DE4306061A1 - Device for detecting the filling level of a capillary overflow channel - Google Patents

Device for detecting the filling level of a capillary overflow channel

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Abstract

In channels of very small cross-section it is difficult to detect various filling levels, since the differential pressure available for the measuring process is very small. By means of the novel device, the filling level of a small, preferably capillary, overflow channel is intended to be measurable by means of a capacitive sensor. A channel (6) is connected in terms of fluid to an overflow channel (7). A capacitive sensor (91) is formed from an inner electrode (25) and an outer electrode (24), which are formed as essentially cylindrical bodies plugged into one another and which enclose the overflow channel (7) between them. The overflow channel (7) is configured in a screw shape. The device yields good measurement results for all liquids, including coloured ones. In this way it is possible to obtain a sufficiently large signal, which can be evaluated for example for a metering process, by means of a control device. Because of its closed construction, the device is protected from environmental influences. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Detektion des Füllstandes eines kapillaren Überlaufkanals mittels eines kapazitiven Sensors.The invention relates to a device for detection the level of a capillary overflow channel by means of a capacitive sensor.

Es ist bekannt, den Füllstand in definierten Volumenräumen mittels eines Plattenkondensators zu detektieren, wobei die zwischen den Platten befindliche Flüssigkeit als Dielektrikum wirkt. In Kanälen sehr geringen Querschnitts ist es aber schwierig, verschiedene Füllzustände elektrisch zu ermitteln, weil die für den Meßvorgang zur Verfügung stehende Kapazitätsdifferenz sehr klein ist.It is known the fill level in defined volume spaces to detect by means of a plate capacitor, the liquid between the plates as a dielectric works. However, it is in channels of very small cross-section difficult to determine different filling levels electrically, because those available for the measuring process Capacity difference is very small.

Die Ermittlung des Füllzustandes ist aber notwendig, um ein Ventil öffnen und schließen zu können, das den Zulauf der Flüssigkeit von einem Reservoir zu einem Flüssigkeitsleitkörper regeln soll.The determination of the fill level is necessary in order to To be able to open and close the valve that closes the inlet of the Liquid from one reservoir to one Should regulate the liquid guide.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, aufbauend auf einen bestehenden Flüssigkeitsleitkörper auf einfache und preiswerte Weise eine Messung der Flüssigkeit in einem kapillaren Überlaufkanal zu ermöglichen.The invention is based, building on one object existing liquid guiding body on simple and an inexpensive way to measure the liquid in one to enable capillary overflow channel.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst. According to the invention the object is achieved by the in claim 1 listed features solved.  

Die Erfindung weist gegenüber dem Bekannten die Vorteile auf, daß sie bei allen Arten von Flüssigkeiten funktionsfähig ist. Wegen ihrer geschlossenen Bauweise ist die Vorrichtung gegen Umwelteinflüsse geschützt. Die Vorrichtung ist kompakt aufgebaut. Genaue Messung eines Flüssigkeitsüberschusses ist gegeben. Auf diese Weise ist die Gewinnung eines ausreichend großen, beispielsweise für einen Dosiervorgang auswertbaren Signals mittels eines Regelgeräts möglich. Die Vorrichtung ist preisgünstig herstellbar.The invention has the advantages over the known that that it works with all types of liquids. Because of its closed design, the device is against Protected from environmental influences. The device is compact built up. Accurate measurement of excess fluid is given. In this way, the extraction of one is sufficient large, evaluable for a dosing process, for example Signals possible using a control device. The device is inexpensive to manufacture.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung hervor.Further advantageous embodiments of the invention are based the subclaims and the description below forth.

Die Erfindung wird an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen erläutert. Es zeigenThe invention is based on exemplary embodiments with reference to Drawings explained. Show it

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Grundkörper, zwei Elektroden und einem dazwischenliegenden Isolierkörper, der einen nach innen schraubenförmig gestalteten Überlaufkanal aufweist, sowie ein Regelgerät, Fig. 1 shows a first embodiment of the inventive device having a base body, two electrodes and an intermediate insulating body which has an inwardly helically shaped overflow channel, and a control device,

Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Grundkörper, zwei Elektroden und einem dazwischenliegenden Isolierkörper, der einen nach außen schraubenförmig gestalteten Überlaufkanal aufweist, sowie das Regelgerät, Fig. 2 shows a second embodiment of the inventive device having a base body, two electrodes and an intermediate insulating body which has an outwardly screw-shaped overflow channel and the control device,

Fig. 3 ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einem Grundkörper und zwei Elektroden, von denen die eine einen nach außen schraubenförmig gestalteten Überlaufkanal bildet, sowie das Regelgerät, Fig. 3 shows a third embodiment of the inventive device having a base body and two electrodes, one of which forms the one an outwardly screw-shaped overflow channel and the control device,

Fig. 4 einen Stromlauf des Regelgeräts. Fig. 4 shows a circuit of the control device.

Bei einem ersten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1 (Fig. 1) umfaßt ein kapazitiver Sensor 91 zunächst einen Grundkörper 2 mit einem innenliegenden Kanal 6, der für den Durchfluß einer Flüssigkeit in Richtung eines Pfeils 13 bestimmt ist. Der Kanal 6 ist einerseits mit einem Zulauf 11 und andererseits mit einem Kanal 14 größeren Durchmessers und dieser mit einem Ablauf 12 fluidmäßig verbunden. Der Kanal 6 befindet sich in einem Flüssigkeitsleitkörper 5.In a first embodiment of the device 1 ( FIG. 1), a capacitive sensor 91 initially comprises a base body 2 with an internal channel 6 , which is intended for the flow of a liquid in the direction of an arrow 13 . The channel 6 is connected on the one hand to an inlet 11 and on the other hand to a channel 14 of larger diameter and this is fluidly connected to an outlet 12 . The channel 6 is located in a liquid guide body 5 .

Der Grundkörper 2 ist an seinem einen axialen Ende von einem Zulaufteil 3 begrenzt und an seinem anderen axialen Ende von einem den Ablauf 12 aufweisenden Endteil 4 mindestens zum Teil umschlossen.The base body 2 is delimited at its one axial end by an inlet part 3 and at least partially enclosed at its other axial end by an end part 4 having the outlet 12 .

Der Grundkörper 2 hat vorzugsweise im wesentlichen zylindrischen Querschnitt.The base body 2 preferably has an essentially cylindrical cross section.

Der Flüssigkeitsleitkörper 5 sitzt in einer ersten, zylinderförmigen, inneren Elektrode 25 aus Metall. Die innere Elektrode 25 ist von einem ebenfalls zylinderförmigen Isolierkörper 23 umgeben. Dieser weist einen nach innen zunächst offenen und schraubenförmigen Überlaufkanal 7 auf. Letzterer wird von der inneren Elektrode 25 überdeckt. Die darin enthaltene Flüssigkeit wird so einerseits von der inneren Elektrode 25 und andererseits von dem Isolierkörper 23 umschlossen. Eine zweite, äußere Elektrode 24, die auf dem für sie als Stützkörper wirkenden Isolierkörper 23 sitzt, bildet zusammen mit der ersten, inneren Elektrode 25 und dem Isolierkörper 23 einen Kondensator. Der zwischen den Elektroden 24, 25 befindliche Isolierkörper 23 ist das Dielektrikum des Kondensators.The liquid guide body 5 is seated in a first, cylindrical, inner electrode 25 made of metal. The inner electrode 25 is surrounded by a likewise cylindrical insulating body 23 . This has a helical overflow channel 7 which is initially open to the inside. The latter is covered by the inner electrode 25 . The liquid contained therein is thus enclosed on the one hand by the inner electrode 25 and on the other hand by the insulating body 23 . A second, outer electrode 24 , which sits on the insulating body 23 which acts as a supporting body for them, forms a capacitor together with the first, inner electrode 25 and the insulating body 23 . The insulating body 23 located between the electrodes 24 , 25 is the dielectric of the capacitor.

Aus einem Reservoir 22 (Fig. 1) gelangt über eine Zulaufleitung 21, ein Ventil 20 und den Zulauf 11 eine Flüssigkeit zum Kanal 6. Vom Kanal 6 führt ein Zulaufkanal 26 zu dem Überlaufkanal 7, der als Puffervolumen wirkt.A liquid reaches the channel 6 from a reservoir 22 ( FIG. 1) via an inlet line 21 , a valve 20 and the inlet 11 . An inlet channel 26 leads from the channel 6 to the overflow channel 7 , which acts as a buffer volume.

Füllt sich der als Puffervolumen wirkende Überlaufkanal 7 (Fig. 1), so ändert sich die Kapazität des Sensors 91, die von einem über Leitungen 17, 18 angeschlossenen Regelgerät 15 registriert wird. Das Regelgerät 15 schließt das Ventil 20. Dementsprechend kann aus dem Reservoir 22 keine Flüssigkeit mehr über die Zulaufleitung 21 dem Kanal 6 des Sensors 91 zufließen.When the overflow channel 7 ( FIG. 1), which acts as a buffer volume, fills, the capacity of the sensor 91 changes , which is registered by a control device 15 connected via lines 17 , 18 . The control device 15 closes the valve 20 . Accordingly, no more liquid can flow from the reservoir 22 to the channel 6 of the sensor 91 via the feed line 21 .

Leert sich der Überlaufkanal 7 wieder, so ändert sich die Kapazität des Sensors 91 entsprechend, die von dem Regelgerät 15 registriert wird. Das Regelgerät 15 öffnet das Ventil 20. Dementsprechend kann aus dem Reservoir 22 wieder Flüssigkeit über die Zulaufleitung 21 dem Kanal 6 des Sensors 91 zufließen.If the overflow channel 7 empties again, the capacitance of the sensor 91 changes accordingly, which is registered by the control device 15 . The control device 15 opens the valve 20 . Accordingly, liquid can again flow from the reservoir 22 to the channel 6 of the sensor 91 via the inlet line 21 .

Das Regelgerät 15 wird aus einer Batterie 16 mit elektrischer Energie versorgt und steuert das Ventil 20 über Leitungen, von denen in den Zeichnungen nur eine Leitung 19 dargestellt ist.The control device 15 is supplied with electrical energy from a battery 16 and controls the valve 20 via lines, of which only one line 19 is shown in the drawings.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 31 (Fig. 2) umfaßt ein anderer, kapazitiver Sensor 91 zunächst einen Grundkörper 32 mit einem innenliegenden Kanal 36, der für den Durchfluß einer Flüssigkeit in Richtung eines Pfeils 43 bestimmt ist. Der Kanal 36 ist einerseits mit einem Zulauf 41 und andererseits mit einen Kanal 44 größeren Durchmessers und dieser mit einem Ablauf 42 fluidmäßig verbunden. Der Kanal 36 befindet sich in einem Flüssigkeitsleitkörper 35.In a second exemplary embodiment of a device 31 ( FIG. 2), another capacitive sensor 91 initially comprises a base body 32 with an internal channel 36 which is intended for the flow of a liquid in the direction of an arrow 43 . The channel 36 is connected on the one hand to an inlet 41 and on the other hand to a channel 44 of larger diameter and this is fluidly connected to an outlet 42 . The channel 36 is located in a liquid guide body 35 .

Der Grundkörper 32 ist an seinem einen axialen Ende von einem Zulaufteil 33 begrenzt und an seinem anderen axialen Ende von einem den Ablauf 42 aufweisenden Endteil 34 mindestens zum Teil umschlossen.The base body 32 is delimited at its one axial end by an inlet part 33 and at least partially enclosed at its other axial end by an end part 34 having the outlet 42 .

Der Grundkörper 32 hat vorzugsweise im wesentlichen zylindrischen Querschnitt.The base body 32 preferably has a substantially cylindrical cross section.

Der Flüssigkeitsleitkörper 35 sitzt in einer ersten, zylinderförmigen, inneren Elektrode 55 aus Metall. Letztere ist von einem ebenfalls zylinderförmigen Isolierkörper 53 umgeben. Dieser weist einen nach außen zunächst offenen, schraubenförmigen Überlaufkanal 37 auf. Die darin enthaltene Flüssigkeit wird so einerseits von dem Isolierkörper 53 und andererseits von einer zweiten, äußeren Elektrode 54 umschlossen. Von dieser äußeren Elektrode 54, die auf dem auch als Stützkörper wirkenden Isolierkörper 53 sitzt, die innere Elektrode 55 und den Isolierkörper 53 wird ein Kondensator gebildet. Der zwischen den Elektroden 54, 55 befindliche Isolierkörper 53 stellt das Dielektrikum des Kondensators dar.The liquid guide body 35 is seated in a first, cylindrical, inner electrode 55 made of metal. The latter is surrounded by a likewise cylindrical insulating body 53 . This has a helical overflow channel 37 which is initially open to the outside. The liquid contained therein is thus enclosed on the one hand by the insulating body 53 and on the other hand by a second, outer electrode 54 . A capacitor is formed from this outer electrode 54 , which sits on the insulating body 53 , which also acts as a supporting body, the inner electrode 55 and the insulating body 53 . The insulating body 53 located between the electrodes 54 , 55 represents the dielectric of the capacitor.

Aus einem Reservoir 52 (Fig. 2) gelangt über eine Zulaufleitung 51, ein Ventil 50 und den Zulauf 41 eine Flüssigkeit zum Kanal 36. Vom Kanal 36 führt ein Zulaufkanal 56 zu dem Überlaufkanal 37, der als Puffervolumen wirkt.A liquid reaches the channel 36 from a reservoir 52 ( FIG. 2) via an inlet line 51 , a valve 50 and the inlet 41 . An inlet channel 56 leads from the channel 36 to the overflow channel 37 , which acts as a buffer volume.

Füllt sich der als Puffervolumen wirkende Überlaufkanal 37 (Fig. 2), so wird die Kapazität des Sensors 91 verändert und von einem über Leitungen 47, 48 angeschlossenen Regelgerät 45 registriert. Das Regelgerät 45 schließt das Ventil 50. Dementsprechend kann aus dem Reservoir 52 keine Flüssigkeit mehr über die Zulaufleitung 51 dem Kanal 36 des Sensors 91 zufließen.If the overflow channel 37 ( FIG. 2), which acts as a buffer volume, fills, the capacity of the sensor 91 is changed and registered by a control device 45 connected via lines 47 , 48 . The control device 45 closes the valve 50 . Accordingly, liquid can no longer flow from the reservoir 52 to the channel 36 of the sensor 91 via the feed line 51 .

Leert sich der Überlaufkanal 37 wieder, so ändert sich die Kapazität des Sensors 91 entsprechend, die von dem Regelgerät 45 registriert wird. Das Regelgerät 45 öffnet das Ventil 50. Dementsprechend kann aus dem Reservoir 52 wieder Flüssigkeit über die Zulaufleitung 51 dem Kanal 36 des Sensors 91 zufließen.If the overflow channel 37 empties again, the capacitance of the sensor 91 changes accordingly, which is registered by the control device 45 . The control device 45 opens the valve 50 . Accordingly, liquid can again flow from the reservoir 52 to the channel 36 of the sensor 91 via the inlet line 51 .

Das Regelgerät 45 wird aus einer Batterie 46 mit elektrischer Energie versorgt. Das Regelgerät 45 steuert das Ventil 50 über Leitungen, von denen in den Zeichnungen nur eine Leitung 49 dargestellt ist.The control device 45 is supplied with electrical energy from a battery 46 . The control device 45 controls the valve 50 via lines, of which only one line 49 is shown in the drawings.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 61 (Fig. 3) umfaßt ein anderer, kapazitiver Sensor 91 zunächst einen Grundkörper 62 mit einem innenliegenden Kanal 66, der für den Durchfluß einer Flüssigkeit in Richtung eines Pfeils 73 bestimmt ist. Der Kanal 66 ist einerseits mit einem Zulauf 71 und andererseits mit einen Kanal 74 größeren Durchmessers und dieser mit einem Ablauf 72 fluidmäßig verbunden. Der Kanal 66 befindet sich in einem Flüssigkeitsleitkörper 65.In a third exemplary embodiment of a device 61 ( FIG. 3), another capacitive sensor 91 initially comprises a base body 62 with an internal channel 66 which is intended for the flow of a liquid in the direction of an arrow 73 . The channel 66 is connected on the one hand to an inlet 71 and on the other hand to a channel 74 of larger diameter and this is fluidly connected to an outlet 72 . The channel 66 is located in a liquid guide body 65 .

Der Grundkörper 62 ist an seinem einen axialen Ende von einem Zulaufteil 63 begrenzt und an seinem anderen axialen Ende von einem den Ablauf 72 aufweisenden Endteil 64 mindestens zum Teil umschlossen.The base body 62 is delimited at its one axial end by an inlet part 63 and at least partially enclosed at its other axial end by an end part 64 having the outlet 72 .

Der Grundkörper 62 hat vorzugsweise im wesentlichen zylindrischen Querschnitt.The base body 62 preferably has a substantially cylindrical cross section.

Der Flüssigkeitsleitkörper 65 sitzt in einer zylinderförmigen, inneren Elektrode 85 aus eloxiertem Metall. Diese bildet nach außen einen zunächst offenen, schraubenförmigen Überlaufkanal 67. Eine äußere Elektrode 84 deckt den Überlaufkanal 67 ab. Die in dem Überlaufkanal 67 enthaltene Flüssigkeit wird so einerseits von der inneren Elektrode 85 und andererseits von einer äußeren, ebenfalls aus eloxiertem Metall bestehenden Elektrode 84 umschlossen. Die innere Elektrode 85 und die äußere Elektrode 84 bilden zusammen einen Kondensator.The liquid guide body 65 is seated in a cylindrical, inner electrode 85 made of anodized metal. This forms an initially open, helical overflow channel 67 . An outer electrode 84 covers the overflow channel 67 . The liquid contained in the overflow channel 67 is thus enclosed on the one hand by the inner electrode 85 and on the other hand by an outer electrode 84 , which is also made of anodized metal. The inner electrode 85 and the outer electrode 84 together form a capacitor.

Aus einem Reservoir 82 (Fig. 3) gelangt über eine Zulaufleitung 81, ein Ventil 80 und den Zulauf 71 eine Flüssigkeit zum Kanal 66. Vom Kanal 66 führt ein Zulaufkanal 86 zu dem Überlaufkanal 67, der als Puffervolumen wirkt.A liquid reaches the channel 66 from a reservoir 82 ( FIG. 3) via an inlet line 81 , a valve 80 and the inlet 71 . An inlet channel 86 leads from the channel 66 to the overflow channel 67 , which acts as a buffer volume.

Füllt sich der als Puffervolumen wirkende Überlaufkanal 67 (Fig. 3), so wird die Kapazität des Sensors 91 verändert und von einem über Leitungen 77, 78 angeschlossenen Regelgerät 75 registriert, welches das Ventil 80 schließt. Dementsprechend kann aus dem Reservoir 82 keine Flüssigkeit mehr über die Zulaufleitung 81 dem Kanal 66 zufließen.When the overflow channel 67 ( FIG. 3), which acts as a buffer volume, fills, the capacity of the sensor 91 is changed and registered by a control device 75 connected via lines 77 , 78 , which closes the valve 80 . Accordingly, no more liquid can flow from the reservoir 82 to the channel 66 via the feed line 81 .

Leert sich der Überlaufkanal 67 wieder, so ändert sich die Kapazität des Sensors 91 entsprechend, die von dem Regelgerät 75 registriert wird. Das Regelgerät 75 öffnet das Ventil 80. Dementsprechend kann aus dem Reservoir 82 wieder Flüssigkeit über die Zulaufleitung 81 dem Kanal 66 des Sensors 91 zufließen.If the overflow channel 67 empties again, the capacitance of the sensor 91 changes accordingly, which is registered by the control device 75 . The control device 75 opens the valve 80 . Accordingly, liquid can again flow from the reservoir 82 to the channel 66 of the sensor 91 via the feed line 81 .

Das Regelgerät 75 wird aus einer Batterie 76 mit elektrischer Energie versorgt und steuert das Ventil 80 über Leitungen, von denen in den Zeichnungen nur eine Leitung 79 dargestellt ist.The control device 75 is supplied with electrical energy from a battery 76 and controls the valve 80 via lines, of which only one line 79 is shown in the drawings.

Die Elektroden 24, 25 bzw. 54, 55 bzw. 84, 85 sind vorzugsweise aus Aluminium hergestellt.The electrodes 24 , 25 and 54 , 55 and 84 , 85 are preferably made of aluminum.

Der im wesentlichen durch die Elektroden 24, 25 bzw. 54, 55 bzw. 84, 85 bestehende kapazitive Sensor 91 (Fig. 4) der Vorrichtungen 1 bzw. 31 bzw. 61 ist über die Leitungen 17, 18 bzw. 47, 48 bzw. 77, 78 mit dem Eingang des Regelgeräts 15 bzw. 45 bzw. 75 elektrisch verbunden. Über dessen Ausgang wird mittels der elektrischen Leitungen 19 bzw. 49 bzw. 79 das Ventil 20 bzw. 50 bzw. 80 angesteuert, das in der Zulaufleitung 21 bzw. 51 bzw. 81 liegt, die von dem Reservoir 22 bzw. 52 bzw. 82 kommt und zu dem Zulauf 11 bzw. 41 bzw. 71 des Grundkörpers 2 bzw. 32 bzw. 62 führt. Das Regelgerät 15 bzw. 45 bzw. 75 umfaßt ein an sich bekanntes, elektronisches Modul 90, vorzugsweise in Form einer integrierten Schaltung (IC), das Verstärker- und Regelfunktionen in sich vereinigt.The capacitive sensor 91 ( FIG. 4) of devices 1 or 31 or 61 , which essentially consists of electrodes 24 , 25 or 54 , 55 or 84 , 85 , can be connected via lines 17 , 18 or 47 , 48 or 77 , 78 electrically connected to the input of the control device 15 or 45 or 75 . Via its outlet, the valve 20 or 50 or 80 is actuated by means of the electrical lines 19 or 49 or 79 , which is located in the inlet line 21 or 51 or 81 , which is from the reservoir 22 or 52 or 82 comes and leads to the inlet 11 or 41 or 71 of the base body 2 or 32 or 62 . The control device 15 or 45 or 75 comprises an electronic module 90 known per se, preferably in the form of an integrated circuit (IC), which combines amplifier and control functions.

Bei einem Ausführungsbeispiel (Fig. 4) des Regelgeräts 15 bzw. 45 bzw. 75 wurde als elektronisches Modul 90 ein integrierter Schaltkreis Typ NE 555 verwendet, wie ihn beispielsweise die Firmen Siemens, Neumüller und andere herstellen. Ein Widerstand 92 hatte 10 kΩ, ein Widerstand 93 hatte 100 kΩ, ein Widerstand 94 hatte 4,7 kΩ, ein Kondensator 95 hatte 820 pF, ein Kondensator 96 hatte 0,1 µF und als Diode 97 wurde eine Zenerdiode Typ ZPD 3,9 verwendet. Das Modul 90 ist ein an sich bekannter Timerbaustein, mit dem durch die aus Fig. 4 hervorgehende Beschaltung als astabiler Multivibrator eine von der Kapazität des Sensors 91 abhängige Frequenz erzeugt wird. Ein über eine Leitung 98 nachgeschalteter, an sich bekannter Frequenzauswerter 100 dient der Generierung eines Schaltsignals zur Ansteuerung des betreffenden Ventils 20 (Fig. 1) bzw. 50 (Fig. 2) bzw. 80 (Fig. 3) über Leitungen, von denen jeweils nur eine Leitung 19 bzw. 49 bzw. 79 (Fig. 1, 2, 3, 4) dargestellt ist.In one exemplary embodiment ( FIG. 4) of the control device 15 or 45 or 75 , an integrated circuit type NE 555 was used as the electronic module 90 , such as that manufactured by Siemens, Neumüller and others. A resistor 92 had 10 kΩ, a resistor 93 had 100 kΩ, a resistor 94 had 4.7 kΩ, a capacitor 95 had 820 pF, a capacitor 96 had 0.1 µF and as a diode 97 a Zener type ZPD 3.9 used. The module 90 is a timer module known per se, with which, as astable multivibrator, a frequency dependent on the capacitance of the sensor 91 is generated by the circuitry shown in FIG. 4. A frequency evaluator 100 , which is connected via a line 98 and is known per se, is used to generate a switching signal for actuating the relevant valve 20 ( FIG. 1) or 50 ( FIG. 2) or 80 ( FIG. 3) via lines, each of which only one line 19 or 49 or 79 ( Fig. 1, 2, 3, 4) is shown.

Die beschriebene Vorrichtung kann zur Trennung des Tuschevorratsbehälters beispielsweise bei Plotterstiften, Registriergeräten, Medizingeräten oder Geräten in der Prozeßtechnik zur Anwendung kommen.The device described can be used to separate the Ink storage container for example with plotter pens, Registration devices, medical devices or devices in the Process technology are used.

Claims (17)

1. Vorrichtung zur Detektion des Füllstandes eines kapillaren Überlaufkanals mittels eines kapazitiven Sensors, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kanal (6; 36; 66) mit dem Überlaufkanal (7; 37; 67) fluidmäßig in Verbindung steht, und der kapazitive Sensor (91) aus einer inneren Elektrode (25; 55; 85) und einer äußeren Elektrode (24; 54; 84) gebildet ist, die als ineinandergesteckter, im wesentlichen zylinderförmiger Körper ausgebildet sind und zwischen sich den Überlaufkanal (7; 37; 67) einschließen, und daß der Überlaufkanal (7; 37; 67) schraubenförmig gestaltet ist.1. Device for detecting the fill level of a capillary overflow channel by means of a capacitive sensor, characterized in that a channel ( 6 ; 36 ; 66 ) is in fluid communication with the overflow channel ( 7 ; 37 ; 67 ), and the capacitive sensor ( 91 ) is formed from an inner electrode ( 25 ; 55 ; 85 ) and an outer electrode ( 24 ; 54 ; 84 ), which are designed as a nested, essentially cylindrical body and enclose the overflow channel ( 7 ; 37 ; 67 ) between them, and that the overflow channel ( 7 ; 37 ; 67 ) is designed helically. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kanal (6; 36; 66) und der Überlaufkanal (7; 37; 67) zusammen mit einem Zulaufkanal (26; 56; 86) im Längsschnitt U-förmig miteinander verbunden sind.2. Device according to claim 1, characterized in that the channel ( 6 ; 36 ; 66 ) and the overflow channel ( 7 ; 37 ; 67 ) together with an inlet channel ( 26 ; 56 ; 86 ) are connected to one another in a longitudinal section in a U-shape. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flüssigkeitsleitkörper (5; 35; 65) den Kanal (6; 36; 66) und einen Teil des Zulaufkanals (26; 56; 86) bildet.3. Device according to one of claims 1 or 2, characterized in that a liquid guide body ( 5 ; 35 ; 65 ) forms the channel ( 6 ; 36 ; 66 ) and part of the inlet channel ( 26 ; 56 ; 86 ). 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Grundkörper (2; 32; 62) den Flüssigkeitsleitkörper (5; 35; 65) und die innere Elektrode (25; 55; 85) sowie die äußere Elektrode (24; 54; 84) umfaßt.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a base body ( 2 ; 32 ; 62 ), the liquid guide body ( 5 ; 35 ; 65 ) and the inner electrode ( 25 ; 55 ; 85 ) and the outer electrode ( 24th ; 54 ; 84 ). 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der äußeren Elektrode (24; 54) und der inneren Elektrode (25; 55) ein Isolierkörper (23; 53) als Stützkörper angeordnet ist, der den Überlaufkanal (7; 37) bildet.5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that between the outer electrode ( 24 ; 54 ) and the inner electrode ( 25 ; 55 ) an insulating body ( 23 ; 53 ) is arranged as a support body which the overflow channel ( 7th ; 37 ) forms. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (23) einen nach innen schraubenförmigen Überlaufkanal (7) aufweist.6. The device according to claim 5, characterized in that the insulating body ( 23 ) has an inwardly helical overflow channel ( 7 ). 7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Isolierkörper (53) einen nach außen schraubenförmigen Überlaufkanal (37) aufweist.7. The device according to claim 5, characterized in that the insulating body ( 53 ) has an outwardly helical overflow channel ( 37 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (85) als Stützkörper für die äußere Elektrode (84) aufgebaut ist, der einen nach außen schraubenförmig gestalteten Überlaufkanal (67) bildet.8. The device according to claim 4, characterized in that the inner electrode ( 85 ) is constructed as a support body for the outer electrode ( 84 ), which forms an outwardly helical overflow channel ( 67 ). 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Elektrode (85) aus eloxiertem Metall besteht.9. The device according to claim 8, characterized in that the inner electrode ( 85 ) consists of anodized metal. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die äußere Elektrode (84) aus eloxiertem Metall besteht.10. The device according to claim 9, characterized in that the outer electrode ( 84 ) consists of anodized metal. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens jeweils die eine Elektrode (24, 25; 54, 55; 84, 85) aus Metall besteht.11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that at least one electrode ( 24 , 25 ; 54 , 55 ; 84 , 85 ) consists of metal. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (2; 32; 62) an seinem einen axialen Ende durch ein Zulaufteil (3; 33; 63) begrenzt ist und an seinem anderen axialen Ende von einem Endteil (4; 34; 64) mit einem daran befindlichen Ablauf (12; 42; 72) mindestens zum Teil umschlossen ist.12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that the base body ( 2 ; 32 ; 62 ) is delimited at its one axial end by an inlet part ( 3 ; 33 ; 63 ) and at its other axial end by an end part ( 4 ; 34 ; 64 ) is at least partially enclosed with a drain ( 12 ; 42 ; 72 ) located thereon. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Regelgerät (15; 45; 75) vorgesehen ist, an dessen Eingang der Sensor (91) angeschlossen ist, und an dessen Ausgang ein in der von einem Reservoir (22; 52; 82) kommenden Zulaufleitung (21; 51; 81) liegendes Ventil (20; 50; 80) angeschlossen ist, das im Zulauf (11; 41; 71) des Grundkörpers (2; 32; 62) des Sensors (91) liegt.13. Device according to one of claims 1 to 12, characterized in that a control device ( 15 ; 45 ; 75 ) is provided, at the input of which the sensor ( 91 ) is connected, and at the output of which in a reservoir ( 22nd ; 52 ; 82 ) incoming inlet line ( 21 ; 51 ; 81 ) lying valve ( 20 ; 50 ; 80 ) is connected, which in the inlet ( 11 ; 41 ; 71 ) of the base body ( 2 ; 32 ; 62 ) of the sensor ( 91 ) lies. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelgerät (15) ein elektronisches Modul (90) als Timerbaustein umfaßt.14. Device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the control device ( 15 ) comprises an electronic module ( 90 ) as a timer module. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Modul (90) eine integrierte Schaltung (IC) ist.15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the electronic module ( 90 ) is an integrated circuit (IC). 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische Modul (90) als astabiler Multivibrator geschaltet ist.16. The device according to one of claims 14 or 15, characterized in that the electronic module ( 90 ) is connected as an astable multivibrator. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß dem elektronischen Modul (90) ein Frequenzauswerter (100) zur Generierung eines Schaltsignals für die Ansteuerung des Ventils (20; 50; 80) nachgeschaltet ist.17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the electronic module ( 90 ) is followed by a frequency evaluator ( 100 ) for generating a switching signal for actuating the valve ( 20 ; 50 ; 80 ).
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