DE1914701B2 - Programmgesteuerter fraktionssammler - Google Patents

Description

ben einem einfachen, kompakten und übersichtlichen

Aufbau des Verteilerkopfes der regelmäßige Tropfenfluß durch das abrupte Anheben jäh unterbrochen

Die Erfindung betrifft einen programmgesteuerten 40 wird und somit auch der letzte Tropfen sicher abge-Fraktionssammler mit einer Einrichtung zur schritt- schlagen und in das zugehörige Auffanggefäß geleitet weisen Relativbewegung zwischen einem eine Flüs- wird, während bis zur Bildung des nächsten Tropfens sigkeit tropfenweise aus einer Ausflußöffnung abge- schon das nächste Auffanggefäß eiTeicht ist.
benden Verteilerkopf und darunter angeordneten Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der ErAuffanggefäßen sowie mit einem am Verteilerkopf 45 findung kann der Verteilerkopf eine die Ausflußöffangebrachten Elektromagneten zur Unterbrechung nung aufweisende Flüssigkeitszuleitung tragen, die der Flüssigkeitszufuhr während der Bewegung. mit einem Flüssigkeitsvorratsbehälter verbunden und

Bei einem bekannten Fraktionssammler dieser Art in die eine Pumpe eingeschaltet sein kann, wodurch (siehe USA.-Patentschrift 3 209 795) finden wahl- man eine konstante und gesteuerte tropfenweise Abweise ein Tropfenzähler oder eine Gewichtsmeßein- 50 gäbe der Flüssigkeit erreicht.

richtung Verwendung. Der Tropfenzähler arbeitet Um in günstiger Weise noch die ruckweise Anhe-

elektrisch, und zwar schließt jeder die Ausflußöff- bung der Ausflußöffnung zu unterstützen, kann nach nung erreichende Tropfen zwei elektrisch leitende einem weiteren Merkmal der Erfindung ein Arm des Zapfen kurz, durch die der Zählmechanismus betä- Elektromagneten die Ausflußöffnung sowie eine Artigt wird. Nach einer vorbestimmten Tropfenzahl 55 retierung tragen, die beim Anziehen des Elektromawird dann über einen Elektromagneten ein die Flüs- gneten gegen einen mit dem Verteilerkopf fest versigkeitszufuhr zu der Ausflußöffnung steuerndes bundenen Anschlag zur Anlage kommt.
Ventil geschlossen. — Bei der Gewichtsmeßeinrich- Um ein gleichmäßiges Arbeiten der Anlage sicher-

tung ist ebenfalls ein Ventil vorgesehen, welches zustellen, ist der Elektromagnet vorzugsweise über nach Erreichen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge 60 ein Impulszählwerk auslösbar.

in einem dafür vorgesehenen Auffangbehälter ge- Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in

schlossen wird. der schematischen Zeichnung dargestellten Ausfüh-

Abgesehen von dem mechanischen bzw. konstruk- rungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt
tiven Aufwand, den die Anordnung eines Ventils er- F i g. I eine Draufsicht auf einen Fraktionssammler

fordert, ist eine solche Vorrichtung im Hinblick auf 65 gemäß der Erfindung,
die absolut genaue Fraktionsbemessung relativ träge, F i g. 2 einen Aufriß der Fig. 1,

weil ein gewisser Zeitraum vergeht, ehe der vom letz- F i g. 3 eine Detailansicht des Verteilerkopfes mit

ten gemessenen Tropfen ausgehende Impuls zur Leitung und Pumpe,

F i g. 4 im Detail eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Verteilerkopfes,

F i g. 5 eine Draufsicht wie in F i g. 1 mit verschiedenen Haltepositionen des Verteilerkopfes,

Fig.6 im Detail eine Seitenansicht entsprechend F i g- 2 mit abgeänderten Auffanggefäßen und geänderter Schiene und

F ig. 7 einen Schaltplan für den Fraktionssammler.

Ein Fraktionssammler 11 gemäß der Erfindung umfaßt eine richtungsbestimmende Einrichtung in Form einer stromführenden Schiene 12. Zur Befestigung dieser Schiene 12 sind eine Vielzahl von Haltern 13 vorgesehen. Entlang der Schiene 12 sind im Abstand zueinander und als Teil der Richtungsführung eine Mehrzahl elektrisch nicht leitender Teile oder Stromunterbrecher 14 angeordnet. Der Sammler besitzt vorteilhaft an jedem Ende der Schiene 12 Umkehrschalter, welche jedoch aus Gründen der Einfachheit und Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt wurden.

An einem Ende der Schiene 12 ist ein Ausschalter

15 vorgesehen, der mit einem Summer 41 verbunden ist.

Unterhalb eines jeden der Stromunterbrecher 14 ist jeweils ein Auffanggefäß 16 vorgesehen. Diese Auffanggefäße 16 können je nach Verwendungszweck verschiedene Form besitzen, wie man aus den Zeichnungen erkennt: So sind die Gefäße 16 der F i g. 1 und 2 relativ flach, während F i g. 6 Gefäße

16 a zeigt, die verhältnismäßig hoch sind, jedoch eine kleinere öffnung besitzen.

Es ist ein Flüssigkcits-Verteilerkopf 17 für die Flüssigkeit vorgesehen, der entlang der Schiene 12 beweglich ist. Dieser Verteilerkopf 17 (Fig.4) umfaßt einen Träger 18 mit einem sich nach unten erstreckenden Trägerteil 19. Der obere Teil des Trägers 18 trägt einen Elektromotor 20, während der Trägerteil 19 einen Elektromagneten 21 trägt. Dieser Elektromagnet 21 hat einen nach unten ragenden Arm 22, der durch einen gekröpften Anschlag 23 des Trägers 18 reicht und eine Arretierung 24 trägt. Durch diese Arretierung 24 reicht eine F'üssigkeitszuleitung 25, die eine Ausflußöffnung 26 besitzt. Der Motor 20 hat eine Welle 28, auf der ein Antriebsrad 27 sitzt. Dieses Antriebsrad 27 liegt gegen eine Seite ■ der Schiene 12 an.

Ein sich frei drehendes Leitrad 29 ist mit einer Welle 30 verbunden und liegt seinerseits gegen die dem Antriebsrad 27 gegenüberliegende Seite der Schiene 12 an. Leitrad 29 und Welle 30 sind elektrisch leitend und steuern den Arbeitsablauf des Motors 20 sowie des Elektromagneten 21, wie aus folgendem noch näher hervorgehen wird.

Ein Flüssigkeitsvorratsbehälter 31 (F i g. 3), der aus einer Flasche oder einem ähnlichen Behältnis besteht, ist mit einem Ende der Leitung 25 verbunden. Zwischen dem Behälter 31 und der Leitung 25 ist eine Pumpe 32 angeordnet, um eine konstante und gesteuerte Abgabe der Flüssigkeit aus der Leitung durch die Öffnung 26 zu ermöglichen. Der Fluß durch die Leitung 25 und die Größe der Tropfen ist so bemessen, daß keine Flüssigkeit aus der Leitung 25 austritt, während sich der Verteilerkopf von einer Ruhe- oder Halteposition zur nächsten bewegt.

Aus F i 3.7 gehen nähere Einzelheiten über die elektrische Schaltung und Steuerung hervor. Die Vorrichtung ist über die Drähte 70, 71 an ein UO-Volt-Wechselstromnetz angeschlossen. Zwischen diesen Drähten 70,71 liegt ein Hauptschalter 40 zum Ein- und Ausschalten der Vorrichtung. Weiter liegt zwischen den Drähten 70,71 eine Abzweigdose 72. Von dieser Abzweigdose 72 ausgehende Drähte 73,74 sind mit dem Summer 41 verbunden. Der Strom fließt durch diese Drähte 73, 74, wenn der Ausschalter 15 betätigt wird, wodurch der Summer 41 zum Ertönen gebracht wird. Ebenfalls mit der ίο Abzweigdose 72 verbunden sind Drähte 75,76, welche wiederum mit einem Zeitgenerator 46 verbunden sind. Drähte 77,78 verbinden die Abzweigdose 72 mit einer Energiequelle 79, die zur Erzeugung von 12- bzw. 24-Volt-Gleichstrom bestimmt ist. In Drähten 80,81 fließt 24-Volt-Gleichstrom, und diese Drähte sind mit einem Steuerrelais 43 verbunden. In Drähten 82, 83 fließt ebenfalls 24-Volt-Gleichstrom; diese sind mit einem Impulszählwerk 47 verbunden. Das Impulszählwerk 47 ist seinerseits mit einem Startschalter 48 verbunden, welcher sich schließt, wenn das Impulszählwerk auf Null geht. Drähte 84 und 84 α sind mit einem Verzögerungsrelais 49 verbunden, welches ebenfalls mit dem Startschalter48 über Drähte 85,86 verbunden ist. Das Verzögerungsrelais ist weiterhin mit dem Steuerrelais 43 über Drähte 87,88 verbunden. Das Steuerrelais 43 ist mit einem handbedienten Schalter 44 über Drähte 89,90 verbunden. Das Steuerrelais 43 ist außerdem mit einem handbetätigten Umkehrschalter 45 über Drähte 91,92 verbunden, welcher an den Elektromotor 20 über Drähte 93,94 angeschlossen ist. Ein Draht 96 verbindet das Steuerrelais 43 mit der stromführenden Schiene 12, während ein Draht 95 mit dem Motor 20 verbunden ist. Drähte 97,98 verbinden die Abzweigdose 72 mit dem Ausschalter 15. Drähte 98,99 wiederum steuern den Summer 41, wenn der Flüssigkeitsverteiler 17 den Ausschalter 15 erreicht. In Drähten 100,101 fließt 12-Volt-Gleichstrom von der Energiequelle 79 zum Verzögerungsrelais 49. In den Drähten 80, 81,82 und 83 fließt 24-Volt-Gleichstrom.
Die Wirkungs- und Arbeitsweise der Vorrichtung

ist folgende:

Die zu fraktionierende Flüssigkeit befindet sich in t5 dem Vorratsbehälter 31. Es wird die Flüssigkeitszuleitung 25 angeschlossen, wobei die Ausflußöffnung 26 in die richtige Lage geführt wird. Danach wird die Pumpe 32 in Gang gesetzt.

Man kann eine herkömmliche Klemme zum Verschließen der Leitung 25 benutzen, um einen Ausfluß der Flüssigkeit vor Ingangsetzen des Verteilerkopfes 17 zu vermeiden. Der Verteilerkopf 17 wird auf der Schiene 12 vor dem ersten Auffanggefäß angebracht.

5b Darauf wird die Klemme geöffnet und der Schalter 40 eingeschaltet. Jetzt steht der Motor 20 über das Leitrad 29 in Kontakt mit einem leitenden Teil der Schiene 12. Es fließt Strom in das Steuerrelais und schließt dieses, wodurch Energie in den Motor 60 20 und den Elektromagneten 21 fließen kann. Der Elektromagnet wird so in der erregten oberen Position gehalten, und der Motor 20 treibt das Antriebsrad 27, welches den Verteilerkopf entlang der Schiene 12 bewegt, bis einer der Stromunterbrecher 65 14 erreicht wird. An dieser Stelle fließt kein Strom mehr durch das Leitrad 29. In der Folge öffnet sich das Steuerrelais 43, wodurch keine Energie mehr in den Motor 20 und den Elektromagneten 21 gelangt.

Der Anker des Magneten und damit der Arm 22 fallen in ihre energielose untere Lage; der Motor 20 kommt zum Stillstand. Jetzt befindet sich der Verteilerkopf 17 in seiner Stillstandsposition, und die Flüssigkeit fließt durch die Ausflußöffnung 26 in die Auffanggefäße 16 oder 16 σ. Der Durchmesser der Leitung 25 ist so bemessen, daß die Flüssigkeit nicht kontinuierlich, sondern in Form von Tropfen 50 ausfließt (siehe F i g. 4).

Der Zeitgenerator 46 betätigt das Impulszählwerk 47. Wenn das Impulszählwerk auf Null gelaufen ist, was nach einer kurzen Zeitspanne eintritt, welche durch die Einstellung des Impulszählwerkes 47 bestimmt ist, wird der Startschalter 48 geschlossen, wodurch ein Stromstoß durch die Drähte 85,86 in das Verzögerungsrelais 49 eintritt. Gleichfalls wird der vom Impulszähhvcrk 47 ausgegebene Impuls durch das Verzögerungsrelais über die Drähte 87,88 in das Steuerrelais 43 eingegeben, wodurch dieses Relais geschlossen wird und der Motor 20 erneut zu laufen beginnt.

Der Anker des Elektromagneten 21 und damit der Arm 22 gelangen in die obere erregte Position. Da der Durchmesser der Flüssigkeitszuleitung 25 relativ klein gehalten ist, ist die zum Durchtreten eines Flüssigkeitstropfens erforderliche Zeitspanne größer als die Zeitspanne, welche notwendig ist, um den Verteilerkopf 17 von einem Stromunterbrecher 14 der Schiene 12 zu dem nächsten Stromunterbrecher 14 zu bewegen. Außerdem bewirkt der Stromimpuls für das erneute Starten des Motors 20 nach dessen Anhalten eine abrupte Aufwärtsbewegung des Elektromagneten 21. Auf diese Weise wird ein noch in der Leitung 25 befindlicher Tropfen entfernt.

Das Steuerrelais 43 bleibt geschlossen, bis der Motor 20 an dem nächsten Stromunterbrecher 14 det Schiene 12 angehalten wird, worauf der Vorgang erneut abläuft. Während der Stromimpuls durch die Drähte 85,86 in das Verzögerungsrelais 49 läuft, passiert er gleichzeitig die Drähte 84,84 α und bringt das Impulszählwerk 47 in seine Ausgangsposition, se daß es erneut arbeiten kann, wie dies vorstehend beschrieben ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich de: Arm 22 in der unteren, energielosen Lage des Elektromagneten 21. Er bleibt in dieser Lage bis zum nächsten Arbeitsablauf der Vorrichtung.

Wenn der Verteilerkopf 17 einen Punkt nahe den: Ende der Schiene 12 erreicht, betätigt er den Ausschalter 15. Diese Betätigung setzt ihrerseits über die Drähte 97,98 den Summer 41 in Gang und schneidci die Energiezufuhr zum Motor 20 ab, wodurch die gesamte Vorrichtung abgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1 2 Schließung des Ventils führt. Auf jeden Fall hat sich Patentansprüche: in dieser Zwischenzeit schon wieder ein weiterer Tropfen gebildet, der dann von dem sich schließen-

1. Programmgesteuerter Fraktionssammler mit den Ventil abgeschlagen wird und noch zusätzlich in einer Einrichtung zur scnrittweisen Relativbewe- 5 die genau abgemessene Fraktion gelangt Dies ist von gung zwischen einem eine Flüssigkeit tropfen- besonderem Nachteil immer dann, wenn eine Frakweise aus einer Ausflußöffnung abgebenden Ver- tionierung in sehr kleine Bestandteile vorgenommen teilerkopf und darunter angeordneten Auffangge- werden soll, weil bei oftmals nur aus wenigen Tropfäßen sowie mit einem am Verteilerkopf ange- fen bestehenden Fraktionen ein einzelner Tropfen brachten Elektiomagneten zur Unterbrechung io bereits einen erheblichen Prozentsatz der Gesamtder Flüssigkeitszufuhr während der Bewegung, fraktion ausmachen kann.

dadurch gekennzeichnet, daß die Aus- Aufgabe der Erfindung ist es, einen Fraktionsflußöffnung (26) durch den Elektromagneten sammler zu schaffen, mit dem auch der letzte Trop-(21) nach Beendigung eines jeden Füllschrittes fen der jeweiligen Fraktion exakt entfernt und dem ruckweise anhebbar ist und daß die Zeitdauer 15 zugehörigen Auffanggefäß zugeführt werden kann,
zwischen zwei Tropfen (50) größer ist als die Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem

Zeitdauer eines Bewegungsschrittes. Fraktionssammler der eingangs beschriebenen Art

2. Fraktionssammler nach Anspruch 1, da- dadurch gelöst, daß die Ausflußöffnung durch den durch gekennzeichnet, daß der Verteilerkopf (17) Elektromagneten nach Beendigung eines jeden Fülleine die Ausflußöffnung (26) aufweisende Flüs- 20 Schrittes ruckweise anhebbar ist und daß die Zeitsigkeitszuleitung (25) trägt, die mit einem Flüs- dauer zwischen zwei Tropfen größer ist als die Zeitsigkeitsvorratsbehälter (31) verbunden und in die dauer eines Bewegungsschrittes.

eine Pumpe (32) eingeschaltet ist. Es ist zwar bei einem Fraktionssammler (siehe

3. Fraktionssammler nach Anspruch 1 und 2, USA.-Patentschrift 3 190497) bekannt, die Ausflußdadurch gekennzeichnet, daß ein Arm (22) des »5 öffnung eines Schlauches mechanisch anzuheben Elektromagneten (21) die Ausflußöffnung (26) und durch Abknicken des Schlauches die Zufuhr und eine Arretierung (24) trägt, die beim Anzic- weiterer Tropfen zu unterbrechen, jedoch befinden hen des Elektromagneten gegen einen mit dem sich im Schlauchende zwischen der Unterbrechungs-Verteilerkopf fest verbundenen Anschlag (23) zur stelle und der Ausflußöffnung immer noch Tropfen, Anlage kommt. 30 die in das bereits gefüllte oder in das nächste zu fül-

4. Fraktionssammler nach einem der An- lende Auffanggerät fallen, so daß zwar in mechanisprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der scher Hinsicht durch den Fortfall eines Ventils eine Elektromagnet (21) über ein Impulszählwerk (47) gewisse Vereinfachung eintritt, die Zumessung der auslösbar ist. Tropfen aber weiterhin sehr ungenau bleibt. Demge-

35 genüber wird durch den erfindungsgemäßen Fraktionssammler in vorteilhafter Weise erreicht, daß ne-