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DE19711605C1 - Gas-operated flow medium feed - Google Patents

Gas-operated flow medium feed

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DE19711605C1
DE19711605C1 DE1997111605 DE19711605A DE19711605C1 DE 19711605 C1 DE19711605 C1 DE 19711605C1 DE 1997111605 DE1997111605 DE 1997111605 DE 19711605 A DE19711605 A DE 19711605A DE 19711605 C1 DE19711605 C1 DE 19711605C1
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Abstract

The flow medium feed uses a gas generation cell for providing a defned quantity of the operating gas, e.g. oxygen or hydrogen, supplied to a feed cylinder with a sliding piston (1), which is closed by a transparent cover (8). An indicator space (10) is defined between the cover and an inner surface (9), containing an indicator element (11) which alters in shape under control of a linear force transfer element (6) attached to the sliding piston.

Description

Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung geht von einer gasbetriebenen Fördervorrichtung für fließfähige Medien aus. Bevorzugt sind solche, bei denen eine oder mehrere Gasentwicklungszel­ len Sauerstoff oder Wasserstoff in einer zeitlichen Menge liefern, die durch den die Gasentwick­ lungszelle durchfließenden elektrischen Strom bestimmt ist. Dabei weist die Fördervorrichtung in Abb. 1 einen zylinderförmigen Raum auf, der durch einen Deckel (8) abgeschlossen ist und den Gaszellenhalter und einen Kolben (3) enthält, der den zylinderförmigen Raum in einen ersten Teil­ raum (1) zur Aufnahme des zu fördernden Mediums und in einen zweiten Teilraum (2) aufteilt. In diesen Teilraum (2) geben die Gasentwicklungszellen das Treibgas ab. Eine derartige Fördervor­ richtung ist aus der DE 35 32 335 C2 und der DE 36 21 846 A1 bekannt. Aus der DE 41 21 351 C2 ist bekannt, den Fördervorgang mit Hilfe eines linearen Kraftübertragungselementes zu beenden, das mit dem Kolben verbunden ist und in seiner Endstellung die Öffnung eines Ventils oder eines Schalters bewirkt. Durchsichtige Fördersysteme, die für lange Laufzeiten ausgelegt sind, werden in ihrem Förderverlauf leicht ungenau, weil das Fördergas durch die Wand in die Umgebung diffundiert. Deshalb möchte man besonders bei Verwendung von Wasserstoff als För­ dergas gern auf Metalle für den Förderzylinder zurückgreifen. Damit entfällt jedoch die Möglich­ keit der Einsicht in das Gerät und damit die Kontrollmöglichkeit für den ordnungsgemäßen Ablauf des Fördervorganges.The object of the present invention is based on a gas-operated conveying device for flowable media. Preference is given to those in which one or more gas development cells supply oxygen or hydrogen in a time quantity which is determined by the electrical current flowing through the gas development cell. The conveyor in Fig. 1 has a cylindrical space, which is closed by a cover ( 8 ) and contains the gas cell holder and a piston ( 3 ), the cylindrical space in a first partial space ( 1 ) for receiving the to be conveyed Medium and divided into a second sub-room ( 2 ). The gas development cells release the propellant gas into this subspace ( 2 ). Such Fördervor direction is known from DE 35 32 335 C2 and DE 36 21 846 A1. From DE 41 21 351 C2 it is known to end the conveying process with the aid of a linear force transmission element which is connected to the piston and in its end position causes a valve or a switch to open. Transparent conveying systems, which are designed for long running times, are slightly inaccurate in their conveying process because the conveying gas diffuses through the wall into the environment. For this reason, one would like to fall back on metals for the feed cylinder, especially when using hydrogen as a feed gas. However, this eliminates the possibility of viewing the device and thus the possibility of checking that the conveying process is running properly.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, jederzeit den Ablauf des Förderprozesses verfolgen zu können. Prinzipiell ist dies in der Vorrichtung nach DE 41 21 351 C2 möglich, da das dort beschriebene lineare Kraftelement über einen Ventilsitz in den Außenraum geführt ist. Es befindet sich damit soweit außerhalb des Förderzylinders, wie es nicht zur Überbrückung der Strecke zwischen Ventil und Kolben im Zylinder verläuft. Dieses gibt prinzipiell die Möglichkeit, die Kolbenstellung genau zu erfassen und Abweichungen vom zeitlichen Sollwert durch den Ga­ serzeugungsstrom nachzuregeln. Allerdings ist es nachteilig und anfällig, daß das lineare Kraftübertragungselement sich ungeschützt im Außenraum befindet. Außerdem ist die Einschleu­ sung über den Ventilsitz wegen möglicher Undichtigkeiten leicht unzuverlässig. Diese Unsicher­ heiten beseitigt die hier beschriebene Erfindung. Sie soll In erster Linie unter Beibehaltung der schon aus den zitierten Druckschriften bekannten Optionen die zeitliche Verfolgung des Fördervorgan­ ges bei undurchsichtigen oder beschränkt einsichtigen Fördervorrichtungen ermöglichen. Sie lau­ tet gemäß Anspruch 1 (siehe auch Abb. 1):The object of the present invention is to be able to follow the progress of the funding process at any time. In principle, this is possible in the device according to DE 41 21 351 C2, since the linear force element described there is guided into the outside space via a valve seat. It is so far outside of the delivery cylinder that it does not run to bridge the distance between the valve and the piston in the cylinder. In principle, this enables the piston position to be precisely recorded and deviations from the time setpoint to be readjusted by the gas generation current. However, it is disadvantageous and susceptible that the linear force transmission element is unprotected in the outside space. In addition, the injection via the valve seat is slightly unreliable due to possible leaks. The invention described here eliminates these uncertainties. It should primarily allow the time tracking of the funding process in the case of opaque or limited-access funding devices while maintaining the options already known from the cited publications. It is according to claim 1 (see also Fig. 1):

Gasbetriebene Fördervorrichtung für fließfähige Medien, bei der das Gasentwicklungssystem das Gas, z. B. Sauerstoff oder Wasserstoff, in einer vorgegebenen zeitlichen Menge vorzugsweise aus Gasentwicklungszellen liefert, wobei die Fördervorrichtung einen zylinderförmigen. Raum und einen Kolben (3) aufweist, der den Zylinder in einen ersten Teilraum (1) zur Aufnahme des zu fördernden Mediums und in einen zweiten Teilraum (2) aufteilt, der das Gasentwicklungssystem und das Treibgas enthält und der durch eine für Informationssignale durchdringbare, vorzugsweise durchsichtige oder durchscheinende Deckelfläche (8) zur Umgebung abgeschlossen ist, wobei unterhalb der Deckelfläche und zu dieser parallel eine zweite Fläche (9) angeordnet ist, die mit der Deckelfläche einen spaltförmigen Raum (10), den sogenannten In­ dikatorraum bildet, in dem ein formveränderbares Anzeigeelement (11) angeordnet ist, dessen Formänderung durch ein lineares und mit dem Kolben (3) verbundenes Kraftübertragungselement (6) bewirkt wird.Gas powered conveyor for flowable media, in which the gas development system detects the gas, e.g. B. oxygen or hydrogen, preferably in a predetermined amount of time from gas development cells, wherein the conveying device is a cylindrical. Space and a piston ( 3 ) which divides the cylinder into a first sub-space ( 1 ) for receiving the medium to be conveyed and into a second sub-space ( 2 ) which contains the gas development system and the propellant gas and which can be penetrated by a for information signals, preferably transparent or translucent cover surface ( 8 ) is closed to the environment, a second surface ( 9 ) is arranged below and parallel to the cover surface, which forms a gap-shaped space ( 10 ) with the cover surface, the so-called indicator space, in which a Shape-changeable display element ( 11 ) is arranged, the change in shape of which is brought about by a linear force transmission element ( 6 ) connected to the piston ( 3 ).

Die Gestaltung des Indikatorraumes (11) ist am einfachsten, wenn, das Anzeigeelement die Form eines Drahtes, Fadens oder einer Kugelkette hat. Ohne eine spezielle Wegübertragungseinheit muß das Anzeigeelement die Länge des maximalen Kolbenhubs haben. Man stattet den spaltför­ migen Raum mit einem spiralförmigen Kanal aus, der das farbig markierte Anzeigeelement (11) der Länge nach aufnimmt. Mit dem Ablauf der Förderung wird (11) mehr und mehr in den Gas­ raum (2) gezogen; die in (10) verbleibende Länge gibt dann genau das noch, bei (4) aufzufordern­ de Volumen des Fördergutes an. Hierbei kann es sich sowohl um ein Schmierfett als auch um eine Medizin als auch um eine Nährlösung für Blumen handeln.The design of the indicator space ( 11 ) is easiest when the display element is in the form of a wire, thread or ball chain. Without a special path transmission unit, the display element must have the length of the maximum piston stroke. You equip the gap-shaped room with a spiral channel that receives the color-coded display element ( 11 ) lengthways. With the course of the funding ( 11 ) is drawn more and more into the gas space ( 2 ); the length remaining in ( 10 ) then specifies exactly the volume of the material to be conveyed at ( 4 ). This can be both a grease and a medicine as well as a nutrient solution for flowers.

In Abb. 2 ist die Auf- bzw. Einsicht in den Indikatorraum dargestellt. Das Anzeigeelement (22) fällt zu Beginn die ganze Spirale. Mit dem wandernden Kolben wird es bei (21) senkrecht in den Teilraum (2) gezogen damit der Bereich (23) freigelegt. (23) gibt die Menge des schon ausgeför­ derten Gutes an. Übersichtlicher gestaltet sich der Vorgang am Beispiel Abb. 3. Hier umgibt der Indikatorraum den zentralen Bereich, der im allgemeinen dem Gaszellenhalter vorbehalten ist. (32) bezeichnet wieder das Anzeigeelement, das bei (31) aus dem Indikatorraum abgezogen wird und dabei den Bereich (33) freigibt. Durch Anbringen einer festen linearen Kreisskala kann man den prozentualen Ausstoß sehr schön anzeigen. Fig. 2 shows the view of the indicator area. The display element ( 22 ) initially falls the entire spiral. With the moving piston it is pulled vertically into ( 21 ) in the partial space ( 2 ) so that the area ( 23 ) is exposed. ( 23 ) indicates the amount of the already exported goods. The process is clearer using the example in Fig. 3. Here, the indicator space surrounds the central area, which is generally reserved for the gas cell holder. ( 32 ) again designates the display element which is subtracted from the indicator space at ( 31 ) and thereby releases the area ( 33 ). The percentage output can be displayed very nicely by attaching a fixed linear circular scale.

Die geschilderte Erfindung ist auch auf Fördersysteme mit undurchsichtigem Deckel (8) anwend­ bar, wenn am Ende des Fadens ein Permanentmagnet befestigt ist. Dann kann der Füllstand da­ durch sichtbar gemacht werden, daß man auf dem unmagnetischen Deckel dessen Position mit ei­ nem zweiten Magneten abtastet. Besonders elegant kann dieses mit einem kreisförmigen Magne­ ten bewerkstelligt werden, der im Raum (10) drehbar gelagert ist und durch das lineare Kraftele­ ment gedreht wird. Über seinem engen Spalt kann das Magnetfeld durch einen drehbaren zweiten Magneten außerhalb von (8) erfaßt werden und damit die Kolbenstellung abgebildet werden. Mit der magnetischen Erfassung der Kolbenstellung wird auch die Regelung des Fördervorganges möglich. Dazu wird der in Zeitabhängigkeit erfaßte Wert mit dem Sollwert verglichen und die Differenz in einen Regler für den das Gas erzeugenden Strom der Gasentwicklungszellen eingege­ ben. Diese Art der Regelung funktioniert jedoch auch mit jedem anderen Sensor, der die Stellung des Kolbens aus der Veränderung des formveränderbaren Elementes im Indiaktorraum (10) er­ faßt, zum Beispiel durch ein am mitgeführten Spiegel reflektierten Lichtstrahl.The described invention is also applicable to conveyor systems with an opaque cover ( 8 ) when a permanent magnet is attached to the end of the thread. Then the level can be made visible by scanning its position on the non-magnetic cover with a second magnet. This can be accomplished particularly elegantly with a circular magnet, which is rotatably mounted in space ( 10 ) and is rotated by the linear force element. Over its narrow gap, the magnetic field can be detected by a rotatable second magnet outside of ( 8 ) and the piston position can thus be imaged. With the magnetic detection of the piston position, the regulation of the delivery process is also possible. For this purpose, the value recorded as a function of time is compared with the target value and the difference is entered into a regulator for the gas-generating current of the gas development cells. However, this type of control also works with any other sensor that detects the position of the piston from the change in the shape-changing element in the inductor space ( 10 ), for example by a light beam reflected on the carried mirror.

Claims (4)

1. Gasbetriebene Fördervorrichtung für fließfähige Medien, bei der das Gasentwicklungssy­ stem das Gas, z. B. Sauerstoff oder Wasserstoff, in einer vorgegebenen zeitlichen Menge vor­ zugsweise aus Gasentwicklungszellen liefert, wobei die Fördervorrichtung einen zylinderförmigen Raum und einen Kolben (3) aufweist, der den Zylinder in einen ersten Teilraum (1) zur Aufnahme des zu fördernden Mediums und in einen zweiten Teilraum (2) aufteilt, der das Gasentwicklungs­ system und das Treibgas enthält und der durch eine für Informationssignale durchdringbare, vor­ zugsweise durchsichtige oder durchscheinende Deckelfläche (8) zur Umgebung abgeschlossen ist dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Deckelfläche (8) und zu dieser parallel eine zweite Fläche (9) angeordnet ist, die mit der Deckelfläche einen spaltförmigen Raum, den sogenannten Indikatorraum (10) bildet, in dem ein formveränderbares Anzeigeelement (11) angeordnet ist, des­ sen Formänderung durch ein lineares und mit dem Kolben (3) verbundenes Kraftübertragungsele­ ment (6) bewirkt wird.1. Gas powered conveyor for flowable media, in which the gas development system the gas, for. B. oxygen or hydrogen, in a predetermined amount of time before preferably from gas development cells, the conveying device having a cylindrical space and a piston ( 3 ) which the cylinder in a first partial space ( 1 ) for receiving the medium to be conveyed and in one divides the second sub-space ( 2 ), which contains the gas development system and the propellant gas and which is closed to the surroundings by a cover surface ( 8 ) that can be penetrated by information signals, preferably transparent or translucent, characterized in that below the cover surface ( 8 ) and parallel to it a second surface ( 9 ) is arranged, which forms with the cover surface a gap-shaped space, the so-called indicator space ( 10 ), in which a shape-changing display element ( 11 ) is arranged, whose shape change by a linear and connected to the piston ( 3 ) Force transmission element ( 6 ) is effected. 2. Gasbetriebene Fördervorrichtung für fließfähige Medien nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Indikatorraum (10) spiralförmig ausgebildet ist und in der Spirale ein gut von außen sichtbares lineares Kraftelement in Form eines Drahtes, eines Fadens oder einer Kugelkette angeordnet ist, das mindestens die Länge des größtmöglichen Kolbenhubes hat und mit dem Kolben kraftschlüssig verbunden ist,2. Gas-operated conveying device for flowable media according to claim 1, characterized in that the indicator space ( 10 ) is spiral-shaped and in the spiral a well visible from the outside linear force element in the form of a wire, a thread or a ball chain is arranged, which at least the Has the length of the largest possible piston stroke and is non-positively connected to the piston, 3. Gasbetriebene Fördervorrichtung für fließfähige Medien nach Anspruch 1 und 2 mit durchsichtiger oder undurchsichtiger jedoch unmagnetischer Deckelfläche (8) und mit einem mit dem Kolben (3) verbundenen linearen Kraftelement (6) im Indikatorraum (10), dadurch gekennzeichnet, daß das lineare Kraftelement (6) einen Permanentmagneten derart be­ wegt, daß dessen Lage der Kolbenstellung eindeutig zugeordnet ist und daß das Feld des beweg­ ten Permanentmagneten auf der Deckelaußenfläche magnetisch oder elektromagnetisch erfaßbar ist. 3. Gas-operated conveying device for flowable media according to claim 1 and 2 with a transparent or opaque but non-magnetic cover surface ( 8 ) and with a piston ( 3 ) connected to the linear force element ( 6 ) in the indicator space ( 10 ), characterized in that the linear force element ( 6 ) a permanent magnet moves such that its position is uniquely assigned to the piston position and that the field of the moving permanent magnet on the outer surface of the cover is magnetically or electromagnetically detectable. 4. Betrieb einer Fördervorrichtung für fließfähige Medien nach Anspruch 1, 2 und 3 mit durchsichtiger oder undurchsichtiger, unmagnetischer Deckelfläche und mit einem mit dem Kol­ ben verbundenen linearen Kraftelement im Indikatorraum, dadurch gekennzeichnet, daß der zeitliche Verlauf der Stellung des lineare Kraftelement senso­ risch erfaßt und mit dem Sollwert seiner Stellung verglichen wird und daß die Sollwertabwei­ chung über einen Regelverstärker zur Regelung des Stromes des Gaserzeugungssystems benutzt wird.4. Operation of a conveyor for flowable media according to claim 1, 2 and 3 with transparent or opaque, non-magnetic cover surface and with one with the col connected linear force element in the indicator space, characterized in that the time course of the position of the linear force element senso risch detected and compared with the setpoint of its position and that the setpoint Chung used via a control amplifier to regulate the current of the gas generation system becomes.
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