DE3941430A1 - Mess- und dosiervorrichtung fuer medien der verschiedenen art - Google Patents
Mess- und dosiervorrichtung fuer medien der verschiedenen artInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Meß- und
Dosiervorrichtung für flüssige, dickflüssige oder
gasförmige Medien mit einer ventilgesteuerten, einen
Wegmeßfühler betätigenden Kolbeneinheit und einer
elektronischen Weg/Volumen- oder Gewicht-Umrechnungseinrichtung
mit digitaler Anzeige sowie einem an die
Kolbeneinheit angeschlossenen Vorratsbehälter mit Medium.
Derartige, beispielsweise aus den deutschen
Offenlegungsschriften 35 34 550 und 35 16 596 bekannt
gewordene Dosiergeräte mit digitaler Anzeige sind als
handbetätigte Geräte ausgebildet, so daß das Medium
nach Art von Pumpenvorgängen in eine Meßkammer gebracht
wird. Diese Handbetätigung beinhaltet jedoch die
Nachteile einer ungenauen Meß- und Dosierdurchführung
und ist handhabungsmäßig ungünstig.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine nach der eingangs
genannten Art aufgebaute Meß- und Dosiervorrichtung
dahingehend zu verbessern, daß sie bei einfachem Aufbau
einen für durchlaufende Portionen automatischen Meß- und
Dosiervorgang durchführt und dabei in der Messung und
Dosierung äußerst genau arbeitet.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst,
wobei noch die in den einzelnen Unteransprüchen
aufgeführten Gestaltungsmerkmale vorteilhafte
Weiterbildungen der Aufgabenlösung darstellen.
Die erfindungsgemäße Meß- und Dosiervorrichtung ist
einfach aufgebaut und ermöglicht eine automatische
Messung und Dosierung von Medien der verschiedenen Art,
insbesondere flüssigen, dickflüssigen und gasförmigen
Medien, in Intervallen.
Durch einen auf einem begrenzten Weg oder auf zeitlich
einstellbarem Weg verschiebbaren Kolben wird ein
Mediumsvolumen erfaßt und die Größe des Volumens bzw. der
Kolbenverschiebeweg gemessen, so daß festgestellt wird,
welches Volumen ist in einer gewissen Zeit in einem
Intervall geflossen bzw. wieviel Volumen ist in der
vorgegebenen Zeit erfaßt. Demzufolge kann festgestellt
werden, ob Medium geflossen ist, in welcher Zeit wieviel
Mediumsvolumen geflossen ist und welche Zeit hat das
Mediumsvolumen zum Fließen benötigt, wodurch die
Beschaffenheit, insbesondere Dickflüssigkeit des Mediums
und die Volumengröße, einwandfrei ermittelt wird und
somit gezielt die benötigte Volumenmenge an den
Bestimmungsort abgegeben werden kann.
Mit der Meß- und Dosiervorrichtung ist
- 1. eine Bestimmung einer Medienmenge in Volumeneinheit und elektronische Umrechnung in Gewichtseinheiten,
- 2. eine dauernde Messung einer vorgegebenen Medienmenge als Mengenkontrolle mit Reaktion der Elektronik bei Mehr- oder Mindermenge mit vorgegebenen Toleranzen der durchgelaufenen Portionen und
- 3. ein Mediumwechsel und Verhalten wie unter Punkt 1. und 2. durch elektronisch vorgegebene Faktoren
möglich.
Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt, welches nachfolgend näher erläutert wird.
Es zeigt
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Meß- und
Dosiervorrichtung für Medien mit einem
Vorratsbehälter, einer Kolbeneinheit, einer
Meßeinrichtung und einer Steuereinrichtung,
Fig. 2 einen Längsschnitt durch die Kolbeneinheit der
Meß- und Dosiervorrichtung in der das Medium
aus der Mediumskammer herausgedrückten
Endstellung des Kolbens,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch die Kolbeneinheit der
Meß- und Dosiervorrichtung in der das Medium
in die Mediumskammer eingebrachten und in die
Betätigungskammer verschobenen Endstellung des
Kolbens.
Die Meß- und Dosiervorrichtung für Medien weist eine
ventilgesteuerte, einen Wegmeßfühler (Meßgeber) (MF)
betätigende Kolbeneinheit (1) auf, an die ein
Vorratsbehälter (VB) mit dem flüssigen, dickflüssigen
oder gasförmigen Medium (2) angeschlossen ist.
Der Kolben (K) der Kolbeneinheit (1) ist einerseits in
einer durch ein Ein- und ein Ausgangsventil (VE, VA)
am Zylinder (3) im Mediumszu- und -abfluß steuerbaren,
mit dem Vorratsbehälter (VB) verbundenen,
druckbeaufschlagten Mediumskammer (MK) und andererseits
in einer druckbeaufschlagten Betätigungskammer (BK) hin-
und herverschiebbar vorgesehen, dabei ist der Kolben (K)
außerhalb der Betätigungskammer (BK) mit dem Wegmeßfühler
(MF) verbunden, der mit einer Meßeinrichtung
(Meßnehmer) (ME) zusammenwirkt, die das Meßsignal
auswertet und zur Anzeige (MA) bringt.
Die Mediumskammer (Meßkammer) (MK) und die Betätigungskammer
(BK) sind in einem Gehäuse (3) in Kolbenverschieberichtung
im Abstand hintereinander und gegeneinander abgeteilt
angeordnet. Der Kolben (K) ist dabei in der Trennwand (4)
des Zylindergehäuses (3) zwischen den beiden Kammern (MK, BK)
abgedichtet verschiebbar geführt und dabei in seiner
Verschiebung begrenzt, indem seine innerhalb der
Betätigungskammer (BK) liegende Druckfläche (K2) und
der über eine Kolbenstange (5) mit dem Kolben (K)
verbundene, außerhalb des Gehäuses (3) liegende Meßfühler
(MF) je eine mit der Gehäusestirnwand (3a)
zusammenwirkende Anschlagflächen bilden.
Die Druckfläche (K1) des Kolbens (K) in der Mediumskammer
(MK) ist größer als die Druckfläche (K2) in der
Betätigungskammer (BK) ausgebildet, und zwar um die
Querschnittsgröße der Kolbenstange (5). Die Kolbenstange
(5) ist in der Gehäusestirnwand (3a) ebenfalls abgedichtet
verschiebbar geführt.
Die Kolbenfläche (K2) kann weiterhin größer als die
Kolbenfläche (K1) ausgeführt sein, wenn das Medium
besonders dickflüssig ist und das Ausdrücken des Mediums
mit größerem Druck oder in kürzerer Zeit erfolgen soll,
so daß mit einer Druckübersetzung gearbeitet wird.
Der Vorratsbehälter (VB) ist druckluftbeaufschlagt, und
das Medium (2) wird unter Druck aus dem Vorratsbehälter
(VB) über das Eingangsventil (VE) in die Mediumskammer
(MK) eingebracht, wobei dieses Eingangsventil (VE) mit
Zufluß (13) an die zweite Stirnwand (3b) des Gehäuses (3)
angeschlossen ist und über eine Zuführleitung (6) mit dem
Vorratsbehälter (VB) verbunden ist.
Das Medium läßt sich bei einer weiteren Ausführung auch
durch eine Pumpe, einen Injektor od. dgl. in die
Medienkammer (MK) fördern.
Von der Medienkammer (MK) geht ein Abfluß (7) ab, an
den das Ausgangsventil (VA) angeschlossen ist, so daß
das in die Medienkammer (MK) eingebrachte Medium aus
diesem Abfluß (7) austreten kann, wenn das Ventil (VA),
eine Klappe od. dgl. geöffnet wird.
Die Betätigungskammer (BK) ist mit einem Zufluß (8) für
ein Druckmedium, vorzugsweise Druckluft, ausgestattet,
an den eine Druckleitung (9) angeschlossen ist, die die
Betätigungskammer (BK) ständig mit Druck durch das
entsprechende Medium beaufschlagt.
Diese Druckluftleitung (9) kann ebenfalls zum
Vorratsbehälter (VB) geführt sein, so daß der
Vorratsbehälter (VB) und die Betätigungskammer (BK)
gemeinsam von einer Druckquelle (P) beaufschlagt
werden.
Weiterhin geht von der Trennwand (4) des Zylindergehäuses
(3) ein Austritt (10) für Leck-Druckmedium/Medium ab,
so daß eventuell auftretende Leckverluste an Medium bzw.
Druckmedium (-luft) nicht in die Kammern (MK, BK)
eintreten und sich mischen können, sondern nach außen
abgeführt werden.
Die mit dem Wegmeßfühler (MF) zusammenwirkende
Meßeinrichtung (ME) ist über eine Steuerleitung (11) mit
einer Steuereinrichtung (ST) verbunden, welche mit einem
Zeitmesser (Uhr) (CL) der Meßanzeige (MA) und einer
Zustandsanzeige (ZA) ausgestattet ist und von der
Steuerleitungen (12) zu den Ventilen (VE, VA) abgehen.
In Fig. 2 befindet sich der Kolben (K) in der in die
Medienkammer (MK) hineingeschobenen Endstellung, wobei
der Wegmeßfühler (MF) an der Gehäusestirnwand (3a) als
Verschiebebegrenzungsanschlag anliegt. Der Kolben (K)
ist durch die Druckbeaufschlagung der Betätigungskammer
(BK) in diese Endstellung zurückgeschoben worden;
Meßwert=0.
Nunmehr wird durch Druck aus dem Vorratsbehälter (VB)
das Medium (2) über das geöffnete Eingangsventil (VE)
in die Medienkammer (MK) hineingedrückt und dabei
durch das Medium (2) die Kolbenfläche (K1) beaufschlagt
und der Kolben (K) in die Betätigungskammer (BK)
hineingeschoben, z. B. so weit, bis seine Druckfläche
(K2) gegen die Gehäusestirnwand (3a) anschlägt, hier kann
der Meßwert auch 0 sein.
Bei dieser Kolbenverschiebung wird der Weg-Meßfühler (MF)
ebenfalls verschoben und durch die Meßeinrichtung (ME)
der Weg gemessen und dieser Meßweg in der Meßeinrichtung
(ME) auf die Zeit bzw. das Mediumsvolumen umgerechnet
wird.
Beim Einbringen des Mediums (2) in die Medienkammer (MK)
ist das Eingangsventil (VE) geöffnet und das
Ausgangsventil (VA) geschlossen. Die Medienkammer (MK)
wird so lange mit Medium (2) gefüllt, bis der Kolben (K)
mit seiner Fläche (K2) vor der Gehäusestirnwand (3a)
anschlägt oder die vorgegebene Meßmenge erreicht ist.
Die Meßanzeige (MA) zeigt dabei digital eine Null an.
Die Messung geht von einem 0-Punkt aus, entweder Anschlag
(MF) liegt am Zylindergehäuse (3) oder der Kolben (K) mit
seiner Kolbenfläche (K2) liegt am Gehäuse (3) an,
wodurch entweder eine Messung des in die Kammer (MK)
einströmenden Mediums (2) oder des aus der Kammer (MK)
ausströmenden Mediums (2) erfolgt.
Bei kompressablem Medium (Gas) kann dieses ohne
Gegendruck in der Betätigungskammer (BK) gemessen werden.
Nach vollkommenem oder teilweisem Füllen der
Medienkammer (MK) wird über die Meßeinrichtung (ME) ein
Signal an die Steuereinrichtung (ST) gegeben, die dann
das Eingangsventil (VE) schließt und das Ausgangsventil
(VA) öffnet, so daß durch die Druckbeaufschlagung der
Betätigungskammer (BK) der Kolben (K) in die Medienkammer
(MK) zurückgeschoben wird und dadurch das Medium (2) aus
der Medienkammer (MK) herausdrückt.
Dadurch wird das Medium (2) in Intervallen gemessen und
dosiert abgegeben und diese Meß- und Dosiervorgänge
wiederholen sich ständig.
Der Meß- und Dosiervorgang kann erfolgen durch
Verschiebung des Kolbens (K) auf seinem gesamten
Verschiebeweg bis zum Anschlag (K2, 3A), so daß ein
Festanschlag des Mediumsvolumens bestimmt und festgestellt
wird, in welcher Zeit dieses Volumen geflossen ist.
Weiterhin kann der Meß- und Dosiervorgang zeitabhängig
oder wegabhängig erfolgen, indem der Kolben (K) in einem
gewissen Zeitabstand oder auf einer vorgegebenen Strecke
verschoben wird und dann umgerechnet wird, wieviel
Volumen an Medium (2) ist während dieser Zeit oder
während des Verschiebeweges geflossen.
Gleichzeitig wird bei diesem Meß- und Dosiervorgang eine
Überwachung der Volumensmenge im Vorratsbehälter (VB)
vorgenommen und durch die Zustandsanzeige (ZA) angezeigt,
ob noch Medium (2) im Vorratsbehälter (VB) ist oder ob
das Medium (2) aus dem Behälter (VB) entleert ist, wobei
diese Zustandsanzeige (ZA) dann ein Alarmsignal abgibt
oder die Elektronik (ME) rechnet:
Claims (13)
1. Meß- und Dosiervorrichtung für flüssige, dickflüssige
oder gasförmige Medien, mit einer ventilgesteuerten, einen
Weg-Meßfühler betätigenden Kolbeneinheit und einer Weg/
Volumen-Umrechnungseinrichtung mit Anzeige sowie einem an
die Kolbeneinheit angeschlossenen Vorratsbehälter mit
Medium, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (K) der
Kolbeneinheit (1) einerseits in einer durch ein Ein- und
ein Ausgangsventil (VE, VA) im Mediums-Zu- und -abfluß
steuerbaren, mit dem Vorratsbehälter (VB) verbundenen,
druckbeaufschlagten Medienkamer (MK) und andererseits
in einer druckbeaufschlagten Betätigungskammr (BK) hin-
und herverschiebbar ist und der Kolben (K) außerhalb der
Betätigungskammer (BK) mit dem Weg-Meßfühler (MF) verbunden
ist, der mit einer Meßeinrichtung (ME) zusammenwirkt, die
das Meßsignal auswertet und zur Anzeige (MA) bringt und
die Ventile (VE, VA) steuert.
2. Meß- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der Vorratsbehälter (VB)
druckbeaufschlagt ist und das Medium (2) unter Druck
aus dem Vorratsbehälter (VB) über das Eingangsventil
(VE) in die Medienkammer (MK) eingebracht wird.
3. Meß- und Dosiervorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Medium (2) aus dem
Vorratsbehälter (VB) mittels einer Pumpe oder eines
Injektors über das Eingangsventil (VE) in die Medienkammer
(MK) eingebracht wird.
4. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Medienkammer
(MK) und die Betätigungskammer (BK) in einem
Zylindergehäuse (3) in Kolbenverschieberichtung im Abstand
hintereinander und gegeneinander abgeteilt angeordnet sind.
5. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (K)
beiderseits in seiner Verschiebung begrenzt ist und seine
innerhalb der Betätigungskammer (BK) liegenden
Druckflächen (K1, K2) und der über einer Kolbenstange (5)
mit dem Kolben (K) verbundene, außerhalb des
Zylindergehäuses (3) liegende Meßfühler (MF) je eine mit
der Gehäusestirnwand (3a, 3b) zusammenwirkende
Anschlagfläche bilden.
6. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckfläche (K1)
des Kolbens (K) in der Medienkammer (MK) größer als die
Druckfläche (K2) in der Betätigungskammer (BK) ist.
7. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Druckflächen
(K1, K2) des Kolbens (K) gleich groß sind.
8. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (K) in
der Trennwand (4) zwischen den beiden Kammern (MK, BK)
abgedichtet verschiebbar geführt und die Kolbenstange (5)
in der Gehäusestirnwand (3a) abgedichtet geführt ist.
9. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der
Medienkammer (MK) und der Betätigungskammer (BK) eine
Leck-Druckmedium/Mediumsleitung (10) abgeht.
10. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingangsventil
(VE) mit Zufluß (13) an die Stirnwand (3b) des
Zylindergehäuses (3) angeschlossen ist und von der
Medienkammer (MK) ein Abfluß (7) mit angeschlossenem
Ausgangsventil (VA) abgeht.
11. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß an die
Betätigungskammer (BK) ein Druckluftzufluß (8)
angeschlossen ist, durch den die Betätigungskammer (BK)
ständig unter Druckluftbeaufschlagung steht oder zeit-
oder wegabhängig druckbeaufschlagt ist.
12. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung
(ME) über eine Steuerleitung (11) mit einer
Steuervorrichtung (ST) verbunden ist, die Steuervorrichtung
(ST) einen Zeitmesser (CL), eine Meßanzeige (MA) und eine
Zustandsanzeige (ZA) aufweist und die Steuervorrichtung
(ST) über Steuerleitungen (12) mit dem Ein- und
Ausgangsventil (VE, VA) verbunden ist.
13. Meß- und Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche
1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck (P) auf
den Vorratsbehälter (VB) und die Betätigungskammer (BK)
gleich oder, je nach Fließverhalten des Mediums (2),
unterschiedlich groß ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893941430 DE3941430A1 (de) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Mess- und dosiervorrichtung fuer medien der verschiedenen art |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| DE19893941430 DE3941430A1 (de) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Mess- und dosiervorrichtung fuer medien der verschiedenen art |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3941430A1 true DE3941430A1 (de) | 1991-06-20 |
Family
ID=6395523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19893941430 Ceased DE3941430A1 (de) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | Mess- und dosiervorrichtung fuer medien der verschiedenen art |
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