DE102012000899A1 - Dosing device for providing liquid component within framework for wet-chemical treatment of workpieces to be used, comprises an accumulator, a supply line, weighing device, flow measuring unit, controllable outlet valve, and discharge line - Google Patents
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Abstract
Description
Einleitungintroduction
Die Erfindung betrifft das Gebiet von Dosiereinrichtungen. Insbesondere betrifft die Erfindung das Gebiet von Dosiereinrichtungen für im Rahmen einer nasschemischen Behandlung von Werkstücken einzusetzende flüssige Komponenten, sowie eine Behandlungsanlage mit einer solchen Dosiereinrichtung.The invention relates to the field of metering devices. In particular, the invention relates to the field of metering devices for liquid components to be used in the course of a wet-chemical treatment of workpieces, as well as to a treatment system with such a metering device.
Stand der Technik und NachteileState of the art and disadvantages
Die Herstellung von Gütern wie beispielsweise Solarzellen oder Halbleiterbauelementen involviert typischerweise einen oder mehrere nasschemische Behandlungsschritte wie das Abtragen (z. B. Ätzen), Oberflächenmodifizieren (z. B. Dotieren), Beschichten (z. B. Metallisieren) oder Reinigen (z. B. Abspülen) von Substraten, die häufig Silizium, Glas, Keramik, Epoxidharz oder Kunststoff umfassen oder daraus bestehen. Da in den überwiegenden Fällen mehrere solcher nasschemischer Behandlungsschritte aufeinander folgen, werden am Markt entsprechende Anlagen angeboten, welche mindestens eine, zumeist jedoch eine Mehrzahl von aufeinander folgenden nasschemischen Behandlungsstationen, nachfolgend auch kurz „Stationen” genannt, aufweisen. Das zu behandelnde Gut wird entweder im Nutzen (Batch) oder in Durchlauf (Inline) von einer Station zur nächsten gefördert. Aus ökonomischen Gründen sind die Stationen bereits heute hinsichtlich ihrer Abmaße soweit als möglich standardisiert, um auf einfache Weise auswechselbar zu sein, wenn eine Station ausfällt oder ein neuer Prozess zusammengestellt werden soll. Die nasschemische Behandlung erfolgt typischerweise in einem der Station zugeordneten Behandlungsbecken. Derartige Behandlungsanlagen werden auch von der Anmelderin unter dem Namen ”NIAK” vertrieben.The fabrication of articles such as solar cells or semiconductor devices typically involves one or more wet chemical processing steps such as ablation (eg, etching), surface modifying (eg, doping), coating (e.g., metallizing), or cleaning (e.g. Rinsing) of substrates which often comprise or consist of silicon, glass, ceramic, epoxy or plastic. Since in the majority of cases several such wet chemical treatment steps follow one another, corresponding systems are offered on the market which have at least one, but usually a plurality of successive wet-chemical treatment stations, also referred to below as "stations" for short. The material to be treated is conveyed from one station to the next either in batch mode or in inline. For economic reasons, the stations are already standardized as far as possible in terms of their dimensions, to be easily replaceable when a station fails or a new process is to be put together. The wet-chemical treatment is typically carried out in a treatment basin assigned to the station. Such treatment systems are also sold by the applicant under the name "NIAK".
Naturgemäß muss jede der nasschemischen Behandlungsstationen einer solchen Anlage mit einem oder mehreren Medien wie z. B. (DI-)Wasser, Ätzflüssigkeit (Säure oder Lauge), Elektrolyt etc. versorgt werden. Hierfür ist es nötig, das fertig zusammengestellte Behandlungsmedium oder Komponenten desselben in korrekter Menge in das Becken zu dosieren. Eine hohe Rezepttreue ist dabei für gleichbleibend gute Behandlungsergebnisse unverzichtbar.Naturally, each of the wet chemical treatment stations such a system with one or more media such. B. (DI) water, etching liquid (acid or alkali), electrolyte, etc. are supplied. For this purpose, it is necessary to dose the finished compiled treatment medium or components thereof in the correct amount in the pelvis. A high prescription loyalty is indispensable for consistently good treatment results.
Hierzu werden die Komponentenversorgungsleitungen, welche die flüssigen Komponenten (nachfolgend auch „Flüssigkeit” genannt) führen, mit so genannten Dosiereinrichtungen verbunden. Für gewöhnlich wird die auszugebende Menge an Flüssigkeit mittels einer einzelnen Kontrolleinrichtung erfasst. Solche Kontrolleinrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt und für unterschiedlichste Aufgaben erhältlich. Gibt eine solche Kontrolleinrichtung jedoch fehlerhafte Mengen ab, so wird dies, wenn überhaupt, erst nach längerer Zeit aufgrund sich verschlechternder Behandlungsergebnisse bemerkt. Die Lokalisierung des Fehlers ist aufwändig und führt zu langen Stillstandszeiten der gesamten Anlage, was unerwünscht ist.For this purpose, the component supply lines, which carry the liquid components (also referred to below as "liquid"), are connected to so-called metering devices. Usually, the amount of liquid to be dispensed is detected by a single controller. Such control devices are known from the prior art and available for a wide variety of tasks. However, if such a control device gives off erroneous quantities, this will only, if at all, be noticed after a long time due to worsening treatment results. The localization of the error is complex and leads to long downtime of the entire system, which is undesirable.
Zudem ist es häufig nötig, sowohl kleine als auch große Mengen in ausreichender Genauigkeit bereitzustellen, wobei bekannte Dosiereinrichtungen entweder genau sind, aber langsam dosieren, oder größere Mengen schnell dosieren können, jedoch für geringe Menge ungeeignet oder zumindest ungenau sind.In addition, it is often necessary to provide both small and large quantities with sufficient accuracy, with known metering devices being either accurate but slowly metering, or capable of rapidly metering larger quantities, but unsuitable or at least inaccurate for a small amount.
Typischerweise weist auch jede Behandlungsstation spezifische Dosiereinrichtungen, Steuereinrichtungen und dergleichen für die Medien oder Komponenten derselben auf. Als Folge davon beinhaltet eine solche Station eine große Anzahl von Dosiereinrichtungen nebst Fluidleitungen, welche typischerweise jeweils „nach Bedarf” verlegt und angeschlossen werden. Zum Anschluss an eine zentrale Komponentenversorgung wird ein nicht genau definierter Bereich an der Unterseite, der Rückseite und/oder der Oberseite einer Station freigehalten. Dementsprechend muss bei einer Zusammenstellung einer Anlage aus einzelnen Stationen die Anschlusssituation jeder Station separat berücksichtigt werden, was sowohl zeitaufwändig ist, als auch eine Quelle von Anschlussfehlern darstellen kann.Typically, each treatment station also includes specific metering devices, controllers, and the like for the media or components thereof. As a result, such a station includes a large number of metering devices along with fluid lines, which are typically routed and connected "as needed". For connection to a central component supply, a not exactly defined area is kept free on the underside, the back and / or the top of a station. Accordingly, when assembling a plant from individual stations, the connection situation of each station must be considered separately, which is both time-consuming and can be a source of connection errors.
Häufig müssen einige oder alle Dosier- bzw. Bedienelemente einer Station, beispielsweise zu Wartungszwecken, ausgetauscht werden. Auch ein Medientausch kann es notwendig machen, alle Fluidleitungen, Ventile etc. von einem Medium zu reinigen oder gar auszutauschen. Dies bedeutet, dass mindestens die gesamte Station, und unter Umständen sogar die gesamte Anlage für einen längeren Zeitraum außer Betrieb genommen werden muss, da die häufig in Vielzahl vorhandenen fluidischen Komponenten alle einzeln ausgebaut und separat gewartet werden müssen. Sinngemäß gilt dies auch für elektrische Komponenten wie z. B. Sensoren oder Anzeigeinstrumente.Frequently, some or all of the dosing or operating elements of a station, for example, for maintenance, to be replaced. Even a media exchange may make it necessary to clean all fluid lines, valves, etc. of a medium or even replace. This means that at least the entire station, and possibly even the entire system must be taken out of service for a longer period of time, since the often present in a variety of fluidic components must all be removed individually and maintained separately. Analogously, this also applies to electrical components such. B. sensors or gauges.
Aufgabe der Erfindung und LösungObject of the invention and solution
Die Aufgabe der Erfindung ist demnach die Bereitstellung einer Vorrichtung, welche die Nachteile des Standes der Technik vermeidet.The object of the invention is therefore to provide a device which avoids the disadvantages of the prior art.
Die Erfindung soll eine Dosiereinrichtung bereitstellen, welche ein schnelles und sicheres Dosieren von geringen und großen Mengen einer flüssigen Komponente einer Behandlungsflüssigkeit erlaubt, und mit welcher wartungsbedingte Stillstandszeiten einer Behandlungsstation, der sie zugeordnet ist, und/oder einer Behandlungsanlage, der die Dosiereinrichtung und/oder die Behandlungsstation zugeordnet sind, minimieren.The invention is intended to provide a metering device which allows a quick and safe metering of small and large amounts of a liquid component of a treatment liquid, and with which maintenance Downtime of a treatment station, with which it is associated, and / or a treatment facility, which are associated with the metering device and / or the treatment station to minimize.
Dazu soll die Dosiereinrichtung eine möglichst einfache Erkennung von Messfehlern bei der Bestimmung der zu dosierenden Menge einer flüssigen Komponente ermöglichen.For this purpose, the metering device should allow the simplest possible detection of measurement errors in the determination of the amount of a liquid component to be metered.
Ferner soll die Erfindung die zum Anschluss einer Dosiereinrichtung an eine Station und/oder Anlage benötigte Zeit verkürzen, und dabei Anschlussfehler verringern oder vermeiden. Auch soll die Erfindung den Aufwand bei der Wartung oder dem Austausch von insbesondere fluidischen Komponenten einer Station verringern und die dazu notwendige Zeit verkürzen.Furthermore, the invention should shorten the time required to connect a metering device to a station and / or plant, thereby reducing or avoiding connection errors. Also, the invention should reduce the cost of maintenance or replacement of particular fluidic components of a station and shorten the time required for this.
Die Aufgabe wird durch eine Dosiereinrichtung nach Anspruch 1, eine Behandlungsanlage nach Anspruch 8, sowie ein Verfahren nach Anspruch 12 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie den Figuren zu entnehmen.The object is achieved by a metering device according to
Beschreibungdescription
Zunächst wird die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung beschrieben. Anschließend erfolgt die Beschreibung einer erfindungsgemäßen Behandlungsanlage, sowie des erfindungsgemäßen Verfahrens.First, the metering device according to the invention will be described. Subsequently, the description of a treatment plant according to the invention, as well as the method according to the invention.
Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung dient der Bereitstellung einer im Rahmen einer nasschemischen Behandlung von Werkstücken einzusetzenden flüssigen Komponente eines Behandlungsmediums. Die Dosiereinrichtung umfasst einen Speicher mit (mindestens) einem Einlass und (mindestens) einem Auslass, mindestens eine in den Speicher mündende Zuführleitung für das Medium oder eine Komponente desselben, eine Wägeeinrichtung für den Speicherinhalt, eine stromabwärts des Auslasses angeordnete Durchflussmesseinrichtung, mindestens ein steuerbares Auslassventil, sowie eine Abführleitung. Erfindungsgemäß weist der Speicher einen Zufluss für bevorzugt inertes Druckgas auf, und der Auslass ist im unteren Bereich des Speichers angeordnet.The metering device according to the invention serves to provide a liquid component of a treatment medium to be used as part of a wet-chemical treatment of workpieces. The metering device comprises a reservoir with (at least) one inlet and (at least) one outlet, at least one feed line for the medium or a component thereof, a weighing device for the storage contents, a flow measuring device arranged downstream of the outlet, at least one controllable outlet valve , as well as a discharge line. According to the invention, the store has an inflow for preferably inert compressed gas, and the outlet is arranged in the lower area of the store.
Die flüssige Komponente kann beispielsweise ein Ätzmedium, eine Reinigungsflüssigkeit, oder eine Transportflüssigkeit wie insbesondere Wasser sein. Der Speicher dient dem Zwischenspeichern der flüssigen Komponente, welche aus einem externen Reservoir über die Zuführleitung in den Speicher zufließen kann. Bevorzugt befindet sich ein Hauptabsperrventil im Bereich des Einlasses. Außerdem dient der Speicher zur Beruhigung der in ihn einströmenden flüssigen Komponente. Er kann daher auch als „Entpulsationsstrecke” bezeichnet werden. Insbesondere Blasen, welche sich beim Einströmen bilden, sollen, bevorzugt vor der Messung und dem Weiterleiten der Komponente, aus der Flüssigkeit entfernt worden sein. Dies geschieht durch Aufsteigenlassen der Blasen in einen Bereich oberhalb des Flüssigkeitspegels innerhalb des Speichers.The liquid component may be, for example, an etching medium, a cleaning liquid, or a transport liquid such as in particular water. The memory is used for temporarily storing the liquid component, which can flow from an external reservoir via the supply line into the memory. Preferably, a Hauptabsperrventil is in the region of the inlet. In addition, the memory is used to calm the liquid component flowing into it. It can therefore also be referred to as "Entpulsationsstrecke". In particular, bubbles which form when flowing in should, preferably before the measurement and the forwarding of the component, have been removed from the liquid. This is done by rising the bubbles to a region above the liquid level within the reservoir.
Die Wägeeinrichtung dient der Bestimmung der Menge der im Speicher enthaltenen Komponente. Hierzu wird das Leergewicht des Speichers von seinem aktuellen Gewicht abgezogen. Diese Differenz entspricht der Gewichtsmenge der im Speicher enthaltenen Komponente. Es ist dabei klar, dass auch andere, der Erfassung der im Speicher enthaltenen Flüssigkeitsmenge dienende Messeinrichtungen geeignet sein können.The weighing device serves to determine the amount of the component contained in the memory. For this purpose, the empty weight of the memory is deducted from its current weight. This difference corresponds to the amount by weight of the component contained in the memory. It is clear that other measuring devices serving to detect the amount of liquid contained in the memory may also be suitable.
Mittels der Durchflussmesseinrichtung wird die Menge der den Speicher verlassenden Komponente erfasst. Bevorzugt verfügt diese Einrichtung über eine Dichte- und Temperaturkompensation, um so ein möglichst genaues Messergebnis zu erzielen.By means of the flow measuring device, the amount of the memory leaving component is detected. Preferably, this device has a density and temperature compensation, so as to achieve the most accurate measurement result.
Das mindestens eine Auslassventil dient dem gesteuerten Ablassen eines Teils des Speicherinhalts. Es ist stromabwärts des Speichers und somit vor oder bevorzugt hinter der Durchflussmesseinrichtung angeordnet.The at least one exhaust valve is for the controlled discharge of a portion of the memory contents. It is located downstream of the storage and thus before or preferably behind the flow meter.
Über den Zufluss für Druckgas kann dasselbe den Innenraum des Speichers unter Druck setzen. Es ist klar, dass das Druckgas bevorzugterweise Ein Inertgas ist, um die im Speicher befindliche Komponente nicht chemisch zu verändern. Beim Öffnen des Auslassventils presst der Überdruck des Druckgases die darunter befindliche flüssige Komponente aus dem Speicher heraus, sofern das Auslassventil geöffnet ist. Auf diese Weise ist ein sehr schnelles Ausbringen der Flüssigkeit gewährleistet. Zudem komprimiert das Druckgas die in der Flüssigkeit ggf. enthaltenen Gasblasen, so dass diese im Rahmen einer volumetrischen oder magnetisch-induktiven Messung keine Fehlerquelle darstellen. Außerdem dient der erhöhte Druck einer schnelleren Beruhigung der Flüssigkeit, da diese häufig pulsierend und/oder in turbulenter Strömung einfließt. Somit bietet das Ausbringen mittels Druckgas gegenüber den aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen, wonach entweder mittels Schwerkraft oder (häufig pulsierenden Kolben-)Pumpen ausgebracht wird, eine Reihe von Vorteilen.It can pressurize the interior of the reservoir via the pressure gas feed. It will be appreciated that the pressurized gas is preferably an inert gas so as not to chemically alter the component in the reservoir. When the exhaust valve is opened, the excess pressure of the pressurized gas forces the liquid component underneath out of the reservoir, provided the exhaust valve is open. In this way, a very fast dispensing of the liquid is guaranteed. In addition, the compressed gas compresses the possibly contained in the liquid gas bubbles, so that they do not constitute a source of error in the context of a volumetric or magnetic-inductive measurement. In addition, the increased pressure of a faster calming of the liquid, since it often flows in pulsating and / or turbulent flow. Thus, delivery by means of compressed gas offers a number of advantages over prior art devices, which employ either gravity or (often pulsating piston) pumps.
Der Auslass ist im unteren Bereich des Speichers angeordnet, da dieser maximal weit von der Oberfläche der im Speicher enthaltenen Flüssigkeit ist, oberhalb derer sich die aufgestiegenen Gasblasen sammeln. Zudem entfernen sich die Gasblasen aufgrund ihrer geringen Dichte selbsttätig aus dem Bereich des Auslasses. Dies ist vorteilhaft, da ein Ausbringen der Gasblasen nicht erwünscht ist.The outlet is located at the bottom of the reservoir, as it is at most far from the surface of the liquid contained in the reservoir, above which the ascended gas bubbles collect. In addition, the gas bubbles remove automatically due to their low density of the Area of the outlet. This is advantageous because it is not desirable to dispense the gas bubbles.
Eine derartige Dosiereinrichtung hat den Vorteil, dass sie auf einfache Weise die Kontrolle des mittels der Durchflussmesseinrichtung erfassten Mengenwertes erlaubt, indem nach dem Ausbringen der Flüssigkeit erneut eine Bestimmung der in ihm enthaltenen Menge erfolgt. Stimmen diese Werte nicht überein, liegt eine fehlerhafte Messung vor, welche im einfachsten Fall über eine Warnleuchte angezeigt wird, so dass Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Eine langwierige Fehlersuche entfällt, sofern das unzureichende Behandlungsergebnis auf einem Dosier-Messfehler basiert. Tatsächlich wird dieser Fehler bereits sichtbar, noch lange bevor sich unzureichende Behandlungsergebnisse einstellen, was sowohl Zeit spart als auch kostspieligen Ausschuss verhindern hilft.Such a metering device has the advantage that it allows in a simple manner the control of the quantity value detected by means of the flow measuring device, in that once the liquid has been dispensed, a determination of the quantity contained in it takes place again. If these values do not match, there is a faulty measurement, which is displayed in the simplest case via a warning light, so that countermeasures can be initiated. Tedious troubleshooting is eliminated if the insufficient treatment result is based on a metering measurement error. In fact, this error is already visible long before there are inadequate treatment outcomes, which saves both time and costly waste.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Dosiereinrichtung ist der Zufluss für das Druckgas im oberen Bereich des Speichers angeordnet. Auf diese Weise wird eine Blasenbildung durch einströmendes Druckgas verhindert. Zudem kann vorgesehen sein, nur einen Teil der Oberfläche der Flüssigkeit mit Druckgas zu beaufschlagen, während ein anderer Teil der Oberfläche, die dazu mittels einer vertikalen, unten offenen Trennwand abgetrennt ist, in Wesentlichen nicht von Druckgas beaufschlagt wird. Durch entsprechende Führungen kann somit aufsteigendes Gas in einen anderen Raum abgeleitet werden als in den Raum, welcher mit dem Zufluss des Druckgases in Verbindung steht.According to a preferred embodiment of the metering device, the inflow for the compressed gas in the upper region of the memory is arranged. In this way, a blistering by inflowing pressurized gas is prevented. In addition, it may be provided to pressurize only a part of the surface of the liquid with compressed gas, while another part of the surface, which is separated by means of a vertical, open at the bottom partition, is essentially not acted upon by compressed gas. By appropriate guides thus ascending gas can be discharged into a different space as in the room, which is in communication with the inflow of the compressed gas.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist stromaufwärts des Zuflusses eine Druckausgleichsstrecke angeordnet. Diese dient der Vorbereitung des Druckgases betreffend einen für den Speicher geeigneten Druck, da die Druckgasquelle (z. B. eine Druckgasflasche) unter Umständen einen deutlich höheren Druck bereitstellt, als der Speicher aufzunehmen imstande ist. Ferner kann die Druckausgleichsstrecke eine Drucküberwachung, ein Druckventil und/oder einen Kondensatabscheider und -ablass umfassen. Bevorzugt sind diese Komponenten in einer Ventilinsel zusammengefasst.According to a further embodiment, a pressure equalization section is arranged upstream of the inflow. This serves for the preparation of the compressed gas with regard to a pressure which is suitable for the accumulator, since the compressed gas source (eg a compressed gas cylinder) may provide a significantly higher pressure than the accumulator is capable of receiving. Furthermore, the pressure compensation line may include a pressure monitor, a pressure valve and / or a condensate separator and drain. Preferably, these components are combined in a valve terminal.
Nach einer weiteren Ausführungsform sind dem Speicher ferner eine Einrichtung zur Erfassung des Speicherdruckes und/oder ein Überdruckventil zugeordnet. Auf diese Weise kann ein für den Speicher schädlicher Überdruck rechtzeitig erkannt und, bevorzugt automatisiert, abgelassen werden, bevor tatsächlich ein Schaden entsteht. Da die Ausbringrate der Flüssigkeit vom Druck des Speichers abhängt, kann über das Ventil nötigenfalls ein Absenken des Druckes auf einen vorgegebenen, zu einer gewünschten Ausbringrate führenden Speicherdruck erfolgen.According to a further embodiment, the memory is further associated with a device for detecting the accumulator pressure and / or a pressure relief valve. In this way, a harmful to the memory overpressure can be detected in good time and, preferably automated, drained, before actually causing damage. Since the discharge rate of the liquid depends on the pressure of the store, the pressure can be lowered to a predetermined storage pressure leading to a desired discharge rate via the valve if necessary.
Nach einer anderen Ausführungsform weist die Dosiereinrichtung mehrere Auslassventile zur Dosierung unterschiedlicher Komponentenmengen auf. Bevorzugt sind diese Auslassventile in ein gemein-sames Gehäuse integriert, sodass nach einer alternativen Formulierung ein Auslassventil mit mehreren Ausgangsöffnungen für unterschiedliche Ausbringraten vorgesehen sein kann. Der Vorteil dieser Ausführungsform liegt in der genaueren Dosierbarkeit (und somit Rezepttreue) sowohl kleiner (z. B. 5 ml/s) als auch großer (z. B. 400 ml/s) Ausbringraten, wobei die kleinere Ausbringrate über eine Ausgangsöffnung kleineren Durchmessers erfolgt.According to another embodiment, the metering device has a plurality of outlet valves for metering different component quantities. These exhaust valves are preferably integrated into a common housing, so that, according to an alternative formulation, an exhaust valve with a plurality of outlet openings for different discharge rates can be provided. The advantage of this embodiment lies in the more accurate metering (and thus recipe fidelity) of both small (eg 5 ml / s) and large (eg 400 ml / s) delivery rates, with the smaller delivery rate over a smaller diameter exit port he follows.
Besonders bevorzugt weist der Speicher ein Volumen von 10 Litern auf. Ein solches Volumen ist ausreichend für die typischen Dosieraufgaben im Rahmen nasschemischer Behandlungsanlagen, und benötigt gleichzeitig nur geringen Bauraum.Particularly preferably, the memory has a volume of 10 liters. Such a volume is sufficient for the typical dosing tasks in the context of wet-chemical treatment plants, and at the same time requires only minimal installation space.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiereinrichtung eine mit der Wägeeinrichtung, der Durchflussmesseinrichtung und dem mindestens einen Auslassventil verbundene Auswerte- und Steuereinheit. Diese Auswerte- und Steuereinheit dient der Verarbeitung des Ergebnisses des Wägevorgangs, dem Vergleich des Ergebnisses mit dem Ergebnis der Durchflussmessung, der Steuerung des mindestens einen Auslassventils sowie optional der Ausgabe eines Fehlersignals, wenn der Vergleich eine Abweichung zwischen Gewichts- und Durchflussmessung führt. Es ist dabei klar, dass ggf. eine Umrechnung der Werte dergestalt erfolgen muss, dass diese vergleichbar sind; beispielsweise kann aus der Flussrate und der Zeit, in welcher das Auslassventil geöffnet ist, auf die ausgegebenen Menge geschlossen werden.According to a further embodiment, the metering device comprises an evaluation and control unit connected to the weighing device, the flow measuring device and the at least one outlet valve. This evaluation and control unit is used to process the result of the weighing process, the comparison of the result with the result of the flow measurement, the control of the at least one exhaust valve and optionally the output of an error signal, if the comparison results in a deviation between weight and flow measurement. It is clear that, if necessary, a conversion of the values must take place in such a way that they are comparable; for example, from the flow rate and the time in which the exhaust valve is opened, the amount discharged can be closed.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform münden die mindestens eine Zu- und Abführleitung in jeweils einem Schnellanschlussstück (kurz: Schnellanschluss). Ein solches Schnellanschlussstück dient dem besonders zeitsparenden und trotzdem sicheren Verbinden von fluidischen Leitungen mittels besonderer Anschlüsse. Dies können z. B. selbstdichtende Steckanschlüsse oder Bajonettanschlüsse sein. Besonders bevorzugt sind diese Anschlüsse in einem dafür vorgesehenen Anschlussbereich der Dosiereinrichtung zusammengefasst. Es ist klar, dass an der Baueinheit, der die Dosiereinrichtung zugeordnet ist und an die sie anschließbar sein soll, entsprechende Gegenstücke vorzusehen sind.According to a preferred embodiment, the at least one supply and discharge line open in each case a quick connector (in short: quick connector). Such a quick connector serves the particularly time-saving, yet safe connection of fluidic lines by means of special connections. This can z. B. self-sealing plug connections or bayonet connections. Particularly preferably, these connections are combined in a dedicated connection area of the metering device. It is clear that corresponding counterparts are to be provided on the structural unit to which the metering device is assigned and to which it is to be connected.
Es ist klar, dass derartige Schnellanschlüsse nicht auf Fluid-Schnittstellen beschränkt sein müssen, sondern beispielsweise auch das Feld elektrischer oder mechanischer Verbindungen umfassen können.It will be appreciated that such quick connectors need not be limited to fluid interfaces, but may include, for example, the field of electrical or mechanical connections.
Nach einer weiteren Ausführungsform umfasst die Dosiereinrichtung ferner eine Bedientafel und/oder eine lokale Steuereinheit. Die Bedientafel dient der Zusammenfassung von Steuer- und Anzeigekomponenten, welche von außen, beispielsweise durch einen Bediener, zugänglich sein sollten. Die lokale Steuereinheit dient als Schnittstelle zu einer übergeordneten zentralen Steuerung, die Teil einer Behandlungsstation oder Behandlungsanlage ist. According to a further embodiment, the metering device further comprises a control panel and / or a local control unit. The control panel serves to combine control and display components, which should be accessible from the outside, for example by an operator. The local control unit serves as an interface to a higher-level central control, which is part of a treatment station or treatment facility.
Die Erfindung offenbart auch eine Behandlungsstation zur nasschemischen Behandlung von Werkstücken mittels eines Behandlungsmediums, das mindestens eine flüssige Komponente aufweist. Eine solche Station umfasst ein Behandlungsbecken zur Aufnahme des Behandlungsmediums, eine im Behandlungsbecken endende Medienversorgungsleitung, und mindestens eine Dosiereinrichtung, die besonders bevorzugt gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist. Erfindungsgemäß weist die Dosiereinrichtung mindestens eine Zuführleitung und eine Abführleitung auf. Die mindestens eine Zuführleitung der Dosiereinrichtung ist mittels einer entsprechenden Komponentenversorgungsleitung speisbar, und die Abführleitung der Dosiereinrichtung mündet in die Medienversorgungsleitung ein. Da die Behandlungsstation lediglich ein Behandlungsbecken umfasst, dient sie der Durchführung eines Behandlungsschrittes (z. B. Ätzen oder Reinigen der Werkstücks).The invention also discloses a treatment station for the wet-chemical treatment of workpieces by means of a treatment medium having at least one liquid component. Such a station comprises a treatment basin for receiving the treatment medium, a media supply line ending in the treatment basin, and at least one metering device, which is particularly preferably designed according to one of the preceding claims. According to the invention, the metering device has at least one supply line and a discharge line. The at least one supply line of the metering device can be fed by means of a corresponding component supply line, and the discharge line of the metering device opens into the media supply line. Since the treatment station comprises only one treatment basin, it serves to carry out a treatment step (eg etching or cleaning the workpiece).
Die Komponentenversorgungsleitung dient der Bereitstellung der flüssigen Komponente, welche mittels der erfindungsgemäßen Dosiereinheit in das Behandlungsbecken der erfindungsgemäßen Behandlungsstation eingegeben werden soll.The component supply line is used to provide the liquid component, which is to be entered by means of the dosing unit according to the invention in the treatment basin of the treatment station according to the invention.
Da die Abführleitung der Dosiereinrichtung in die Medienversorgungsleitung einmündet, die ihrerseits im Behandlungsbecken endet, können eine oder (wenn mehrere Dosiereinrichtungen vorhanden sind) mehrere Komponenten rezepttreu in das Behandlungsbecken eingemischt werden. Alternativ ist auch ein Dosieren (und somit Einmischen) in eine mit allen Dosiereinrichtungen verbundene, gemeinsame Mischleitung, welche ihrerseits im Becken endet, möglich. Schließlich ist es auch möglich, dass jedes Dosiermodul mehrere Abführleitungen aufweist, von denen jede in ein unterschiedliches Becken mündet. Dabei weist jede Dosiereinrichtung eine entsprechende Anzahl von Auslassventilen auf, und/oder es sind zusätzliche Ventile vorgesehen, die unmittelbar vor dem Ausfluss zum Becken angeordnet sind.Since the discharge line of the metering device opens into the media supply line, which in turn terminates in the treatment basin, one or (if several metering devices are present) a plurality of components can be mixed into the treatment basin in a recipe-faithful manner. Alternatively, dosing (and thus mixing) into a common mixing line connected to all metering devices, which in turn ends in the basin, is also possible. Finally, it is also possible that each metering module has a plurality of discharge lines, each of which opens into a different basin. In this case, each metering device has a corresponding number of exhaust valves, and / or additional valves are provided, which are arranged immediately before the outflow to the tank.
Eine mit einer bevorzugt entsprechend obiger Beschreibung ausgestalteten Dosiereinrichtung versehene Behandlungsstation weist eine Reihe von Vorteilen auf. So ist die rezepttreue Dosierbarkeit geringer sowie großer Mengen gewährleistet, Fehler bei der Dosierung werden frühzeitig erkannt, und der Austausch der Dosiereinheit beispielsweise zu Wartungszwecken ist auf schnelle und einfache Weise möglich. Hierzu ist es besonders bevorzugt, dass die Dosiereinheit als Dosiermodul ausgestaltet ist, welches in Mehrzahl vorhaltbar und daher ohne größeren Zeitverlust austauschbar ist. Ein weiterer Vorteil ist die geringe Baugröße und kompaktere Bauform eines solchen optimierten Moduls. Dies wirkt sich wiederum auch positiv beispielsweise auf die in nasschemischen Anlagen existierende Abluftproblematik aus, da ein kompakteres und besonders bevorzugt gekapseltes (geschlossenes) Modul weniger Angriffsfläche zur Kondensation der in solchen Anlagen vorhandenen, oft ätzenden Gase bietet.A treatment station provided with a metering device preferably designed in accordance with the above description has a number of advantages. Thus, the recipe-faithful dosing of small and large quantities is guaranteed, errors in the dosage are detected early, and the replacement of the dosing unit, for example for maintenance is possible in a quick and easy way. For this purpose, it is particularly preferred that the metering unit is designed as a metering module, which is vorhaltbar in plurality and therefore exchangeable without significant loss of time. Another advantage is the small size and more compact design of such an optimized module. This, in turn, also has a positive effect, for example, on the exhaust air problem existing in wet-chemical plants, since a more compact and particularly preferably enclosed (closed) module offers less attack surface for the condensation of the often corrosive gases present in such systems.
Aber auch für den Fall einer anderen als der oben beschriebenen Dosiereinrichtung weist die Behandlungsstation den Vorteil auf, dass aufgrund der ihr zugehörigen Dosiereinrichtung(en) eine geringere Anzahl an Anschlussstellen zu einer die Behandlungsstation(en) umfassenden Behandlungsanlage benötigt wird. Zudem ist der Einbau oder Austausch einer solchen „integrierten” Station einfacher und schneller zu bewerkstelligen, da nicht noch eine oder mehrere separate Dosiereinrichtungen mit auszutauschen sind.However, even in the case of a metering device other than that described above, the treatment station has the advantage that, because of the metering device (s) associated with it, a smaller number of connection points to a treatment system comprising the treatment station (s) is required. In addition, the installation or replacement of such an "integrated" station is easier and faster to accomplish, since not yet one or more separate metering devices are to be replaced with.
Die Erfindung offenbart ferner eine Behandlungsanlage zur nasschemischen Behandlung von Werkstücken, umfassend mindestens eine Behandlungsstation gemäß vorstehender Definition. Mit anderen Worten, die Behandlungsanlage umfasst (typischerweise mehr als) eine Behandlungsstation, wobei diese Behandlungsstation(en) mindestens eine Dosiereinrichtung, und besonders bevorzugt die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung aufweisen.The invention further discloses a treatment plant for the wet-chemical treatment of workpieces, comprising at least one treatment station as defined above. In other words, the treatment plant comprises (typically more than) a treatment station, wherein this treatment station (s) have at least one metering device, and particularly preferably the metering device according to the invention.
Anders ausgedrückt, jeder Behandlungsstation (und somit jedem Behandlungsbecken) ist eine Anzahl Dosiereinrichtungen, die der Anzahl der in diesem Becken erforderlichen Komponenten entspricht, zugeordnet.In other words, each treatment station (and thus each treatment basin) is associated with a number of metering devices corresponding to the number of components required in that basin.
Sofern eine beliebige Dosiereinrichtung eingesetzt wird, weist die Behandlungsanlage die Vorteile der Verwendung eines standardisierten Dosiermoduls auf. Sofern das erfindungsgemäße Dosiermodul eingesetzt wird, ergeben sich die weiter oben bereits dargelegten weiteren Vorteile.If any metering device is used, the treatment plant has the advantages of using a standardized metering module. If the dosing module according to the invention is used, the further advantages already set forth above result.
Die Erfindung offenbart schließlich eine vorteilhafte Behandlungsanlage. Diese weist über Medienversorgungsleitungen speisbare Behandlungsbecken zur nasschemischen Behandlung von Werkstücken mittels eines Behandlungsmediums auf. Das Behandlungsmedium weist seinerseits mindestens eine, und typischerweise mehrere, flüssige Komponenten auf. Auch umfasst die Behandlungsanlage mindestens eine, eine individuelle Abführleitung aufweisende Dosiereinrichtung, die bevorzugt, aber nicht zwingend, der erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung entspricht.Finally, the invention discloses an advantageous treatment plant. This has via media supply lines feedable treatment basins for wet-chemical treatment of workpieces by means of a treatment medium. The treatment medium in turn has at least one, and typically several, liquid components. Also, the treatment plant comprises at least one, an individual discharge line having metering device, the preferred, but not mandatory, the metering device according to the invention corresponds.
Erfindungsgemäß ist nun einer jeden, zur Behandlung im Rahmen der gesamten Anlage erforderlichen, flüssigen Komponente eine individuelle Dosiereinrichtung zugeordnet. Das bedeutet, dass eine derartige Anlage nun nicht mehr Dosiereinrichtungen aufweist, welche den einzelnen Behandlungsstationen zugeordnet sind, sondern dass jede der im Rahmen der Anlage zu verwendenden flüssigen Komponenten mittels einer individuellen Dosiereinrichtung dosiert wird. Dies reduziert die Anzahl der notwendigen Dosiereinrichtungen im Vergleich zu der weiter oben beschriebenen Anlage drastisch; insbesondere dann, wenn eine Vielzahl von Becken mit einer überschaubaren Anzahl von Komponenten zu versorgen ist.According to the invention, an individual metering device is now assigned to each liquid component required for the treatment as part of the entire system. This means that such a system no longer has metering devices which are assigned to the individual treatment stations, but that each of the liquid components to be used in the context of the system is metered by means of an individual metering device. This drastically reduces the number of dosing devices required as compared to the system described above; especially when a plurality of basins is to be supplied with a manageable number of components.
Damit über die der Anlage (und nicht mehr den Behandlungsstationen) zugeordneten Dosiereinrichtungen trotzdem gezielte Typen und Mengen der Komponenten in die einzelnen Behandlungsbecken dosiert werden können, ist erfindungsgemäß jede Abführleitung einer jeden Dosiereinrichtung über ein steuerbares Umschaltventil mit den Medienversorgungsleitungen der Behandlungsbecken verbunden. Somit kann individuell gesteuert werden, welche Menge welcher Komponente in welches Behandlungsbecken der Anlage dosiert werden soll.In order to be able to meter specific types and quantities of the components into the individual treatment tanks via the metering devices assigned to the system (and no longer to the treatment stations), each discharge line of each metering device is connected to the media supply lines of the treatment tanks via a controllable changeover valve. Thus, it can be individually controlled which amount of which component should be dosed into which treatment tank of the system.
Nach einer alternativen Ausführungsform weist die Anlage kein Umschaltventil auf, sondern jede Abführleitung mündet in jedes Behandlungsbecken und umfasst ein Auswahlventil, welches steuerbar und nur dann geöffnet ist, wenn auch tatsächlich eine Komponente in ebendieses Behandlungsbecken dosiert werden soll. Die Menge wird dabei über die der Komponente zugehörige Dosiereinheit bestimmt, und der Ort über das jeweilige Auswahlventil.According to an alternative embodiment, the system has no switching valve, but each discharge line opens into each treatment basin and comprises a selector valve, which is controllable and only open when a component is actually to be dosed in this same treatment tank. The amount is determined via the dosing unit associated with the component, and the location via the respective selector valve.
Es ist klar, dass sich bei bevorzugter Verwendung einer bzw. mehrerer erfindungsgemäßer Dosiereinrichtungen zusätzlich in analoger Weise die oben dargelegten Vorteile ergeben, auf deren Wiederholung vorliegend jedoch verzichtet werden soll.It is clear that with preferred use of one or more metering devices according to the invention, the advantages set out above also result in an analogous manner, but their repetition should be dispensed with in the present case.
Besonders bevorzugt enden die Komponenten- und Medienversorgungsleitung(en) einer solchen Behandlungsanlage in Aufnahmen für in Schnellanschlüsse mündenden Zu- und Abführleitungen der Dosiereinrichtung(en). Mit anderen Worten, die Behandlungsanlage ist mittels entsprechender, oben bereits erwähnter Schnellanschlüsse mit der oder den Dosiereinrichtung(en) verbindbar.Particularly preferably, the components and media supply line (s) of such a treatment system end up in receptacles for supply and discharge lines of the metering device (s) opening in quick connections. In other words, the treatment plant can be connected to the metering device (s) by means of appropriate quick connections already mentioned above.
Ebenfalls besonders bevorzugt weist die Behandlungsanlage mindestens eine Aussparung für das in sie einschiebbare mindestens eine Dosiermodul auf. Das bedeutet, dass die Behandlungsanlage zur Aufnahme von standardisierten, in die Anlage einschiebbar ausgestalteten Dosiermodulen geeignet ist, welche somit in besonders zeitsparender Weise austauschbar sind; insbesondere dann, wenn vorstehend beschriebene Schnellanschlüsse vorgesehen sind. Ein solcher Standard kann sich neben der Geometrie insbesondere auch auf die Anschlussstellen für Fluid-, elektrische oder andere Schnittstellen beziehen.Likewise particularly preferably, the treatment installation has at least one recess for the at least one dosing module which can be pushed into it. This means that the treatment plant is suitable for receiving standardized dosing modules designed to be insertable into the installation, which are thus exchangeable in a particularly time-saving manner; in particular when quick connections described above are provided. Such a standard may relate in addition to the geometry in particular to the connection points for fluid, electrical or other interfaces.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben. Dieses dient zur Bereitstellung einer im Rahmen einer nasschemischen Behandlung von Werkstücken einzusetzenden flüssigen Komponente unter Verwendung einer Dosiereinrichtung gemäß obiger Definition, und umfasst die folgenden Schritte:
- – Zuführen der Komponente mittels der Zuführleitung in den Speicher: Die flüssige Komponente wird, bevorzugt über ein hierzu geöffnetes Hauptabsperrventil, in den Speicher eingelassen.
- – mindestens teilweises Auffüllen des Speichers mit der Komponente: Der Speicher wird mit der Komponente aufgefüllt, wobei das sich oberhalb des Flüssigkeitspegels sammelnde Gas nach außen abgeführt oder in ein gesondertes Behältnis eingepresst wird. Es ist klar, dass hierzu im Speicher ein gesonderter Abfluss vorhanden sein muss, der bevorzugt in seinem oberen Bereich angeordnet ist.
- – Beaufschlagen des oberhalb der Komponente verbliebenen Restvolumens des Speichers mit einem unter Druck stehenden Gas: Druckgas wird über einen Zufluss in den Speicher geleitet. Das Gas ist bevorzugt ein Inertgas wie z. B. Stickstoff. Es dient unter anderem dem Ausbringen der Flüssigkeit (s. u.).
- – Entgasen und Beruhigen der im Speicher enthaltenen Komponente: Gasblasen werden aus der Flüssigkeit entfernt, indem diese nach oben aufsteigen und sich ggf. mit dem dort vorhandenen Druckgas vermischen. Aufgrund einer gewissen Verweilzeit kommt die Flüssigkeit zur Ruhe; dies kann durch konstruktive Maßnahmen wie z. B. eine Schaum- oder Netzstruktur, die im Speicher eingelegt ist, unterstützt werden.
- – Bestimmen der Menge der im Speicher enthaltenen Komponente: Mittels einer geeigneten Messeinrichtung wird die im Speicher enthaltene Flüssigkeitsmenge bestimmt. Dies kann direkt (z. B. mittels Füllstandsmessung bei bekannter Geometrie des Speichers) oder indirekt (z. B. mittels Wägens) geschehen.
- – Öffnen eines Auslassventils und Erfassung der Menge der unter Druck aus dem Speicher über das Auslassventil und die daran anschließende Abführleitung abfließenden Komponente mittels der Durchflussmesseinrichtung: Das Öffnen geschieht bevorzugt programmgesteuert, beispielsweise zum initialen Befüllen eines Beckens, oder bedarfsgesteuert, beispielsweise zum Nachfüllen einer bestimmten Menge im Rahmen der Behandlung verbrauchter Komponente.
- – Schließen des Auslassventils, wenn die abgeflossene Menge einer voreingestellten Sollmenge entspricht: Die Sollmenge wird vorgegeben oder laufend ermittelt (s. vorherigen Absatz).
- – Bestimmen der Menge der im Speicher verbliebenen Komponente, Berechnung der Differenz zur vor dem Öffnen des Auslassventils im Speicher enthaltenen Menge, und Vergleich dieser Differenz mit der voreingestellten Sollmenge: Mittels einer Differenzbestimmung kann festgestellt werden, ob die mittels der Durchflussmesseinrichtung erfasste Flüssigkeitsmenge der Menge entspricht, die tatsächlich aus dem Speicher abgeflossen ist.
- - Supplying the component by means of the supply line in the memory: The liquid component is, preferably via a main shut-off valve open, admitted to the memory.
- - At least partially filling the memory with the component: The memory is filled with the component, wherein the above the liquid level collecting gas is discharged to the outside or pressed into a separate container. It is clear that for this purpose in the memory a separate drain must be present, which is preferably arranged in its upper region.
- - Applying to the remaining volume of the memory above the component with a pressurized gas: compressed gas is passed through an inlet into the memory. The gas is preferably an inert gas such as. Nitrogen. Among other things, it serves to dispense the liquid (see below).
- - Degassing and calming the component contained in the memory: Gas bubbles are removed from the liquid by rising upwards and possibly mixing with the pressure gas present there. Due to a certain residence time, the liquid comes to rest; This can be achieved by constructive measures such. B. a foam or network structure, which is inserted in the memory to be supported.
- - Determining the amount of the component contained in the memory: By means of a suitable measuring device, the amount of liquid contained in the memory is determined. This can be done directly (eg by means of level measurement with known geometry of the memory) or indirectly (eg by weighing).
- - Opening an exhaust valve and detecting the amount of under pressure from the memory via the outlet valve and the subsequent discharge line effluent component by means of the flow measuring device: The opening is preferably done programmatically, For example, for the initial filling of a basin, or as needed, for example, to replenish a certain amount in the context of the treatment of spent component.
- - Closing of the outlet valve if the amount drained corresponds to a preset target quantity: The target quantity is specified or continuously determined (see previous paragraph).
- - Determining the amount of remaining in the memory component, calculating the difference to the amount before the opening of the exhaust valve contained in the memory, and comparing this difference with the preset target amount: By means of a difference determination can be determined whether the amount of liquid detected by the flow meter corresponds to the amount that actually leaked from the store.
Bei einer Abweichung zwischen berechneter Differenz und Sollmenge wird erfindungsgemäß ein Fehlersignal erzeugt. Dieses kann eine Warnanzeige oder auch ein Steuersignal für eine nachgeschaltete Steuerung sein. Es kann ein Korrekturfaktor für die Durchflussmesseinrichtung bestimmt werden, so dass nunmehr wieder korrekte Mengen über das Auslassventil ausgegeben werden. Im einfachsten Fall kann ein Bediener die Waage oder die Durchflussmesseinrichtung kalibrieren, je nachdem, welche Einrichtung die Fehlerquelle darstellt. Insofern findet also eine Gegenseitige Kontrolle der beiden Messeinrichtungen statt.In the case of a deviation between the calculated difference and the set quantity, an error signal is generated according to the invention. This can be a warning or a control signal for a downstream control. It can be determined a correction factor for the flow measuring device, so that now correct amounts are output via the exhaust valve. In the simplest case, an operator may calibrate the scale or flow meter, depending on which device is the source of the error. In this respect, therefore, a mutual control of the two measuring devices takes place.
Bevorzugt wird der Druck im Speicher mittels einer geeigneten Einrichtung gemessen, und bei Überschreiten eines Maximaldrucks wird ein Überdruckventil geöffnet, bis der Druck unter den Maximaldruck gefallen ist. Auf diese Weise ist der Speicher davor geschützt, durch zu hohen Druck des Druckgases, oder durch ausgasende oder expandierende Flüssigkeit Schaden zu nehmen.Preferably, the pressure in the memory is measured by means of a suitable device, and when a maximum pressure is exceeded, a pressure relief valve is opened until the pressure has fallen below the maximum pressure. In this way, the memory is protected from being damaged by excessive pressure of the compressed gas, or by outgassing or expanding liquid.
Wie bereits im Rahmen der Beschreibung zur erfindungsgemäßen Dosiereinrichtung erwähnt, erfolgt das Bestimmen der Menge der im Speicher enthaltenen Komponente bevorzugt mittels Wägens des Speichers und Bildung der Differenz zwischen seinem aktuellen und seinem Leergewicht. Das Messergebnis des Wägevorgangs ist dabei weitgehend unabhängig von der Temperatur der Komponente, oder der Menge der in ihr enthaltenen Gasblasen. Besonders bevorzugt erfolgt das Entgasen mittels Aufsteigens der in der Komponente enthaltenen Gasblasen in ein innerhalb des Speichers und oberhalb des Flüssigkeitspegels der Komponente bereitgestelltes Auffangvolumen. Mit anderen Worten, oberhalb der Flüssigkeit wird ein Restvolumen freigehalten, in welches einerseits das Druckgas einströmt, und in welches andererseits die Gasblasen aufsteigen können.As already mentioned in the description of the metering device according to the invention, the determination of the amount of the component contained in the memory is preferably carried out by weighing the memory and forming the difference between its current and its empty weight. The measurement result of the weighing process is largely independent of the temperature of the component, or the amount of gas bubbles contained in it. Particularly preferably, the degassing takes place by means of ascending the gas bubbles contained in the component into a collecting volume provided within the store and above the liquid level of the component. In other words, above the liquid, a residual volume is kept free, in which on the one hand, the compressed gas flows, and in which on the other hand, the gas bubbles can rise.
Ferner ist bevorzugt, dass in Abhängigkeit der auszugebenden Sollmenge wie insbesondere 5 und 400 ml/s unterschiedliche Auslassventile vorhanden sind und angesteuert werden. Es ist klar, dass diese Ventile in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein können. Der Vorteil dieser Vorgehensweise liegt darin, dass so konstruktiv auf die Erfordernisse eines schnellen Ausbringens einer großen Menge bzw. des hochgenauen Ausbringens einer geringen Menge an Flüssigkeit Rücksicht genommen werden kann.It is further preferred that, depending on the desired amount to be dispensed, such as in particular 5 and 400 ml / s different outlet valves are present and are controlled. It is clear that these valves can be housed in a common housing. The advantage of this approach is that so constructive to the needs of a fast application of a large amount or the highly accurate application of a small amount of liquid can be considered.
Schließlich sieht das erfindungsgemäße Verfahren nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform vor, dass bei Unterschreiten einer Mindestmenge der im Speicher enthaltenen Komponente ein Öffnen eines Absperrventils erfolgt. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass der Speicher nicht trockenfällt. Besonders bevorzugt wird zur Bestimmung der Menge die bevorzugt vorhandene Wägeeinrichtung, oder ein Schwimmer oder dergleichen eingesetzt.Finally, according to a further preferred embodiment, the method according to the invention provides that, when a minimum quantity of the component contained in the reservoir is undershot, a shut-off valve is opened. In this way it can be ensured that the memory does not dry out. Particular preference is given to determining the amount of the preferably existing weighing device, or a float or the like used.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform für eine Behandlungsanlage mit einer der Anzahl der flüssigen Komponenten entsprechenden Anzahl von Dosiereinrichtungen (s. o.) fließt die aus einer individuellen Dosiereinrichtung abfließende (dosierte) Komponente in eine Abführleitung ab, welche in mehrere Behandlungsbecken mündet. Die Auswahl des zu befüllenden Behandlungsbeckens erfolgt dann durch Ansteuern eines Auswahlventils, das im dem gewünschten Becken zugeordneten Mündungsabschnitt der Abführleitung angeordnet ist. Es ist klar, dass je Becken und Dosiereinrichtung ein ansteuerbares Auswahlventil vorhanden sein muss, damit gezielt jede Komponente auch in jedes Becken dosierbar ist. Es ist auch klar, dass in Sonderfällen, in welchen bestimmte Becken einer Anlage zu keinem Zeitpunkt mit einer bestimmten Komponente versorgt werden müssen, dort auch keine Mündung der Abführleitung und auch kein Auswahlventil vorhanden sein muss.According to a particularly preferred embodiment for a treatment plant with a number of metering devices corresponding to the number of liquid components (see above), the (metered) component flowing out of an individual metering device flows into a discharge line which opens into a plurality of treatment tanks. The selection of the treatment tank to be filled is then carried out by driving a selector valve, which is arranged in the desired basin associated mouth portion of the discharge line. It is clear that each pelvis and metering device a controllable selection valve must be present so that each component is selectively dosed into each pelvis. It is also clear that in special cases, in which certain basins of a system must be supplied with a certain component at any time, there must be no mouth of the discharge line and no selector valve there.
Es ist ferner klar, dass dieses Verfahren auch für andere als die erfindungsgemäß, oben beschriebene Dosiereinrichtung anwendbar ist.It is further clear that this method is also applicable to other than the metering device according to the invention, described above.
Die erfindungsgemäße Dosiereinrichtung ermöglicht ein schnelles und sicheres Dosieren von geringen und großen Mengen einer flüssigen Komponente einer Behandlungsflüssigkeit.The metering device according to the invention enables a fast and reliable metering of small and large quantities of a liquid component of a treatment liquid.
Die Erfindung erlaubt es ferner, wartungsbedingte Stillstandzeiten einer Behandlungsstation, der die erfindungsgemäße Dosiereinheit zugeordnet ist, und/oder einer Behandlungsanlage, der die Dosiereinrichtung und/oder die Behandlungsstation zugeordnet sind, zu minimieren, indem sie eine einfache Erkennung von Messfehlern bei der Bestimmung der zu dosierenden Menge einer flüssigen Komponente ermöglicht, und dabei Anschlussfehler bei der Wartung verringert oder vermeidet.The invention also makes it possible to minimize maintenance-related downtimes of a treatment station, which is associated with the dosing unit according to the invention, and / or a treatment facility, which are associated with the metering device and / or the treatment station, by a simple detection of measurement errors in the determination of allows metered amount of a liquid component, and thereby reduces connection errors during maintenance or avoids.
Figurenbeschreibungfigure description
Gemäß der
Der Speicher
In der Flüssigkeit F' vorhandene Gasblasen (ohne Bezugszeichen) können aufsteigen (kleine Pfeile) und sammeln sich im oberen Bereich
Der Auslass
Der Speicher
Die Steuerung der Bauelemente der Dosiereinheit
Die
Jede Dosiereinrichtung
In der
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1, 1'1, 1 '
- Dosiereinrichtungmetering
- 22
- SpeicherStorage
- 2'2 '
- oberer Bereichupper area
- 2''2 ''
- unterer Bereichlower area
- 33
- Einlassinlet
- 44
- Auslassoutlet
- 55
- Zuführleitungfeed
- 66
- Absperrventilshut-off valve
- 77
- Wägeeinrichtungweighing
- 88th
- DurchflussmesseinrichtungFlow meter
- 99
- Auslassventiloutlet valve
- 9'9 '
- Auswahlventilselector valve
- 10, 10'10, 10 '
- Abführleitungdischarge
- 1111
- Zuflussinflow
- 1212
- DruckausgleichsstreckePressure equalization path
- 1313
- Auswerte- und SteuereinheitEvaluation and control unit
- 1414
- Behandlungsanlage, AnlageTreatment plant, plant
- 1515
- Behandlungsbeckentreatment tank
- 1616
- Tanktank
- 1717
- steuerbares Umschaltventilcontrollable changeover valve
- 1818
- KomponentenversorgungsleitungComponent supply line
- 1919
- MedienversorgungsleitungMedia supply line
- FF
- flüssige Komponenteliquid component
- F'F '
- im Speicher enthaltene/verbliebene Komponente, Speicherinhaltmemory component / remaining component, memory contents
- F''F ''
- dosierte Komponente, abgeflossene Mengemetered component, amount drained off
- GG
- Druckgas, GasCompressed gas, gas
- BB
- Behandlungsmediumtreatment medium
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R012 | Request for examination validly filed | ||
| R016 | Response to examination communication | ||
| R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
| R020 | Patent grant now final | ||
| R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20141017 |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |