DE2831624C2 - - Google Patents
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- DE2831624C2 DE2831624C2 DE19782831624 DE2831624A DE2831624C2 DE 2831624 C2 DE2831624 C2 DE 2831624C2 DE 19782831624 DE19782831624 DE 19782831624 DE 2831624 A DE2831624 A DE 2831624A DE 2831624 C2 DE2831624 C2 DE 2831624C2
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische Dosiervorrichtung zum Dosieren strömender
Medien, insbesondere für Kurzzeitdosierungen, bei der in der zum Füllen der Behältnisse
vorgesehenen Ausströmleitung ein Absperrorgan und außerdem ein eine der Durchflußmenge
des strömenden Mediums proportionale Impulsfrequenz abgebender Durchflußmesser
eingebaut ist, an den ein diese Impulse erfassender Zähler angeschlossen ist, wobei ein
Sollwertgeber mit einem einen Vorwahlwert abspeichernden Register zumindest zeitweise in
Verbindung steht und zwischen dem Zähler und dem Register ein die Übereinstimmung des
Zählerstandes mit dem Vorwahlwert feststellender Komparator geschaltet ist, dessen Ausgang
zur Abgabe eines Koinzidenzsignals an eine Steuereinheit zur Steuerung des Absperrorgans
angeschlossen ist, wobei nach dem Befehl zum Schließen des Absperrorgans bis zur
tatsächlichen Beendigung des Schließvorganges insbesondere durch die Trägheit des
Absperrorgans noch eine Nachlaufmenge abgegeben wird.
Eine solche automatische Dosiervorrichtung ist aus der DE-OS 27 48 115 bekanntgeworden.
Bei dieser für Getränkeausgabeautomaten bestimmten Dosiervorrichtung fließt die zu
dosierende Flüssigkeit aus einem Behälter und die beim Abfüllvorgang in den Behälter
einströmende Luftmenge wird mittels einer mit einer NTC-Widerstandskombination als
Meßfühler arbeitenden Anemometerschaltung gemessen. Die aus der Anemometerschaltung
gewonnene, dem Luftdurchsatz und damit der abgegebenen Flüssigkeitsmenge proportionale
Spannung wird in einem Analogspannungs-/Frequenzwandler in eine Impulsfrequenz
umgewandelt, an den ein diese Impulse erfassender Zähler angeschlossen ist. Dieser Zähler ist
mit einem Komparator verbunden, dessen anderer Eingang an ein Register mit einem
voreingestellten Vergleichszählwert angeschlossen ist. Der Komparator gibt ein Koinzidenzsignal
an eine Steuereinheit zum Schließen eines mechanischen Absperrorgans ab, wenn der
Zählerwert im Register und im Zähler übereinstimmt. Nachteilig bei dieser bekannten
Dosiereinrichtung ist es, daß nach Auftreten des Koinzidenzsignals zum Schließen des
Absperrorgans durch die Trägheit des Absperrorgans eine zeitliche Verzögerung bis zur
tatsächlichen Beendigung des Schließvorganges auftritt. Die hat zur Folge, daß in den
Abfüllbehälter ein größeres Volumen abgefüllt wird, als es dem Vorwahlwert oder Sollwert
entspricht. Bei der Dosierung kleiner Volumina führt diese zeitliche Verzögerung, d. h. die
abgegebene Nachlaufmenge zu nicht vertretbaren Ungenauigkeiten, wobei bei Dosierzeiten von
etwa 1 Sekunde das abzufüllende Volumen bis zu mehreren 10% das Sollvolumen
überschreiten kann. Nachteilig bei dieser bekannten Dosiervorrichtung ist außerdem die starke
Abhängigkeit der Anemometerschaltung von thermodynamischen Größen.
Bei der aus der Literaturstelle "rtp, 1967, Heft 4, Seiten
113 bis 119" bekannten Dosiervorrichtung erfolgt die Berücksichtigung
des Nachlaufs durch einen Eichfaktor, der angibt,
welche Volumenmenge pro Zählimpuls tatsächlich abgegeben wurde.
Aus der US-PS 38 25 153 ist außerdem eine automatische Dosiervorrichtung bekanntgeworden,
bei der beim Tanken von Benzin für Kraftfahrzeuge an Zapfsäulen durch Drücken
der gewünschten Taste Vorwahlwerte abgegeben werden, die entweder einem bestimmten
Geldbetrag oder einem bestimmten, abzufüllenden Volumen entsprechen. Dieser Vorwahlwert
wird an Schaltern eingegeben, die mit als Register dienenden NAND-Gliedern verbunden sind,
an denen je nach Betätigen der Schalter ein Eingang entsprechend gesetzt wird. Ein
REED-Schalter ist mit einem sich entsprechend der Durchflußmenge drehenden Rad des in die
Durchflußleitung der Zapfsäule eingebauten Durchflußmessers verbunden und erzeugt daher
der Durchflußmenge entsprechende Impulse. Als Zähler dient hier eine
Hintereinanderschaltung mehrerer Flip-Flops, die sukzessive weitergeschaltet werden, wenn
vom REED-Schalter ein Puls abgegeben wird. Als Komparator dienen ebenfalls die
NAND-Glieder, da sie bei Übereinstimmung des an einen Eingang gebrachten Vorwahlwertes
mit dem am Zähler ermittelten Wert ein Signal abgeben, welches einer Steuereinheit zum
Schließen des Absperrorgans zugeführt wird. Diese Steuereinheit besteht im wesentlichen aus
einem Gatter, einem Triac und einer Spule.
Diese bekannte Dosiervorrichtung dient zur Dosierung größerer Flüssigkeitsmengen, wie dies
bei Tankfüllungen der Fall ist. Die auch hier durch die Trägheit des Absperrorgans auftretende
Nachlaufmenge liegt bei größeren abzugebenden Volumina innerhalb der prozentualen,
maximal zulässigen Abweichungen, sie macht sich aber bei kleinen Flüssigkeitsmengen
entsprechend stärker bemerkbar. Zur Kurzzeitdosierung kleiner Flüssigkeitsmengen ist auch
diese Dosiervorrichtung nicht geeignet, da sich der Nachlauffehler hier prozentual stärker
bemerkbar macht und zu groß werden würde.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine automatische Dosiervorrichtung für strömende Medien zu
schaffen, mit der eine äußerst genaue Dosierung des in Behältnisse abzufüllenden Mediums
auch bei der Kurzzeitdosierung von Kleindosiermengen möglich ist.
Die Lösung dieser Aufgabe wird in den Merkmalen des Patentanspruches 1 gesehen. Weitere
Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Dadurch, daß eine den Nachlauf berücksichtigende Vorwahlwert-Korrekturschaltung
vorgesehen ist, läßt sich eine Dosierung von strömenden Medien mit äußerst kleinen
Dosierzeiten und großer Genauigkeit ausführen. Der Komparator gibt bei Übereinstimmung des
im Register gespeicherten Vorwahlwertes mit dem Zählerstand ein Koinzidenzsignal an eine
Steuereinheit zum Schließen des Absperrorgans ab, und nach diesem Schließbefehl fließt noch
bis zur tatsächlichen Beendigung des Schließvorganges eine gewisse Nachlaufmenge in den
Abfüllbehälter. Da zwischen dem Durchflußmesser und dem Zähler ein Grenzwertdetektor
angeordnet ist, der ein die Beendigung des Nachlaufs anzeigendes Signal abgibt, wird bei der
Beendigung des Nachlaufes am Zähler anstehende Zählerstand der
Vorwahl-Korrekturschaltung zugeleitet, die unter Berücksichtigung des vorher im Register
eingegebenen Vorwahlwertes, des gewünschten Sollwerts und des den Nachlauf enthaltenden
Zählerinhalts einen neuen Vorwahlwert berechnet, der jetzt im Register gespeichert wird und
um die Nachlaufmenge kleiner ist als der vorher im Register gespeicherte Vorwahlwert. Bei dem
folgenden diesen neuen Vorwahlwert berücksichtigenden Dosiervorgang erfolgt das
Koinzidenzsignal bereits so rechtzeitig, daß das abgefüllte Volumen einschließtlich der
Nachlaufmenge den gewünschten Sollwert ergibt. Da der vom Sollwert abhängige Vorwahlwert
während jedes Dosiervorganges mit dem sich am Ende des Dosiervorganges ergebenden
Zählerinhalt verglichen wird, unterliegt der Vorwahlwert einer ständigen Korrektur von
Dosiervorgang zu Dosiervorgang, so daß auch Veränderungen, die sich während der
Durchführung einer Reihe von Dosiervorgängen ergeben, berücksichtigt werden und somit auf
Dauer ein sehr genaues, dem gewünschten Sollwert entsprechendes Dosiervolumen
gewährleistet ist.
Die tatsächliche Beendigung eines Dosiervorganges wird durch Erfassung der zeitlichen
Impulsabstände der von dem Durchflußmesser abgegebenen Impulse feststellt. Da der
Dosiervorgang nach Auftreten des Koinzidenzsignals infolge der Trägheit des Systems noch bis
zur Beendigung des Dosiervorganges, d. h. bis zum Stillstand des Abfüllmediums weiterläuft,
wird der zeitliche Abstand der Impulse während dieser Nachlaufzeit immer größer, so daß bei
Überschreiten eines zeitlichen Grenzwertes angenommen wird, daß der Dosiervorgang
tatsächlich beendet ist. Dieses Überschreiten des zeitlichen Grenzwertes der Impulsabstände
wird vom Grenzwertdetektor angezeigt und als Signal weitergeleitet.
Um zu vermeiden, daß beim ersten Dosiervorgang einer Reihe von Dosiervorgängen der
Nachlauf unberücksichtigt bleibt und der Abfüllbehälter überlaufen kann, wird
der Sollwertgeber mit einer
Multiplikationseinheit verbinden, die den Sollwert mit einem Faktor kleiner als 1 zur
Erzeugung eines ersten Vorwahlwertes multipliziert, der in dem Register abgelegt wird. Dieser
Faktor stellt einen Erfahrungswert dar, der die geschätzte Nachlaufmenge berücksichtigen soll.
In den folgenden Dosiervorgängen für den gleichen Dosiervolumen-Sollwert wird jeweils ein
neuer Vorwahlwert abhängig von dem Zählerinhalt nach der tatsächlichen Beendigung des
vorangehenden Dosiervorganges bestimmt.
Soll der eingestellte Dosiervolumen-Sollwert geändert werden, gibt der Sollwertgeber
entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 2 ein Signal an die Multiplikationseinheit ab,
welche daraus einen entsprechenden neuen Vorwahlwert bildet und an das Register weiterleitet.
Nach dem ersten Dosiervorgang wird der jeweilige Vorwahlwert für die folgenden
Dosiervorgänge unter Berücksichtigung des vorangehenden Vorwahlwertes und der Differenz
aus dem Zählerinhalt und dem Sollwert von der Vorwahlwert-Korrekturschaltung neu
bestimmt.
Der Durchflußmesser zur Erfassung der Durchflußmenge des strömenden Mediums ist
entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 3 zweckmäßigerweise als magnetischer
Durchflußmesser ausgebildet. Bei einem solchen magnetischen Durchflußmesser strömt das
abzufüllende Medium auch an der Meßstelle durch ein innen glatt durchgehendes Rohr, so daß
keine beweglichen Teile im Durchflußmesser vorgesehen sind und deshalb auch kein Verschleiß
auftritt. Außerdem läßt sich das innen glatt durchgehende, einbaufreie Meßrohr des
magnetischen Durchflußmessers leicht reinigen und es treten im Durchflußmesser keine
Druckverluste auf.
Zusätzlich zum magnetischen Durchflußmesser läßt sich entsprechend dem Merkmal des
Anspruchs 4 ein Dichtemesser in die Ausströmleitung einbauen, und das Produkt aus
Volumenmessung und Dichtemessung wird als Massedurchflußwert dem Zähler zugeführt. Eine
solche die Masse des abzufüllenden Mediums berücksichtigende Dosierung empfiehlt sich,
wenn bei der Dosierung eine Gewichtsgarantie abgegeben werden soll, wie dies beispielsweise
beim Abfüllen von Joghurt der Fall ist. Allein durch den zusätzlichen Einbau eines
Dichtemessers läßt sich ohne Umwege, d. h. ohne Wertumrechung direkt die abzufüllende
Masse anzeigen und der Sollwert und die Sollwert-Vorwahlwerte sind in diesem Falle Massewerte.
Das Koinzidenzsignal steuert außerdem eine Transporteinrichtung für die Abfüllbehälter. Um
sicherzustellen, daß der Nachlauf vor Weitertransport der Abfüllbehälter beendet ist, wird
entsprechend dem Merkmal des Anspruchs 5 vorgeschlagen, zwischen dem Komparator und
einer Einrichtung zum Transport der Abfüllbehälter unter das Absperrventil ein
Verzögerungsglied anzuordnen, welches das Koinzidenzsignal zeitlich verzögert auf die
Transporteinrichtung überträgt. Dadurch ist ein einwandfreies Abfüllen der Behälter
einschließlich des Nachlaufes gewährleistet.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung wird an Hand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Vorrichtung zur Dosierung von strömenden Medien, in
Bockschaltbildform,
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer Abfüll- und Dosierstation
mit der Vorrichtung in Blockschaltbildform,
Fig. 3 die Schaltung eines Detektors zur Erfassung des Impulsabstandes
der dem Zähler zugeführten Impulse,
Fig. 4 eine Ausbildung der Registereinheit,
Fig. 5 Einzelheiten einer Ausführungsform der Auswahlschaltung,
Fig. 6 eine Ausführungsform der Schaltung zur Sollwerteinstellung,
Fig. 7 eine Darstellung des Verzögerungsglieds zwischen dem
Komparatorausgang und der Transporteinrichtung,
Fig. 8 die beim ersten Dosiervorgang ein Signal abgebende Einheit
und
Fig. 9 eine Ausführungsform der Steuereinheit.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Vorrichtung
zum Dosieren von strömenden Medien, insbesondere des elektrischen
Teils, während Fig. 2 Teile der Abfüllstation und der Transporteinrichtung
wiedergibt.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, wird durch
einen vorzugsweise magnetischen Durchflußmesser 1 der Volumendurchfluß eines zu
dosierenden strömenden Mediums erfaßt und in ein Impulssignal umgewandelt,
welches einem Grenzwertdetektor 2 zugeführt wird. Der Grenzwertdetektor 2 ist
vorgesehen, um durch Erfassung eines bestimmten Impulsabstandes der
vom magnetischen Durchflußmesser 1 erhaltenen Impulssignale die tatsächliche
Beendigung eines Abfüll- und Dosiervorganges zu erfassen,
d. h. um festzustellen, wann im magnetischen Durchflußmesser keine
Strömung mehr vorliegt. Das vom Grenzwertdetektor 2 empfangene Impulssignal
wird durch Umwandlung des Ausgangssignals des magnetischen Durchflußmessers
1 in Impulse erhalten, wie dies nachstehend noch beschrieben
wird. Die Umwandlung des Ausgangssignals des magnetischen
Durchflußmessers 1 in Impulse ist so ausgelegt, daß die
Zahl der abgegebenen Impulse bei Vorliegen einer Strömung durch den
magnetischen Durchflußmesser groß ist, d. h. daß der Impulsabstand
der Impulssignale klein ist, während bei einer Beendigung eines Abfüll-
und Dosiervorganges die Frequenz der Impulssignale kleiner und
demzufolge der Impulsabstand größer wird. Bei Überschreiten eines bestimmten
Wertes des Impulsabstandes spricht der Grenzwertdetektor 2 an und
sperrt die einem Zähler 3 zugeführten Zählimpulse.
Das für das Durchgangsvolumen des magnetischen Durchflußmessers 1
repräsentative Signale wird nach Fig. 2 einem Umformer 4 zugeführt,
der als Ausgangssignal einen Strom liefert. Das Stromsignal des Umformers
4 wird einem Strom-Frequenz-Umsetzer 5 zugeführt und in einer
folgenden Normierungseinheit 6 derart normiert, daß am Ausgang der
Einheit 6 die Zählimpulse erhalten werden, die über den Grenzwertdetektor 2
dem Zähler 3 zugeleitet werden.
Das Dosiervolumen wird in einem Sollwertgeber eingestellt, wobei der Sollwertgeber 7
zur Einstellung des Dosiervolumen-Sollwerts entweder
durch einen Vorwahlschalter oder durch eine Rechnereingabe gebildet
sein kann. Der für eine Dosiervorgangsreihe gewünschte Sollwert des
Dosiervolumens wird von dem Sollwertgeber 7 über eine Multiplikationseinheit
8 einer Auswahlschaltung 9 zugeleitet, sowie direkt einer Vorwahlwert-Korrekturschaltung
10 mit nicht dargestelltem Speicher aus den noch im folgenden
beschriebenen Gründen. Die Auswahlschaltung 9 steht mit einem
Register 11 in Verbindung, das mit einem Komparator 12 einerseits
und einem Eingang der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 andererseits verbunden
ist. Im Komparator 12 wird der Inhalt des Registers 11 mit dem
Inhalt des Zählers 3 verglichen und bei Übereinstimmung des Inhalts
des Registers 11 und des Zählers 3 liefert der Komparator 12
ein Koinzidenzsignal an eine Steuereinheit 13, wobei das Koinzidenzsignal
gleichzeitig als Steuerbefehl für eine Transporteinrichtung 14
verwendet werden kann. Die Transporteinrichtung 14 dient dem Transport
der aufzufüllenden Behältnisse und hat die Aufgabe, nach erfolgtem
Abfüllen eines Behältnisses ein leeres Behältnis an die Abfüllposition
nach Entfernung des gefüllten Behältnisses zu transportieren.
Ein zweiter Eingang der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 ist mit dem Ausgang
des Zählers 3 verbunden und der Ausgang der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 ist
mit einem zweiten Eingang der Auswahlschaltung 9 verbunden.
Weiterhin ist eine Einheit 15 vorgesehen, die bei Erkennung des
ersten Dosiervorgangs einer Reihe von Dosiervorgängen für einen
bestimmten Dosiervolumen-Sollwert ein Signal erzeugt, welches der
Auswahlschaltung 9 für den noch beschriebenen Zweck zugeführt wird.
Das Signal der Einheit 15 wird beim ersten Dosiervorgang dann abgegeben,
wenn ein Positionsdetektor 16 ein Signal an die Einheit
15 abgibt, welches anzeigt, daß ein neues Behältnis 17 die Abfüllposition
eingenommen hat, die in Fig. 2 mit A bezeichnet ist.
Der Positionsdetektor 16 kann beispielsweise eine Photozelle sein. Außerdem
kann die Einheit 15 von einer Stelleinheit 18 oder von dem Sollwertgeber
7 ein Nullstellungssignal empfangen, wobei der Sollwertgeber 7 das Nullstellungssignal
bei einer Änderung des eingestellten Sollwerts erzeugt.
Nach Empfang des Nullstellungssignals liefert die Einheit 15
somit ein Signal an die Auswahlschaltung 9, sobald ein Positionssignal
von dem Positionsdetektor 16 empfangen wird, wodurch
der erste Dosiervorgang einer neuen Dosiervorgangsreihe angezeigt
wird. Das Signal des Positionsdetektors 16 wird ferner einem
UND-Glied 19 zugeführt, welches an einem weiteren Eingang das Signal
des Grenzwertdetektors 2 empfangen kann, welches anzeigt, daß der Impulsabstand
einen Schwellwert überschritten hat, d. h. daß der vorangehende
Dosiervorgang beendet ist. Bei Vorliegen von Signalen an beiden Eingängen
des UND-Glieds 19 wird am Ausgang des UND-Glieds 19 ein Signal
erzeugt, welches die Steuereinheit 13 derart ansteuert, daß ein
nachgeschaltetes Absperrorgan 20 geöffnet wird, so daß
ein neuer Dosiervorgang eingeleitet wird. Das Ausgangssignal des
UND-Glieds 19 wird zur Nullstellung des Zählers 3 an den Zähler 3
angelegt, so daß nach Öffnung des Absperrorgans 20 der Zähler 3 die
für das Durchgangsvolumen repräsentativen Zählimpulse empfängt.
Vorzugsweise kann auch noch eine Verzögerung 21 vorgesehen sein, die
das Koinzidenzsignal des Komparators 12 verzögert und der Transporteinrichtung
14 nach der eingestellten Zeitverzögerung zuführt.
Der Steuerausgang des Sollwertgebers 7 und der Ausgang der Stelleinheit 18
sind mit Eingängen eines ODER-Glieds 24 verbunden, infolgedessen die
Einheit 15 sowohl bei Empfang eines Steuersignals von dem Sollwertgeber 7
als auch bei Empfang eines Signals von der Nullstellungseinheit 18 ein
Ausgangssignal liefert, um die Eingabe eines Vorwahlwerts für den ersten
Dosiervorgang einer Dosiervorgangsreihe einzuleiten.
Im folgenden wird die Dosiervorrichtung zum Dosieren von strömenden Medien
anhand der Fig. 1 und 2 näher erläutert. Vor
jedem Dosierprozeß, d. h. vor jeder Dosiervorgangsreihe ist in den Sollwertgeber
7 der Dosiervolumen-Sollwert
einzugeben, woraufhin der Sollwertgeber 7 ein Signal über seinen
Steuerausgang der Einheit 15 zufüährt, so daß die Einheit 15 ein den
folgenden, ersten Dosiervorgang anzeigendes Signal an die Auswahlschaltung
9 liefert, wenn ein Signal von 16 empfangen wird. Der Dosiervolumen-
Sollwert wird vom Sollwertgeber 7 der Multiplikationseinheit
8 zugeführt, die den Sollwert W durch Multiplikation mit
einem konstanten Faktor K reduziert. Das Produkt K · W wird der Auswahlschaltung
9 zugeführt. Der im Register 11 zu speichernde
Vorwahlwert des ersten Dosiervorganges entspricht dem Produkt
K · W, da infolge des von der Einheit 15 abgegebenen Signals die
Auswahlschaltung 9 auf den Eingang geschaltet wird, welcher das Produkt
K · W empfängt. Gleichzeitig wird jedoch der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 der
Sollwert W zugeführt und dort gespeichert. Wenn im folgenden am UND-
Glied 19 ein Steuersignal des Grenzwertdetektors 2 vorliegt, welches anzeigt,
daß der Impulsabstand beim vorangehenden Dosiervorgang größer als der
eingestellte Grenzwert ist, d. h. daß der vorangehende Dosiervorgang
tatsächlich beendet ist, wenn ferner am UND-Glied ein Eingangssignal
von der Einheit 16 vorliegt, welches anzeigt, daß ein neues Behältnis
die Abfüllposition einnimmt, dann steuert das UND-Glied die
Steuereinheit 13 an und das Absperrorgan 20 wird zur Ausführung eines
Dosiervorganges geöffnet. Das Steuersignal des Grenzwertdetektors 2 oder das
Signal der Einheit 15 wird über ein ODER-Glied 22 dem Register
11 zugeleitet, so daß durch das Ausgangssignal des ODER-Glieds 22
bei Vorliegen eines seiner beiden Eingangssignale das Ausgangssignal
der Auswahlschaltung 9 in das Register 11 eingegeben wird und
durch den Komparator 12 mit dem Inhalt des Zählers 3 solange verglichen
wird, bis der Inhalt des Zählers mit dem im Register
11 gespeicherten Wert übereinstimmt. Daraufhin gibt der
Komparator 12 das Koinzidenzsignal ab, wobei der Inhalt des Zählers
3 dem Register 11 gespeicherten Vorwahlwert entspricht.
Der Vorwahlwert entspricht in diesem Fall dem Wert K · W, wenn der
erste Dosiervorgang vorliegt und das Koinzidenzsignal bewirkt, daß
das Absperrorgan 20 geschlossen wird. Da der Grenzwertdetektor 2 jedoch noch
Impulse zum Zähler 3 hindurchläßt, weil der vorbestimmte Impulsausstand-
Schwellwert noch nicht festgestellt wurde, wird der Inhalt
des Zählers 3 weiter verändert und zwar so lange, bis der Grenzwertdetektor 2
die tatsächliche Beendigung des Dosiervorganges erfaßt. Der Endstand
des Zählers 3 entspricht somit nicht dem Vorwahlwert, der im
Register 11 gespeichert ist, wodurch die jeweils vorliegende
Trägheit des mechanischen Systems erfaßt wird.Die etwa voraussehbare
Trägheit des Systems wird für den ersten Dosiervorgang durch den
konstanten Faktor K berücksichtigt, wobei im weiteren Verlauf der
Dosiervorgänge einer Dosiervorgangsreihe die tatsächlich vorliegenden
Nachlaufzeiten durch Erfassung des am Ende eines Dosiervorganges vorliegenden
Zählerstandes 3 einerseits und den vorher im Register
11 enthaltenden Vorwahlwert andererseits berücksichtigt werden.
Die Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 führt nunmehr die Bildung einer Differenz aus
dem vorher im Register 11 gespeicherten Vorwahlwert und
der Differenz aus dem am Ende des ersten Dosiervorganges tatsächlich
vorliegenden Zählerstand und dem Sollwert W aus, d. h. es wird
V n = V - (x-W) berechnet. Der Wert V n wird von der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 der
Auswahlschaltung 9 zugeführt, die aufgrund des Fehlens des Signals
der Einheit 15 auf den betreffenden, den Wert V n empfangenen Eingang
geschaltet wird. Der Wert V n wird durch den Steuereingang des
Registers 11 in das Register 11 eingegeben und im folgenden
Dosiervorgang mit dem Inhalt des Zählers 3 durch den Komparator
12 verglichen. Bei den nunmehr folgenden Dosiervorgängen der
gleichen Dosiervorgangsreihe wird in wiederholter Weise ein Wert V n
errechnet, d. h. es wird die Funktion V n+1 = V n -(X n -W) berechnet,
wobei V n+1 den Vorwahlwert des zu erfolgenden Dosiervorganges
darstellt, während V n den Vorwahlwert des vorangehenden
Dosiervorganges und X n den letzten Zählerstand des vorangehenden
Dosiervorganges darstellen. Auf diese Weise berücksichtigt
der jeweils zu berechnende Vorwahlwert V n bzw. V n+1 die Verzögerungszeit
des magnetischen Durchflußmessers und Trägheiten
des Systems, so daß infolge einer nur langsamen Änderung der
elektrischen und mechanischen Parameter der Vorrichtung die
einzelnen Dosiervorgänge mit äußerst hoher Genauigkeit ohne Eingriff
von außen durchgeführt werden können. Die Zeit zwischen dem
Schließen des Absperrorgans 20 und der Beendigung des Zählens des
Zählers 3 infolge der Erzeugung des Steuersignals durch den Grenzwertdetektor
2 kann auch dazu benutzt werden, bereits das nächste, leere
Behältnis in die Abfüllposition zu bringen. Die Zeit zwischen dem
der Steuereinheit 13 zugeleiteten Befehl zum Schließen des Absperrorgans
und dem Ende der Zählung des Zählers 3 beruht vorwiegend
auf der elektrischen Verzögerung des magnetischen Durchflußmessers.
Außerdem ist es auc noch möglich, durch Einsatz
eines Verzögerungsglieds die Zeitspanne zwischen der Abgabe des
Befehls an die Steuereinheit 13 zum Schließen des Absperrorgans
und dem Ende der Zählung im Zähler 3 in eine Zeitspanne zu unterteilen,
in welcher tatsächlich noch ein Durchfluß im magnetischen
Durchflußmesser erfolgt, sowie in eine weitere Zeitspanne, während
welcher der dem magnetischen Durchflußmesser 1 nachgeschaltete Umformer
nur noch infolge der elektrischen Verzögerung des Durchflußmessers
1 Signale abgibt und das Absperrorgan 20 tatsächlich schon
geschlossen ist. In diesem Fall wird die letztgenannte Zeitspanne
zum Weitertransport der Behältnisse benutzt.
Wesentlich ist, daß vor jedem neuen Dosiervorgang geprüft wird, ob
der vorangehende Dosiervorgang auch tatsächlich beendet ist, was
- wie beschrieben - durch die Abgabe eines Steuersignals durch den Grenzwertdetektor
2 feststellbar ist. Erst nach Vorliegen des Steuersignals
des Grenzwertdetektors 2 und der Meldung durch den Positionsdetektor
16, daß ein neues Behältnis die Abfüllposition erreicht hat, wird
ein neuer Dosiervorgang eingeleitet.
Zwischen der Einheit 15 und dem ODER-Glied 22 kann eine weitere Verzögerung
23 vorgesehen werden, welche bewirkt, daß die Eingabe des
Werts der Auswahlschaltung 9 zeitlich verzögert gegenüber der Zuführung
des Vorwahlwertes der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 in die Auswahlschaltung
9 erfolgt. Dadurch wird verhindert, daß das Register
11 freigegeben wird, ehe die Auswahlschaltung umgeschaltet hat.
Die Steuerung der einzelnen Dosiervorgänge erfolgt somit vollautomatisch
und asynchron, wobei beim Einsatz eines elektronischen Zählers
und elektronischer Einheiten für die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung
die Zeiten für die Befehlsabgabe und für die Berechnung
sowie Einspeicherung eines neuen Vorwahlwertes so klein sind, daß
die einzelnen Dosiervorgänge nicht verzögert werden müssen.
Gemäß einer Abwandlung der in Fig. 2 gezeigten Vorrichtung kann zusätzlich
zum magnetischen Durchflußmesser eine Einheit 25 vorgesehen
werden, die vorzugsweise in Reihe mit dem Durchflußmesser 1 geschaltet
ist und ein für die Dichte des Mediums repräsentatives
Signal liefert, welches in einem Umformer 26 entsprechend dem Umformer
4 in ein Stromsignal umgewandelt wird. Bei dieser Ausführungsform
werden die Ausgangssignale der Umformer 4 und 26 in einer
Multiplikationsschaltung 27 miteinander multipliziert und das Produkt
der Multiplikation wird in der beschriebenen Weise dem Umsetzer
5 und der Normierungseinheit 6 zugeleitet. Durch eine derartige
Schaltung läßt sich anstelle des Volumendurchflusses der
Massendurchfluß ermitteln, somit anstelle des Volumens die Masse
dosieren. Als Einheit 25 kann beispielsweise eine Dichtewaage vorgesehen
werden.
Der Zähler 3 wird vorzugsweise aus integrierten, digitalen Logikbausteinen
aufgebaut (z. B. TTL-, CMOS-Bausteine). Die Stellenzahl des
Zählers für die digitalen Signale hängt von der erforderlichen Dosierungsgenauigkeit
ab. Vorzugsweise wird ein Zähler 3 mit vier
Dezimalstellen vorgesehen, wodurch eine Auflösung von 1‰ möglich
ist. Die Frequenz der Zählimpulse muß entsprechend der gewünschten
Auflösung gewählt werden. Beispielsweise müssen für ein Dosiervolumen
von einem Liter bei einer Dosierzeit von ca. 1 Sekunde und einer
Auflösung von 1‰ 1000 Impulse gezählt werden, d. h. ein Impuls
entspricht 1 Milliliter. Die Impulsfrequenz liegt dann etwa bei
1 KHz. Die Zuordnung von Impuls und Volumeneinheit wird geeicht.
Die Frequenz ergibt sich dann aus den Parametern des Systems.
Die digitalen Signale werden, obgleich dies in Fig. 1 und 2 nicht
gezeigt ist, vorzugsweise codiert, beispielsweise im BCD-Code, so
daß auch die betreffenden Bauelemente, beispielsweise der Zähler,
die Bauelemente der Vorwahlwert-Korrekturschaltung, wie z. B. Volladdierer, in dem entsprechenden
Code arbeiten. Die in Fig. 1 gezeigte Schaltung kann
aus integrierten Schaltungen hergestellt werden. Neben dem BCD-Code
läßt sich auch eine binäre Verarbeitung der Signale oder die Codierung
in einen anderen Code vorsehen.
Im folgenden werden Einzelheiten der in Fig. 1 gezeigten Bauelemente
beschrieben. Als erstes wird ein Beispiel des Grenzwertdetektors 2 erläutert,
der dann ein Steuersignal an das UND-Glied 19 und ODER-Glied 22 abgibt,
wenn der Impulsabstand der nach entsprechender Umwandlung erhaltenen
Zählimpuls einen Grenzwert überschreitet, d. h. wenn das Signal
eine Bedingung f Eingang <f Grenzwert erfüllt. Das in diesem Fall
abgegebene Steuersignal des Grenzwertdetektors 2 zeigt die tatsächliche Beendigung
eines Dosiervorganges an. Außerdem verhindert der Grenzwertdetektor 2
bei Vorliegen der genannten Bedingung die Weiterführung von Impulsen
zu dem Zähler 3. Fig. 3 zeigt Einzelheiten eines derartigen Detektors
2, welcher einen Univibrator 30 aufweist, dem das Impulssignal zugeführt
wird. Die Dauer des Ausgangsimpulses des Univibrators ist durch
eine RC-Schaltung so bestimmt, daß
Dies
bedeutet, daß das Ausgangssignal des Univibrators an dessen Ausgang
Q m auf dem Wert H (bei positiver Logik) liegt, wenn die Frequenz des
Eingangssignals größer als die Grenzwert-Frequenz ist. Mit dem Signal
am Ausgang Q m wird ein Setz-Eingang eines statischen Flipflops 31
angesteuert und dieses Flipflop wird gesetzt, wenn das Signal Q m den
Wert L (low) hat, d. h. wenn die Frequenz des Eingangssignals zum Univibrator
kleiner als die Grenzfrequenz ist. Das Flipflop 31 wird
über ein UND-Glied 32 zurückgestellt, wenn das Eingangssignal f Eingang
des Univibrators und des Ausgangssignals Q m auf dem Wert H (high)
liegen; bei der Triggerung des Univibrators an der hinteren Flanke,
d. h. ins Negative gehenden Flanke des Signals f Eingang liegt dann
die Bedingung f Eingang < f Grenzwert vor, wie dies in Fig. 3 unten gezeigt
ist. Im gesetzten Zustand gibt das Flipflop 31 ein Signal Q F
ab, welches anzeigt, daß der Impulsabstand größer als der Grenzwert
ist, d. h. es wird das Steuersignal des Grenzwertdetektors 2 erzeugt, welches
die Beendigung eines Dosiervorganges anzeigt. Im gesetzten Zustand
des Flipflops 31 wird über ein weiteres Ausgangssignal dieses Flipflops
ein UND-Glied 33 gesperrt, wodurch eine Zuführung der Zählimpulse
(in Fig. 3 mit f Eingang bezeichnet) zum Zähler 3 durch das
UND-Glied 33 verhindert wird, solange das Flipflop 31 gesetzt ist.
Dem UND-Glied 33 wird gemäß Fig. 3 das Eingangssignal f Eingang nach
Invertierung durch einen Inverter 34 zugeführt. Das UND-Glied 33 verhindert
somit eine Zuführung der Eingangsimpulse f Eingang zum Zähler
3, wenn die Frequenz dieses Eingangs gerade so groß ist, daß das
Ausgangssignal Q m an der positiven Flanke des Eingangssignals gerade
noch auf dem Wert H (Rückstellbedingung des Flipflops 31) ist, Q m
aber bereits auf den Wert L abfällt (Setzzustand des Flipflops 31),
während das Signal f Eingang noch auf dem Wert H liegt.
Die Rückstellung des Flipflops 31 erfolgt erst nach einer Periode
des Signals f Eingang , wie aus Fig. 3 unten hervorgeht. Der erste Impuls
des Signals f Eingang wird somit unterdrückt, wenn sich der Zustand
f Eingang < f Grenzwert ergeben hat. Dieser Zustand kann in der Vorwahlwert-Korrekturschaltung
10 durch die Rechenoperation X = X + 1 korrigiert werden, bei
großer Auflösung kann jedoch dieser Fehler unberücksichtigt bleiben.
Der mit dem Grenzwertdetektor 2 verbundene Zähler 3 kann ein integrierter Vorwärtszähler
sein. Wenn die Kapazität eines solchen integrierten Zählers
nicht ausreicht, müssen mehrere Bausteine in Kaskadenschaltung
vorgesehen werden, damit die notwendige Stellenzahl des Zählers gewährleistet
ist. Ersichtlicherweise muß der Zähler 3 einen Eingang zur
Nullstellung aufweisen, während die Ausgänge des Zählers in dem gewählten
Code codiert sein müssen; wahlweise kann auch ein Codierer
dem Zähler nachgeschaltet werden.
Fig. 4 zeigt ein Schaltbild des Registers 11, das aus Halteschaltungen
bzw. Latch-Schaltungen aufgebaut sein kann. Das Register
11 besteht aus zwei Registern 36, 37, wobei das Register 36
seine Eingangssignale von der Auswahlschaltung 9 empfängt. Die Eingabe
eines neuen Vorwahlwertes wird durch das Steuersignal des Grenzwertdetektors
2 im Falle der Bedingung Impulsabstand < Grenzwert gesteuert,
wobei durch dieses Steuersignal der Freigabeeingang der Latch-
Schaltungen bzw. Register 36, 37 angesteuert wird. Die Eingabe eines
Vorwahlwerts soll nur zu Beginn des Steuersignals des Grenzwertdetektors 2
erfolgen, anschließend soll das Register 11 gegenüber Eingaben
gesperrt sein. Dies wird dadurch ermöglicht, daß das Freigabesignal
über ein Differenzierglied, welches durch die Bauelemente R
und C in Fig. 4 angedeutet ist, dem Register 36 zugeführt wird. Dadurch
wird das Register 36 nur an der Vorderflanke des Steuersignals
vom Grenzwertdetektor 2 freigegeben.
Der Aufbau des Registers 11 muß so gewählt sein, daß während
der Eingabe eines neuen Wertes V n+1 der Alte Wert V n gespeichert
bleibt, damit die Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 die für die Berechnung erforderlichen
Eingangssignale empfangen kann. Dies wird durch das Register 37
sichergestellt, wobei an Stelle des Registers 37 im Register
11 ein entsprechendes Register am Eingang der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10
vorgesehen werden kann. Bei dem in Fig. 4 gezeigten Reigster
11 werden die Ausgänge der Latch-Schaltungen des Registers 36 den
Eingängen der Latch-Schaltungen des zweiten Registers 37 zugeführt,
so daß das Register 37 den Vorwahlwert V n+1 dem Komparator 12 zuleitet.
Das Register 37 wird dabei zeitlich verzögert zum Register
36 freigegeben, wobei die Zeitverzögerung so gewählt wird, daß innerhalb
dieser Zeitverzögerung der Wert V n+1, d. h. der jeweils
neueste Vorwahlwert in das Register 36 eingegeben werden kann. Zu
diesem Zweck wird ein Verzögerungsglied 38 vorgesehen, welches das
Steuersignal des Grenzwertdektors 2 über das in Verbindung mit Fig. 1 bereits
beschriebene ODER-Glied 22 empfängt. Nach der durch das Verzögerungsglied
38 bestimmten Zeitverzögerung wird der Inhalt des
Registers 36 in das Register 37 eingegeben.
Das ODER-Glied 22 dient dazu, daß die Freigabe des Registers
11 wahlweise durch das Signal der Einheit 15 im Falle des ersten
Dosiervorganges oder durch das Steuersignal des Grenzwertdetektors 2 bei den
nachfolgenden Dosiervorgängen freigegeben wird.
Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform der Auswahlschaltung 9; sie besteht
aus mehreren UND-Gliedern 40₁ . . . 40 n und 41₁ . . . 41 n und einem
Inverter 42. Beim ersten Dosiervorgang liefert die Einheit 15
ein Signal, welches nach Invertierung durch den Inverter 42 die
UND-Glieder 40₁ bis 40 n freigibt, infolgedessen der Inhalt der
Multiplikationsschaltung 8 von der Auswahlschaltung 9 bzw. deren
UND-Glieder 40₁ bis 40 n zum Register 11 übertragen wird. Bei
Nichtvorliegen des Signals von der Einheit 15 sollen demgegenüber
die Signale von derVorwahlwert-Korrekturschaltung 10 durch die UND-Glieder 41₁ bis 41 n an
das Register 11 weitergeleitet werden. Ersichtlicherweise
muß der Pegel der Signale von der Einheit 15 sowie von der Schaltung
8 bzw. der Vorwahlwert-Korrekturschaltung 10 derart gewählt werden, daß bei Vorliegen
eines Signals von der Einheit 15 nur die UND-Glieder 40₁ bis
40 n in den Leit-Zustand geschaltet werden, während die UND-Glieder
41₁ bis 41 n durch dieses Signal der Einheit 15 gesperrt bleiben.
Als UND-Glieder werden vorzugsweise UND-Glieder mit Tri-state-Ausgang
verwendet, deren Ausgang bei entsprechender Ansteuerung über
die Steuerleitung hochohmig wird. An Stelle der UND-Glieder können
auch elektronische Schalter, beispielsweise Analogschalter und
Übertragungsgatter, eingesetzt werden.
In Fig. 6 ist eine Ausführungsform des Sollwertgebers 7 dargestellt.
Nach Fig. 6 weist der Sollwertgeber 7 einen Vorwahlschalter 44 auf,
mit Hilfe dessen der Dosierungsvolumen-Sollwert W von Hand eingegeben
werden kann. An Stelle des Vorwahlschalters 44 kann auch eine
Schnittstelle vorgesehen werden, durch die über einen Rechner die
Eingabe des Sollwerts W erfolgen kann. Der Sollwertgeber 7 enthält ein
Register 45 zur Speicherung eines ersten Sollwertes W und einen
Komparator 46, der einen Vergleich zwischen einem ersten eingegebenen
Sollwert, der im Register 45 enthalten ist, und einem neu eingegebenen
Sollwert ausführt und bei Vorliegen einer Differenz zwischen den
beiden Sollwerten ein Steuersignal abgibt, welches anzeigt, daß
der Sollwert durch dieVorwahlwert-Korrekturschaltung 7 verändert ist. Dieses Signal
wird der Einheit 15 zugeführt, wie dies bereits in Verbindung mit
Fig. 1 beschrieben ist und welches eine neue Dosiervorgangsreihe
einleitet, infolgedessen der folgende Dosiervorgang als erster Dosiervorgang
einer Dosiervorgangsreihe erkannt wird und der Auswahlschaltung
9 entsprechend der Wert der Multiplikationseinheit 8 zugeführt
wird. Auf diese Weise wird verhindert, daß bei einer Veränderung
des Sollwertes eine Dosierung mit einer zu großen Menge erfolgt,
welche das Überlaufen des Behältnisses zur Folge hätte. Das
Register 45 wird infolge der Zwischenschaltung eines Verzögerungsglieds
47 zwischen den Freigabeeingang des Registers 45 und den
Ausgang des Komparators 46 nach einer bestimmten Zeitverzögerung
freigegeben, damit der neue Sollwert in das Register 45 eingegeben
werden kann und der Komparator 46 bei unverändert gebliebener Sollwerteinstellung
kein Ausgangssignal zur Einheit 15 liefert.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Verzögerungsschaltung 21, die
das Koinzidenzsignal um eine einstellbare Zeitverzögerung verzögert
der Transporteinrichtung 14 zuführt. Diese Verzögerungsschaltung 21
wird beispielsweise durch einen Schmitt-Trigger 48 gebildet, wobei
die Verzögerungszeit durch ein RC-Glied variierbar ist. Durch die
Verzögerungsschaltung 21 wird erreicht, daß das Schließen des Absperrorgans
20 nach dem Auftritt des Koinzidenzsignals erfolgt und
der Schließvorgang abgewertet wird, bevor der Weitertransport der
Behältnisse durch die Transporteinrichtung 14 ausgeführt wird. Die
durch die Verzögerungsschaltung 21 einstellbare Verzögerungszeit ist
von den dynamischen Parametern des Absperrorgans 20 und der Gestaltung des
Auslaufs der Abfüllvorrichtung ab.
Zur Erkennung des ersten Dosiervorgangs, welche durch die Einheit 15
ausgeführt wird, kann die in Fig. 8 gezeigte Schaltung verwendet werden.
Die dargestellte Ausführungsform der Einheit 15 weist einen Zähler
50 auf, dessen Zähleingang 50 a mit dem Ausgang des Positionsdetektors
16 verbunden ist, während sein Nullstellungseingang 50 b
mit der Stelleinheit 18 und dem Sollwertgebers 7 zur Einstellung des Dosiervolumen-
Sollwerts entsprechend der Darstellung in Fig. 1 verbunden
ist. Der rückstellbare Vorwärts-Zähler 50 zählt alle Startimpulse,
die vom Positionsdetektor 16 dann erzeugt werden,
wenn ein neues Behältnis die Abfüllposition erreicht hat. Die Ausgänge
des Zählers 50 sind an einen Komparator 51 angeschlossen, der
einen durch Festverdrahtung erhaltenen Wert "1" mit dem Inhalt des
Zählers 50 vergleicht und bei Übereinstimmung des Inhalts des Zählers
50 mit dem Wert "1" ein Ausgangssignal liefert, das anzeigt,
daß der erste Dosiervorgang vorliegt.
Ein Beispiel einer Steuereinheit 13 zur Steuerung eines Absperrorgans
20 ist in Fig. 9 veranschaulicht. Die Steuereinheit 13
enthält ein Flipflop 53 mit einem Setz-Eingang S und einem Rückstelleingang
R, wobei der Setz-Eingang S zur Öffnung des Absperrorgans und der
Rückstelleingang R zum Schließen des Absperrorgans angesteuert wird. Das
Flipflop 53 oder ein anderer statischer Digitalspeicher wird durch
das Ausgangssignal des UND-Glieds 19 gesetzt und durch das Koinzidenzsignal
des Komparators 12 zurückgestellt. Der Ausgang des Flipflops
53 steuert eine Leistungsstufe, beispielsweise einen Schalttransistor
54, der im Leitzustand einen Stromkreis über ein Relais
55 od. dgl. bildet. Das Relais 55 betätigt das Absperrorgan 20
beispielsweise bei Verwendung eines Magnetventils
durch Öffnen bzw. Schließen eines dem Magnetventil zugeordneten
Stromkreises.
Die Erfindung schafft eine Vorrichtung zum Dosieren
von strömenden Medien abhängig von einem Sollwert, welcher dem
Volumen entspricht, mit welchem Behältnisse aufzufüllen sind. Beim
ersten Dosiervorgang einer Dosiervorgangsreihe wird zur Vermeidung
eines Überlaufes des ersten, aufzufüllenden Behältnisses der Sollwert
durch Multiplikation mit einem konstanten Faktor reduziert, wobei
der konstante Faktor durch Erfahrungswerte bestimmt ist, die
sich infolge der Nachlaufzeiten der Vorrichtung, durch die Trägheit
des Abfüllsystems od. dgl. ergeben. Der sich durch die Multiplikation
des Sollwerts mit einem konstanten Faktor ergebende Wert ist
als Vorwahlwert bezeichnet und wird während den dem ersten Dosiervorgang
folgenden Dosiervorgängen ständig korrigiert, d. h. es wird
jeweils ein neuer Vorwahlwert erhalten, der nach Einleitung einer
Dosiervorgangsreihe unter Berücksichtigung der tatsächlich vorliegenden
Nachlaufzeiten korrigiert wird. Unter Nachlaufzeit wird der
Zeitraum verstanden, der zwischen der Abgabe des Koinzidenzsignals,
d. h. der Übereinstimmung des Zählerinhalts mit dem in der Registereinheit
enthaltenen Vorwahlwert einerseits und der tatsächlichen
Beendigung des Abfüll- bzw. Dosiervorganges andererseits liegt, wobei
die tatsächliche Beendigung des Dosiervorganges dann vorliegt,
wenn die Strömung durch den Durchflußmesser durch vollständiges
Schließen des Absperrorgans beendet ist. Die Erfassung der tatsächlichen
Beendigung des Dosiervorganges wird durch die Feststellung
eines bestimmten Impulsabstandswertes ausgeführt. Vor der Feststellung
des vorbestimmten Impulsabstandswertes kann kein weiterer
Dosiervorgang der gleichen Dosiervorgangsreihe ausgeführt werden.
Neben der Feststellung eines vorbestimmten Impulsabstandswertes zur
Anzeige der tatsächlichen Beendigung eines Abfüllvorganges ist zur
Öffnung des Absperrorgans für die Ausführung eines weiteren Dosiervorganges
das Vorliegen eines Ausgangssignals des Positionsdetektors
16 erforderlich, die ein Signal abgibt, sobald ein neues,
leeres Behältnis zur Abfüllstation nach Entfernung des ausgefüllten
Behältnisses transportiert ist.
Claims (5)
1. Automatische Dosiervorrichtung zum Dosieren strömender Medien, insbesondere für
Kurzzeitdosierungen, bei der in der zum Füllen der Behältnisse vorgesehenen Ausströmleitung
ein Absperrorgan und außerdem ein eine der Durchflußmenge des strömenden Mediums
proportionale Impulsfrequenz abgebender Durchflußmesser eingebaut ist, an den ein diese
Impulse erfassender Zähler angeschlossen ist, wobei ein Sollwertgeber mit einem einen
Vorwahlwert abspeichernden Register zumindest zeitweise in Verbindung steht und zwischen
dem Zähler und dem Register ein die Übereinstimmung des Zählerstandes mit dem
Vorwahlwert feststellender Komparator geschaltet ist, dessen Ausgang zur Abgabe eines
Koinzidenzsignals an eine Steuereinheit zur Steuerung des Absperrorgans angeschlossen ist,
wobei nach dem Befehl zum Schließen des Absperrorgans bis zur tatsächlichen Beendigung des
Schließvorganges insbesondere durch die Trägheit des Absperrorgans noch eine Nachlaufmenge
abgegeben wird, gekennzeichnet durch eine den Nachlauf berücksichtigende
Vorwahlwert-Korrekturschaltung (10) mit mindestens drei Eingängen, von denen einer mit
dem Sollwertgeber (7), ein weiterer mit dem Ausgang des Registers (11) und ein dritter mit dem
Ausgang des Zählers (3) verbunden ist, sowie durch einen zwischen dem Durchflußmesser (1)
und dem Zähler (3) angeordneten Grenzwertdetektor (2), der bei Überschreiten eines
vorgegebenen zeitlichen Impulsabstandes der von dem Durchflußmesser (1) abgegebenen
Impulse ein die Beendigung des Nachlaufs anzeigendes Signal abgibt, welches dem Register (11)
zum Einspeichern eines neuen, von der Vorwahlwert-Korrekturschaltung (10) unter
Berücksichtigung des Zählerstandes des Zählers (3) berechneten Vorwahlwertes zugeführt wird, wobei
der
Sollwertgeber (7) mit einer Multiplikationseinheit (8) in Verbindung steht, die den Sollwert zur
Berücksichtigung des Nachlaufs beim ersten Dosiervorgang einer Reihe von Dosiervorgängen
mit einem Faktor kleiner als 1 zur Erzeugung eines ersten Vorwahlwertes multipliziert, der in
dem Register (11) abgelegt wird.
2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Sollwertgeber (7) bei Änderung des Dosiervolumen-Sollwertes ein Signal an die
Multiplikationseinheit (8) abgibt, welche daraus einen entsprechenden neuen Vorwahlwert
bildet und an das Register (11) weiterleitet.
3. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Durchflußmesser zur Erfassung der Durchflußmenge des strömenden
Mediums als magnetischer Durchflußmesser (1) ausgebildet ist.
4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum magnetischen Durchflußmesser (1) ein Dichtemesser (25, 26) in die
Ausströmleitung eingebaut ist, und das Produkt aus Volumen- und Dichtemessung als
Massedurchflußwert dem Zähler (3) zugeführt wird.
5. Dosiervorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zwischen dem Komparator (12) und einer Einrichtung (14) zum
Transport der Abfüllbehälter (17) unter das Absperrorgan (20) ein Verzögerungsglied (21)
angeordnet ist, welches das Koinzidenzsignal zeitlich verzögert auf die Transporteinrichtung
(14) überträgt, so daß sichergestellt ist, daß der Nachlauf vor Weitertransport der
Abfüllbehälter (17) beendet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19782831624 DE2831624A1 (de) | 1978-07-19 | 1978-07-19 | Verfahren zum dosieren von stroemenden medien und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
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DE2831624A1 DE2831624A1 (de) | 1980-01-31 |
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