DE3129365C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Dosiergerät, insbesondere eine Dosier- oder Zuteilpumpe, umfassend

• - zwei einander zugeordnete Behälter,
• - Rohrleitungsmittel, die die Behälter an deren oberen Teilen verbinden,
• - elektrisch betriebene Ein- und Auslaßventile für die Behälter,
• - ein Auslaßventilseitig angeordnetes Auslaß-Rohrlei­ tungssystem, das mit einer gemeinsamen Entnahme-Rohr­ leitung in Verbindung steht,
• - Flüssigkeitsstand-Sensormittel, die an jedem Behälter zur Feststellung voreinstellbarer Höchst- und Nied­ rigstandpegel in den Behältern angeordnet sind und zwischen denen ein normaler, voreinstellbarer Flüssig­ keitsraum von vorbestimmtem Rauminhalt in jedem Behäl­ ter bestimmt ist,
• - Schaltungsmittel, die die Einlaßventile, die Auslaß­ ventile und die oberen und unteren Flüssigkeitsstand- Sensormittel untereinander verbinden, wobei die Flüs­ sigkeitsstand-Sensormittel und die Schaltungsmittel zum Öffnen und Schließen der Ein- und Auslaßventile ausgebildet sind, um einem Behälter von einer äußeren Flüssigkeitsquelle während der Flüssigkeitsentleerung aus dem jeweils anderen Behälter zu füllen,
• - und elektrisch betriebene Regel- oder Steuermittel zur Durchführung einer vorgewählten, ein Mehrfaches der normalen, voreingesellten Menge darstellenden Anzahl von automatisch ablaufenden Zyklen für die Behälterfüllung und Behälterentleerung.

Herkömmliche Einrichtungen zur Abgabe dosierter Fluid­ mengen arbeiten häufig nach Art von Verdrängerpumpen, bei denen die Verdrängung der Pumpe bekannt ist und zum Dosieren der geförderten Fluidmenge verwendet wird. Diese Verdrängerpumpen werfen zahlreiche Probleme auf, z. B. durch Verschleiß von Baukomponenten bedingte Unge­ nauigkeiten oder Fehler, Ungenauigkeiten infolge von durch Schwankungen der Eingangsleistung verursachte Schwankungen in der Betriebsgeschwindigkeit, und solche Ungenauigkeiten, die durch Fluidleckage im Bereich der Pumpendichtungen entstehen. Zusätzlich zu Undichtigkeits­ problemen, die Dosierungenauigkeiten verursachen, kann die Leckage von Fluid oder von Gasen bzw. Dämpfen bei Anwendungen, die das Dosieren von explosionsgefährdenden Fluiden betreffen, zu bedeutsamen Sicherheitsproblemen führen, die den wirtschaftlichen Betrieb des betroffenen Systems beeinträchtigen. Dichtungen und Verschlüsse her­ kömmlicher Hochgeschwindigkeits-Dosierpumpen unterliegen einer Vielzahl von Betriebsstörungen, die ein Abschalten der Pumpe verursachen können. Bei kritischen Einsätzen, bei denen eine Unterbrechung des Dosierablaufs zu einer kostenaufwendigen Abschaltung des Pumpenbetriebes führen kann, ist es für den Fall des Versagens einer Pumpe in der Regel notwendig, eine Ersatzpumpe vorrätig zu hal­ ten.

Die Verdrängung herkömmlicher, nach dem Verdrängungsprin­ zip arbeitender Dosierpumpen ist üblicherweise im Ver­ gleich zu dem herkömmlich in einer einzigen Dosis zuge­ teilten Fluidvolumen relativ klein. Daraus ergibt sich die Forderung nach einer relativ großen Zahl von Zyklen (Arbeitshüben) oder Drehbewegungen der Pumpe, um das Dosiervolumen zu erzielen. Die in einem einzigen Zyklus einer herkömmlichen Pumpe vorhandene Ungenauigkeit kumu­ liert während des Dosiervorganges. Selbst wenn die bei einem einzigen Zyklus gegebene Ungenauigkeit einer sol­ chen Pumpe klein ist, resultiert die Verwendung einer solchen Pumpe bei einer großen Zahl von Zyklen in einem nennenswerten, in dem geförderten Fluidvolumen auftreten­ den Gesamtfehler. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß sich die Genauigkeit solcher Pumpen bei Gebrauch ver­ schlechtert. Diese Dosierpumpen müssen regelmäßig nachka­ libriert werden. Sie verursachen außerdem in dem abgege­ benen Fluidstrom sich nachteilig auswirkende Schwingun­ gen.

Auch sind herkömmliche Dosierpumpen für den Betrieb mit Fluiden konzipiert, deren Viskosität in engen Grenzen liegt. Z. B. kann dieselbe Pumpe nicht zum Dosieren von Glyzerinalkohol und Ethylalkohol verwendet werden.

Es ist ein Gerät der eingangs dargelegten Art zum Messen und Steuern von Flüssigkeitsströmen bekannt (EP 0 17 308), bei dem insbesondere für die Zufuhr von Bleialkyl zu Benzin während kontinuierlicher Mischvorgänge bei speziell niedrigen Strömungsraten des Bleialkyls zwei miteinander parallel verbundene, offene Behälter vorge­ sehen sind. Es handelt sich bei diesem Gerät um ein Fluß- oder Strömungsmeßgerät, das im fortlaufenden Betrieb eines strömenden Mediums arbeitet und das ein relativ kompliziertes Meß- und Steuersystem aufweist, dessen Genauigkeit nicht konstant ist. Der Auslaß der ge­ messenen Flüssigkeit beider Behälter erfolgt über nur eine Auslaßleitung 20, und zwar mit Hilfe des Durchfluß­ kontrollventils 22 und des Einweg-Rückschlagventils 23, in die Benzinflußleitung 25. Der Raum oberhalb des Vor­ ratsbehälters 1 und der Meßbehälter 6 und 7 ist über die gemeinsame Entlüftungsleitung 19, einheitlich und un­ trennbar, so daß damit die Behälter funktionell offen sind, d. h. unter Atmosphärendruck stehen. Dieses ist er­ forderlich, um die gravimetrische bzw. gewichtsanalyti­ sche Funktion des Gerätes zu erfüllen, wobei das Füllen und Leeren der Behälter 6 und 7 praktisch unabhängig voneinander abläuft.

Weiter ist eine Vorrichtung zur volumetrischen Messung von Flüssigkeiten mit offenen Meßbehältern 2, 2′ bekannt (DE-OS 29 22 483), bei der über Entlüftungsleitungen 9, 9′ eine Verbindung zur Atmosphäre hergestellt ist. Die beiden Behälter sind nicht miteinander verbunden. Die in einem Vorratsbehälter 1 befindliche Flüssigkeit wird über eine Förderpumpe 4 einem Verbraucher 15 zugeführt, wobei zum Zwecke der Volumenmessung in den Meßbehältern 2, 2′ ein elektrisch geschaltetes Dreiwegeventil 3 zunächst in allen Richtungen offen ist, so daß die Flüs­ sigkeit in die Meßbehälter gelangen und anschließend aus diesen wieder ausgetragen werden kann, wenn der Auslaß des Vorratsbehälters geschlossen ist. Dabei wird das Volumen indirekt über eine Zeitmessung bestimmt. Hierbei ist es gleichgültig, ob ein oder mehrere voneinander unabhängige Meßbehälter vorgesehen sind. Mit diesem Gerät ist es nicht möglich, Fraktionen des Volumens zu messen und zu bestimmen. Im übrigen erfolgt das Messen ausschließlich beim Ausfließen aus den Vorratsbehältern, während eine Kontrolle des Füllens nicht vorgesehen ist. Zum Entleeren der Vorratsbehälter ist eine konstante Leistung der Förderpumpe vorgesehen, d. h. ihre Funktio­ nen Messen und Flüssigkeitstransport werden durch beweg­ te Teile der Förderpumpe erfüllt.

Weiter ist eine Vorrichtung zum Abgeben dosierter Mengen mehrerer Flüssigkeiten bekannt (DE-GM 18 99 996), die in einem bestimmten Verhältnis zueinander dosiert und ge­ mischt werden sollen. Solche Geräte werden in der Praxis beispielsweise als Kaffeebereiter verwendet, um aus einem flüssigen Kaffee-Extrakt und Wasser eine vorgegebene Menge in eine Tasse zu füllen. Dazu ist ein Dosierkes­ sel 1 mit zwei Zulaufventilen 2 und 3 und einem Ablauf­ ventil 4 vorgesehen. Dem Kessel fließen aus einem Vor­ ratsbehälter 5 heißes Wasser und einem weiteren Vorrats­ behälter 6 Kaffee-Extrakt zu, wobei über Elektroden 7, 8 und 9 die verschiedenen Ventile betätigt werden, so daß je nach Wahl ein weiterer Mischvorgang erfolgen kann. Der Behälter 1 ist, um dieses Mischen und Dosieren vor­ nehmen zu können, gegen die Atmosphäre offen.

Aus dem bisher geschilderten Stand der Technik geht her­ vor, daß die einzigen bisher bekannten Arten von Flüs­ sigkeitsmengen-Meßvorrichtungen einerseits Meßpumpen und andererseits Strömungsmeßgeräte sind. Dabei sind Meßpum­ pen primär für den Fördervorgang ausgelegt, während das Messen selbst normalerweise eine Sekundärfunktion dar­ stellt, die völlig von wechselnden Bedingungen des Meß­ prozesses abhängt.

Der Aufbau von Strömungsmeßgeräten hingegen beruht auf Prinzipien, die sie nur für die Steuerung und Kontrolle/ Überwachung einer Flüssigkeitsströmung (Menge pro Zeit­ einheit) geeignet machen, während sie keine direkte "Meß-Funktion", also eine Funktion einer unmittelbaren Mengenbestimmung und damit des dosierten Zumessens, haben.

Die bekannten Meßpumpen und Strömungsmeßgeräte haben, zusammenfassend betrachtet, folgende maßgebliche Nach­ teile:

• - Ihre Meßgenauigkeit ist nicht gleichmäßig, sondern im wesentlichen unkontrolliert, da sie durch Wechsel im Flüssigkeitsdruck, in der Strömungsmenge und in der Temperatur beeinträchtigt wird;
• - ihre Genauigkeiten sind gering, wobei beispielsweise eine Meßpumpe im besten Fall eine Genauigkeit von 2% (±1%) hat, die bei Benutzung schnell abnimmt, und Flüssigkeitsmeßgeräte nur zuverlässig und genau arbei­ ten, wenn Druck, Strömungsmenge und Temperatur genau den Werten entsprechen, für die das Gerät kalibriert worden ist;
• - die Bedingungen der Entnahmeleitung sind nicht auf die bestimmten und spezifischen Erfordernisse am Be­ nutzungsort und zum Benutzungszeitpunkt einstellbar.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, ein mit hoher Präzision und hohem Wirkungsgrad arbeiten­ des statisches Dosiergerät zu schaffen, das sich leicht in Automationsvorgänge beim Behandeln, Speichern und Ab­ geben von Flüssigkeiten integrieren läßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Gerät der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, daß

• - die Behälter als gegen die Umgebung abgedichtete, geschlossene Körper ausgebildet sind,
• - die die Behälter an deren oberen Teilen verbinden­ den Rohrleitungsmittel als unmittelbare, dichtende Rohrverbindung vorgesehen sind,
• - die Ein- und Auslaßventile als an jedem der Behäl­ ter jeweils paarweise an deren oberen bzw. unteren Teilen angeordnete Einlaßventile und Auslaßventile vorgesehen sind,
• - die Auslaß-Rohrleitungen entsprechend die Behälter mit den Auslaßventilen sowie mit der gemeinsamen Entnahme-Rohrleitung verbinden,
• - die elektrisch betriebenen Regel- oder Steuermit­ tel so eingestellt sind, daß die Dosierpumpe auf­ hört zu arbeiten, wenn eine gewählte Flüssigkeits­ menge aus beiden Behältern abgelaufen ist, und
• - das Gerät einen einstellbaren Teilflüssigkeit- Pegelsensor zum Feststellen eines gewählten Teil­ flüssigkeitspegels für den einen Behälter bei Beginn des Dosierungsvorgangs an einem Behälter zwischen den oberen und unteren Flüssigkeitssensoren auf­ weist, wobei die Regel- oder Steuermittel die Dosierungszyklen aufgrund der Leerung dieses einen Behälters beginnen.

Messen und Abgabe von Flüssigkeitsmengen werden also mit einem statisch arbeitenden Gerät vorgenommen, das die Ausbildung zweier geschlossener, miteinander verbundener und gegenseitig wechselweise und gleichzeitig arbeiten­ der Behälter ermöglicht und verwendet werden kann, um mit einer geforderten und volumenmäßig vorbestimmten Flüssigkeitsmenge beispielsweise Behältnisse zu füllen, verfahrenstechnische Behälter oder kontinuierlich arbei­ tende Reaktoren kontinuierlich zu beaufschlagen. Man kann damit jegliche Art der Abmessung und Zuteilung von Flüssigkeitsvolumina unter beliebigen Verfahrensbedingun­ gen durchführen, und es ist möglich, zu jeder Zeit die Abgabe zu unterbrechen und neu zu starten.

Der Strömungsauslaß kann an jeglichen anderen Verbrau­ cher angeschlossen werden, beispielsweise zum Zwecke der Flüssigkeitsbehandlung, des Abfüllens von Behältern, der Durchführung von Füllvorgängen, des Einspritzens in eine Leitung etc. Beide Behälter selbst sind gegenüber der Atmosphäre abgedichtet und über eine Leitung untereinan­ der direkt verbunden, so daß es möglich ist, Gas wie Luft, Stickstoff etc. aus einer Kammer in die andere zu leiten. Das Volumen dieses Gases ist dauernd konstant, indem es zwischen dem einen abnehmenden und dem anderen zunehmenden Flüssigkeitspegel eingeschlossen ist. Der Druck dieses Volumens entspricht dem Druck der Entnahme­ leitung. Die Entnahme aus einem Behälter kann nur beim Füllen des anderen erfolgen und umgekehrt. Diese Abhän­ gigkeit ist eine Voraussetzung für den kontinuierlichen Betrieb. Um diesen mit der erforderlichen Genauigkeit und Zuverlässigkeit ablaufen zu lassen, ist das Gerät auf dem Prinzip der volumetrischen Arbeits- und Funk­ tionsweise aufgebaut. Das Volumen wird also direkt und zeitunabhängig bestimmt und gemessen. Dabei wird oben­ drein die Meß- und Füllfunktion ganz klar von der Abgabe­ funktion getrennt, um jegliche Auswirkungen der Entnahme­ bedingungen auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit auszuschalten.

Es sind zwei zueinander in enger Beziehung stehende und miteinander unbedingt verbundene Kammern vorgesehen, die in zueinander entgegengesetzten Füll- und Entleerungs­ zyklen abeiten. Um zwischen den beiden Meß- und Dosie­ rungsbehältern umzuschalten, kann ein Dreiwegeventil ver­ wendet werden.

Von der Funktion her setzt das Gerät der Erfindung die geschlossenen Kammern, zwischen denen über die Verbin­ dungsleitung ein Druckausgleich stattfindet, voraus. Dazu kann mit konstanter Genauigkeit gearbeitet werden, was ein Basiserfordernis für ein marktgerechtes Gerät ist. Dabei erfolgt das Steuern und Messen der Menge be­ reits beim Füllen mit Hilfe sehr genauer Pegelsensoren. Egal, ob das Füllen langsam oder schnell oder unter nied­ rigem oder hohem Druck erfolgt oder ob der Füllvorgang unterbrochen wird oder nicht, ist das dosierte Volumen immer gleich. Damit wird es möglich, die Flüssigkeit in jeglicher vom Benutzer gerade gewünschter Weise aus dem Behälterpaar abzugeben. Mit anderen Worten kann die Flüs­ sigkeitsabgabe frei an die Erfordernisse des Anwendungs­ falles angepaßt werden. So kann man das Gerät in jedem Automationskreislauf als hochgenaues und zuverlässiges Gerät einbauen, ggf. nachrüsten. Diese Genauigkeit wird im besonderen Maße auch dadurch positiv beeinflußt, daß keinerlei bewegliche Teile erforderlich sind, um die För­ derung der dosierten Flüssigkeit vorzunehmen.

Beim Erfindungsgegenstand wird mit zwei kontrollierten Drücken gearbeitet, nämlich dem Einlaßdruck vor Beginn des Dosierens einerseits und dem Auslaßdruck vor der Ab­ gabe andererseits. Die Abstimmung zwischen diesen Drücken wird synchronisiert und kann auf die Betriebser­ fordernisse durch Sensoren oder manuell eingestellt wer­ den.

Aus alledem ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik folgende maßgebliche Vorteile:

• - Kontinuierliche Messung und Dosierung von Flüssig­ keitsvolumina bei jeglichem Druck und/oder jeglicher Strömungsmenge unter Verwendung von - nur - zwei Kammern;
• - Füllen von Meßbehältern, die gegenüber der Atmosphäre geschlossen sind;
• - Verwendbarkeit für schäumende und gefährliche Flüssig­ keiten;
• - Vermeidung beweglicher Teile im Meß-(Dosierungs-) und Abgabeprozeß;
• - Möglichkeit der Änderung der Arbeitsbedingungen wäh­ rend des Ablaufs eines Betriebszyklus, wobei der Druck in der Entnahmeleitung vom Atmosphärendruck auf den höchsten, von der Konstruktion noch aufnehmbaren Druck eingestellt oder die Strömungsmenge von der geringsten bis zur maximal möglichen geändert oder die Abgabe ein- oder mehrmalig unterbrochen werden kann, ohne daß darunter die Genauigkeit leidet;
• - Verwendung als hochgenaues und zuverlässiges Gerät für jegliche Art Automationssystem in der Flüssig­ keitsbehandlung, -speicherung, -abfüllung und dem -um­ schlag.

Vorteilhafterweise kann das Dosiergerät so ausgebildet sein, daß die einstellbaren Flüssigkeitsstand-Sensormit­ tel einen einstellbaren, bezüglich des einen Behälters wählbar vertikal-verschieblichen und einer Skala zugeord­ neten Flüssigkeitsstand-Sensor umfassen, wobei die Skala in Einheiten von Teilen der Höchststandsmenge oder des Füllvolumens des einen Behälters geeicht ist, so daß der einstellbare Flüssigkeitssensor auf einen gewählten Teil des Füllvermögens des Behälters setzbar ist.

Weiterhin kann das Dosiergerät so aufgebaut sein, daß die Flüssigkeitsstand-Sensormittel einen Magnet-Schwim­ mer umfassen, der jedem Behälter zugeordnet ist, wobei jeder Magnet-Schwimmer angeordnet ist, um dem Flüssig­ keitsstand in dem jeweiligen Behälter zu folgen, und das ein Paar Reed-Schalter (Schutzrohrkontakte oder -schal­ ter) neben jedem Schalter angeordnet sind, wobei der eine Reed-Schalter jedes Paar im Einklang mit dem ge­ wählten Voll- oder Höchststandspegel des jeweiligen Be­ hälters und der andere Reed-Schalter jedes Paar neben dem gewählten Leerpegel des Behälters angeordnet sind.

Dazu können die Reed-Schalter für eine bezüglich der Be­ hälter einstellbare, vertikale Bewegung zur wahlweisen Änderung des gewählten Höchststandspegels und Niedrig­ standpegels eines jeden Behälters angeordnet sein.

Vorzugsweise kann jeder Behälter eine ihm zugeordnete, äußere Vertikalröhre umfassen, die mit oberen und unte­ ren Teilen des Behälters in Verbindung steht, wodurch sich die Flüssigkeit innerhalb der Vertikalröhre auf dem gleichen Stand wie die Flüssigkeit in dem jeweiligen Behälter befindet, wobei sich jeder der Magnet-Schwimmer in der Vertikalröhre befindet sowie auf der darin enthal­ tenen Flüssigkeitsoberfläche ruht und wobei die Reed- Schalter neben der Vertikalröhre angeordnet sind.

Das Dosiergerät kann auch so aufgebaut sein, daß es einen Gaseinlaß umfaßt, der an einem oberen Abschnitt des ersten Behälters angeordnet ist, um über dem Flüs­ sigkeitspegel in dem Behälter unter Druck stehendes Gas einzuleiten.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform des Dosier­ gerätes besteht in

• - einem dritten Behälter, der mit der Auslaß-Rohr­ leitung in Verbindung steht,
• - einem Höchststandpegel-Flüssigkeitssensor und einem Niedrigstandpegel-Flüssigkeitssensor, die an dem dritten Behälter angeordnet sind,
• - eine Auslaßrohrleitung, die mit dem dritten Behälter verbunden ist,
• - eine Druckpumpe, die an der Auslaßrohrleitung angeordnet ist, und
• - Pumpgeschwindigkeit-Steuermittel, die mit der Druck­ pumpe, mit dem Höchststandpegel-Flüssigkeitssensor sowie mit den Niedrigstandpegel-Flüssigkeitssensor verbunden sind, wobei die Fördergeschwindigkeit- Steuerung so ausgebildet ist, daß die Geschwindig­ keit der Pumpe bei einem in dem dritten Behälter über den Höchststandpegel-Sensor ansteigenden Flüs­ sigkeitsspiegel größer und bei einem in dem dritten Behälter unter den Niedrigstandpegel-Sensor abfal­ lenden Flüssigkeitsspiegel kleiner wird.

Somit kann die Dosierpumpe unter hohem Druck stehende Flüssigkeit abgeben. Dabei ist die Auslaßrohrleitung mit einem dritten Behälter verbunden, der ein Paar einstell­ bar angeordneter, elektrisch betriebener Flüssigkeits­ stand-Sensoren umfaßt. Der Auslaß des dritten Behälters ist mit einer Hochdruckpumpe verbunden. Die Hochdruckpum­ pe und die Flüssigkeitsstand-Sensoren sind über elektri­ sche Verbindungen mit einer elektrisch betriebenen Pum­ pen- oder Fördergeschwindigkeitsregelung oder Steuerung verbunden. Wenn beim Betrieb der Dosierpumpe nach diesem Ausführungsbeispiel der Flüssigkeitspegel in dem dritten Behälter über den als Hoch- oder Höchststandpegel-Sensor bezeichneten Flüssigkeitsstand-Sensor ansteigt, so ver­ größert die Fördergeschwindigkeitsregelung die Geschwin­ digkeit der Hochdruckpumpe. Wenn der Flüssigkeitsstand- Sensor fällt, verkleinert die Fördergeschwindigkeitsrege­ lung die Geschwindigkeit der Hochdruckpumpe. Auf diese Weise kann die Fördergeschwindigkeitsregelung Änderungen in der Pumpengeschwindigkeit ausgleichen, die durch Ände­ rungen in der für den Betrieb der Hochdruckpumpe vorgese­ henen Eingangsleistung verursacht sind. Aufgrund der Er­ zeugung hoher Drücke durch die Druckpumpe besteht ein wesentlicher Vorteil dieser Ausführungsform darin, daß ein unter hohem Druck stehender, dosierter Flüssigkeits­ strom erzeugt wird, obwohl die Behälter der statischen Dosierpumpe ausgelegt sind, um relativ geringen Drücken zu widerstehen.

Dazu kann das Dosiergerät so ausgebildet sein, daß jeder Behälter ein auswechselbares Mündungselement umfaßt, das mit dem Auslaßventil in Verbindung steht.

Bevorzugt kann auch jedem Behälter ein Not-Sensorschal­ ter zugeordnet und über dem Höchststandpegel-Sensor ange­ ordnet sein, wobei der Not-Sensorschalter bei Störung des Höchststandpegel-Sensors ein Überfüllen des Behäl­ ters vermeidendes Notwarnsignal verursacht.

Zusammenfassend bestehen die mit der Erfindung erzielba­ ren Vorteile darin, daß die erfindungsgemäße statische Dosierpumpe nicht mit den Problemen behaftet ist, die in der Regel durch die in den konventionellen Dosierpumpen vorhandenen Rotationsdichtungen oder -verschlüsse sowie durch die dort vorgesehenen Kolben oder Drehkolben her­ vorgerufen werden. So benötigt die erfindungsgemäße Dosierpumpe nur eine verhältnismäßig geringe Zahl rela­ tiv einfacher Bauteile, die wirtschaftlich herstellbar sind, und vor allem keine beweglichen Teile oder Förder­ elemente, wodurch wiederum in besonderem Maße Leckagen oder Undichtigkeiten im Hinblick auf Flüssigkeit, Fluid und/oder Gase sowie Dämpfe vermieden werden. Weiterhin ist erreicht, daß die Austrittsströmung im Gegensatz zu dem durch herkömmliche Dosierpumpen geförderten, pulsie­ renden Fluß frei von Schwingungen bleibt. Die Dosier­ pumpe nach der Erfindung läßt sich besonders leicht für den Einsatz von Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosi­ tät einrichten bzw. daran anpassen. Außerdem kann die Dosierpumpe nach der Erfindung Erwärmungen bzw. Erhitzun­ gen zum Zwecke des Sterilisierens und Säuberns ausge­ setzt werden, ohne daß dadurch Beschädigungen eintreten.

Ausführungsbeispiele sowie weitere Vorteile der Erfindung wer­ den im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher er­ läutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht der statischen Dosierpumpe nach der Erfindung mit einem Paar verbundener Behälter, mit zugeordneten Ventilen und Sensoren sowie mit einem Steuerpult,

Fig. 2 ein Funktionsdiagramm (Schaltbild) der statischen Pumpe der Fig. 1 mit einer Übersicht über den Fluß elektrischer Signale zwischen den verschiedenen Kom­ ponenten bzw. Bausteinen,

Fig. 3 eine Ansicht eines Anwendungsbeispiels der statischen Pumpe der Fig. 1 mit einer eine Schwerkraftzuführung verwendenden statischen Pumpe,

Fig. 4 eine Ansicht eines anderen Anwendungsbeispiels der statischen Pumpe der Fig. 1 mit Speisung der sta­ tischen Pumpe aus einem druckbeaufschlagten Lager- oder Sammelbehälter,

Fig. 5 eine Ansicht eines weiteren Anwendungsbeispiels der statischen Pumpe der Fig. 1 mit zusätzlicher Druck­ pumpe,

Fig. 6 eine Seitenansicht eines abgewandelten Ausführungs­ beispiels der statischen Pumpe der Fig. 1 unter Ver­ wendung eines zusätzlichen Behälters und einer Hoch­ druckpumpe zur Abgabe von unter extrem hohem Druck stehenden Fluiden und

Fig. 7 ein Funktionsdiagramm (Schaltbild) des Ausführungs­ beispiels der in Fig. 6 gezeigten statischen Pumpe.

In Fig. 1 ist ein statisches Dosier- oder Zuteilgerät 10, im folgenden als Dosierpumpe 10 beschrieben, nach der Erfindung dargestellt. Die statische Dosierpumpe 10 umfaßt ein Paar Be­ hälter 12, 14, die durch eine Rohrleitung 16 verbunden sind, so daß Luft oder irgendein anderes Gas von einem Behälter zum anderen fließen kann. Weiterhin umfaßt die statische Dosierpumpe 10 ein Paar elektrisch betriebener Ansaug- oder Einlaßventile 18, 20, die über eine Ansaug- oder Einlaß-Rohrleitung 22 ge­ speist werden. Die Einlaßventile 18, 20 sind mit Rohrleitungen 24, 26 verbunden, die jeweils in den unteren Abschnitten oder Teilen der Behälter 12, 14 enden, wodurch eine Ausbildung von Turbulenzen während der Füllung der Behälter 12, 14 so gering wie möglich gehalten wird.

Die Behälter 12, 14 umfassen je ein auswechselbares Mündungsele­ ment oder Mundstück 28, 30, die durch Paare anderer, ähnlich aufgebauter Mündungselemente mit Öffnungen verschiedener Größe ersetzt werden können, wodurch die statische Dosierpumpe 10 Flüssigkeiten unterschiedlicher Viskosität dosieren oder ab­ messen kann.

Die Mündungselemente 28, 30 führen über Rohrleitungen 36, 38 zu einem Paar elektrisch betriebener Auslaß- oder Auslaufventile 32, 34. Die Auslaßventile 32, 34 sind über Rohrleitungen 42, 44 mit einem elektrisch betriebenen Dreiwegeventil 40 verbunden. Dieses gibt die dosierte oder abgemessene Flüssigkeit über eine Rohrleitung 46 ab.

Jeder Behälter 12, 14 umfaßt eine elektrisch betriebene Flüssig­ keitsspiegel-Steuereinrichtung bekannter Bauart. Eine geeignete Flüssigkeitsspiegel-Steuereinrichtung 48 ist in der US-PS 37 03 246 "Liquid Level Control" beschrieben und im folgenden in dem für das Verständnis des erfindungsgemäßen Ausführungs­ beispiels erforderlichen Umfang erläutert. Für jeden Behälter 12, 14 vorgesehene Flüssigkeitsspiegel-Steuereinrichtungen 48 sind identisch und umfassen jweils ein Magnet-Schwimmerelement 50, 52, das aus einem nicht gezeigten Scheibenmagneten (Magnet­ scheibe) oder sonstigem Magnetkörper besteht, der in eine (auf) schwimmende Kunststoff- oder Plastikkapsel eingeformt ist. Je­ des Magnet-Schwimmerelement 50, 52 ruht auf der Flüssigkeits­ oberfläche in jeweiligen Vertikalröhren 54, 56, die mit dem Kopfteil und Boden der Behälter 12, 14 verbunden sind. Außer­ halb jeder Vertikalröhre 54, 56 sind jeweils Paare von Reed- Schaltern (Rohrkontakten oder -schaltern) 58, 60 bzw. 62, 64 angeordnet, die auf nicht gezeigten Gleitstücken oder Schie­ bern gehalten sein können, um eine Positionseinstellung der Reed-Schalter 58, 60, 62, 64 in senkrechter Richtung zu gewähr­ leisten. Wenn ein von den Schwimmerelementen 50, 52 gehaltener Magnet an einem Reed-Schalter 58, 60, 62, 64 vorbeiläuft, betä­ tigt der Magnet den Reed-Schalter, wodurch ein elektrischer Schaltkreis geschlossen wird. Die Flüssigkeitsspiegel-Steuerein­ richtung 48 ist über elektrische Verbindungen mit den Ansaug­ ventilen 18, 20 und den Auslaßventilen 32, 34 zum Zwecke der Betätigung dieser Ventile verbunden, um gewünschte der Flüssig­ keitspegel in den Behältern in der nachstehend beschriebenen Weise zu erhalten.

Die Reed-Schalter 58, 60, 62, 64 sind neben Skalen 66, 68 ange­ ordnet, die in Volumen- oder Mengeneinheiten geeicht sind. Jede Skala 66, 68 kann eine Mehrzahl von auf ihr markierten Sätzen von Skalenteilen aufweisen, damit eine Anpassung an Flüssigkei­ ten unterschiedlicher Dichte oder an infolge von Betriebstem­ peratur-Änderungen auftretende Dichte-Änderungen eines einzelnen Fluids gewährleistet ist.

Die US-PS 37 03 246 liefert lediglich ein Beispiel für eine Flüssigkeitsspiegel-Steuereinrichtung 48. Mit der statischen Dosierpumpe 10 kann aber jede beliebige Flüssigkeitsspiegel-Steuereinrichtung verbunden sein, die infolge einer Änderung des Flüssigkeitspegels in einem Behälter ein elektrisches Signal liefert, sendet oder umwandelt.

Jeder Behälter 12, 14 umfaßt weiterhin jeweils einen Notausschalter oder Sensor 70, 72, die oberhalb der höchsten Position der Reed-Schalter 58, 62 angeordnet sind, um im Falle des Versagens oder einer Funktionsstö­ rund der Reed-Schalter 58, 62 ein Notlagen- oder Hilfs­ signal abzugeben, so daß eine unbeabsichtigte Überfül­ lung der Behälter 12, 14 vermieden wird.

Die statische Dosierpumpe 10 umfaßt ein Steuerpult bzw. eine Steuer(Schalt)tafel 74 mit Schaltern und Steuerun­ gen, die eine Zähler-Voreinstellung und Steuerung 76, einen Ein-/Ausschalter 78, einen Erstfüllung-Schalter 80, einen Start- oder Anlaßschalter 82 und einen ersten Notschalter 84 sowie einen zweiten Notausschalter 86 aufweisen. Der Steuerpult 74 und die verschiedenen Bau­ elemente der statischen Dosierpumpe 10 sind über eine Mehrzahl elektrischer Leitungen 88 verbunden, die im einzelnen anhand des nachstehenden Betriebsablaufs beschrieben werden.

Der Dosier- oder Abmeßbetrieb vollzieht sich durch ab­ wechselnde und aufeinanderfolgende Leerung der Behälter 12, 14, wobei ein Behälter gefüllt wird, während der andere geleert wird. Aufgrund der voreingestellten Posi­ tion der oberen Reed-Schalter 58, 62 und der unteren Reed-Schalter 60, 64 kann jeder Behälter ein genau bemes­ senes Fluidvolumen von ca. 37,85 l abgeben. Ebenso gut kann aber auch jede andere Menge in irgendeiner anderen, jeweils gewünschten Maßeinheit bestimmt werden, z. B. 10 Gallonen; die Maßeinheiten richten sich ganz nach den Erfordernissen z. B. des betreffenden Landes, der Einsatz­ stätte oder des Einsatzzwecks. Die oberen Reed-Schalter 58, 62 dienen als Sensoren, d. h. Meßfühler und Meßwert­ geber für den Höchststandpegel eines Fluids in dem jewei­ ligen Behälter 12, 14, während die unteren Reed-Schalter 60, 64 als Sensoren, d. h. Meßfühler und Meßwertgeber für den Leer- oder Auslaßstand-Pegel eines Fluids in den Behältern, d. h. den Pegel am Ende der Behälterentlee­ rung, dienen. Zwischen den Höchststandpegel-Sensoren 58, 62 und den Niedrigstandpegel-Sensoren 60, 64, die - wie beschrieben - als Schutzrohrschalter ausgeführt sein können, befindet sich das bestimmte, auszuteilende oder abzugebende Fluidvolumen, nämlich im Beispielsfall 37,85 l. Auf diese Weise wird mit jedem Abgabezyklus jedes Behälters 12 und 14 ein genaues Volumen von 37,85 l abge­ geben.

Das abzugebende Gesamt-Fluidvolumen wird durch eine Bedienungsperson an der Zähler-Voreinstellung und Steue­ rung 76 auf dem Steuerpult 74 eingestellt. Z. B. kann ein Gesamtvolumen von ca. 227,1 l (60 Gallonen) vorgegeben werden. Die statische Dosierpumpe 10 arbeitet dann auto­ matisch, indem sie die Behälter 12, 14 abwechselnd sechs­ mal leert, so daß genau 227,1 l Flüssigkeit abgemessen werden.

Um ein Gesamt-Fluidvolumen zu dosieren, das nicht ein genaues (ganzes) Vielfaches des voreingestellten, durch die Behälter 12, 14 abgegebenen Volumes ist, sondern z. B. 242,24 l (64 Gallonen) beträgt, ist die statische Pumpe 10 mit einem in Fig. 2 gezeigten Bruchteil-Sensor (Teilflüssigkeit-Pegel-Sensor) 85 ausgestattet, und zwar in Form eines Magnet-Reed-Schalters 87, der dem Behälter 14 zugeordnet ist. Der Reed-Schalter 87 ist gleitend neben einer Skala 89 angeordnet, die in Bruchteilen des Abgabevolumens des Behälters 14 geeicht ist. Der Bruch­ teil-Sensor 85 kann von Hand für ein gewünschtes Teil­ volumen eingestellt sein. Wenn das Dosiersystem in Betrieb genommen wird, wird der Behälter 14 bis zu dem Pegel des Bruchteil-Sensors 85 teilgefüllt und gibt zunächst seinen Teilinhalt ab. Danach geben die Behälter 12, 14 abwechselnd ihr Voll- oder Höchststandvolumen ab, bis die gewünschte Gesamt-Flüssigkeitsmenge dosiert oder abgemessen ist.

Der Betrieb der statischen Dosierpumpe 10 wird im folgen­ den anhand der Fig. 2 beschrieben. Vor Beginn des Dosie­ rungsbetriebs stellt eine Bedienungsperson das gewünsch­ te Gesamtvolumen an der Zähler-Voreinstellung und Steue­ rung 76 auf dem Steuerpult 74 ein. Dieses Gesamtvolumen kann ein geradzahliges Vielfaches der z. B. 37,85 l (10 Gallonen)-Füllung jedes Behälters 12 und 14 sein, z. B. 227,1 l (60 Gallonen). Wenn das gewünschte Gesamtvo­ lumen jedoch kein solches ganzzahliges Vielfaches, son­ dern z. B. 242,24 l (64 Gallonen) beträgt, stellt die Bedienungsperson auf der Zähler-Voreinstellung und Steue­ rung 76 ebenfalls den Teilbetrag ein, nämlich 15,14 l. Außerdem stellt die Bedienungsperson des Gleit-Reed- Schalter 87 des Teil-Sensors 85 auf den Punkt der geeich­ ten Skala 89 ein, der zwei Fünftel des Volumens des Behälters 12, nämlich 15,14 l (4 Gallonen) anzeigt.

Die Bedienungsperson betätigt dann den Ein-/Ausschalter 78, um das System zu erregen, und drückt darauf auf dem Steuerpult 74 den Erstfüllungs-Schalter 80, der einen von zwei möglichen Füllvorgängen einleitet. Wenn auf der Zähler-Voreinstellung 76 und auf dem Teil-Sensor 85 kein Teilbetrag eingestellt ist, gibt der Erstfüllungs-Schal­ ter 80 ein elektrisches Signal über die Leitung 90 ab, das die Einlaßventile 18 und 20 öffnet, und außerdem sendet er ein elektronisches Signal über die Leitung 92, das das Dreiwegventil 40 einstellt, um den Fluidstrom aus dem Behälter 12 zu ermöglichen und den Fluß aus dem Behälter 14 zu verhindern. Von einer (nicht gezeigten) Quelle fließt Flüssigkeit durch die Rohrleitung 22 in Richtung des Pfeils 94 in Fig. 2 und füllt die Behälter 12 und 14. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in den Behältern 12 und 14 den Pegel der Reed-Schalter 58, 62 erreicht, werden über Leitungen 96, 98 Signale ausgesendet, die die Einlaßventile 18, 20 schließen. Die Dosierpumpe 10 ist dann für einen Dosierbetrieb bereit, der mit der Leerung des Behälters 12 beginnt und mit abwechselnder Leerung der Behälter 12 und 14 weiterläuft, bis das gewünschte Gesamtvolumen erreicht ist. Wenn ein Gesamt­ volumen von 227,1 l (60 Gallonen) gefordert ist, werden also 6 Entladungen der beiden Behälter ausgeführt.

Falls andererseits das gesamte, auszuteilende Flüssig­ keitsvolumen einen Teil des Inhalts der Behälter umfaßt und dieser Teilbetrag auf der Zähler-Voreinstellung und Steuerung 76 eingestellt wird, so werden, wenn die Bedie­ nungsperson den Erstfüllungs-Schalter 80 betätigt, die Einlaßventile 18 und 20 über die Leitungen 90 geöffnet, und über die Leitung 92 wird ein elektrisches Signal abgegeben, um das Dreiwegeventil 40 einzustellen und so den Flüssigkeitsfluß aus dem Behälter 14 zu ermöglichen sowie den Fluß aus dem Behälter 12 zu unterbinden. Daher fließt die Flüssigkeit über die Rohrleitung 22 und die geöffneten Einlaßventile 18 und 20 in die Behälter 12 und 14. Bis der Flüssigkeitsspiegel den Reed-Schalter- Sensor 58 erreicht und darauf das Einlaßventil 18 ge­ schlossen ist, ist der Behälter 12 auf sein volles 37,85-l-(10 Gallonen)-Fassungsvermögen gefüllt. Dagegen ist der Behälter 14 nur bis zu dem gewählten Teilvolumen gefüllt, das durch den Reed-Schalter 87 des Teil-Sen­ sors 85 erreichenden Pegel bestimmt ist, wobei dann der Reed-Schalter 87 das Einlaßventil 20 über eine Leitung 91 abschaltet.

Daraus ist ersichtlich, daß ein Niederdrücken bzw. Betä­ tigen des Erstfüllungs-Schalters 80 eine "Vorbereitung" (Operationsbeginn) der statischen Dosierpumpe in der Weise bewirkt, daß beide Behälter 12 und 14 bis zu ihren gewünschten Inhalten (Fassungsvermögen) gefüllt werden. Wenn ein Teil-Gesamtvolumen eingestellt ist, wird der Behälter 14 bis zu diesem Teilvolumen, z. B. 15,14 l (4 Gallonen) gefüllt. Der Behälter 14 ist dann der erste Behälter, der während des Dosierzyklus entladen wird. Wenn dagegen kein Teil-Gesamtvolumen gefordert ist, wird der Behälter 14 auf sein volles Volumen von 37,85 l (10 Gallonen) gefüllt, und der Behälter 12 stellt den ersten während des Dosierzyklus zu entladenden Behälter dar.

Wenn die statische Dosierpumpe 10 richtig vorbereitet ist, leuchtet auf dem Steuerpult 74 eine in der Figur nicht gezeigte Signallampe auf, um die Bedienungsperson aufmerksam zu machen, daß die Vorbereitung abgeschlossen ist. Darauf betätigt die Bedienungsperson eine Taste des Start- oder Anlaßschalters 82, um den Dosierbetrieb zu beginnen. Wenn auf dem Steuerpult 74 kein Teil-Gesamt­ volumen eingestellt ist, gibt der Startschalter 82 über eine Leitung 100 ein elektrisches Signal an das Auslaß­ ventil 32, wobei dieses Signal das Auslaßventil 32 öff­ net. Die Flüssigkeit beginnt aus dem Behälter 12 durch die Rohrleitung 42, das Dreiwegventil 40 und die Rohr­ leitung 46 auszufließen. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 12 den Pegel oder die Höhenposition des Reed-Schalters 60 erreicht, wird über eine Leitung 102 ein Signal gesendet, das das Auslaßventil 34 schließt. Außerdem werden über eine Leitung 104 ein das Auslaß­ ventil 34 öffnendes Signal und über eine Leitung 106 ein Signal abgegeben, das eine Positionsänderung des Drei­ wegeventils 40 bewirkt, um den Flüssigkeitsstrom aus dem Behälter 14 zu ermöglichen und den Flüssigkeitsstrom aus dem Behälter 12 zu verhindern. Ebenfalls wird ein das Einlaßventil 18 öffnendes Signal über eine Leitung 108 abgegeben.

Nun beginnt die Flüssigkeit aus dem Behälter 14 auszu­ fließen, während der Behälter 12 wieder gefüllt wird. Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 14 die Höhenposition des Reed-Schalter-Sensors 64 erreicht, wird über eine Leitung 110 ein das Auslaßventil 34 schließendes Signal gesendet. Zugleich werden ein das Auslaßventil 32 öffnendes Signal über eine Leitung 112 und über die Leitungen 104 und 106 ein Signal abgegeben, das eine Positionsänderung (Schaltung) des Dreiwegeven­ tils 40 bewirkt, um den Flüssigkeitsfluß aus dem Behäl­ ter 12 zu gewährleisten und den Flüssigkeitsfluß aus dem Behälter 14 zu verhindern. Außerdem wird ein das Einlaß­ ventil 20 öffnendes Signal über eine Leitung 114 gesen­ det. Nun beginnt die Flüssigkeit aus dem Behälter 12 herauszufließen, während der Behälter 14 wieder gefüllt wird. Dieser Betriebszyklus wiederholt sich automatisch, bis die auf dem Steuerpult 74 vorgewählte Zyklenzahl erreicht ist. Zu dieser Zeit ist das gewünschte Fluid­ volumen abgegeben, und die Zähler-Voreinstellung und Steuerung 76 stoppt den Betrieb der statischen Dosier­ pumpe 10.

Wenn ein Teil-Gesamtvolumen auf dem Steuerpult 74 einge­ stellt ist, bewirkt ein Betätigen des Startschalters 82 die Abgabe eines elektrischen Signals an das Auslaßven­ til 34 des Behälters 14 über die Leitung 93, wobei die­ ses Signal das Auslaßventil 34 öffnet. Die Flüssigkeit fließt nun aus dem Behälter 14 durch die Rohrleitung 44, das Dreiwegeventil 40 und die Rohrleitung 46. Wenn der Flüssigkeitspegel in dem Behälter 14 die Höhenposition des Reed-Schalters 64 erreicht, so daß die Abgabe des Teilvolumens von 15,14 l (4 Gallonen) abgeschlossen ist, wird ein das Auslaßventil 34 schließendes Signal über die Leitung 110 gesendet. Außerdem werden ein das Aus­ laßventil 32 öffnendes Signal über eine Leitung 112 und über eine nicht gezeigte Leitung ein Signal abgegeben, das eine Positionsänderung des Dreiwegeventils 40 bewirkt, um den Flüssigkeitsfluß aus dem Behälter 14 zu vermeiden. Zugleich wird ein das Einlaßventil 20 öffnen­ des Signal über eine Leitung 114 gesendet. Die Flüssig­ keit fließt jetzt aus dem Behälter 12 ab, während der Behälter 14 auf seinen vollen 37,85 l (10 Gallonen)- Inhalt gefüllt wird. Darauf füllen und leeren sich die Behälter 12 und 14 abwechselnd, bis das geforderte, gesamte Teil-Volumen der gewünschten dosierten Flüssig­ keit abgegeben ist.

Somit ist ersichtlich, daß durch die statische Dosier­ pumpe 10 ein genau dosiertes Flüssigkeitsvolumen zuge­ teilt wird, indem das gewünschte, auszuteilende Volumen (einschließlich irgendeinem Teilbetrag) lediglich auf der Zähler-Voreinstellung und Steuerung 76 eingestellt wird. Die Anordnung dosiert das gewünschte Volumen auto­ matisch durch abwechselndes Füllen und Leeren der Behäl­ ter 12 und 14. Die Wirkungsweise erlaubt ein automati­ sches Dosieren des gewünschten Volumens durch abwech­ selndes Füllen und Leeren der Behälter 12 und 14. Das Leistungsvermögen bzw. der Wirkungsgrad der statischen Dosierpumpe bleibt stets konstant, und zwar ungeachtet der Flüssigkeitsströmungsgeschwindigkeit oder des Flüs­ sigkeitsdurchsatzes, die durch wahlweisen Austausch von auswechselbaren Mündungselementen 28 und 30 geändert werden können. Dieses genaue Dosieren oder Zuteilen eines gewünschten Volumens bei beliebig gewählter Strö­ mungsgeschwindigkeit oder beliebig gewähltem Durchsatz kann durch herkömmliche Drehkolben- oder Kolbendosier­ pumpen, die von innerer mechanischer Bewegung abhängig sind, nicht erreicht werden.

Anwendungsbeispiele der statischen Dosierpumpe 10 sind in den Fig. 3 bis 5 dargestellt. Fig. 3 zeigt eine stati­ sche Dosierpumpe 10, die durch Schwerkraft (Gefälle) aus einem höher gelegenen Lager- oder Sammelbecken 116 über eine Rohrleitung 118 beschickt oder gespeist wird und Flüssigkeit mittels Schwerkraft oder Gefälle über eine Rohrleitung 120 an eine in Fig. 3 durch einen Behäl­ ter 122 angedeutete Funktionsstufe liefert.

Fig. 4 zeigt eine statische Dosierpumpe 10, die aus einem unter inneren Überdruck gesetzten Lager- oder Sam­ melbehälter 124 über eine Rohrleitung 126 gespeist wird und Flüssigkeit unter Druck über eine Rohrleitung 128 an eine Funktionsstufe, die durch einen Behälter 130 ange­ deutet ist, abgibt.

Fig. 5 zeigt eine statische Dosierpumpe 10, die aus einem Lager- oder Sammelbehälter 132 über eine Rohrlei­ tung 134 beschickt wird und Flüssigkeit an einen in Fig. 5 durch einen Behälter 136 angedeuteten Hochdruck-Prozeß liefert. Eine Druckpumpe oder sonstige Druckquelle 138 sitzt in einem Rohr 140 zwischen der Dosierpumpe 10 und dem Behälter 136 und pumpt die Flüssigkeit durch das System in den Behälter 136.

In einer weiteren, in Fig. 6 und 7 gezeigten Ausfüh­ rungsform der Erfindung ist die statische Dosierpumpe 10 für die Abgabe von unter hohem Druck stehender Flüssig­ keit ausgelegt, wobei der Druck in der Größenordnung von 7,03 kp/cm² (100 pounds je Quadratzoll) sein kann. Diese Ausführungsform zeigt insbesondere die Verwendung einer Hochdruckpumpe 142, die die Flüssigkeit unter Druck setzt und dennoch die Ausbildung einer relativ geringen Drücke standhaltenden statischen Dosierpumpe 10 erlaubt, wodurch sich eine wirtschaftliche Konstruktion ergibt. Gemäß Fig. 6 ist die von dem Dreiwegventil 40 abgehende Rohrleitung 46 mit einem Einlaß 144 eines Druckbehälters 146 verbunden. Dieser ist über eine Rohrleitung 148 mit der Hochdruckpumpe 142 verbunden. Diese fördert Flüssigkeit unter hohem Druck über eine Rohrleitung 150. Der Druckbehälter 146 umfaßt ein Paar Flüssig­ keitsstand-Sensoren 152, 154, die ein- oder verstellbar an dem Druckbehälter 146 angeordnet sind und unter Zusam­ menwirken mit einem Magnet-Schwimmer der in Fig. 1 und 6 gezeigten Art für den Flüssigkeitsspiegel in dem Behäl­ ter 146 folgende elektrische Signale liefern.

Eine (Pumpen-)Steuer- oder Regeleinrichtung für die Fördergeschwindigkeit 156 ist über Leitungen 158, 160 an Flüssigkeitsstand-Sensoren 152, 154 und über eine Lei­ tung 162 an die Hochdruckpumpe 142 angeschlossen. Falls die Hochdruckpumpe 142 aus irgendeinem Grund einen Lei­ stungsabfall oder eine Betriebsstockung zeigt, die z. B. durch ein ganz normales Absinken der äußeren, die Pum­ pen-Kraftstromleitung 162 speisenden Netzspannung auftre­ ten kann, steigt der Flüssigkeitsspiegel in dem Behälter 146 an. Wenn der Flüssigkeitsspiegel den Pegel des Flüs­ sigkeitsstand-Sensors 152 erreicht, wird ein Signal an die Fördergeschwindigkeit-Regeleinrichtung 156 über die Leitung 158 abgegeben, um die Fördergeschwindigkeit der Pumpe 142 zu erhöhen, so daß diese dem Behälter 146 Flüssigkeit unter einer vergrößerten Durchflußgeschwin­ digkeit entzieht. Wenn der Flüssigkeitsspiegel den Stand des Flüssigkeitsstand-Sensors 154 erreicht, wird über die Leitung 160 ein Signal an die Fördergeschwindigkeit- Regelungseinrichtung 156 gegeben, um die Fördergeschwin­ digkeit der Pumpe 142 zu verringern. Die Position der Flüssigkeitsstand-Sensoren 152, 154 sind einstellbar und können wahlweise gesetzt werden, so daß Änderungen in der Durchflußgeschwindigkeit der durch die Rohrleitung 150 austretenden Flüssigkeit vernachlässigbar sind. Diese Anordnung für die Geschwindigkeitsregelung der Pumpe 142 verhindert, daß in der die Druckpumpe 142 beaufschlagenden Eingangsspannung bzw. Eingangsleistung auftretende Schwankungen Probleme wie ein zeitweiliges Überschreiten der zulässigen Geschwindigkeit der Druck­ pumpe 142 verursachen, wodurch die Druckpumpe 142 mit einer Geschwindigkeit fördern würde, die höher als die von der statischen Pumpe 10 lieferbare Geschwindigkeit ist, und wodurch eine Unterbeaufschlagung oder ein Leer­ laufen der Druckpumpe 142 verursacht würde.

Die beschriebene Fördergeschwindigkeit-Regelung 156 gleicht ebenfalls ein zeitweiliges Unterschreiten der zulässigen Geschwindigkeit der Druckpumpe 142 aus, wobei diese Geschwindigkeitsunterschreitung üblicherweise darin resultiert, daß die Druckpumpe 142 nicht die ge­ samte von der Pumpe 10 geförderte Flüssigkeit aufnehmen kann, wodurch eine Ungenauigkeit in dem Dosierungs- oder Zuteilvorgang verursacht ist.

Claims (9)

1. Dosiergerät, insbesondere Dosier- oder Zuteilpumpe, umfassend

• a) zwei einander zugeordnete Behälter,
• b) Rohrleitungsmittel, die die Behälter an deren oberen Teilen verbinden,
• c) elektrisch betriebene Ein- und Auslaßventile für die Behälter,
• d) ein auslaßventilseitig angeordnetes Auslaß-Rohr­ leitungssystem, das mit einer gemeinsamen Ent­ nahme-Rohrleitung in Verbindung steht,
• e) Flüssigkeitsstand-Sensormittel, die an jedem Behälter zur Feststellung voreinstellbarer Höchst- und Niedrigstandpegel in den Behältern angeordnet sind und zwischen denen ein normaler, voreinstellbarer Flüssigkeitsraum von vorbestimm­ tem Rauminhalt in jedem Behälter bestimmt ist,
• f) Schaltungsmittel, die die Einlaßventile, die Auslaßventile und die oberen und unteren Flüssig­ keitsstand-Sensormittel untereinander verbinden, wobei die Flüssigkeitsstand-Sensormittel und die Schaltungsmittel zum Öffnen und Schließen der Ein- und Auslaßventile ausgebildet sind, um einen Behälter von einer äußeren Flüssigkeitsquelle während der Flüssigkeitsentleerung aus dem je­ weils anderen Behälter zu füllen,
• g) und elektrisch betriebene Regel- oder Steuermit­ tel zur Durchführung einer vorgewählten, ein Mehrfaches der normalen, voreingestellten Menge darstellende Anzahl von automatisch ablaufenden Zyklen für die Behälterfüllung und Behälterent­ leerung, dadurch gekennzeichnet, daß
• h) die Behälter (12, 14) als gegen die Umgebung abge­ dichtete, geschlossene Körper ausgebildet sind,
• i) die die Behälter (12, 14) an deren oberen Teilen verbindenden Rohrleitungsmittel als unmittelbare, dichtende Rohrverbindung (16) vorgesehen sind,
• j) die Ein- und Auslaßventile als an jedem der Behäl­ ter (12, 14) jeweils paarweise an deren oberen bzw. unteren Teilen angeordnete Einlaßventile (18 bzw. 20) und Auslaßventile (32 bzw. 34) vorgese­ hen sind,
• k) die Auslaß-Rohrleitungen (36, 38, 42, 44) entspre­ chend die Behälter (12, 14) mit den Auslaßventi­ len (32, 24) sowie mit der gemeinsamen Entnahme- Rohrleitung (46) verbinden,
• l) die elektrisch betriebene Regel- oder Steuermit­ tel (76) so eingestellt sind, daß die Dosierpumpe (10) aufhört zu arbeiten, wenn eine gewählte Flüssigkeitsmenge aus beiden Behältern (12, 14) abgelaufen ist, und
• m) das Gerät einen einstellbaren Teilflüssigkeit- Pegelsensor (87) zum Feststellen eines gewählten Teilfüllungspegels für den einen Behälter (14) bei Beginn des Dosierungsvorgangs an einem Behäl­ ter (12, 14) zwischen den oberen und unteren Flüssigkeitssensoren (62, 64) aufweist, wobei die Regel- oder Steuermittel (76) die Dosierungszy­ klen aufgrund der Leerung dieses einen Behälters (14) beginnen.

2. Dosiergerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Flüssigkeitsstand-Sensormittel (58, 60; 62, 64) einen einstellbaren, bezüglich des einen Behälters (12, 14) wählbar vertikal-verschieblichen und einer Skala (66, 68, 89) zugeordneten Flüssigkeitsstand- Sensor umfassen, wobei die Skala in Einheiten von Teilen der Höchststandmenge oder des Füllvolumens des einen Behälters (14) geeicht ist, so daß der einstellbare Flüssigkeitssensor (58, 60; 62, 64) auf einen gewählten Teil des Füllvermögens des Behälters (12, 14) setzbar ist.

3. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsstand-Sensormittel (48, 85) einen Magnet-Schwimmer (50, 52) umfassen, der jedem Behäl­ ter (12, 14) zugeordnet ist, wobei jeder Magnet- Schwimmer (50, 52) angeordnet ist, um dem Flüssig­ keitsstand in dem jeweiligen Behälter (12, 14) zu folgen, und daß ein Paar Reed-Schalter (Schutzrohr­ kontakte oder -schalter) (58, 60; 62, 64) neben jedem Schalter (12, 14) angeordnet sind, wobei der eine Reed-Schalter (58; 62) jedes Paars im Einklang mit dem gewählten Voll- oder Höchststandspegel des jeweiligen Behälters (12, 14) und der andere Reed- Schalter (60, 64) jedes Paars neben dem gewählten Leerpegel des Behälters (12 bzw. 14) angeordnet sind.

4. Dosiergerät nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Reed-Schalter (58, 60; 62, 64) für eine bezüglich der Behälter (12, 14) einstellbare, vertikale Bewegung zur wahl­ weisen Änderung des gewählten Höchststandpegels und Niedrigstandpegels eines jeden Behälters (12, 14) angeordnet sind.

5. Dosiergerät nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (12, 14) eine ihm zugeordnete, äußere Vertikalröhre (54, 56) umfaßt, die mit oberen und unteren Teilen des Behälters (12, 14) in Verbindung steht, wodurch sich die Flüssigkeit innerhalb der Vertikalröhre (54, 56) auf dem gleichen Stand wie die Flüssigkeit in dem jeweiligen Behälter (12, 14) befindet, wobei sich jeder der Magnet-Schwimmer (50, 52) in der Ver­ tikalröhre (54, 56) befindet sowie auf der darin enthaltenen Flüssigkeitsoberfläche ruht und wobei die Reed-Schalter (58, 60; 62, 64) neben der Verti­ kalröhre (54, 56) angeordnet sind.

6. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Gaseinlaß umfaßt, der an einem oberen Abschnitt des ersten Behälters (12) angeordnet ist, um über dem Flüssigkeitspegel in dem Behälter (12) unter Druck stehendes Gas einzuleiten.

7. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch,

• a) einen dritten Behälter (146), der mit der Aus­ laß-Rohrleitung (42, 44) in Verbindung steht,
• b) einem Höchststandpegel-Flüssigkeitssensor (152) und einem Niedrigstandpegel-Flüssigkeitssensor (154), die an den dritten Behälter (146) angeord­ net sind,
• c) eine Auslaßrohrleitung (148), die mit dem dritten Behälter (146) verbunden ist,
• d) eine Druckpumpe (142), die an der Auslaßrohrlei­ tung (148) angeordnet ist, und
• e) Pumpgeschwindigkeit-Steuermittel (156), die mit der Druckpumpe (142), mit dem Höchststandpegel- Flüssigkeitssensor (152) sowie mit dem Niedrig­ standpegel-Flüssigkeitssensor (154) verbunden sind, wobei die Fördergeschwindigkeit-Steuerung so ausgebildet ist, daß die Geschwindigkeit der Pumpe (142) bei einem in dem dritten Behälter (146) über den Höchststandpegel-Sensor (152) ansteigenden Flüssigkeitsspiegel größer und bei einem in dem dritten Behälter (146) unter den Niedrigstandpegel-Sensor (154) abfallenden Flüs­ sigkeitsspiegel kleiner wird.

8. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Behälter (12, 14) ein auswechselbares Mündungs­ element (28, 30) umfaßt, das mit dem Auslaßventil (32, 34) in Verbindung steht.

9. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Behälter (12, 14) ein Not-Sensorschalter (70, 72) zugeordnet und über dem Höchststandpegel-Sensor (58, 62) angeordnet ist, wobei der Not-Sensorschal­ ter (70, 72) bei Störung des Höchststandpegel-Sen­ sors (58, 62) ein ein Überfüllen des Behälters (12 bzw. 14) vermeidendes Notwarnsignal verursacht.