnis für die Eingangsimpulsfolge hergestellt ist, der einen so Impuls nach Erreichen einer vorgegebenen Impulsanzahl erzeugt.

4. Dosiergerät nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung zwischen dem Stoppeingang (23) der Steuereinheit (18) und dem Ausgang (31) des Impulsformers (30) mittels einer Impulsverzögerungseinrichtung (38) hergestellt ist.

5. Dosiergerät nach den Ansprüchen 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß an den Ausgang (31) &o des Impulsformers (30) der Eingang (40) einer zusätzlichen impiiisverzögcrungseinrichtung (39) angeschlossen ist, deren Ausgang (41) an den .Starteingang (22) der Steuereinheit (18) gelegt ist.

6. Dosiergerät nach den Ansprüchen 2 bis 4. *> dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Schlauch schleifenförmig in einer Ebene liegt.

7. System zur peristaltischen Dosierung, dadurch

gekennzeichnet, daß es aus mindestens zwei in Reihe miteinander geschalteten peristaltischen Dostergeräten (34) nach Ansprüchen I bis 4 zusammengesetzt ist.