DISPENSER-MONITORING DEVICE

Abstract: 1. Metering check equipment of a metering installation with signal delivery on malfunction in the metered quantity or at the metering point with a piston (7), which is borne in the flow path (1) of the product to be metered and spring-loaded (12) against the direction of the flow, of a piston-cylinder arrangement with monitoring of the relative setting of the piston (7), wherein the spring force (12) acting on the piston (7) against the product flow is smaller than the force exerted on the piston by an undisturbed product flow and the piston (7) in normal operation is moved towards an abutment (16) against the force of the spring (12), characterised thereby, that the piston (7) consists of a piston rod (9) guided in a cylinder (6) and a piston head (8), which is guided in a cylinder (10) and adjoins the rod in the direction of the flow, wherein the piston head (8) displays flattenings or grooves (14) for an unhindered product throughflow and the product throughflow cross-section in the region between cylinder (6) and piston rod (9) is formed as narrow gap (15), just sufficing for a pressure equalisation at the piston ends, at the piston circumference.

Description: Dosierkontrolleinrichtunff Die Erfindung betrifft eine Dosierkontrolleinrichtung einer Dosieranlage mit Signalgabe bei Behlfunktion in der Dosiermenge oder an der Dosierstelle. Aus verfahrenstechnischen Gründen ist es beispielsweise bei der Wassernachbehandlung erforderlich, den Betrieb der verwendeten Dosierpumpe nachzuweisen, da selbst kurzfristig nicht oder falsch behandeltes Wasser den Verfahrenserfolg in Frage stellt. Bei hydraulischen Dosiergeräten gibt es nur die Möglichkeit, eine relativ aufwendige Uberprüfung des Gerätes vorzunehmen. Bei elektrisch bzw. elektronisch oder magnetisch arbeitenden Dosiergeräten können zusätzliche Informationen durch überprüfen der vollen Umdrehung des Antriebsmotors abgenommen und in einer bereits vorgeschlagenen Elektronikschaltung ausgewertet werden. Kann aber die Dosierpumpe nicht mehr fördern, weil beispielsweise Dichtelemente oder dergleichen ausgefallen sind oder das Impfventil verstopft ist, können die Elektronik-Informationen mit Hilfe der vorgenannten Geräte und Anlagen nicht permanent erhalten und verarbeitet werden. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein einfach ausgebildetes und wenig aufwendiges überwachungssystem zu schaffen, das es auch erlaubt, ausgefallene Dichtelemente oder verstopfte Impfventile zu registrieren und eine exakte Abstimmung der Dosierkontrolle selbst bei sehr kleinen Dosiermengen, insbesondere im ppm-Bereich bei der Wassernachbehandlung, zu gewährleisten. Für eine Dosierkontrolleinrichtung eingangs genannter Art mit Signalgabe bei zu geringer Dosiermenge oder einem Fehler an der Dosierstelle ist die erfindungsgemässe Lösung gekennzeichnet durch einen im Strömungsweg des zu dosierenden Produkts der Strömung entgegengerichtet abgefedert gelagerten Kolben einer Kolben- Zylinder-Anordnung mit über- waschung der Relativstellung von Kolben rmd Zylinder. Erfindungsgemäss wird ausgenutzt, dass bei Betrieb der Dosierpumpe und Vorhandensein von Produkt eine Strömung in Richtung auf das Impfventil vorhanden sein muss. Die Dosierkontrolleinrichtung soll so eingestellt werden, dass die auf den Kolben entgegen der Produkt strömung wirkende Federkraft kleiner als die von einer ungestörten Produktströmung auf den Kolben ausgeübte Kraft ist. Bei ordnungsgemäss arbeitender Dosieranlage befindet sich also der Kolben in einer Stellung mit im wesentlichen maximal belasteter Feder, während diese Feder den Kolben bei aus irgendeinem Grunde zu geringer oder ausgefallener Produktströmung in eine der ersteren Position entgegengesetzte Stellung verschiebt. Es ist daher beispielsweise durch optische oder elektro-optische Überwachung der Relativstellung von Kolben und Zylinder möglich, die Funktion einer Dosieranlage zu kontrollieren. Vorzugsweise besteht der Kolben aus einer in dem Zylinder eingeführten Kolbenstange und einem sich in der Betriebs strömungsrichtung an die Kolbenstange anschliessenden Kol benkopf. Zum freien Durchgang sind am Kolbenkopf vorzugs weise Nuten oder Flächen angebracht. Gegebenenfalls soll der Durchgangsquerschnitt des Spaltes zwischen Kolben und Zylinder bei Pumpenstillstand oder zu geringer Strömung für Druckausgleich ausreichen, aber in der normalen Betriebsströmung einen so grossen Widerstand bilden, dass die Strömung den Kolben gegen die Federkraft, vorzugsweise bis zu einem Anschlag, vorschiebt. Gemäss weiterer Erfindung kann am anderen Langsende des Kolbenwegs, vorzugsweise an einem den Ausfall der Produktströmung anzeigenden Anschlag, ein Dichtring vorgesehen werden, der den Durchgang zwischen Kolbenkopf und Zylinder bei fehlender Strömung oder Rückschlag sperrt, derart, dass die erfindungsgemässe Dosierkontrolleinrichtung zugleich als Rückschlag- bzw. Druckhalteventil wirkt. Bei Verwendung der erfindungsgemässen Einrichtung als optisches überwachungssystem können der Zylinder bzw. das Gehäuse der Anlage durchsichtig oder durchscheinend ausgebildet und der Kolben demgegenüber undurchsichtig bzw. farbig abgesetzt werden. Die Funktion der Einrichtung kann dann jederzeit mit blosses Auge oder aber auch mit einer Lichtschranke mit opto-elektronischem Sender und Empfänger überwacht werden. Anstelle einer optischen Kontrolle kommt auch ein mechanisches, elektrisches oder magnetisches Erfassen der Relativstellung von Kolben und Zylinder in Frage. Anhand der schematischen Darstellung von Ausführungsbeispielen werden Einzelheiten der Erfindung erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Dosierkontroll einrichtung; und Fig. 2 einen Längsschnitt durch eine zugleich als Rückschlag- und Druckhalteventil ausgebil dete Dosierkontrolleinrichtung. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 führt der durch Pfeile gekennzeichnete Strömungsweg 1 durch ein insgesamt mit 2 bezeichnetes, vorzugsweise durchsichtiges Gehäuse. Das Gehäuse 2 besitzt einen der(nicht gezeichneten) Dosierpumpe zugewendeten Einlass 3 und einen dem (ebenfalls nicht gezeichneten) Impfventil zugewendeten Auslass 4. Der Strömungsweg 1 führt durch einen insgesamt mit 5 bezeichneten Kanal vom Einlass 3 zum Auslass 4. Der Kanal 5 wird zumindest auf einem Teil seiner Länge als Zylinder 6 eines insgesamt mit 7 bezeichneten Kolbens ausgebildet. Der Kolben 7 besteht z.B. aus einem Kolbenkopf 8 und einer Kolbenstange 9. Der Kolben 7 wird im Zylinder 6 und Zylinder 10 in Längsrichtung 11 verschiebbar gelagert. Innerhalb des Zylinders 10 wirkt auf den Kolbenkopf 8 eine Feder 12 derart, dass der Kolbenkopf 8 entgegen der Pfeilrichtung des Strömungswegs 1 an einen ersten Anschlag 13 gedrückt wird. Durch vorzugsweise Abflachungen oder Nuten 14 am Kolbenkopf 8 kann das zu dosierende Medium praktisch ungehindert zwischen Kolbenkopf 8 und Zylinder 10 fliessen. Demgegen über wird der Durchflussquerschnitt des Produktdurchgangs im Bereich der Kolbenstange 9, z. B. als Spalt 15 zwischen Kolbenstange 9 und Zylinder 6, so gering gewählt, dass bei dem vorgegebenen Normalbetriep der Dosiereinrichtung die Kolbenstange 9 und damit der ganze Kolben 7 in der gezeichneten Pfeilrichtung entgegen der Kraft der Feder 12 auf einen dem ersten Anschlag 13 gegenüberliegenden zweiten Anschlag 16 zubewegt wird. Nach Arbeitsbeginn der dem Einlass 7 vorgeschalteten Dosierpumpe drückt das strömende Produkt den Kolben 7 gegen die Kraft der Feder 12 in Richtung auf den zweiten Anschlag 16. Wenn die Strömung aus irgendeinem Grunde gestört ist, stellt sich über den Spalt 15 am Umfang der Kolbenstange 9 auf beiden Kolbenseiten etwa gleicher Druck ein, so dass der Kolben 7 durch die Kraft der Feder 12 wieder in Richtung auf den, einen Pumpenstillstand anzeigenden ersten Anschlag 13 bewegt wird. Die jeweilige Stellung des Kolbens 7 kann bei durchsichtigem Gehäuse 2 und undurchsichtigem, insbesondere gefärbtem Kolben 7 mit blossem Auge beobachtet werden. Die jeweilige Endlage lässt sich aber auch automatisch kontrollieren. Hierzu eignen sich opto-elekronische Elemente mit Sender 17 und Empfänger 18, die beispielsweise die Position des Längsendes der Kolbenstange 9 nach Art einer Lichtschranke erfassen und an eine übergeordnete Elektronik weiterleiten. Der Kolben ist im kleinen und grossen Zylinder geführt. Durch Abflachungen bzw. Nuten am Kolbenkopfquerschnitt ist ungehinderter Durchgang möglich. Durch den Spalt zwischen Kolbenstange und kleinem Zylinder stellt sich bei Pumpenstillstand Druckausgleich ein. Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden im wesentlichen dieselben Elemente wie in Fig. 1 verwendet. Die Bezugsziffern wiederholen sich daher. Das Besondere der Vorrichtung nach Fig. 2 besteht darin, dass der Strömungsweg 1 bei Anliegen des Kolbenkopfes 8 am Anschlag 13 durch einen die Kolbenstange 9 umfassenden Dichtring 19 zu sperren ist. Die erfindungsgemässe Dosierkontrolleinrichtung wird dadurch zugleich als Ruckschlag- und Druckhalteventil ausgebildet. Bei der erfindungsgemässen Dosierkontrolle wird lediglich die Strömungsstärke des zu dosierenden Produkts überprüft. Das System arbeitet weitgehend druckunabhängig. Die gegebenenfalls für die Dosierkontrolleinrichtung erfoderlichen elektronischen Schalt-, Steuer- und Anzeigeelemente können in ein- und demselben Gehäuse wie die Kolben-Zylinder-Anordnung untergebracht werden. Auf diese Weise lässt sich eine komplette Dosierüberwachungseinheit schaffen, die in den Strömungsweg des zu dosierenden Produkts einzubauen ist. Bezugszeichenliste 1 = Strömungsweg 2 = Gehäuse 3 = Einlass (2) 4 = Auslass (2) 5 = Kanal 6 = Zylinder 7 = Kolben 8 = Kolbenkopf 9 = Kolbenstange 10 = Zylinder 11 = Längsrichtung (6, 7) 12 = Feder 13 = Anschlag 14 = Abflachung (8) 15 = Spalt (6/9) 16 = Anschlag 17 = Sender 18 = Empfänger 19 = Dichtring

Claims: Patentan sprüche 1. Dosierkontrolleinrichtung einer Dosieranlage mit Signalgabe bei Fehlfunktion in der Dosiermenge oder an der Dosierstelle, gekennzeichnet durch einen im Strömungsweg (1) des zu dosierenden Produkts der Strömung entgegengerichtet abgefedert (12) gelagerten Kolben (7) einer Kol- ben-Zylinder-Anordnung mit Überwachung der Relativstellung von Kolben (7) und Zylinder (6). 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die auf den Kolben (7) entgegen der Produktströmung wirkende Federkraft (12) kleiner als die von einer ungestörten Produktströmung auf den Kolben ausgeübte Kraft ist. 3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (7) aus einer Kolbenstange (9) und einem in dem Zylinder (6) geführten, sich in der Strömungsrichtung an die Stange anschliessenden Kolbenkopf (8) besteht und dass ein für einen Druckausgleich an den Kolbenenden gerade ausreichender Durchlass, insbesondere ein Spalt (15) am Kolbenstangenumfang zwischen Kolbenstange (9) und Zylinder (6), vorgesehen ist. 4. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 3, gekennzeichnet durch eine optische oder elektro-optische Überwachung der Relativstellung von Kolben (7) und Zylinder (6). 5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Zylinder (6) bzw. das Gehäuse der Anlage durchsichtig und der Kolben (7) demgegenüber undurchsichtig bzw. farbig abgesetzt ist. 6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass zum optischen Überwachen eine Anordnung mit opto-elektronischem Sender (17) und Empfänger (18) vorgesehen ist. 7. Einrichtung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch Mittel zum mechanischen, elektrischen oder magnetischen Erfassen der Relativstellung von Kolben (7) und Zylinder (6). 8. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch die Ausbildung als Rückschlag- und Druckhalteventil (Fig. 2). 9. Einrichtung nach Anspruch 8, gekennzeichnet durch einen Dichtring (19) zum Verschliessen des Durchgangs zwischen Kolben (7) und Zylinder (6) bei zu geringem Druck bzw. fehlender Strömung oder bei Rückschlag.

Inventors: BODECKER, KAY, EICHNER, WALTER, HELMINGER, KARL, HUBER, WOLFGANG, Bödecker, Kay
Applicants: LANG APPARATEBAU GMBH
Application year: 1985
Main classification: G01F1
IPC codes: G01F25