DE19519723A1

DE19519723A1 - Device for setting and resetting displacement value of vol. alteration unit

Info

Publication number: DE19519723A1
Application number: DE19519723A
Authority: DE
Inventors: Walter Nicolai
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-20
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1996-03-21
Also published as: DE4420950A1; DE4425399A1

Abstract

The electrical, mechanical, hydraulic acting or manually working adjusting device, serves for the alteration of the respective displacement body, from an original displacement value to a specified final displacement value or vice versa, via a diaphragm (51) which is moved by the displacement of a piston (54) using a stepper motor (61). The adjusting device simultaneously elastically deforms a spring system (53) so that energy is stored. The spring system with relief returns to its original shape, and the stored energy is converted for altering the displacement value of the respective displacement body in the original value.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur präzisen Ein- oder Rückstellung der Verdrängungsgröße einer Volumenände rungseinrichtung an einem gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck absperrbaren Behälter oder Hohlkörper nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a device for precise Setting or resetting the displacement size of a volume change tion device to one towards the atmosphere or one other reference pressure lockable container or hollow body the preamble of claim 1.

Gegenstand des Hauptpatents und des ersten Zusatzpatents sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ein- oder Rückstellung der Verdrängungsgrößen einer Volumenänderungseinrichtung bei einem gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck absperrbaren Behälter für flüssige oder feste Stoffe, die zusam men mit einer das Leer- oder Restvolumen des Behälterinneren auffüllenden Luft-, Gas- oder Dampfmenge enthalten sind, der mit einer Vorrichtung zur Ermittlung des Behälterleer- oder -rest volumens mittels der Volumenänderungseinrichtung versehen ist, die das Restvolumen nach der Absperrung des Behälters gegenüber dem Atmosphärendruck oder einem sonstigen Bezugsdruck mittels eines innerhalb des Behälters oder innerhalb eines über eine Rohr- oder Schlauchverbindung mit dem Behälterinneren ständig oder zeitweise verbundenen druckfesten äußeren Gefäßes angeord neten, gegenüber dem Behälterinneren gas- und flüssigkeitsdich ten Verdrängungskörpers mit frei einstellbarer Verdrängungsgrö ße und -form durch elektrisch, mechanisch, pneumatisch, hydrau lisch oder manuell auf den Verdrängungskörper einwirkende Mittel verkleinert und/oder vergrößert, und die dadurch verursachte Druckänderung (Unter- oder Überdruck) im Restvolumen als Meßwert des Restvolumens mittels der an den Gasraum ständig oder nur zeitweise angeschlossenen Gasdruckmeßvorrichtung unter Berück sichtigung frei wählbarer Bezugsgrößen und einer gemessenen vari ablen Bezugsgröße nach dem Boyle-Mariotteschen Gesetz bestimmt und dann die Differenz zwischen Gesamtvolumen des Behälterinneren und dem festgestellten Restvolumen gebildet und diese Volumendif ferenz als Meßwert für das Restvolumen erfaßt und durch eine Analog- oder Digitalanzeige anzeigt, wobei nach dem Meßvorgang oder einem vorgegebenen Druckausgleich zwischen Behältergasraum und Atmosphären- bzw. Bezugsdruck die Absperrung des Behälters wieder aufgehoben wird, daß ferner die zur Veränderung des Ver drängungskörpers von einer Ausgangsverdrängungsgröße V₁ auf eine vorgegebene Endverdrängungsgröße V₂ oder umgekehrt die zur Verän derung des Verdrängungskörpers von einer Ausgangsverdrängungsgrö ße V₂ auf eine vorgegebene Verdrängungsgröße V₁ dienenden elek trisch, mechanisch, pneumatisch, hydraulisch oder manuell wirk samen Stellmittel gleichzeitig eine Federanordnung elastisch verformen und dabei Arbeit speichern, und daß die Federanordnung bei Entlastung in die ursprüngliche Form zurückkehrt und die ge speicherte Arbeit ganz oder teilweise eine inverse Veränderung der Verdrängungsgröße des Verdrängungskörpers bewirkt.The subject of the main patent and the first additional patent are a method and a device for setting or resetting the displacement quantities of a volume change device one against the atmosphere or some other reference pressure lockable container for liquid or solid substances, together with the empty or remaining volume of the container interior filling amount of air, gas or steam are included with a device for determining the empty or remaining container volume is provided by means of the volume change device, opposite the remaining volume after the container was shut off the atmospheric pressure or another reference pressure one inside the container or inside one over a Pipe or hose connection with the inside of the container constantly or temporarily connected pressure-resistant outer vessel neten, gas and liquid tight against the inside of the container th displacement body with freely adjustable displacement size Shape and shape through electrical, mechanical, pneumatic, hydraulic Means acting manually or manually on the displacement body reduced and / or enlarged, and the resulting Pressure change (negative or positive pressure) in the residual volume as a measured value of the remaining volume by means of the gas space constantly or only temporarily connected gas pressure measuring device under consideration viewing freely selectable reference values and a measured vari ablen reference value determined according to the Boyle-Mariotteschen law and then the difference between the total volume of the interior of the container and the determined residual volume and this volume difference reference as a measured value for the remaining volume and recorded by a Analog or digital display shows, after the measurement process or a predetermined pressure compensation between the container gas space and atmospheric or reference pressure the barrier of the container is canceled again that furthermore to change the Ver displacement body from an output displacement V₁ to a predetermined final displacement variable V₂ or vice versa that for change change of the sinker from an initial displacement size sse V₂ to a predetermined displacement size V₁ serving elek acting mechanically, pneumatically, hydraulically or manually seed actuating means at the same time a spring arrangement elastic deform while saving work, and that the spring assembly returns to its original shape when the load is released and the ge saved work in whole or in part an inverse change the displacement size of the displacement body.

In der DE-PS 35 40 768 ist ein flexibler Hohlkörper als Ver drängungskörper einer Volumenänderungseinrichtung beschrieben worden, der als Faltenbalg oder teleskopartiger Hohlkörper aus gebildet ist, dessen Verdrängungsgrößenänderung beispielsweise mittels bekannter mechanisch, pneumatisch oder elektrisch ange triebener Stellmittel, beispielsweise einer Schrittmotoranordnung angetrieben wird, die sowohl die Ein- als auch die Rückstellung der Verdrängungsgröße des Verdrängungskörpers bewirkt.In DE-PS 35 40 768 is a flexible hollow body as Ver displacement body of a volume change device described been made as a bellows or telescopic hollow body is formed, the displacement size change, for example by means of known mechanically, pneumatically or electrically driven actuator, for example a stepper motor arrangement is driven, both the on and the reset the displacement size of the displacement body.

Über sonstige Verfahren und Vorrichtungen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, deren Funktion durch die Anwendung "unter schiedlicher Stellmittel für die Verdrängungsgrößenänderung von Verdrängungskörpern innerhalb einer abgeschlossenen Meßperiode" gekennzeichnet ist, wurde nichts gefunden.About other methods and devices according to the generic term of claim 1, whose function by the application "under different actuators for the displacement size change of Displacement bodies within a completed measuring period " is marked, nothing was found.

Beim Gegenstand der Zusatzanmeldung handelt es sich um eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung, welche die Vorzüge des Gegenstands des Hauptpatents und des Gegenstands des ersten Zusatzpatents in sich vereinigt und dadurch besser zur Geltung bringt, daß z. B. auch Einflüsse von betriebsspan nungs-, beschleunigungs- und fliehkraftbedingten Stellwegfehlern, die bei analog angetriebenen Stellmitteln auftreten können und die Einstellgenauigkeit der jeweils einzustellenden Verdrängungs größe der Verdrängungskörper beeinflussen, vermieden werden.The subject of the additional application is a particularly advantageous embodiment of the invention, which the Advantages of the subject of the main patent and the subject of the first additional patent combined and therefore better brings to bear that z. B. also influences from company chip misalignment, acceleration and centrifugal force errors, that can occur with analog driven actuators and the setting accuracy of the displacement to be set in each case influence the size of the sinker, be avoided.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung zu schaffen, welche die Vorteile des Gegenstands der Hauptanmeldung und der Zusatzanmeldung noch mehr dadurch zur Geltung bringt, daß diese Vorrichtung nicht nur nach dem Prinzip des Über- als auch des Unterdruckverfahrens arbeiten kann und mindestens den gleichen Anforderungen hinsichtlich des Ansprechens, der Einstellbarkeit und der Funktionssicherheit wie bei den bekannten Vorrichtungen genügt, sondern darüber hinaus durch schnelle und äußerst präzise Positionierung der "primären" Stellmittel zur Ein- oder Rückstellung der Verdrängungsgröße der Verdrängungskörper, bei gleichzeitiger Spannung (elastischen Ver formung) von mechanischen Federanordnungen als "sekundäre, inver tierende" Rück- oder Einstellmittel der Verdrängungsgröße der Verdrängungskörper gemäß dem Steuerprogramm der Vorrichtung, eine hohe Einstellgenauigkeit der Verdrängungsgröße sicherstellt.The invention is based on the object of a device to create the type mentioned, which takes advantage of Subject of the main application and the additional application even more to the advantage that this device not only after work on the principle of positive and negative pressure processes can and at least the same requirements regarding the Responsiveness, adjustability and functional reliability like is sufficient in the known devices, but beyond through quick and extremely precise positioning of the "primary" Setting means for setting or resetting the displacement size of the Displacement body, with simultaneous tension (elastic Ver formation) of mechanical spring assemblies as "secondary, inv tende "return or adjustment means of the displacement size of the Displacer according to the control program of the device, one ensures high setting accuracy of the displacement size.

Ausgehend von einer Vorrichtung der eingangs genannten Gattung wird die vorgenannte Aufgabenstellung erfindungsgemäß mittels der in dem Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmale gelöst.Starting from a device of the type mentioned at the beginning is the aforementioned task according to the invention by means of Features characterized in claim 1 solved.

Möglichkeiten zur vorteilhaften weiteren Ausbildung der Erfin dung sind in den Ansprüchen X und Y angegeben.Opportunities for advantageous further training of the Erfin tion are given in claims X and Y.

Im folgenden ist die Erfindung anhand der Zeichnungen bei spielsweise näher erläutert.In the following the invention with reference to the drawings explained in more detail, for example.

Es zeigen schematisch und in stark vereinfachter senkrechter DarstellungThey show schematically and in a highly simplified vertical presentation

Fig. 1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer außerhalb des absperrbaren Behälters angeordneten, und über eine Luftleitung mit dem Gasraum des Behälters verbundenen Zylinder/Kolben/Membrananordnung als volumenveränderlicher Ver drängungskörper, nach Einstellung des Verdrängungskörpers und des damit gekoppelten Spannvorgangs einer Druckfederanordnung durch elastische Verformung zur Speicherung von Arbeit, mittels eines Schrittmotors in den Zustand der kleinsten Verdrängungsgröße. Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention with an outside of the lockable container, and connected via an air line to the gas space of the container cylinder / piston / membrane assembly as a variable displacement body, after adjustment of the displacement body and the associated clamping process of a compression spring arrangement by elastic deformation for storing work, by means of a stepper motor in the state of the smallest displacement size.

Fig. 2 die gleiche erfindungsgemäße Vorrichtung der Ausfüh rungsform nach Fig. 1 nach Rückstellung des Verdrängungskörpers in den Zustand seiner größten Verdrängungsgröße unter Nutzung der beim Einstellvorgang durch elastische Verformung der Druckfeder anordnung gespeicherten Arbeit und Umsetzung dieser Arbeit während des Entspannungsvorgangs in Federkraft der zum Druckfeder-Schub antrieb ausgebildeten Druckfederanordnung als Mittel zur Rück stellung der Zylinder/Kolben/Membrananordnung. Fig. 2 shows the same apparatus of the invention of the Implementing approximate shape of FIG. 1 after the provision of the displacement body in the state of its greatest displacement size using the during the setting by elastic deformation of the compression spring work and implementing the stored arrangement of this work during the expansion process in spring force of the a pneumatic spring Thrust drive trained compression spring assembly as a means for returning the cylinder / piston / membrane assembly.

Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer oberhalb des absperrbaren Behälters angeordneten und teilweise in den Gasraum des Behälters hineinragenden Membran/Schwing körperanordnung als volumenveränderlicher Verdrängungs körper nach Einstellung des Verdrängungskörpers mittels eines Schrittmotor-Stellantriebs in den Zustand seiner größten Verdrän gungsgröße und des damit gleichzeitig gekoppelten Spannvorgangs einer Spiralfederanordnung als Federmotor durch elastische Ver formung der Spiralfeder zur Speicherung von Arbeit. Fig. 3 shows an embodiment of the device according to the invention with an arranged above the lockable container and partially protruding into the gas space of the container membrane / vibrating body assembly as a variable-volume displacement body after adjusting the displacement body by means of a stepper motor actuator in the state of its largest displacement size and thus coupled clamping process of a coil spring assembly as a spring motor by elastic deformation of the coil spring for storing work.

Fig. 4 die gleiche erfindungsgemäße Vorrichtung der Ausfüh rungsform nach Fig. 3 nach Rückstellung des Verdrängungskörpers in den Zustand seiner kleinsten Verdrängungsgröße unter Nutzung der beim Einstellvorgang des Verdrängungskörpers durch elasti sche Verformung der Spiralfederanordnung gespeicherten Arbeit und Umsetzung dieser Arbeit während des Entspannungsvorgangs in Federkraft der zum Federmotor ausgebildeten Spiralfederanordnung als Mittel zur Rückstellung der Membran/Schwingkörperanordnung. Fig. 4 shows the same device according to the invention Ausfüh approximate shape according to FIG. 3 after resetting the displacer in the state of its smallest displacement size using the work saved during the adjustment process of the displacer by elastic deformation of the coil spring arrangement and implementation of this work during the relaxation process in spring force Spring motor designed spiral spring arrangement as a means for resetting the membrane / oscillating body arrangement.

Der Darstellung Fig. 1 liegt eine Ausführungsform der erfin dungsgemäßen Vorrichtung mit der außerhalb des Behälters 1 mit Flüssigkeit 2, Gasraum 3 und Füllstutzen 4 angeordneten und über eine Luftleitung 48 mit dem Gasraum des Behälters verbundenen Zylinder/Kolben/Membrananordnung 51 als volumenveränderbaren Ver drängungskörper nach dem Hauptpatent (Akz P 44 20 950.9) zugrund.The representation of Fig. 1 is an embodiment of OF INVENTION to the invention device with the arranged outside of the container 1 with liquid 2, the gas chamber 3, and filling nozzle 4 and via an air line 48 connected to the gas space of the container cylinder / piston / diaphragm assembly 51 as a variable volume Ver displacement body after the main patent (Akz P 44 20 950.9).

In dieser Darstellung befindet sich der Verdrängungskörper 51 nach Einstellung seiner Verdrängungsgröße durch den elektrischen Schrittmotor 61 über die elektrisch geschlossene Kupplung 64 zwi schen Schrittmotorachse und gemeinsamer Achse mit Zahnrad 63 zum Antrieb des Zahnstangen-Stellgliedes 58 mit Schubbegrenzer 59 im Zustand seiner kleinsten Verdrängungsgröße.In this illustration, the displacement body 51 is after setting its displacement size by the electric stepper motor 61 via the electrically closed clutch 64 between the stepper motor axis and common axis with gear 63 for driving the rack-and-pinion actuator 58 with thrust limiter 59 in the state of its smallest displacement size.

Gleichzeitig mit der vorgenannten Einstellung der Verdrängungs größe des Verdrängungskörpers 51 in den Zustand seiner kleinsten Verdrängungsgröße wurde die vorzugsweise leicht vorgespannte Druckfederanordnung 53 mittels des Schrittmotors 61 über das Zahnstangen-Stellglied 58 durch elastische Verformung der Druck federanordnung stark gespannt (aufgezogen) und mittels der Brems- und Arretiervorrichtung 65 im maximal zulässigen Spannungszustand blockiert und als "Arbeit" gespeichert sowie anschließend die geschlossene Kupplung 64 beispielsweise durch ein Steuersignal der Funktionseinheit 34 aufgetrennt.Simultaneously with the above-mentioned adjustment of the displacement size of the displacement body 51 in the state of its smallest displacement size which is preferably slightly pre-stressed compression spring arrangement 53 has the spring arrangement by means of the stepping motor 61 via the rack and pinion actuator 58 by elastic deformation of the pressure strongly stretched (drawn), and by means of the brake and locking device 65 blocked in the maximum permissible voltage state and stored as “work”, and then the closed clutch 64 is separated, for example by a control signal from the functional unit 34 .

Die in der Druckfederanordnung gespeicherte Arbeit muß erfin dungsgemäß derart hoch bemessen werden, daß nach Umsetzung dieser Arbeit in Federkraft zu einem frei wählbar späteren Zeitpunkt und nach Aufhebung der Blockierung der Druckfederanordnung durch die Brems- und Arretiervorrichtung durch ein Steuersignal der Funkti onseinheit 34 der volumenveränderliche Verdrängungskörper 51 aus schließlich mittels der Federkraft der Druckfederanordnung 53 in den Zustand seiner größten Verdrängungsgröße rückgestellt werden kann.The work stored in the compression spring assembly must be dimensioned according to the invention so high that after implementation of this work in spring force at a freely selectable later point in time and after the blocking of the compression spring assembly by the braking and locking device by a control signal of the function unit 34, the volume-displaceable displacement body 51 can finally be reset to the state of its largest displacement size by means of the spring force of the compression spring arrangement 53 .

Die Funktionseinheit 34 mag beispielsweise als Einrichtung zur Durchführung speicherprogrammierbarer Steuerungen, als mikropro zessororientiertes System oder als Mikrocomputer bzw. Mikrocon troller zur Durchführung der erfindungsgemäßen Ein- bzw. Rück stellvorgänge sowie der Volumenmeßvorgänge ausgebildet sein.The functional unit 34 may, for example, be designed as a device for carrying out programmable logic controllers, as a microprocessor-oriented system or as a microcomputer or microcontroller for carrying out the setting and resetting processes according to the invention and the volume measuring processes.

Der Verdrängungskörper 51 besteht aus der zwischen beiden Zy linderkammern 52, 55 dicht eingesetzten flexiblen, flüssigkeits- und gasdichten Membrane 51a, die beispielsweise als Langhub-Roll membrane ausgebildet sein mag und über eine Öffnung in ihrer Mitte fest eingedichtet mit der Frontplatte des in der Längsachse des Doppelzylinders 49, 50 beweglichen Kolbens 54 und der Kolben abdeckplatte 56 verbunden ist. Der Kolben kann durch Zug-, oder Schub-Bewegungen des Stellgliedes 58 mit Schub-Begrenzer 59 in den Zylinderkammern in Ein- und Rückstellrichtung bewegt werden.The displacement body 51 consists of the between two cylinder chambers 52 , 55 tightly inserted flexible, liquid and gas-tight membrane 51 a, which may be designed, for example, as a long-stroke roll membrane and sealed through an opening in its center with the front plate of the in Longitudinal axis of the double cylinder 49 , 50 movable piston 54 and the piston cover plate 56 is connected. The piston can be moved in the setting and return direction by pulling or pushing movements of the actuator 58 with pushing limiter 59 in the cylinder chambers.

Der Schrittmotor 61 und die zugehörige Steuerelektronik 69 wie beispielsweise Taktgenerator für die Schrittsteuerung, Motor- Drehrichtungsschalter und/oder kompatibler LSL-Logik-Pegel-Bau stein können als Baueinheit in der Stellvorrichtung 60 angeordnet sein. Die Schrittmotor-Steuerelektronik kann jedoch auch auch in der Funktionseinheit 34 angeordnet sein, wobei z. B. bei Ausbil dung der Funktionseinheit 34 als Mikrocomputer dessen Taktgeber die Schritte des Schrittmotors bestimmt.The stepper motor 61 and the associated control electronics 69 such as clock generator for step control, motor rotation direction switch and / or compatible LSL logic level block can be arranged as a unit in the actuator 60 . However, the stepper motor control electronics can also be arranged in the functional unit 34 . B. in training the function unit 34 as a microcomputer whose clock determines the steps of the stepper motor.

57 ist eine Belüftungsöffnung für die untere Zylinderkammer zur Vermeidung des Aufbaues unerwünschter Gasdrücke in der Zylinder kammer 55 bei Ein- bzw. Rückstellung des Verdrängungskörpers durch die in Federkraft umgesetzte gespeicherte Arbeit der Druck federanordnung 53. 57 is a ventilation opening for the lower cylinder chamber to avoid the build-up of undesirable gas pressures in the cylinder chamber 55 when the displacement body is set or reset by the stored work of the compression spring arrangement 53 which is converted into spring force.

Erfindungsgemäß mag in diesem Einstellungsbeispiel auch die An ordnung der von der Funktionseinheit 34 gesteuerten elektrischen Kupplung 64 in der Achse zwischen Schrittmotor 61 und Zahnrad 63 vorgesehen sein, die jeweils während des Schrittmotoreinstellbe triebs der Verdrängungsgröße des Verdrängungskörpers eingelegt wurde und die Kupplungsverbindung zwischen Schrittmotor und Zahn rad 63 herstellte. Nach Beendigung des Einstellbetriebs wird die Kupplungsverbindung zwischen Schrittmotor und Zahnrad aufgehoben.According to the invention in this setting example, the arrangement of the electrical clutch 64 controlled by the functional unit 34 in the axis between the stepper motor 61 and the gear 63 may be provided, which was inserted during the step motor adjustment of the displacement of the displacement body and the coupling connection between the stepper motor and the gear wheel 63 manufactured. After the setting operation has ended, the coupling connection between the stepper motor and the gearwheel is released.

Die Zylinderkammer 52 ist über die Luftleitung 48 mit dem Gas raum 3 des Behälters 1, in welchem die Flüssigkeit 2 über den mit einer dichten Verschlußkappe versehenen Füllstutzen 4 eingefüllt ist, verbunden. An die Luftleitung 48 sind der elektrische Druck messer 21 über die Luftleitung 22, das Magnetventil 19 mit An trieb 20 sowie den Anschlüssen 26 zur Luftleitung 48 und 27 zur Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck angeschlossen.The cylinder chamber 52 is connected via the air line 48 to the gas space 3 of the container 1 , in which the liquid 2 is filled via the filler neck 4 provided with a tight cap. To the air line 48 , the electrical pressure meter 21 are connected via the air line 22 , the solenoid valve 19 with drive 20 and the connections 26 to the air line 48 and 27 to the atmosphere or another reference pressure.

Die Meßwerte des an die Luftleitung 48 angeschlossenen elek trischen Druckmessers 21 werden über den Analog/Digitalwandler 33 und das Interface 41 der Funktionseinheit 34 zwecks weiterer Auf bereitung und Anzeige der Leer- beziehungsweise Füllvolumen-Meß werte dem Digitalmeßinstrument 42 oder einem Analogmeßinstrument zugeleitet. Ferner werden beispielsweise die Steuersignale zur Durchführung vorstehend beschriebener Einstell- und Rückstellmaß nahmen zur Änderung der Verdrängungsgröße der Zylinder/Kolben/Mem brananordnung als volumenveränderbarer Verdrängungskörper so wie des jeweiligen Einsatzes des Magnetventils 19 zur Absperrung oder Aufhebung der Absperrung des Behälters gegenüber der Atmo sphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck nach den Anweisungen des Anwenderprogramms durch die Funktionseinheit 34 über das Inter face 41 den jeweiligen Aktoren und Stellgliedern zugeleitet.The measured values of the electrical pressure gauge 21 connected to the air line 48 are fed via the analog / digital converter 33 and the interface 41 of the functional unit 34 to the digital measuring instrument 42 or an analog measuring instrument for further preparation and display of the empty or filling volume measuring values. Furthermore, for example, the control signals for carrying out the above-described setting and reset measures for changing the displacement size of the cylinder / piston / membrane arrangement as a volume-variable displacement body as well as the respective use of the solenoid valve 19 for shutting off or unblocking the container from the atmosphere or the other reference pressure according to the instructions of the user program by the functional unit 34 via the interface 41 to the respective actuators and actuators.

Fig. 2 zeigt die Vorrichtung der Ausführungsform gem. Fig. 1 nach Rückstellung des Verdrängungskörpers 51 in den Zustand seiner größten Verdrängungsgröße. Die Rückstellung erfolgte ausschließ lich durch Nutzung der während des Einstellvorgangs des Verdrän gungskörpers 51 auf die kleinste Verdrängungsgröße in der Druck federanordnung 53 gespeicherten Arbeit und Umsetzung dieser Ar beit in Federkraft - ohne Mitwirkung des Schrittmotors 61. Fig. 2 shows the device of the embodiment according to. Fig. 1 after resetting the displacement body 51 in the state of its largest displacement size. The provision was made exclusively by using the work stored during the adjustment process of the displacement body 51 to the smallest displacement in the compression spring arrangement 53 and implementing this work in spring force - without the involvement of the stepping motor 61 .

Das Stellglied 58 wurde durch ein Steuersignal der Funktions einheit 34 programmgemäß, bei gleichzeitiger Aufhebung der Blockie rung der Druckfederanordnung 53 durch Abschaltung der Brems- und Arretiervorrichtung 65 in der Entlastungsphase der Druckfe deranordnung durch Federkraft in die Zylinderkammern 52, 55 bis zum Anschlag des Schubbegrenzers 59 gezogen und bewirkte damit die Rückstellung des Verdrängungskörpers 51 in den Zustand seiner größten Verdrängungsgröße.The actuator 58 was programmed by a control signal of the functional unit 34 , with simultaneous removal of the blockage tion of the compression spring arrangement 53 by switching off the braking and locking device 65 in the relief phase of the pressure feed arrangement by spring force into the cylinder chambers 52 , 55 until the thrust limiter 59 stops pulled and thus caused the return of the displacer 51 in the state of its largest displacement size.

Die Zylinderkammer 52 ist über die Luftleitung 48 mit dem Gas raum 3 des Behälters 1, in welchem die Flüssigkeit 2 über den mit einer dichten Verschlußkappe versehenen Füllstutzen 4 eingefüllt ist, verbunden. An die Luftleitung 48 sind der elektrische Druck messer 21 über die Luftleitung 22, das Magnetventil 19 mit An trieb 20 sowie den Anschlüssen 26 zur Luftleitung 48 und 27 bei spielsweise zur Atmosphäre angeschlossen.The cylinder chamber 52 is connected via the air line 48 to the gas space 3 of the container 1 , in which the liquid 2 is filled via the filler neck 4 provided with a tight cap. At the air line 48 , the electrical pressure meter 21 via the air line 22 , the solenoid valve 19 with 20 drive and the connections 26 to the air line 48 and 27 are connected to the atmosphere, for example.

Die betriebsmäßige Entnahme der Flüssigkeit 2 kann beispiels weise über die Flüssigkeitsleitung 6 und das Absperrventil 5 mit tels einer hier nicht dargestellten Pumpe oder durch Schwerkraft ablauf über Rückschlagklappe erfolgen, ohne die Funktion der Vor richtung sowohl bei Einstell- oder Rückstellvorgängen zu beeinträchtigen.The operational removal of the liquid 2 can take place, for example, via the liquid line 6 and the shut-off valve 5 by means of a pump (not shown here) or by gravity via a non-return flap without impairing the function of the device both during setting or resetting processes.

Die Meßwerte des an die Luftleitung 48 angeschlossenen Druck messers 21 werden über den Analog/Digitalwandler 33 und das In terface 41 der Funktionseinheit 34 - wie in Fig. 1 angegeben - zugeführt und anschließend auf dem Meßinstrument 42 als Volumen- Meßwerte angezeigt.The measured values of the pressure meter 21 connected to the air line 48 are supplied via the analog / digital converter 33 and the interface 41 of the functional unit 34 - as indicated in FIG. 1 - and then displayed on the measuring instrument 42 as volume measured values.

Die Ausgabe der Steuersignale zur Durchführung der vorstehend beschriebenen Ein- und Rückstellmaßnahmen, des Magnetventilein satzes bezüglich der jeweiligen Absperrung oder Aufhebung der Absperrung des Behälters nach den Anweisungen des Anwenderpro gramms der Funktionseinheit 34 erfolgt beispielsweise über das Interface 41 und wird den jeweiligen periphären Vorrichtungsele menten z. B. Schrittmotor, Magnetventil, Brems- und Arretiervor richtung sowie elektrisch betätigbare Kupplung zugeleitet.The output of the control signals for performing the above-described adjustment and reset measures, the solenoid valve set with respect to the respective shut-off or lifting the shut-off of the container according to the instructions of the user program of the functional unit 34 takes place, for example, via the interface 41 and the respective peripheral device elements z . B. stepper motor, solenoid valve, brake and Arretiervor direction and electrically actuated clutch supplied.

In Fig. 3 und 4 sind die Grundelemente für die Funktion der er findungsgemäßen Vorrichtung bei einem gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck mittels des Absperrventils 19, z. B. eines Magnetventils mit Gasraumöffnung 26, Atmosphärenöff nung 27 und Stellantrieb 20 dicht absperrbaren Behälters 1, in den die Flüssigkeit 2 über den Füllstutzen mit Kappe 4 eingefüllt ist, nach dem Patent (Pa. 44 35 399.0) dargestellt. Nach jeder Befüllung wird der Füllstutzen mittels dieser Kappe dicht ver schlossen. Die vom Druckmesser 21 über die Luftleitung 22 gemes senen Druckwerte im Gasraum 3 des Behälters 1 werden beispiels weise im Analog/Digitalwandler 33 in digitale Informationen umge wandelt und über das Interface 41 der Funktionseinheit 34, die hier beispielsweise als Mikrocomputer ausgebildet ist, zugelei tet, der diese Informationen bearbeitet und dann dem Meßinstru ment 42 zwecks Anzeige der Daten des Behälterleer- oder restvolu mens zuführt. Aus Sicherheitsgründen sollte das Absperrventil 19 als "stromlos geöffnetes" Durchgangsmagnetventil ausgebildet sein, um bei Ausfall der Stromversorgung während eines Meßvor gangs bei abgesperrtem Magnetventil die Absperrung des Behälters gegenüber der Atmosphäre oder dem sonstigen Bezugsdruck sofort aufzuheben.In Fig. 3 and 4, the basic elements for the function of he inventive device are in a relation to the atmosphere or other reference pressure by means of the shut-off valve 19, z. B. a solenoid valve with gas chamber opening 26 , atmosphere opening 27 and actuator 20 tightly lockable container 1 , in which the liquid 2 is filled via the filler neck with cap 4 , shown by the patent (Pa. 44 35 399.0). After each filling, the filler neck is sealed tightly using this cap. The pressure values measured in the gas space 3 of the container 1 by the pressure meter 21 via the air line 22 are converted into digital information, for example in the analog / digital converter 33 , and are supplied via the interface 41 to the functional unit 34 , which is designed here, for example, as a microcomputer, who processes this information and then feeds the measuring instrument 42 for the purpose of displaying the data of the container empty or residual volume. For safety reasons, the shut-off valve 19 should be designed as a "normally open" passage solenoid valve, in order to immediately remove the shut-off of the container from the atmosphere or the other reference pressure in the event of a power failure during a measurement process with the solenoid valve shut off.

Zwischen Behältergasraum 3, dem sogenannten Restvolumen, und dem Atmosphärendruck ist eine als gas- und flüssigkeitsdichter, volumenveränderlicher Verdrängungskörper ausgebildete Membran/Schwing körperanordnung 28 für Ein- und Rückstellbetrieb (oder um gekehrt) angeordnet. Die Schwingkörperanordnung besteht bei spielsweise in dieser Darstellung aus der gas- und flüssigkeits festen, flexiblen Membran 31, den auf beiden Seiten der Membran aufgebrachten Membrantellern 30a und 30b, dem mit der Membran und den Membrantellern fest verbundenen Aktor 45, der hier beispiels weise eine motorisch bewegbare Schub- und Zug-Zahnstange zum Stellbetrieb der Membran/Schwingkörperanordnung sein mag, ferner aus einem elektrischen Schrittmotor 61 mit der Schrittmotor- Steuerelektronik 69, (z. B. einem Taktgenerator, einem Drehrich tungsschalter und/oder einer sonstigen handelsüblichen Schritt motor- Logik-Pegelsteuerung als Steuerelektronik) sowie einer Spiralfederanordnung 62 als Federmotor.Between the container gas space 3 , the so-called residual volume, and the atmospheric pressure, a membrane / oscillating body arrangement 28 designed as a gas- and liquid-tight, volume-variable displacement body is arranged for setting and resetting operation (or vice versa). The vibrating body arrangement consists, for example, in this illustration of the gas and liquid-tight, flexible membrane 31 , the membrane plates 30 a and 30 b applied on both sides of the membrane, the actuator 45 firmly connected to the membrane and the membrane plates, which example here may be a motor-driven push and pull rack for actuating the membrane / vibrating body assembly, further from an electric stepper motor 61 with the stepper motor control electronics 69 , (e.g. a clock generator, a direction switch and / or another commercially available stepper motor - Logic level control as control electronics) and a coil spring arrangement 62 as a spring motor.

Die Achsen von Schrittmotor und Spiralfederanordnung als Feder motor mögen in diesem Darstellungsbeispiel fest miteinander ver bunden sein. Der Antrieb des Aktors 45 erfolgt abwechselnd zu frei wählbar vorgegebenen Zeiten durch den Schrittmotor 61 und die Spiralfederanordnung 62 als Federmotor mittels des beispiels weise fest auf der gemeinsamen Achse von Schrittmotor und Feder motor angeordneten Zahnrades 63.The axes of the stepper motor and coil spring arrangement as a spring motor may be firmly connected to one another in this illustration example. The actuator 45 is driven alternately at freely selectable predetermined times by the stepping motor 61 and the spiral spring arrangement 62 as a spring motor by means of the gearwheel 63 arranged, for example, firmly on the common axis of the stepping motor and spring motor.

Behältergasraumseitig ist die Membran/Schwingkörperanordnung durch die beispielsweise perforierte Abdeckung 24 und atmosphä renseitig durch die Abdeckung 32 mit Atmosphärenöffnung 29b gegen Berührung geschützt. Der Antrieb des Aktors 45 erfolgt abwech selnd zu frei wählbar vorgegebenen Zeiten durch den Schrittmotor 61 oder den vorgespannten Federmotor 62 mit ebener Biegefeder (Spiralfeder) mittels des Zahnrades 63, das auf der beispielswei se gemeinsamen Antriebsachse beider Motoren 61, 62 fest angeord net ist. 29a ist die Atmosphärenöffnung des Aktor- und Motoren raums.Container gas chamber side, the diaphragm / voice body assembly is protected against contact by, for example, perforated cover 24 and atmosphere, a renseitig b by the cover 32 with atmosphere opening 29th The actuator 45 is alternately driven at freely selectable predetermined times by the stepping motor 61 or the prestressed spring motor 62 with a flat spiral spring (spiral spring) by means of the gear 63 , which is fixedly arranged on the common drive axis of both motors 61 , 62 , for example. 29a is the atmosphere opening of the actuator and motor space.

Im Darstellungsbeispiel Fig. 3 wurde im Zusammenhang mit einem Volumenmeßvorgang nach den Lehren des Hauptpatents und des er sten Zusatzpatents "Akz P 44 25 399", bei gegenüber dem Atmosphä rendruck durch programmgemäßes Schließen des Absperrmagnetventils 19 abgesperrtem Behälter 1 während der programmierbaren Antriebs tätigkeit des Schrittmotors 61 in vorbestimmbarer Drehrichtung über die gemeinsame Achse von Schrittmotor 61, Federmotor 62 und Zahnrad 63 der als Schub- und Zug/Zahnstange ausgebildete Aktor 45 in Richtung des Gasraums 3 des Behälters 1, bewegt und ver setzte damit den Verdrängungskörper 31 der Membran/Schwingkörper anordnung 28 in den Zustand seiner größten Verdrängungsgröße. Ak tor 45 diente als Stellglied zur Einstellung der an seinem unte ren Ende gas- und flüssigkeitsdicht befestigten Membrane 31, bei spielsweise einer sogenannten Langhub-Rollmembrane mit Flansch- Wulstabdichtung zwischen der oberen Abdeckung 32 und der unteren perforierten Abdeckung 24 sowie den beidseitig aufgebrachten Mem brantellern 30a und 30b. Damit wurde das Restvolumen des Behäl ters um die Größe des Verdrängungsvolumens des Verdrängungskör pers verringert und kann erfindungsgemäß durch die im Hauptpatent angegebenen Mittel bestimmt werden. 64 ist eine Elektrokupplung.In the representation example Fig. 3 was in connection with a volume measurement according to the teachings of the main patent and he most additional patent "Akz P 44 25 399", in relation to the atmospheric pressure by program closing the shut-off solenoid valve 19 blocked container 1 during the programmable drive activity of the stepper motor 61 in a predeterminable direction of rotation over the common axis of the stepping motor 61 , spring motor 62 and gear 63, the actuator 45 designed as a push and pull / rack in the direction of the gas space 3 of the container 1 , moved and thus set the displacement body 31 of the diaphragm / vibrating body arrangement 28 in the state of its largest displacement size. Ak tor 45 served as an actuator for adjusting the gas and liquid-tight membrane 31 attached at its lower end, for example a so-called long-stroke rolling membrane with flange-bead seal between the upper cover 32 and the lower perforated cover 24 and the membrane plates applied on both sides 30 a and 30 b. The residual volume of the container was thus reduced by the size of the displacement volume of the displacement body and can be determined according to the invention by the means specified in the main patent. 64 is an electric clutch.

Gleichzeitig mit der Rotation der gemeinsamen Motorenachse wurde der vorgespannte Federmotor 62 zusätzlich zu dessen Feder vorspannung durch weitere elastische Verformung stärker gespannt. Die Betriebstätigkeit des Schrittmotors und damit auch der Feder aufzugsvorgang des Federmotors endeten zu dem Zeitpunkt, an dem der Schrittmotor die vom Steuerprogramm der Funktionseinheit 34 vorgegebene Zahl von Stellschritten bei vorgegebenem Schrittwin kel in der vorgegebenen Umdrehungsrichtung absolviert hatte.Simultaneously with the rotation of the common motor axis, the pretensioned spring motor 62 was pretensioned in addition to its spring pretension by further elastic deformation. The operation of the stepper motor and thus also the spring winding process of the spring motor ended at the time at which the stepper motor had completed the number of adjusting steps specified by the control program of the functional unit 34 at a given step angle in the given direction of rotation.

Durch bekannte Feder-Sperrmaßnahmen aus der Federaufzugstechnik (z. B. Sperrklinken) - kann, falls erforderlich - während der Entspannungsphase des Federmotors verhindert werden, daß der Schrittmotor entgegen seiner betriebsmäßig vorgegebenen Antriebs drehrichtung über die gemeinsame Achse durch den Federmotor ange trieben wird. 65 ist eine Brems- und Arretiervorrichtung.Through known spring locking measures from spring winding technology (e.g. pawls) - can, if necessary - during the Relaxation phase of the spring motor can be prevented that the Stepper motor contrary to its operationally specified drive Direction of rotation on the common axis by the spring motor is driven. 65 is a braking and locking device.

Fig. 4 zeigt den Zustand der Vorrichtung nach Fig. 3 nach Rück stellung des Verdrängungskörpers 31 in den Zustand seiner klein sten Verdrängungsgröße unter Nutzung der beim Einstellvorgang des Verdrängungskörpers durch elastische Verformung der Spiralfeder anordnung gespeicherten Arbeit und Umsetzung dieser Arbeit wäh rend des Entspannungsvorgangs in Federkraft der zum Federmotor 62 ausgebildeten Spiralfederanordnung als Mittel zur Rückstellung der Membran/Schwingkörperanordnung 28 ohne Schrittmotor-Antrieb. Fig. 4 shows the state of the device of FIG. 3 after returning the displacer 31 in the state of its smallest displacement size using the work saved during the adjustment process of the displacer by elastic deformation of the coil spring arrangement and implementation of this work during the relaxation process in spring force the spiral spring arrangement designed for the spring motor 62 as a means for resetting the membrane / oscillating body arrangement 28 without a stepper motor drive.

Der zeitliche Ablauf der vorstehend beschriebenen Funktionen der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Einstellung der Membran/Schwing körperanordnung 28 als Verdrängungskörper in den Zustand ihres größten Verdrängungsvolumens kann frei wählbar fest oder veränderbar, beispielsweise im elektronischen Ablaufsteuerpro gramm der Funktionseinheit 34 vorgegeben werden.The timing of the above-described functions of the device according to the invention for adjusting the membrane / vibrating body arrangement 28 as a displacement body in the state of its largest displacement volume can be freely selected, fixed or changed, for example in the electronic sequence control program of the functional unit 34 .

Als Mittel zur Programmablaufsteuerung der Verdrängungsvergrö ßerungs- und -verkleinerungsvorgänge, des Meßprogramms zur Er mittlung des Behälterleer- oder -füllvolumens, der Korrektur der Druckmeßabweichungen durch Drift, Temperatur- und sonstige Stör einflüsse sowie zur Überwachung der ordnungsgemäßen Ausführung des im Arbeitsspeicher 37 eingegebenen Anwenderprogramms mag hier beispielsweise die Funktionseinheit 34 als Mikrocomputer ausgebildet sein. Der Arbeitsspeicher 37 enthält sowohl den Pro grammspeicher, in dem das Anwenderprogramm fest, und damit gegen Stromausfall gesichert untergebracht ist, als auch einen Daten speicher, in dem die Informationen, die sich ständig ändern, un tergebracht sind. Ferner mag die Steuerung aller Stellmaßnahmen des Schrittmotors, wie beispielsweise die Anzahl der Stellschrit te, die Größe der Schrittwinkel und die Drehrichtung des Schritt motors beim Ein- oder Rückstellen der Verdrängungsgröße des Ver drängungskörpers durch Positionssteuerung mit höchster Zuverlässig keit und Präzision durch das im Arbeitsspeicher 37 eingegebene Anwenderprogramm des Mikrocomputers erfolgen. Einstellbegrenzer sowie Grenzwertschalter für die vom Schrittmotor ausgeführten Stellbewegungen des Aktors können gegebenenfalls entfallen.As a means for program sequence control of the displacement enlargement and reduction processes, the measuring program for determining the container empty or filling volume, the correction of the pressure measurement deviations due to drift, temperature and other interference influences and for monitoring the correct execution of the user program entered in the working memory 37 may here, for example, the functional unit 34 can be designed as a microcomputer. The main memory 37 contains both the program memory in which the user program is fixed, and thus secured against power failure, as well as a data memory in which the information that is constantly changing is accommodated. Furthermore, the control of all actuating measures of the stepper motor, such as the number of actuating steps, the size of the step angle and the direction of rotation of the stepper motor when setting or resetting the displacement size of the displacement body by position control with maximum reliability and precision by the in memory 37 entered user program of the microcomputer. Setting limiters and limit switches for the actuating movements of the actuator performed by the stepper motor can be omitted if necessary.

Erfindungsgemäß kann die Anordnung einer vom Anwenderprogramm gesteuerten elektrischen Kupplung 64 in der gemeinsamen Achse zwischen Schrittmotor und gemeinsamer Achse oder im Verlauf die ser Achse vorgesehen werden, die während des Schrittmotorbetriebs zur Einstellung der Verdrängungsgröße des Verdrängungskörpers und zur gleichzeitigen elastischen Verformung (Spannung) der Spiral feder des Federmotors eingekuppelt ist und die nach Beendigung des Schrittmotorbetriebs wieder ausgekuppelt wird, bei gleichzei tiger Abbremsung und Arretierung der Achse des Federmotors mit tels einer beispielsweise gleichfalls vom Anwenderprogramm ge steuerten Brems- und Arretierungsvorrichtung 65. Durch die Arre tierung der Achse des Federmotors wird die elastische Verformung (Spannung) der Spiralfeder des Federmotors bis zum Zeitpunkt des programmgemäßen Beginns der Entspannungsphase aufrechterhalten und erst zu Beginn dieser Betriebsphase und Rückstellung der da mit verbundenen Verdrängungsgröße des Verdrängungskörpers durch die erfindungsgemäß gespeicherte Federkraft des Federmotors wie der aufgehoben. According to the invention, the arrangement of an electric clutch 64 controlled by the user program can be provided in the common axis between the stepper motor and the common axis or in the course of this axis, which during the stepper motor operation for adjusting the displacement size of the displacement body and for the simultaneous elastic deformation (tension) of the spiral spring of the spring motor is engaged and which is disengaged after the end of the stepper motor operation, with simultaneous braking and locking of the axis of the spring motor by means of a brake and locking device 65, for example, also controlled by the user program. By arresting the axis of the spring motor, the elastic deformation (tension) of the coil spring of the spring motor is maintained until the start of the relaxation phase according to the program and only at the beginning of this operating phase and resetting the displacement quantity of the displacement body associated therewith by the spring force of the spring motor stored according to the invention like that lifted.

Durch die erfindungsgemäße Anwendung der vorstehend beschriebe nen Kupplungs- und Arretierungsmittel kann der Schrittmotor nicht durch Stellbewegungen des Federmotors unzulässig bewegt werden.Through the application of the invention described above The stepper motor cannot use a coupling and locking device may be moved inadmissibly by adjusting the spring motor.

Der Einsatz des Magnetventils 19 zwischen Atmosphäre und Behäl tergasraum wird durch das Anwenderprogramm im Arbeitsspeicher 37 gesteuert und über das Interface 41 den jeweiligen Aktoren oder Stellgliedern zugeleitet. 36 ist der Taktgenerator des Mikro prozessors 35, der in an sich bekannter Art und Weise alle er forderlichen Rechenoperationen, beispielsweise die Umrechnung des hyperbolischen Verlaufes der im Behältergasraum bei Messung des Restvolumens gemessenen Druck/Spannungswerte durchführt und damit die Anzeige dieser Meßgrößen auf dem linearen Analog- oder Digital-Meßinstrument 42 ermöglicht. 38 ist die Ausgabestufe für die Steuervorgänge der erfindungsgemäßen Vorrichtung. 39 enthält die Zusatzlogik für zusätzliche periphere Aufgaben. Der Datenbus 40 verbindet den Mikrocomputer mit dem Interface 41.The use of the solenoid valve 19 between the atmosphere and the container gas chamber is controlled by the user program in the working memory 37 and fed to the respective actuators or actuators via the interface 41 . 36 is the clock generator of the microprocessor 35 , which carries out all the necessary arithmetic operations in a manner known per se, for example the conversion of the hyperbolic profile of the pressure / voltage values measured in the container gas space when measuring the residual volume, and thus the display of these measured variables on the linear analog - Or digital measuring instrument 42 allows. 38 is the output stage for the control processes of the device according to the invention. 39 contains the additional logic for additional peripheral tasks. The data bus 40 connects the microcomputer to the interface 41 .

Fig. 4 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung der Ausführungs form gemäß der Fig. 3 nach Rückstellung der als gas- und flüssig keitsdichter, volumenveränderlicher Verdrängungskörper ausgebil deten Membran/Schwingkörperanordnung durch die freigegebene An triebskraft des Federmotors 62 im Zustand ihres kleinsten Ver drängungsvolumens. Fig. 4 shows the device of the embodiment of the invention according to FIG. 3 after resetting the trained as a gas and liquid tightness, volume-variable displacement body diaphragm / vibrating body assembly by the released drive force to the spring motor 62 in the state of its smallest displacement volume.

Bei Rückstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach dem Anwenderprogramm der Funktionseinheit 34 trieb der aufgezogene Federmotor die gemeinsame Achse beider Motoren und das Zahnrad in Spiralfederentspannungsrichtung an und bewegte den Aktor 45 in Richtung Behälterscheitel nach oben. Durch diese Bewegung stellte der Aktor 45 die Membran/Schwingkörperanordnung als Verdrän gungskörper in den Zustand ihres kleinsten Verdrängungsvolumens zurück. Anstelle der Verwendung einer elektrischen Kupplung zur Abtrennung des Schrittmotors 61 von der gemeinsamen Achse zu dem Federmotor 62 kann gegebenenfalls durch bekannte Sperrklinken- Anordnungen aus der Federmotor-Aufzugtechnik - falls erforder lich - während des Entspannungsbetriebs des Federmotors verhin dert werden, daß der Schrittmotor entgegen seiner betriebsmäßig vorgegebenen Drehrichtung angetrieben wird.When the device according to the invention was reset according to the user program of the functional unit 34 , the mounted spring motor drove the common axis of both motors and the gearwheel in the direction of the coil spring relaxation and moved the actuator 45 in the direction of the top of the container. Through this movement, the actuator 45 reset the diaphragm / vibrating body arrangement as a displacement body into the state of its smallest displacement volume. Instead of using an electrical coupling for separating the stepper motor 61 from the common axis to the spring motor 62 can be prevented by known pawl arrangements from the spring motor elevator technology - if necessary Lich - during the relaxation operation of the spring motor that the stepper motor is counter to it operationally predetermined direction of rotation is driven.

Anstatt die jeweilige Federanordnung durch den Schrittmotor bei der Einstellung des Verdrängungskörpers in den Zustand seines größten Verdrängungsvolumens elastisch zu verformen (spannen) und die Rückstellung des Verdrängungskörpers in den Zustand sei ner kleinsten Verdrängungsvolumens ausschließlich durch die bei der Entspannung der Federanordnung freigesetzten gespeicherten Federkräfte zu bewirken, kann erfindungsgemäß die Federanordnung auch durch den vorgenannten Schrittmotor bei der Einstellung des Verdrängungskörpers in den Zustand seines kleinsten Verdrän gungsvolumens elastisch verformt (gespannt) werden, während die Rückstellung des Verdrängungskörpers in den Zustand seines größten Verdrängungsvolumens ausschließlich durch die bei der Entspannung der Federanordnung freigesetzten gespeicherten Feder kräfte bewirkt wird. Das Ruheverdrängungsvolumen des Verdrän gungskörpers kann sowohl das kleinste Verdrängungsvolumen als auch das größte Verdrängungsvolumen sein, und das Arbeitsverdrän gungsvolumen kann sowohl das kleinste Verdrängungsvolumen des Verdrängungskörpers als auch das größte Verdrängungsvolumen des Verdrängungskörpers sein. Ist bei gegenüber der Atmosphäre oder einem sonstigen Bezugsdruck abgesperrten Behälter das Ruhever drängungsvolumen des Verdrängungskörpers das kleinste Verdrän gungsvolumen des Verdrängungskörpers und das Arbeitsverdrängungs volumen das größte Verdrängungsvolumen des Verdrängungskörpers, dann arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung nach dem Über druckverfahren. Ist jedoch das Ruheverdrängungsvolumen des Ver drängungskörpers bei gegenüber der Atmosphäre oder einem sonsti gen Bezugsdruck das größte Verdrängungsvolumen des Verdrängungs körpers und das Arbeitsverdrängungsvolumen das kleinste Verdrän gungsvolumen des Verdrängungskörpers, dann arbeitet die erfin dungsgemäße Vorrichtung nach dem Unterdruckverfahren.Instead of the respective spring arrangement with the stepper motor the setting of the displacer in the state of its elastically deform (stretch) the greatest displacement volume and the reset of the displacer is in the state ner smallest displacement volume exclusively by the the relaxation of the spring assembly released stored According to the invention, the spring arrangement can effect spring forces also by the aforementioned stepper motor when setting the Displacer in the state of its smallest displacement volume are elastically deformed (tensioned) while the Resetting the sinker to the state of its largest displacement volume exclusively by the at Relaxation of the spring arrangement released stored spring forces is brought about. The resting displacement volume of the displacement body can both the smallest displacement as also be the largest displacement, and the crowding out volume can be both the smallest displacement volume of the Displacement body as well as the largest displacement volume of the Displacer. Is in relation to the atmosphere or another reference pressure sealed container the quiescent displacement volume of the sinker the smallest displacement volume of displacement and the displacement volume is the largest displacement volume of the sinker, then the device according to the invention works after the over printing process. However, the resting displacement volume of the ver body in relation to the atmosphere or any other the largest displacement volume of the displacement body and the displacement volume the smallest displacement volume of the sinker, then the inventor works device according to the vacuum process.

Um sicherzustellen, daß bei Ein- oder Rückstellung der als Ak toren wirksamen Stellglieder 45, 48 mittels Federkraft der jewei ligen Federanordnung der Stellweg dieser Stellglieder das gleiche Ausmaß hat, wie der Stellweg dieser Stellglieder bei ihrer Ein- oder Rückstellung mittels des Schrittmotors 61, kann programmge mäß vorgesehen werden, daß durch ein Signal der Funktionseinheit 34 oder durch manuelle Schalttätigkeit die Drehrichtung des Schrittmotors mittels des Drehrichtungsschalters seiner Ansteuer elektronik 69 umgeschaltet wird, bei gleichzeitigem Einschalten der Kupplung 46 in der Achse zwischen Schrittmotor 61 und Zahnrad 63.To ensure that when adjusting or resetting the actuators acting as actuators 45 , 48 by means of spring force of the respective spring arrangement, the actuating path of these actuators has the same extent as the actuating path of these actuators when they are switched on or reset by means of the stepping motor 61 According to the program, it is provided that the direction of rotation of the stepper motor is switched by means of the direction of rotation switch of its control electronics 69 by a signal from the functional unit 34 or by manual switching activity, while simultaneously switching on the clutch 46 in the axis between the stepper motor 61 and gear 63 .

Mit Beginn der Stellantriebstätigkeit der Federanordnung 53, 62 in ihrer Entspannungsphase wird nach Ausschaltung der Brems- und Arretiervorrichtung 65 der Schrittmotor in gleicher Stell richtung wirksam tätig wie die vorgenannte Federanordnung, wobei der Schrittmotor während seiner Betriebszeit präzise nur die gleiche Anzahl der Stellschritte bei gleichem Schrittwinkel vollzieht, die er bei der elastischen Verformung (Spannung) dieser Federanordnung vollzogen hat, jedoch diesmal in umgekehr ter Drehrichtung.With the start of the actuator activity of the spring arrangement 53 , 62 in its relaxation phase, after switching off the braking and locking device 65, the stepper motor is effective in the same actuating direction as the aforementioned spring arrangement, the stepper motor operating precisely only the same number of actuating steps at the same step angle takes place, which he has carried out in the elastic deformation (tension) of this spring arrangement, but this time in the opposite direction of rotation.

Um den Ein- oder Rückstellbetrieb der als Aktoren wirksamen Stellglieder 45, 58 bei Ein- oder Rückstellung der Verdrängungs größe des Verdrängungskörpers durch Federkraft auch bei Ausfall der jeweiligen Federanordnung - beispielsweise infolge eines Federbruchs - aufrecht zu erhalten, können erfindungsgemäß Mittel vorgesehen werden, welche die elastische Verformung oder Entspan nung der Federanordnung ständig auf unzulässige Abweichungen des betriebsgemäß frei wählbar vorgegebenen einstellbaren Federspan nungsänderungsbereichs oder Ausfalls des Federwirkbereichs über wachen. Diese Überwachung kann beispielsweise bei Druck- oder Zugfederanordnungen durch Drucksensoren oder -schalter zur Er mittlung der Druck- oder Zugspannung der Federanordnung oder bei Spiralfederanordnungen zusätzlich auch durch Drehwinkelsensoren oder -schalter im Verlauf ihres Federkraftwirkbereichs erfolgen, die bei Störung oder Ausfall der normalbetriebsmäßigen Stellbewe gungen der Federanordnung ein Schalt- und/oder sonstiges Signal auslösen, das in der Steuerelektronik 69 des Schrittmotors 61 den Schalter zur Umschaltung der Drehrichtung des Schrittmotors be tätigte eine gegebenenfalls zwischen Schrittmotorachse und Achse des Zahnrades 63 angeordnete, aufgetrennte Kupplung 64 schließt und der Schrittmotor jeweils in der an und für sich betriebsmäßig für den Federantrieb vorgesehenen Betriebsfolge und Drehrichtung des Zahnrades 63 sowie Ausschaltung der Brems- und Arretiervor richtung 65 die schrittweise Einstellung der Stellglieder 45, 58 mit vorgegebener Schrittzahl und vorgegebenem Schrittwinkel voll zieht. Da die Steuerelektronik für die Überwachung der vorgenann ten Vorgänge und Steuerung der Schalttätigkeiten erfindungsgemäß auch in der Funktionseinheit 34 angeordnet sein kann, können alle erforderlichen Steuer- und Schaltmaßnahmen sowie gegebenenfalls die Auslösung von Warnsignalen durch das Anwenderprogramm dieser Funktionseinheit erfolgen.In order to maintain the setting or resetting operation of the actuators 45 , 58 acting as actuators when setting or resetting the displacement size of the displacement body by spring force even if the respective spring arrangement fails - for example as a result of a spring break - means can be provided according to the invention which Elastic deformation or relaxation of the spring arrangement constantly monitor for impermissible deviations of the adjustable spring tension range or the failure of the spring effective range, which is freely selectable according to the operating mode. This monitoring can take place, for example, in the case of pressure or tension spring arrangements by pressure sensors or switches for determining the pressure or tension of the spring arrangement or, in the case of spiral spring arrangements, also by angle-of-rotation sensors or switches in the course of their spring force effective range, which conditions in the event of a fault or failure of the normal operating actuating movements Spring arrangement trigger a switching and / or other signal, which in the control electronics 69 of the stepper motor 61 actuates the switch for switching the direction of rotation of the stepper motor, which may be arranged between the stepper motor axis and the axis of the gear 63 , disconnected clutch 64 and closes the stepper motor in each case in and of itself operationally provided for the spring drive operating sequence and direction of rotation of the gear 63 and switching off the brake and Arretiervor direction 65 the gradual adjustment of the actuators 45 , 58 with a predetermined number of steps un d fully pulls the specified step angle. Since the control electronics for monitoring the vorgenann th processes and control of the switching activities can also be arranged according to the invention in the functional unit 34 , all the necessary control and switching measures and, if appropriate, the triggering of warning signals can be carried out by the user program of this functional unit.

In einer weiteren Ausbildungsform der Erfindung kann beispiels weise der Schrittmotor zur Ein- und/oder Rückstellung der Ver drängungsgröße des Verdrängungskörpers der Volumenänderungsein richtung mit Stellfederanordnung als Linearschrittmotor, Linear servomotor oder kollektorloser Linearmotor mit Taktgeneratoran steuerung, dessen lineare Beschleunigung der Stellweg- und -rich tungseinstellung sowie dessen Positionseinstellung erfindungs gemäß von der Funktionseinheit oder der Schrittmotor-Steuerelek tronik als diskret aufgebaute oder integrierte Schaltung gesteu ert wird, ausgebildet sein.In a further embodiment of the invention, for example the stepper motor for setting and / or resetting the ver size of the displacement body of the volume change direction with spring arrangement as linear stepper motor, linear servo motor or brushless linear motor with clock generator control, the linear acceleration of the travel and direction tion setting and its position setting fiction according to the functional unit or the stepper motor control elec control as a discrete or integrated circuit will be trained.

Die Erfindung ist im Rahmen einer bevorzugten Form beschrieben worden, doch versteht es sich, daß in der Praxis der Sachkundigen unterschiedliche Ausführungsmöglichkeiten angebracht werden kön nen, ohne den Rahmen der Erfindung und der ihr zustehenden Schutzrechte zu verlassen.The invention is described in a preferred form been, but it is understood that in practice the expert different execution options can be attached nen, without the scope of the invention and its due Leave property rights.

Claims

1. Device for setting and resetting the displacement quantity of a volume change device on a container or hollow body for liquid or solid substances that can be shut off with respect to the atmospheric or other reference pressure, which together with an air filling the empty or the remaining volume of the container or hollow body interior -, Gas or steam amount are included, which is provided with a device for determining the container empty or residual volume by means of the volume change device, the residual volume after the container has been sealed off from atmospheric pressure or another reference pressure by means of one within the container or within one arranged via a pipe or hose connection with the container or hollow body inner permanently or temporarily connected pressure and vakuumfe most outer vessel, gas and liquid-tight displacer relative to the container interior with freely selectable Displaceable displacement size and shape is reduced and / or enlarged by means that act electrically and mechanically on the displacement body, and the pressure change (vacuum or overpressure) caused thereby in the residual volume as a measured value of the residual volume by means of the cavity in the container gas space or other cavity or only temporarily connected gas pressure measuring device taking into account freely selectable reference quantities and a measured variable reference quantity determined according to the Boyle-Mariottes law, and then the difference between the total volume of the interior of the container or cavity and the determined residual volume is formed and this volume difference as a measured value for the Residual volume detected and by an analog or Digi tal indicator device indicates that after the measuring process or after a predetermined pressure equalization between the container gas space and atmospheric or other reference pressure, the shut-off of the container age again is lifted, the provided for changing the displacement size of the respective displacement body from an output displacement size V₁ to a final displacement size V₂ or vice versa, the change size of the displacement body from an output displacement size V₂ to a predetermined final displacement size V₁ provided electrically, mechanically, pneumatically, hydraulically or manually Adjustment means at the same time via a fixed or controllably separable coupling connection, elastically deform a spring arrangement and thereby save work, and that, using the stored work and implementation of this work in spring force, the spring arrangement returns to its original shape when the load is released and the change in the displacement size of the displacement body in the respective output displacement size causes according to patent (Akz. P 44 20 950.9) and (Akz. P 44 25 399.0, addition to P 44 20 950.9), characterized in that to change the respective displacement body from an initial displacement size V₁ to a predetermined final displacement size V₂ or vice versa, which change the ver displacement body from an initial displacement variable Vz to a predetermined final displacement variable V₁ serving electrical, mechanical, pneumatic, hydraulic or manual actuating means, which at the same time form a spring arrangement elastically and save work and the spring arrangement returns to the original shape when the load is released, and the stored Work to change the displacement size of the respective displacement body is converted into the output size, is designed as a stepping motor or similarly effective pulse drive for driving the actuating means.

2. Device according to claim 1, characterized in that when the actuators ( 45, 48 ) acting as actuators are set or reset by means of spring force, the direction of rotation of the stepping motor ( 61 ) is switched by means of the direction of rotation switch of its control electronics and by closing the clutch ( 64 ). in the axis between the stepper motor ( 61 ) and gear ( 63 ) simultaneously with the start of the actuator activity of the spring arrangement ( 53, 62 ) in their relaxation phase by solving the braking and locking device ( 65 ) the stepper motor ( 61 ) operates in the same direction as that of the aforementioned spring arrangement, the stepper motor performing precisely the same number of steps at the same step angle during this operating time that it has undertaken in the elastic deformation (tension) of this spring arrangement.

3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that to maintain the Einstell or Rückstellbe operation of the actuators acting as actuators ( 45, 58 ) when setting or resetting the displacement size of the displacement body ( 31, 51 ) by spring force also in the event of failure of the respective spring arrangement - for example as a result of a spring break - means are provided which continuously monitor the elastic deformation or relaxation of the spring arrangement for impermissible deviations in the operationally freely selectable, adjustable spring tension change range or failure of the spring effective range, this monitoring, for example, under pressure - Or tension function of the spring arrangement by pressure sensors or switches to determine the pressure or tension of the spring arrangement during its elastic deformation or Ent tension or in the case of spiral spring arrangements also by rotation angle sensors or switches Is customary design in the course of their tension by elastic deformation or relaxation, and that a switching and / or other control signal is triggered in the event of a malfunction or failure of the normal operating adjusting movements of the spring arrangement, which is triggered in the control electronics ( 69 ) of the stepper motor ( 61 ) the switch for switching the direction of rotation of the stepper motor is actuated and any clutch ( 64 ) arranged between the stepper motor axis and the axis of the gear ( 63 ) closes and that the stepper motor in the program and operationally intended for the spring drive operating sequence and direction of rotation of the gear - with simultaneous switching off of the braking and locking device ( 65 ) - the gradual adjustment of the actuators ( 45, 58 ) is carried out with a predetermined number of steps and in a predetermined step angle.

4. Device according to claims 1, 2 and 3, characterized records that the stepper motor for on and / or reset the displacement size of the displacement body of the volume edges tion device with spring arrangement as a linear step motor, Linear servo motor, linear collector motor or as a collectorless one Linear motor with clock generator control is formed, the linear travel and direction setting and its position tion setting according to the functional unit of the Device or a separate stepper motor control electronics driven as a discrete or integrated circuit is heard.