NO173984B - Vaeskedoseringsinnretning - Google Patents

Description

Oppfinnelsen vedrører en væskedoseringsinnretning med minst en enhet av den type som innbefatter et løp, en første og en andre resiproserende belg som kommuniserer med løpet og er anordnet i aksial flukt med et drivelement for resiprosering av belgene, hvilket løp innbefatter en dyse med en utløps-ventil hvorigjennom væske kan strømme fra den første belg under et trykkslag, og videre innbefatter en innløpsventil hvorigjennom væsken kan strømme inn i den første belg under et sugeslag, idet den andre belg er innsatt oppstrøms for innløpsventilen og drivelementet er tilordnet et avsnitt av løpet mellom belgene og bærer innløpsventilen, samt er forbundet med et drevet element som er montert for resiproserende bevegelse parallelt med aksen til første og andre belg.

Fra US-PS 4.402.461 er det kjent en væskeutleverings-dyse med en resiproserende belg som står i forbindelse med et fluiduminnløpsarrangement. Et drivelement er tilknyttet belgen for bevegelse av den, og en utløpsventil er anordnet i fluiduminnløpet for ved åpning å tillate at fluidet kan strømme fra belgen under et trykkslag. Det er også anordnet en innløpsventil som ved åpning tillater at fluidet strømmer til belgen under et sugeslag. På oppstrømsiden av innløps-ventilen er det anordnet en andre belg. Drivelementet er tilknyttet et avsnitt av fluiduminnløpet mellom belgene, for resiprosering av avsnittet og innløpsventilen og således av begge belger.

Som beskrevet i patentskriftet er drivelementet en hydraulisk eller pneumatisk arbeidssylinder som virker mellom en rammedel og en avsnittsbrakett. Selve arbeidssylinderen er festet til rammen. Det er en separat arbeidssylinder for hvert dobbeltbelg-fyllearrangement. I en utgangsstilling for innretningen vil ventilelementet 43 være i den lukkede stilling og begge belger 30 og 35 vil være fulle med væske som skal føres frem til dysen 37 og derfra ned i en beholder C under dysen.

Arbeidssylinderen 42 forskyver braketten oppover i fra dens hvilestilling. Væsketrykket i belgen 30 vil bevirke en åpning av innløpsventilen 30, mot virkningen til en lukkefjær 33' og væsken vil strømme inn i belgen 35 når avsnittet 32 beveger seg oppover og komprimerer belgen 30. Når arbeidssylinderen 42 har nådd sin øvre endestilling og begynner å gå nedover igjen vil ventilen 33 automatisk lukke seg. Væsken i belgen 35 trykkes da av arbeidssylinderen 42 mot en drivdel 46. Noe av væsken vil gå gjennom gapene 54 og 56, men væskestrømmen gjennom disse gap vil ikke være tilstrekkelig til å hindre en betydelig trykkøking på drivdelen 46, slik at arbeidssylinderen 42 vil bevege seg nedover mot virkningen til fjæren 48 helt til drivdelen 46 går mot knaster 52 og derved stopper ytterligere nedadrettet bevegelse av elementet 43. Under påvirkning av trykket i arbeidssylinderen 42 vil væsken i belgen 35 fortsette å strømme igjennom gapene 54 og 56.

Av det som er sagt foran tør det gå frem at arbeidssylinderen 41,42 i den tidligere kjente maskin ikke kan styre den væskemengde som opptas av den øvre belg 30. Det er derfor en ulempe at arbeidssylinderens slaglengde ikke kan stilles inn på forhånd for valg av en bestemt væskemengde til et øvre fluiduminnløpsavsnitt.

På denne bakgrunn kan det derfor fastslås at det foreligger et behov for en nøyaktig styring av en væskeutleveringsenhet med doble belger. Det er derfor en hovedhensikt med foreligg-ende oppfinnelse å tilveiebringe en slik innretning.

Det er også en hensikt med oppfinnelsen å tilveiebringe en styremekanisme for en dobbeltbelg-pumpe som samvirker med en drivmekanisme for derved å tillate at belgpumpen nøyaktig kan måle ut den fluidummengde som skal leveres.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en styremekanisme som kan stilles inn innenfor et forutbestemt innstillingsområde, slik at man derved kan velge en bestemt væskemengde for utlevering ved hjelp av en dobbeltbelg-pumpe.

Nok en hensikt med oppfinnelsen er å tilveiebringe en styremekanisme for en væskeutleverende belgpumpe, som kan være av dobbeltbelg-typen, hvilken styremekanisme muliggjør at flere slike styreenheter og mekanismer kan benyttes sammen med flere væskeutleveringsenheter av dobbeltbelg-typen.

Disse og andre hensikter oppnås ifølge oppfinnelsen derved at det er tilveiebragt en væskedoseringsinnretning hvor det er anordnet en motordreven kam for å gi det drevne element en resiproserende bevegelse, en strømningsregulator for innstilling av slagbevegelsen til det drevne element under dets resiproserende bevegelse, hvilken strømningsregulator innbefatter et skrue-element som danner et anslag for begrensning av det drevne elements slagbevegelse, hvilket skrue-element har gjengesamvirke med en fast bærer slik at en rotasjon av skrue-elementet vil bevege anslaget i forhold til det drevne element for derved å stille inn bevegelsesområdet til drivelementet i samsvar med en bestemt væskemengde som skal pumpes ved hvert slag, idet strømningsregulatoren også innbefatter en motor for selektiv rotasjon av skrue-elementet, og et styresystem for styring av motoren for oppnåelse av en bestemt rotasjon av skrue-elementet.

Oppfinnelsen skal nå beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk oppriss av et styresystem-og motorarrangement ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 viser et grunnriss av arrangementet,

fig. 3 viser et sideriss av en av de elektriske motorer

med tilhørende stoppelement, og

fig. 4 viser et delvist gjennomskåret riss av en elektrisk motor og et stoppelement, utnyttet som en drivinnretning for en dobeltbelg-pumpe.

I fig. 1 er det vist et strømningsregulator- og styresystem 10. Flere elektriske motorer 12 er montert i en bæreramme 14. Motorene 12 er parallellkoplet med en programmerbar logisk krets 16 ved hjelp av en relekrets, og er tilknyttet en ikke vist strømtilførsel. Kretsen 16 er i sin tur ved hjelp av ledninger 18 tilknyttet et styrepanel 20. Styrepanelet 20 er forsynt med selektorelement 22 for valg av en bestemt fluidummengde som skal leveres til en beholder C ved hjelp av belgpumpen 28. Merker for innstilling av selektoren 22 er antydet ved 24a,b,c,d og e. Eksempelvis kan en selektorinn-stilling 24a svare til et fyllenivå på 200 ml. Merket 24b kan svare til 250 ml, merket 24c kan svare til 300 ml, merket 24d kan svare til 500 ml og merket 24e kan svare til en fylling på 600 ml. Disse verdier er naturligvis bare eksempler. Hver av de elektriske motorer 12 driver en aksel 26. Akselen 26 er fast forbundet med et kjedehjul 60. Kjedehjulet 60 har et med større diameter utført parti 62, forsynt med tannelementer 64. Akselen 26 går gjennom kjedehjulet 60,62 og er på egnet måte forbundet med et med utvendige gjenger forsynt skrue-element 66.

Motoren 12 er forbundet med en plattform 68 ved hjelp av en del av motorhuset, på i og for seg kjent måte. Plattformen 68 hindres i å rotere derved at den er forbundet med et oppragende element 70 som er fast forbundet med den stasjon-ære rammedel 14. Gjengeelementet 66 er skrudd inn i rammedelen 14 og bærer således motoren 12. Som vist i fig. 2 og 3 er det på rammedelen 14 anordnet et innstillbart stoppelement 72. Hensikten med dette er å hindre at den elektriske motor kan bevege drivakselen 26 og tilhørende skrueelement 66 forbi en på forhånd bestemt innstilling.

En induktiv nærhetsføler er tilknyttet hver motor 12. Nærhetsføleren 74 er plassert på rammen 68 ved hjelp av en bærer 76.

Motorene 12 er tilknyttet en relekrets som styres av en programmerbare logiske krets 16 og av et bryterarrangement. Bryterarrangementet kan være av trykknapptypen og er parallellkoplet med hver av motorene 12. Bryterarrangementet muliggjør en fininnstilling av motorene på en måte som skal beskrives nærmere nedenfor. Føleren 74 er tilknyttet den programmerbare logiske krets 16 ved hjelp av kretsen 80. Dobbeltbelg-pumpearrangementet 28 er vist nærmere i fig. 4, sammen med et delvis skjematisk riss av en av drivmotorene 12 med tilhørende innstillingsarrangement. Det er også vist en drivmekanisme for leveringsenheten. Dobbeltbelg-pumpearrangementet 28 har et øvre fluiduminnløpsavsnitt 29. Dette avsnitt er knyttet til en ikke vist lagertank. En øvre belg 30 er ved sin øvre ende tilknyttet avsnittet 29 ved hjelp av en klemme 31. Et nedre avsnitt 32, som innbefatter en enveis-innløps-ventil 33, er ved sin øvre ende forbundet med belgen 30 ved hjelp av en klemme 34. Den øvre enden til en nedre belg 35 er ved hjelp av en klemme 36 tilknyttet avsnittet 32. En dyse 37 er ved hjelp av en klemme 36' tilknyttet belgen 35. Belgene 30 og 35 kan være av et egnet plastmateriale og utformet på konvensjonell måte. Dysen 37 innbefatter et vertikalt rørformet hus 38 som er fast montert i monteringsrammen 20. Et drevet stempelelement 39 er fast forbundet med en brakett 40 som er utformet i ett med avsnittet 32. For hver pumpe 28 er det et separat drevet stempelelement 39. Koaksialt i hvert hus 38 er det et ventilelement 43. Dette består av en lukkedel 44, en vertikal sentral stamme 45 som går opp i fra delen 44, en drivdel 46, som har form av et omvendt beger og er festet til den øvre enden på stammen 45, samt fire vertikale ribber 47 som går opp i fra lukkedelen 44 og er anordnet for glidebevegelse langs innerveggen i huset 38, for derved å styre ventilelementet 43 i huset 38.

En spiralskrueviklet fjær 48 virker mellom en innvendig oppadrettet skulder 49 i huset 38 og bunnen av den beger-formede del 46. Fjæren presser ventilen 43 til den i fig. 4 viste lukkede stilling. En ytre omkretskantsone på lukkedelen 44 ligger direkte an mot et sampasset ventilsete 50 utformet nederst i huset 38. Ribbene 47 slutter så nært inntil den ytre omkretsendesone på lukkedelen 44 som mulig, med bibehold av et tilstrekkelig seteareal. Husets 38 innervegg fortsetter oppover som en sirkulærsylindrisk boringsvegg 51 og går så over i en oppadrettet skulder 49. Like over skulderen 49 er det en annen oppadrettet skulder 52. På denne skulder 52 er det utformet oppragende knaster 53. Disse virker som anslag og samvirker med delens 46 ytre omkretskantsone for derved å tilveiebringe en positiv begrensning av ventilelementets 42 åpning og således bestemme elementets 43 fullt åpne stilling. Mellom delens 46 ytre omkretskantsone og innerveggen i huset 38 er det et ringformet gap eller en klaring 54 hvorigjennom væske kan strømme. Delen 46 er festet til skaftet 45 ved hjelp av pinner 55 som går i radielle hull i skaftet. Det forefinnes også et ringformet gap eller en klaring 56 hvorigjennom væske kan strømme mellom delen 46 og skaftet 45.

Drivarrangmentet for det drevne stempelelement 39 innbefatter en roterbar kam 82 som er dreibart montert om en fast akse 84. En kamfølger 86 er montert for bevegelse med et drivelement 88 som er fast forbundet med stempelelementet 39. En sylinder 90 er tilknyttet drivelementet 88. Dette drivelement er av en ingen-beholder, ingen-fylling-sylinder av den type som er vist og beskrevet i søkerens samtidlige søknad "Method and Device for Driving Double Bellows Pump", innlevert 20.4.1987 i USA.

Ved bruk av utstyret blir selektorspaken 22 på styrepanelet 20 stilt inn i en av de foran nevnte stillinger 24a-e. Det fluidumnivå som skal etableres i en beholder C, blir så overført til denn programmerbare logiske krets gjennom ledningen 18. Den logiske krets påvirker de elektriske motorer 12 slik at de påvirker akselen 26 og kjedehjul 60,62 samt skrueelementet 66. Det betyr at skrueelementet 66 vil beveges i en retning som muliggjør øking eller redusering av stempelelementets 39 drivslag. Antar man at selektoren er satt på en stor beholderstørrelse, eksempelvis 500 eller 600 ml, så vil den logiske krets 16 aktivere den elektriske motor for tilbaketrekking av skruen 66, med tilhørende øket drivslag for stempelelementet 39. Innstillingen av skruen 66 overvåkes av naerhetsføleren 74 som avføler det antall tenner 64 som passerer føleren 74. Føleren 74 sender et signal gjennom ledningen 80 til den logiske krets, slik at kretsen 16 kan styre og overvåke strømtilførselen til de elektriske motorer 12. Nærhetsføleren 74 vil kontinuerlig avføle dreie-beveglsen til kjedehjulet 62, derved at rotasjonsbevegelsen til tennene overvåkes. Signalet går til den programmerbare logiske krets 16. Når antall omdreininger av tannhjulet 64 er avfølt som samsvarende med den forutbestemte og valgte fluidummengde som skal fylles i beholderen C, vil den logiske krets 16 bryte strømtilførselen til de elektriske motorer 12. Derved stoppes ytterligere bevegelse av stoppelementet eller skrueelementet 66.

Så snart en fyllemengde er innstilt på panelet 20 og elementet 66 er justert for bestemmelse av slagbevegelsen til det drevne stempelelement 39, fylles belgene 30 og 35 med væske på konvensjonell måte. En rekke åpne beholdere C, hvorav bare en er vist i fig. 4, er anordnet på en trans-portør under dysen 37. Sylinderen 90 aktiveres nå, eksempelvis ved hjelp av trykkluft, for å bevege kamfølgeren 86 vertikalt helt til følgeren 86 går mot kammen 82. En ikke vist motor driver akselen 84 og roterer kammen 82 med konstant hastighet. Kammens 82 kamflate bevirker at kam-følgeren 86 og drivelementet 88 beveger seg opp og ned. Som vist i fig. 4 er elementet 88 fast forbundet med det drevne stempelelement 39. Dette stempelelement 39 vil bevege seg opp og ned innenfor grenser bestemt av stoppelementet 66. Braketten 40 er fast forbundet med stempelelementet 39 og den vertikale bevegelse opp og ned bevirker derfor en tilsvarende resiproserende bevegelse av belgene.

En finjustering av fyllingen skjer med en mekanisme indikert med 20a. Det er der vist to trykknappbryterte 24f og 24g. Disse trykknappbrytere sender et signal langs releledningen 18a til den logiske krets 16 for derved å muliggjøre en finjustering av den fluidummengde som leveres til beholderne. Denne fininnstilling muliggjør en manuell justering av skrueelementet 66 i forbindelse med en eller flere av motorene 12 etter den automatiske skiftingen med den logiske krets 16. Finjusteringen muliggjør at operatøren kan foreta en manuell endring etter at den logiske krets har bragt samtlige motorer 12 og skrueelementet 66 til en felles bestemt stilling, dvs. en stilling som bestemt av selektorbryteren 22. Selektorbryteren 22 vil, som nevnt foran, bestemme den væskemengde som skal fylles i beholderen C. Etter at noen prøvebeholdere er kjørt gjennom maskinenog fylt med den ved hjelp av selektorspaken 22 innstilte mengde, veies disse prøvebeholdere. Ut i fra denne veiing kan man fastslå om det er behov for justering av en eller flere av fyllestasjonene som styres av de elektriske motorer 12. Denne justering kan være nødvendig for å korrigere for overvekt eller undervekt. Finjusteringen 20a muliggjør den manuelle justering av motorene 12 slik at man derved kan kompensere for forskjeller mellom den ønskede teoretiske vekt og over-fylling eller underfylling relativt denne.

Finjusteringen kan eksempelvis skje derved at trykknappen 24f er en trykknapp som muliggjør en justering av en av motorene 12 for derved å bevirke at en større mengde produkt går til beholderen, mens trykknappen 24g kan være en trykknapp som muliggjør en slik manuell justering av en motor 12 at en mindre materialmengde pumpes inn i beholderen. Et typisk eksempel er således et hvor den første og siste stasjon, dvs. motorstasjonene lengst til venstre henholdsvis lengst til høyre i fig. 1 vil være forsynt med et sett av slike finjusterings-trykknapper. Ved aktivering vil trykknappene 24f og 24g sende et signal til den logiske krets 16 for derved å aktivere releet 78 og gi strøm til en av motorene 12 i den ene eller andre retning, dvs. opp eller ned. En skjerm (ikke vist) kan gi en visuell indikasjon av tilstandsendring-er for skrueelementet 26 under finjusteringen. Under finjusteringen vil den logiske krets kople ut nærhetsføler-arrangementet for derved å hindre korrigering, som ellers ville finne sted.

Når det er ønskelig å endre beholderstørrelse gjentas den foran nevnte prosedyre, idet man velger en ny beholderstørr-else, innstiller skrueelementene 66 for bestemmelse av slaglengden til de drevne stempelelementer og så starter kamdriften for dobbeltbelg-pumpene. Styresystemet er parallelkoplet, og en eller flere av de elektriske motorer kan derfor benyttes for å styre bare et eller flere av de drevne stempelelementer. Antall motorer og drevne stempelen-heter svarer til antall dobbeltbelg-pumper som benyttes under en fylling.

Claims (4)

1. Væskedoseringsinnretning med minst en enhet av den type som innbefatter et løp, en første (35) og en andre (30) resiproserende belg som kommuniserer med løpet og er anordnet i aksial flukt med et drivelement (32) for resiprosering av belgene, hvilket løp innbefatter en dyse (37) med en utløpsventil (43) hvorigjennom væske kan strømme fra den første belg (35) under et trykkslag, og videre innbefatter en innløpsventil (33) hvorigjennom væsken kan strømme inn i den første belg under et sugeslag, idet den andre belg (30) er innsatt oppstrøms for innløpsventilen og drivelementet (32) er tilordnet et avsnitt av løpet mellom belgene og bærer innløpsventilen, samt er forbundet med et drevet element (39,40) som er montert for resiproserende bevegelse parallelt med aksen til første og andre belg, karakterisert ved en motordreven kam (82) for å gi det drevne element (39,40) en resiproserende bevegelse, en strømnings-regulator (10) for innstilling av slagbevegelsen til det drevne element under dets resiproserende bevegelse, hvilken strømningsregulator innbefatter et skrue-element (66) som danner et anslag for begrensning av det drevne elements (39) slagbevegelse, hvilket skrue-element har gjengesamvirke med en fast bærer (14) slik at en rotasjon av skrue-elementet vil bevege anslaget i forhold til det drevne element (39) for derved å stille inn bevegelsesområdet til drivelementet i samsvar med en bestemt væskemengde som skal pumpes ved hvert slag, idet strømningsregulatoren også innbefatter en motor (12) for selektiv rotasjon av skrue-elementet, og et styresystem for styring av motoren for oppnåelse av en bestemt rotasjon av skrue-elementet.

2. Væskedoseringsinnretning ifølge krav 1, karakterisert ved at styresystemet innbefatter et tann-hjulselement (64) tilknyttet skrue-elementet (66), og en føler (74) for avføling av tannhjulselementets rotasjon.

3. Væskedoseringsinnretning ifølge krav 2, karakterisert ved at føleren (74) er innrettet for å telle bevegelsen til tannhjulstenner på tannhjulselementet (64) for derved å tilveiebringe et signal som indikerer rotasjons-graden til skrue-elementet (66).

4. Væskedoseringsinnretning ifølge et av kravene 2-3, karakterisert ved et styresystem (10) tilordnet et antall enheter for individuell styrepåvirkning av motorene, og signalmidler (80) mellom styresystemet og følerne for innstilling av styresystemet.