DE4007050A1 - Dosiergeraet - Google Patents

Dosiergeraet

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DE4007050A1
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Dieter Hofmann
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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/01Control of flow without auxiliary power
    • G05D7/0106Control of flow without auxiliary power the sensing element being a flexible member, e.g. bellows, diaphragm, capsule
    • G05D7/0113Control of flow without auxiliary power the sensing element being a flexible member, e.g. bellows, diaphragm, capsule the sensing element acting as a valve

Description

Dosiergerät
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Dosiergerät gemäß Oberbegriff der Ansprüche 1 und 2.
Stand der Technik
Soll ein konstanter Massenstrom eines flüssigen oder gasförmigen Mediums einem Verbraucher zugeführt werden, besteht die latente Gefahr, daß sich über die Betriebszeit, sei es intermittierend oder zunehmend, eine druckbedingte Veränderung ins System einschleicht, die zu einer Inkonstanz des Massenstromes führt. Diese Fehlerquelle rührt daher, daß das dem Verbraucher vorgelagerte Zuführungssystem oder im Verbraucher selbst im Verlaufe der betrieblichen Inanspruchnahme entweder Druckveränderungen, beispielsweise infolge Verstopfungen, unterworfen ist, welche den aufgabengemäß fixierten Massenstrom inkonstant werden lassen, oder aber daß das zugeführte Medium selbst, bereits vor dem Durchfluß des sich in Anströmungsrichtung dem Verbraucher vorgelagerten Zuführungssystems, einem variablen Einspeisedruck ausgesetzt ist.
In beiden Fällen ist es nicht möglich, den Verbraucher mit einem konstanten Massenstrom anzudienen. Bei abnehmendem Druck wird zu wenig Massenstrom bereitgestellt; bei sich erhöhendem Druck wird hingegen zuviel desselben dem Verbraucher zugeführt. Muß ein Verbraucher mit einer bestimmten engtolerierten Nennmenge eines Mediums konstant gespeist werden, so ergeben variable Ein- oder Ausgangsdrücke unterschiedliche Massenströme, also unterschiedliche Liefermengen pro Zeiteinheit, welche zu Herstellungsfehlern oder Beaufschlagungsveränderungen führen.
Diesem variierbaren Zustand eines nicht konstanten Massenstromes wird entgegengewirkt, indem die Druckausschläge über manuell einstellbare Mengenregler, in Verbindung mit Differenz-Druckreglern, gesteuert werden, dergestalt, daß bei jeder feststellbaren Differenz zum Drucksollwert eine Korrektur vorgenommen wird. Abgesehen davon, daß diese Eingriffe nur eine punktuelle statische Richtigstellung ergeben, ohne auf den nachfolgenden Verlauf Einfluß ausüben zu können, erweist sich eine solche Adjustierung auch unter anderen Aspekten als sehr problematisch: Bei kleinen Massenströmen ist eine Einstellung und Reproduzierbarkeit der gewollten Strommenge als sehr gering einzustufen, denn bereits eine kleine Ungenauigkeit bei der Adjustierung wirkt sich auf eine kleine Massenstrommenge prozentual ungleich stärker aus, als wenn es sich um große Massenströme handelt, die zu regeln gilt. Eine ständige Überwachung der Ein- oder Ausgangsdrücke durch Personen ist nicht zu erstellen, wobei diese Art der Kontrolle einer subjektiven Komponente unterworfen wäre, die latent eine potentielle Fehlerquelle darstellte.
Aufgabe der Erfindung
Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Dosiergerät der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß bei variablen Ein- und/oder Ausgangsdrücken des Mediums ein konstanter Durchfluß garantiert wird. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des kennzeichnenden Teiles der Ansprüche 1 und 2.
Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß die genaue und repetierbare Steuerung des Massenstromes eines Mediums über eine einfache Kombination von im Dosiergerät vorgesehenen Drosseln erfolgt, wobei Korrekturen von außen nicht mehr nötig sind. Diese Kombination von Drosseln, zugeschaltet über elektrisch betätigte Sperrventile, erlaubt, je nach Anzahl Drosseln, die Festdrosseln oder gedrosselte Durchgänge sein können, den Normdurchfluß eines Mediums über eine Reihe von Steuerstufen einzustellen, wobei das erfindungsgemäße Dosiergerät wesentliche Vorteile bezüglich seiner Genauigkeit bietet: Für mittlere und kleine Massenströme beträgt die Abweichung zwischen Soll- und Istwert bei variablen Ein- oder Ausgangsdrücken weniger als 3%. Aber auch die Reproduziergenauigkeit zwischen den einzelnen Schrittstufen ist von einer hohen Genauigkeit charakterisiert, denn hier beträgt die Abweichung weniger als 10%.
Nebst dem garantierten konstanten Normdurchfluß bei variablen Ein- und/oder Ausgangsdrücken, der Möglichkeit eine ganze Reihe von Steuerstufen bereitzustellen sowie der hohen Reproduziergenauigkeit bezüglich Abweichungen innerhalb der einzelnen Stufen bei variablen Drücken oder bei Stufensprung bietet das erfindungsgemäße Dosiergerät die Möglichkeit, den Massenstrom über einen Schreiber aufzuzeichnen; danebst kann der gewünschte Massenstrom über eine Fremdsteuerung abgerufen werden. Bei einem Druckanstieg resp. Druckabfall, sei es aus externen oder internen Störungen, sorgt eine Schaltung dafür, daß diese Meldungen zur Korrektur des Fehlers einem Rechner zugeführt werden. Nicht zuletzt ist ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Dosiergerätes darin zu sehen, daß es aus wenigen Komponenten besteht, welche in einem kleinen soliden Gehäuse plaziert werden können, und von außen für Service- und Austauscharbeiten besonders gut zugänglich sind.
Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß sowohl Gase als auch Flüssigkeiten aufgabengemäß zum Einsatz kommen können.
Vorteilhafte und zweckmäßige Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Aufgabenlösung sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Alle für das unmittelbare Verständnis der Erfindung nicht erforderlichen Elemente sind fortgelassen. Die Strömungsrichtung der Medien ist mit Pfeilen angegeben. In den verschiedenen Figuren sind jeweils gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Kurze Beschreibung der Figuren
Es zeigt
Fig. 1 ein Dosiergerät für konstanten Eingangsdruck und variablem Ausgangsdruck,
Fig. 2 ein Dosiergerät nach Fig. 1 mit einer Bypaßleitung zur direkten Beaufschlagung eines dem Dosiergerät nachgeschalteten Verbrauchers,
Fig. 3 verschiedene Ausgestaltungen von Drosseln,
Fig. 4 ein Dosiergerät für variablen Eingangsdruck und konstantem Ausgangsdruck und
Fig. 5 eine Kombination aus Fig. 4 mit Fig. 1.
Fig. 1 zeigt den Aufbau eines Dosiergerätes, bei welchem der Eingangsdruck A konstant ist, oder beispielsweise über ein nicht ersichtliches vorgeschaltetes Druckminderventil konstant gehalten wird. Demgegenüber ist vorliegend der Ausgangsdruck B variabel, d. h., der dem Dosiergerät nachgeschaltete Verbraucher verändert im Verlaufe des Betriebes seinen Urzustand, sei es durch Verstopfung, Abnützung, oder aus anderen Gründen. Dies darf nicht dazu führen, daß der dem Verbraucher zuzuführende Massenstrom verändert wird, denn dies würde unweigerlich zu unzulässigen Mischresultaten oder Beaufschlagungsungenauigkeiten im Verbraucher führen. Will man also, trotz variablem Ausgangsdruck B, den Massenstrom eines gasförmigen oder flüssigen Mediums zum Verbraucher konstant halten, so muß, letzterem vorgeschaltet, ein Regelkreis bereitgestellt werden, der fortwährend und unmittelbar die basismäßige Menge des jeweiligen Mediums garantiert. Das druckkonstante Medium gelangt über eine Eingangsleitung 1 in eine Kammer 3, welcher eine Reihe von Festdrosseln 5, 6, 7, 8 vorgelagert ist, wobei die einzelnen Festdrosseln 5, 6, 7, 8 strömungsmäßig einen unmittelbaren Zugang zu der Kammer 3 haben. Jede dieser Festdrossel weist eine individuelle Zuleitung 5a, 6a, 7a, 8a in eine abströmungsseitig gelegene Kammer 13 auf, wobei jede Festdrossel 5, 6, 7, 8 in der jeweiligen Zuleitung 5a, 6a, 7a, 8a durch ein nachgeschaltetes elektrisches Sperrventil 9, 10, 11, 12 ergänzt ist. Sowohl aus Kammer 3 als auch aus Kammer 13 zweigen je eine Zuleitung 4, 14 ab, die in einen Druckregler C münden. Der Druckregler C selbst besteht aus einer Druckdose, welche durch eine Membrane 17 in zwei einzelne Druckkammern 15, 16 unterteilt ist. Während die Druckkammer 15 über die Zuleitung 4 Verbindung mit der anströmungsseitigen Kammer 3 hat, ist die andere Druckkammer 16 des Druckreglers C über die Zuleitung 14 mit der abströmungsseitigen Kammer 13 verbunden. Die Abströmung des Mediums aus der Druckkammer 16 erfolgt über die Ausgangsleitung 2 und ein dort plaziertes Ventil 19, das durch die Membrane 17 angesteuert wird. Eine ebenfalls dort vorgesehene Druckfeder 18 sorgt für die gewünschte Vorspannung des Ventils 19. Der konstante Eingangsdruck A über die Eingangsleitung 1 liegt betragsmäßig auch in Kammer 3, in Zuleitung 4 und in Druckkammer 15 vor. Ein weiterer in sich gleicher Druck besteht in Kammer 13, in Zuleitung 14 und in Druckkammer 16.
Zur Auslegung der Festdrossel und der Ventildynamik (Ventil 19 im Zusammenhang mit Druckfeder 18) muß vorerst der Differenzdruck Δp zwischen anströmungsseitiger Kammer 3 und abströmungsseitiger Kammer 13 bestimmt werden. Dazu sind folgende Parameter zugrunde zu legen:
  • a) Der minimale Eingangsdruck A.
  • b) Der maximale Ausgangsdruck B, wobei hier jene Größe Eingang findet, die die bestimmungsgemäße Zuführung des Massenstromes zum Verbraucher nicht beeinträchtigt. Steigt der Ausgangsdruck B im Verlaufe des Betriebes über diesen Wert an, so ist das System über die Toleranzgrenze gestört. Diese Situation wird durch einen Alarm angezeigt.
  • c) Die zu regelnde Menge des jeweiligen Mediums in Normallitern pro Zeiteinheit.
  • d) Die Ventilwiderstände zwischen den beiden Kammern 3 und 13.
Ausgehend von diesen Parametern kann der Differenzdruck Δp anhand von Werttabellen oder eines Rechenprogrammes ermittelt werden.
Dieser ermittelte Differenzdruck Δp bildet sodann die Basis, um einerseits die Größe der Festdrosseln 5 bis 8 zu bestimmen, andererseits um die Feder 18 des Ventiles 19 auszulegen.
Die Größe der Festdrosseln 5-8 ist wiederum von verschiedenen Parametern abhängig, so
a) vom Eingangsdruck A,
b) vom spezifischen Gewicht des Mediums,
c) vom Massenstrom und schlußendlich
d) vom oben ermittelten Differenzdruck Δp.
Dabei ist zu beachten, daß sich die Bestimmung der Größe der Festdrossel nicht rein auf eine rechnerische Ermittlung beschränken darf, sondern die Festdrossel muß, bezüglich ihrer Herstellung sowie in Relation zu den vorgegebenen Leitungen des Dosiergerätes, eine vernünftige und fabrizierbare Größe aufweisen. Muß aus diesen Gründen eine Festdrossel größer als die theoretische Ermittlung vorgesehen werden, so behilft man sich hiergegen, indem dort Drosselventile eingebaut werden oder indem die Größe der Festdrossel durch eine kaskadenartige Serieschaltung anderer Festdrosseln angestrebt wird (siehe hierzu Fig. 3). Die Ventilöffnung wird durch die Feder 18, welche gegen den Eingangsdruck A auf die Membrane 17 in der Druckkammer 15 wirkt, aufrechterhalten. Die Federkraft, d. h., die Vorspannung der Feder 18 ist das Produkt der Druckdifferenz Δp mal die Fläche der Membrane 17.
Das Dosiergerät funktioniert nach einer Mengenvorgabe über die Festdrosseln 5-8, mit einem nachgeschalteten Druckregler C. Die Mengenvorgabe wird, je nach Bedarf, in einer oder über mehrere Festdrosseln 5 bis 8 erstellt, wobei die Druckregulierung im Druckregler C an sich eine Funktion der Ventildynamik ist. Wird der im Verbraucher benötigte Massenstrom beispielsweise über die eine Festdrossel 5 bereitgestellt, ist die daraus entstehende Druckdifferenz Δp zwischen Druckkammer 15 und Druckkammer 16 ein Maß für die Auslegung der Feder 18, d. h., für die bereitzustellende Federkraft (Δp mal Fläche der Membrane 17). Dabei ist zu beachten, daß das Ventil eine flache Charakteristik aufweisen muß. Dies wird erreicht, indem eine "weiche" Druckfeder 18 eingesetzt wird, die demgemäß eine große Einfederung (Vorspannung) zur Aufbringung der benötigten Federkraft aufweisen muß. Bereits kleinste Veränderungen der Druckdifferenz Δp übertragen sich nach dem Proportionalitätsverlauf der Druckfeder 18 (Federkonstante) auf die Ventilstellung, welche, nach einer bestimmten Funktion, ein Maß für den Öffnungsquerschnitt des Ventils 19 ist.
Herrscht im Verbraucher kein Gegendruck vor, also bei einem Ausgangsdruck B=Null, ist das Ventil 19 gegenüber der Ausgangsleitung 2 praktisch zu, d. h., das Ventil 19 läßt nur so viel Öffnungsquerschnitt offen, als es für den vorgegebenen Durchfluß des Massenstromes nötig ist. Steigt nun der Ausgangsdruck B an, beispielsweise wegen Verstopfung im Verbraucher, so reagiert das Ventil 19 wegen seiner flachen Charakteristik verzögerungsfrei, indem sich der Öffnungsquerschnitt entsprechend vergrößert, dies bedeutet, daß je höher der Gegendruck im Verbraucher wird, desto größer sich der Öffnungsquerschnitt des Ventils 19 einstellt. Der Gegendruck im Verbraucher kann dabei annähernd bis zum vorherrschenden Druck in Kammer 16 ansteigen, ohne daß der Massenstrom meßbare Veränderungen erfährt. Selbstverständlich können Sicherheitsdispositive vorgesehen werden, welche beispielsweise bei einem Gegendruck im Verbraucher von ca. 2/3 des herrschenden Druckes in Kammer 16 eingreifen.
Bei einer Zuschaltung zusätzlicher Festdrosseln 6 bis 8 zu der ersten bereits im Betrieb stehenden Festdrossel 5, zwecks Erbringung eines größeren Massenstromes, bewirkt der zunehmende Stau in der Druckkammer 16, wegen dort anfänglich fehlender Schluckfähigkeit des Ventils 19 bezüglich des neuen größeren Massenstromes, einen kräftemäßig kleinen Gegendruck auf die Membrane 17, der, im Sinne einer kaum meßbaren Verminderung der Druckdifferenz Δp demgegenüber sofort von der Druckfeder 18, dank der flachen Federkonstante, registriert und umgesetzt wird, dergestalt, daß sich der Öffnungsquerschnitt bei Ventil 19 soweit vergrößert, um dem benötigten Durchlaß gerecht zu werden. Diese feine verzögerungsfreie Ansprechbarkeit des Ventils 19, die innerhalb weniger Prozentpunkte Ungenauigkeit einen konstanten Massenstrom bereitstellt, unabhängig davon, wie sich der Ausgangsdruck B verhält, wird von einer weiteren Gesetzmäßigkeit unterstützt, wonach sich mD∼Δp0,5 verhält. Indessen, eine natürliche Sogwirkung über das Ventil 19 ist darüber hinaus festzustellen, wenn sich der Durchflußquerschnitt der Ausgangsleitung 2 nach dem Ventildurchlaß erweitert: Bei mittleren Eingangsdrücken A und bei Massenströmen von bis zu ca. 15 Nl/min eines Gases kann eine gute Sogwirkung erzielt werden, wenn bei einem zylindrischen Ventildurchlaß von ca. 0,8 mm eine Ausgangsleitung 2 mit einem Durchmesser von 6 bis 8 mm vorgesehen wird. Demnach, zwischen Kammer 3 und Kammer 13 herrscht eine statisch konstante Druckdifferenz Δp vor, diese wird im Druckregler C, um den konstanten Massenstrom, der über die Festdrossel 5 bis 8 vorgegeben ist, bei unterschiedlich sich veränderndem Ausgangsdruck B aufrechtzu­ erhalten, von einem dynamischen Regelsystem überlagert. Die in Fig. 1 gezeigte Festdrossel-Kombination wird vorteilhaft so gewählt, daß sich gleiche Massenstromstufen ergeben, so können durch die vier Festdrosseln 5, 6, 7, 8 bei binärer Schaltung und einem Querschnittverhältnis von 1 : 2 : 4 : 8 total 15 Steuerstufen bereitgestellt werden, was 15 Massenstromstufen gleicher Abstufung ergibt. Bei einem gasförmigen Medium ist der Regelbereich abhängig vom Gasdruck, von der Gasdichte sowie vom zulässigen Differenzdruck im Dosiergerät. Im Normalfall, ohne weitergehende Vorbohrungen, lassen sich Dosiergeräte zwischen folgenden Regelbereichen bereitstellen:
Minimaler Bereich: 0-1 Nl/min bei ca. 3 bar Überdruck und einer Druckdifferenz Δp von 0,05-0,15 bar im Dosiergerät, also zwischen den Kammern 3 und 13, d. h., in Stufen von ca. 0,1 Nl/min.
Maximaler Bereich: 0-180 Nl/min bei ca. 7 bar Überdruck und einer Druckdifferenz Δp von 0,4-0,8 bar im Dosiergerät, d. h., in Stufen von ca. 10-20 Nl/min.
Bei dieser operationellen Bandbreite ist es offensichtlich, daß die Ventildynamik dem betreffenden Bereich angepaßt sein muß. Dies betrifft vornehmlich die Druckfeder 18, deren Vorspannung Gleichgewicht mit der jeweiligen Druckdifferenz Δp erstellen muß. Diese Anpassung kann über einen auf die Druckfeder 18 wirkenden Einstellmechanismus geschehen, oder die Druckfeder 18 muß von Fall zu Fall ersetzt und nach deren Einbau entsprechend vorgespannt werden, wobei in beiden Fällen eine Eichmöglichkeit vorgesehen werden muß. Bei erstgenannter Variante muß bedacht werden, daß der mit einer einzigen Feder abdeckbare Bereich nicht groß ist, will man der notwendigen weichen Ventilcharakteristik nicht verlustig gehen. Diesbezüglich kann der abdeckbare Bereich ausgedehnt werden, wenn eine zweite in der Zeichnung nicht ersichtliche Druckfeder in der Druckkammer 15 vorgesehen wird. Freilich muß auch hier die allenfalls von dieser Feder auf die Membrane 17 auszuübende Kraft einstellbar sein.
Fig. 2 zeigt das gleiche Dosiergerät wie unter Fig. 1, das jedoch mit einer Bypaßleitung 20 erweitert ist, welche von der Kammer 3 abzweigt und direkt in die Ausgangsleitung 2 unmittelbar vor dem Verbraucher mündet. Eine solche Bypaßleitung 20 hat beispielsweise dann seine Berechtigung, wenn die mediumführenden Leitungen im Verbraucher dazu neigen, sich zu verstopfen. Bei einer solchen Gegebenheit können die elektrischen Sperrventile 9, 10, 11, 12 vorerst geschlossen werden, worauf ein in der Bypaßleitung 20 plaziertes Ventil 21 aufgemacht wird: Mit dieser Vorkehrung kann eine Spülung des Verbrauchers mit dem ganzen zur Verfügung stehenden Druck vorgenommen werden; ja es ist sogar möglich, zu diesem Zweck kurzfristig einen größeren Druck bereitzustellen. Selbstverständlich kann eine Schaltung vorgesehen werden, welche nach Bedarf eine Spülung des Verbrauchers vornimmt.
Fig. 3 zeigt verschiedene, nicht abschließende Möglichkeiten auf, wie die Drosseln ausgelegt werden können, aus Herstellungsgründen bedingt oder um eine feinere Abstufung innerhalb der einzelnen Zuleitungen zwischen den Kammern 3 und 13 resp. 29 und 30 zu erzielen. Die erste Zuleitung 5a weist beispielsweise eine Reihe von drei gleichen Festdrosseln 22a, 22b, 22c auf, welche zunehmend, wegen der dort herrschenden Reibungsverluste, den Massenstrom verkleinern, soweit, daß die letzte Festdrossel, hier 22c, den erwünschten Massenstrom bereitstellt.
Diese Möglichkeit eignet sich dort vorzüglich, wo kleinste Massenströme verlangt sind, und aus Herstellungsgründen die Abstufung aus Kammer 3/29 zu Kammer 13/30 nicht in einem einzigen Schritt bewerkstelligt werden kann. Die folgende Zuleitung 6a ist eine pragmatischere und in sich, bezüglich Veränderbarkeit des Massenstromes, universell anwendbare Methode, indem die einzelnen Drosseln 23a, 23b, 23c individuell und beliebig gedrosselt werden können. Auch hier kann der erwünschte Massenstrom über mehrere Stufen erstellt werden.
Die letzte Zuleitung 7a schlußendlich zeigt eine Kombination, bestehend aus einer gedrosselten Drossel 24a, einem nachgeschalteten Ventil 24b und einer anschließenden Festdrossel 24c, welche, bei voll offenem Ventil 24b, den erwünschten Massenstrom indiziert.
Selbstverständlich können Kombinationen der hier beispielsweise gezeigten Varianten vorgesehen werden.
In Fig. 4 ist ein Regelkreis eines Dosiergerätes für einen variablen Eingangsdruck D gezeigt. Der Ausgangsdruck E soll hier von einem nicht gezeigten Verbraucher konstant gehalten werden. Auch hier verfolgt der Regelkreis das Ziel, den Verbraucher über die Zeit mit einem konstanten Massenstrom zu versorgen. In der Eingangsleitung 25 befindet sich ein Ventil 26, das mit einer Membrane 27 verbunden ist, welche, analog zu Fig. 1, ebenfalls in einen Druckregler C′ integriert ist, und welche diesen Druckregler C′ ebenfalls in zwei Druckkammern 32, 33 unterteilt. Unterhalb der Membrane 27, also in der Druckkammer 33, wirkt gegen die resultierende Kraft aus dem Produkt von Membranenfläche und Eingangsdruck D eine Druckfeder 28. Dabei ist diese Druckfeder 28, welche die gleichen Attribute wie die Druckfeder 18 in Fig. 1 aufweist, so ausgelegt resp. wird so eingestellt, wie der Pfeil 28a versinnbildlichen will, daß zwischen der Kammer 29, die in direkter Verbindung mit Druckkammer 32 steht, und der Kammer 30, die in direkter Verbindung mit Druckkammer 33 steht, eine konstante Druckdifferenz Δp vorherrscht. Sinkt beispielsweise der Eingangsdruck D, so macht das Ventil 26, im Rahmen der Federkonstante der Feder 28 und in Abhängigkeit der Veränderung des Eingangsdruckes D, entsprechend auf. Diese konstante Druckdifferenz Δp herrscht nun stets zwischen den Kammern 29 und 30 vor, so daß über die genau definierten Festdrosseln 5, 6, 7, 8 einen konstanten Massenstrom eines flüssigen oder gasförmigen Mediums strömt, womit die Reproduzierbarkeit eines definierten Massenstromes möglich ist, der nun aus der Kammer 30 über die Ausgangsleitung 31 zum Verbraucher strömt. Die Ventildynamik bei sich veränderndem Eingangsdruck D oder bei Zuschaltung zusätzlicher Festdrosseln 5 bis 8 durch Aktivierung der Sperrventile 9, 10, 11, 12 entspricht derjenigen aus Fig. 1, wobei auch hier mit einer "weichen" Druckfeder 28 zu operieren ist.
Muß sowohl einem variablen Eingangsdruck als auch einem variablen Ausgangsdruck Rechnung getragen werden, kann man dem System nach Fig. 4 das System nach Fig. 1 nachschalten, wie dies aus Fig. 5 hervorgeht.

Claims (8)

1. Dosiergerät für die Regelung eines Massenstromes eines flüssigen oder gasförmigen Mediums bei konstantem Eingangsdruck und variablem Ausgangsdruck, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste anströmungsseitige Kammer (3) über mindestens eine Drossel (5, 6, 7, 8, 22a, 22b, 22c, 23a, 23b 23c, 24a, 24c) mit einer zweiten Kammer (13) verbunden ist, die erste Kammer (3) mit einer ersten Druckkammer (15) eines Druckreglers (C) kommuniziert, die zweite Kammer (13) mit einer zweiten Druckkammer (16) desselben Druckreglers (C) kommuniziert, wobei die erste und zweite Druckkammer (15, 16) durch eine Membrane (17) getrennt sind, und wobei die Membrane (17) ein durch ein Federelement (18) abgestütztes Ventil (19) trägt, das mit einer Ausgangsleitung (2) aus der zweiten Druckkammer (16) des Druckreglers (C) in Werkverbindung steht.
2. Dosiergerät für die Regelung eines Massenstromes eines flüssigen oder gasförmigen Mediums bei variablem Eingangsdruck und konstantem Ausgangsdruck, dadurch gekennzeichnet, daß in einer Anströmungsleitung (25) zu einer ersten Druckkammer (32) eines Druckreglers (C′) ein Ventil (26) wirkt, das mit einer durch ein Federelement (28) abgestützten Membrane (27) im Druckregler (C′), welche die erste Druckkammer (32) von einer zweiten Druckkammer (33) trennt, in Werkverbindung steht, wobei die erste Druckkammer (32) mit einer ersten Kammer (29) kommuniziert, die zweite Druckkammer (33) mit einer zweiten Kammer (30) mit einer Ausgangsleitung (31) kommuniziert, und wobei die erste Kammer (29) über mindestens eine Drossel (5, 6, 7, 8, 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c, 24a, 24c) mit der zweiten Kammer (30) verbunden ist.
3. Dosiergerät nach Anspruch 2, wobei Eingangsdruck und Ausgangsdruck variabel sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsleitung (31) in eine erste anströmungsseitige Kammer (3) mündet, welche über mindestens eine Drossel (5, 6, 7, 8, 22a, 22b, 22c, 23a, 23b, 23c, 24a, 24c) mit einer zweiten Kammer (13) verbunden ist, die erste Kammer (3) mit einer ersten Druckkammer (15) eines Druckreglers (C) kommuniziert, die zweite Kammer (13) mit einer zweiten Druckkammer (16) desselben Druckreglers (C) kommuniziert, wobei die erste und zweite Druckkammer (15, 16) durch eine Membrane (17) getrennt sind, und wobei die Membrane (17) ein durch ein Federelement (18) abgestütztes Ventil (19) trägt, das mit einer Ausgangsleitung (2) aus der zweiten Druckkammer (16) des Druckreglers (C) in Werkverbindung steht.
4. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (5, 6, 7, 8) Festdrosseln sind, die nach einer binären Schaltung abgestuft sind.
5. Dosiergerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor oder nach jeder Festdrossel (5, 6, 7, 8) mindestens ein Sperrventil (9, 10, 11, 12) zugeschaltet ist.
6. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosseln (23a, 23b, 23c, 24a) querschnittmäßig veränderbar sind.
7. Dosiergerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in mindestens einer Zuleitung (5a, 6a, 7a, 8a) zwischen der ersten Kammer (3, 29) und der zweiten Kammer (13, 30) in Strömungsrichtung eine oder mehrere querschnittsmäßig veränderbare Drosseln (23a, 23b, 23c, 24a), weiter stromabwärts mindestens ein Sperrventil (9, 10, 11, 12, 24b) und anschließend mindestens eine Festdrossel (5, 6, 7, 8 22a, 22b, 22c, 24c) plaziert sind.
8. Dosiergerät nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Reihenfolge zwischen querschnittsmäßig veränderbaren Drosseln (23a, 23b, 23c, 24a), Sperrventilen (9, 10, 11, 12, 24b) und Festdrosseln (5, 6, 7, 8, 22a, 22b, 22c, 24c) beliebig ist.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1807009A1 (de) * 1968-11-05 1970-05-21 Hartmann & Laemmle Mengenregelventil
DE2334348A1 (de) * 1973-07-06 1975-01-23 Gok Gmbh & Co Kg Regeleinrichtung zur konstanthaltung einer eingestellten durchflussmenge
DE2723182A1 (de) * 1976-05-26 1977-12-08 Pirelli Ventil zum steuern bzw. regeln der stroemung einer fluessigkeit in einer leitung

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1807009A1 (de) * 1968-11-05 1970-05-21 Hartmann & Laemmle Mengenregelventil
DE2334348A1 (de) * 1973-07-06 1975-01-23 Gok Gmbh & Co Kg Regeleinrichtung zur konstanthaltung einer eingestellten durchflussmenge
DE2723182A1 (de) * 1976-05-26 1977-12-08 Pirelli Ventil zum steuern bzw. regeln der stroemung einer fluessigkeit in einer leitung

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