DE60209717T2

DE60209717T2 - Verbindungsvorrichtung zur regelung einer flüssigkeitsabgabe

Info

Publication number: DE60209717T2
Application number: DE60209717T
Authority: DE
Inventors: Stewart Richard St. Paul GARBER; Peter Charles Stillwater DECLER; W. David Jordon MEYER
Original assignee: Colder Products Co
Current assignee: Colder Products Co
Priority date: 2001-05-21
Filing date: 2002-05-21
Publication date: 2006-09-21
Anticipated expiration: 2022-05-22
Also published as: US20020170731A1; DE60228634D1; CN1289386C; ATE319651T1; EP1632456A3; JP4198472B2; US7647954B2; EP1389173A1; US6897374B2; US20040169368A1; DE60209717D1; IL158833A0; CN1511111A; MXPA03010697A; WO2002094707A1; HK1063456A1; US6649829B2; ATE406338T1; CA2447666A1; JP2004537685A

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbindervorrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein HF-Steuersystem, das mit einer Verbindervorrichtung ausgebildet ist, die ein Set von Fluidkopplungseinrichtungen mit HF-Erkennungsschaltkreisen hat, um die Fluidabgabe und Fluidübertragung zu überwachen und/oder zu steuern.
Hintergrund der Erfindung
Typischerweise haben herkömmliche Fluidverbinder für die Abgabe oder Übertragung von Fluid eine Fluidkopplervorrichtung, die ein mit einer Fluidquelle verbundenes erstes Ende und ein zweites Ende hat, das mit einem Fluidsystem verbunden ist, das eine Fluidleitung aufweist. Die Kopplervorrichtung weist gewöhnlich eine Steckkopplungseinrichtung und eine entsprechende Aufnahmekopplungseinrichtung zur Aufnahme der Steckkopplungseinrichtung auf. Die Steck- oder die Aufnahmekopplungseinrichtung weist ferner eine mechanische Arretierung zum Arretieren/Lösen der Steckkopplungseinrichtung und der Aufnahmekopplungseinrichtung in einem gekoppelten/nicht gekoppelten Zustand auf. Um die Kopplervorrichtung in den Verbindungszustand zu bringen, wird die Steckkopplungseinrichtung in ein Ende der Aufnahmekopplungseinrichtung eingesetzt, wobei sich zwischen ihnen ein Dichtungselement erstreckt, um eine fluiddichte Abdichtung zu erzeugen. Somit definieren die Steckkopplungseinrichtung und die Aufnahmekopplungseinrichtung einen Kanal für den Fluiddurchfluss, wenn die Kopplervorrichtung im Verbindungszustand ist.
Diese Fluidverbinder können jedoch eine dazu passende Kopplungseinrichtung nicht von einer anderen unterscheiden. Beispielsweise kann die herkömmliche Aufnahmekopplungseinrichtung nicht zwischen passenden Steckkopplungseinrichtungen unterscheiden, die hinsichtlich des Herstellungsdatums und/oder -ursprungs, der Fluidkompatibilität, des Eigentümers unverkennbar sind, die firmenspezifisch sind oder irgendeine andere Charakteristik haben, die für die Steuerung des Fluiddurchflusses durch Verbinder maßgeblich ist. Außerdem bieten solche Fluidverbinder keine zuverlässige Ausbildung und Konfiguration zur Kommunikation zwischen den Kopplungshälften durch Erkennen einer positiven Verbindung zwischen ihnen innerhalb eines gewünschten Bereichs und zur anschließenden Kommunikation für die Steuerung des Fluiddurchflusses. Ferner bieten vorhandene Einrichtungen keine Möglichkeit, eine Fehlverbindung zwischen nicht zusammenpassenden Kopplungseinrichtungs-Hälften und damit eine Produktkontaminierung zu verhindern.
Es besteht also Bedarf für eine verbesserte Verbindervorrichtung für die Fluidabgabe, die unterschiedliche Kopplungseinrichtungen erkennen oder unterscheiden kann, und zum Ermöglichen einer Steuerverbindung zwischen Kopplungshälften und einer Steuerung der Fluidabgabe und -übertragung. Außerdem besteht Bedarf für ein zuverlässiges Fluidsteuersystem, das vereinfacht und preiswert ist.
Eine Verbindervorrichtung mit den Eigenschaften, die im Oberbegriff von Patentanspruch 1 angegeben sind, ist aus dem Dokument US-A-5 604 681 bekannt.
Zusammenfassung der Erfindung
Zur Beseitigung der Einschränkungen des oben beschriebenen Stands der Technik und zur Überwindung anderer Begrenzungen, die beim Studium und Verständnis der vorliegenden Beschreibung erkennbar werden, richtet sich die Erfindung auf eine Verbindervorrichtung zur Steuerung der Fluidabgabe und/oder der Fluidübertragung gemäß dem Patentanspruch 1.
Die Verbindervorrichtung weist eine Fluidübertragungsleitung auf, in der geeignete Kopplungseinrichtungs-Hälften lösbar miteinander verbunden sind; die erste von den Kopplungseinrichtungs-Hälften hat einen ersten Sender, und die zweite Kopplungseinrichtungs-Hälfte ist mit einem zweiten Sender ausgestattet. Der erste und der zweite Sender kommunizieren drahtlos miteinander. Der erste und der zweite Sender sind so aufgebaut und angeordnet, dass sie miteinander kommunizieren, wenn die erste und die zweite Kopplungseinrichtung mindestens teilweise in einer vorgekoppelten Position sind. Der erste und der zweite Sender sind an der ersten Kopplungseinrichtung bzw. der zweiten Kopplungseinrichtung angebracht.
Die Verbindervorrichtung und weitere Ausführungsbeispiele sind in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Zusätzlich zu anderen Vorteilen weist die Verbindervorrichtung HF-Einrichtungen an den Kopplungseinrichtungs-Hälften auf, die in enger Nähe zueinander sein können. Diese Konfiguration kann es ermöglichen, dass für die Übertragung von Signalen weniger Energie notwendig ist, und kann außerdem mögliche externe Störungen während der Signalübertragung minimieren. Noch ein weiterer Vorteil eines HF-Nahbereichsystems und speziell einer Nahbereich-Leseschaltung besteht darin, dass Schaltkreise entfallen können, die normalerweise notwendig sind, um die gleichzeitige Antwort einer Vielzahl von HF-Signalen, die von einzelnen Tags ausgehen, zu detektieren und zu managen. Ferner ermöglicht die Verbindervorrichtung die zuverlässige Kommunikation zwischen den Kopplungseinrichtungen, da die Kopplungseinrichtungen so aufgebaut und konfiguriert sind, dass eine HF-Kommunikation stattfindet, wenn sich die Kopplungseinrichtungen in einer vorgekoppelten Position befinden. Eine Sperreinrichtung bildet eine solche Struktur, dass eine Fehlverbindung zwischen einer Lese-Kopplungseinrichtung und eine falschen HF-Kopplungseinrichtung und dadurch eine Kontaminierung zwischen fehlangepassten Leitungen verhindert wird. Außerdem können Materialien verwendet werden, die sowohl kostengünstig als auch vereinfacht sind. Somit sieht die vorliegende Erfindung Verbesserungen für ein Fluiddurchflusssteuersystem vor.
Die angegebenen und zahlreiche andere Vorteile und neue Merkmale, welche die Erfindung charakterisieren, sind in der nachfolgenden genauen Beschreibung angegeben. Zum besseren Verständnis der Erfindung, ihrer Vorteile und der durch ihren Gebrauch erreichten Ziele wird auch auf die Zeichnungen, die einen weiteren Teil der Erfindung bilden, sowie auf die zugehörige Beschreibung Bezug genommen, wobei spezielle Beispiele einer Vorrichtung gemäß der Erfindung gezeigt und beschrieben werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines Systems zur Steuerung der Fluidabgabe und -übertragung entsprechend den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
2 ist ein Blockbild einer Ausführungsform einer Lese-/Schreib-Sendeeinrichtung für eine zweite Kopplungseinrichtung gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
3 ist eine Explosionsansicht einer Ausführungsform einer ersten Kopplungseinrichtung, an der ein Ausführungsbeispiel eines Senders angebracht ist, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
4 ist eine Explosionsansicht einer Ausführungsform einer zweiten Kopplungseinrichtung, in der ein Lese-/Schreib-Sender vorgesehen ist, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
5a ist eine Seitenansicht der ersten Kopplungseinrichtung von 3 und der zweiten Kopplungseinrichtung von 4 in Form eines nicht verbundenen Zustands gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
5b ist eine Seitenansicht der ersten Kopplungseinrichtung von 3 und der zweiten Kopplungseinrichtung von 4 in Form eines vorgekoppelten Zustands;
5c ist eine Seitenansicht der ersten Kopplungseinrichtung von 3 und der zweiten Kopplungseinrichtung von 4 in Form eines verbundenen gekoppelten Zustands;
6 ist eine schematische Ansicht einer Ausführungsform einer zweiten Kopplungseinrichtung, in die eine Durchflussregelungseinrichtung eingebaut ist, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
7a ist eine Draufsicht auf eine Ausführungsform einer zweiten Kopplungseinrichtung mit einer daran vorgesehenen Sperreinrichtung, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;
7b ist eine seitliche Teilschnittansicht der zweiten Kopplungseinrichtung von 7a mit der daran vorgesehenen Sperreinrichtung in einer Sperrposition; und
7c ist eine seitliche Teilschnittansicht der zweiten Kopplungseinrichtung von 7a mit der daran vorgesehenen Sperreinrichtung in einer gelösten Position.
Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
In der nachfolgenden Beschreibung der speziellen Ausführungsformen wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen Teil dieser Beschreibung bilden und beispielhaft die speziellen Ausführungsformen zeigen, mit denen die Erfindung in die Praxis umgesetzt werden kann. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen verwendet und ebenso Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die vorliegende Erfindung gibt eine Verbindervorrichtung an mit einer eingebauten Steuerkomponente (d. h. im vorliegenden Fall Senderkomponenten) zur Steuerung der Verbindung zwischen Kopplungseinrichtungs-Hälften der Verbindervorrichtung und zur Steuerung der Fluidabgabe und -übertragung durch die Verbindervorrichtung. Bevorzugt kommunizieren die Sender über Funk. Es versteht sich, dass die Verbindervorrichtung mit einer Fluidquelle und einer Fluidleitung für die Fluidabgabe in einem Fluidabgabesystem oder entlang einer Fluidübertragungsleitung ausgebildet sein kann.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen zeigt 1 eine Verbindervorrichtung 80, die in ein Fluidabgabesystem 100 eingebaut ist, das gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Anwendung von HF-Einrichtungen gesteuert wird. Eine HF-Kopplungseinrichtung 11, die einen ersten Sender mit einer eingebetteten Antenne 12 aufweist, ist an einer Fluidquelle 10 angebracht. Die Fluidquelle 10 kann jeder geeignete Behälter zur Aufnahme von Fluid sein, der die Anbringung mit einer Kopplungseinrichtung wie etwa der Kopplungseinrichtung 11 ermöglicht. Eine damit zusammenwirkende Kopplungseinrichtung 17 bzw. Lese-Kopplungseinrichtung ist mit der HF-Kopplungseinrichtung 11 lösbar verbindbar und ist einer Fluidübertragungsleitung 16 wie etwa einem Schlauch zugeordnet.
Die Lese-Kopplungseinrichtung 17 ist nahe einem ersten Ende 24 der Fluidübertragungsleitung 16 angeschlossen. Die HF-Kopplungseinrichtung 11 kann eine zum Einmalgebrauch bestimmte oder eine wiederverwendbare Kopplungseinrichtung sein, die eine an der HF-Kopplungseinrichtung 11 angebrachte HF-Identifikationseinrichtung (HF-ID-Einrichtung), d. h. einen Transponder oder Tag, hat, um die HF-Kopplungseinrichtung 11 zu identifizieren und Information zu senden/zu empfangen. Die HF-Kopplungseinrichtung 11 sendet und empfängt Information an einen bzw. von einem zweiten Sender, der an der Lese-Kopplungseinrichtung 17 angeordnet ist.
Die HF-Kopplungseinrichtung 11 und die Lese-Kopplungseinrichtung 17 kommunizieren über die Antennen 12, 14. Bevorzugt wird die Kommunikation zwischen den Sendern an der HF-Kopplungseinrichtung 11 und der Lese-Kopplungseinrichtung 17 aktiviert, wenn sich die Kopplungseinrichtungen in großer Nähe zueinander befinden. Stärker bevorzugt sind die HF- und die Lese-Kopplungseinrichtung 11 und 17 in einer vorgekoppelten Position angeordnet (wie am besten durch die Kopplungseinrichtungen 111 und 117 in 5b gezeigt ist), in der die Kopplungseinrichtungen mindestens teilweise verbunden bzw. in Eingriff miteinander sind. Insbesondere sind die Endflächen der HF-Kopplungseinrichtung 11 und der Lese-Kopplungseinrichtung 17 koaxial in durchgehender Ausfluchtung orientiert und positioniert, so dass ein weiterer Eingriff der Kopplungseinrichtungs-Hälften ihr Ineinandergreifen initiiert. In der vorgekoppelten Position gleichen die HF-Kopplungseinrichtung 11 und die Lese-Kopplungseinrichtung 17 zu einem einzigen Zeitpunkt einer Eins-zu-Eins-Beziehung, so dass verhindert wird, dass die Lese-Kopplungseinrichtung sich mit einer anderen Kopplungseinrichtung verbindet und damit kommuniziert, es sei denn, die HF-Kopplungseinrichtung 11 ist aus der vorgekoppelten Position um eine entfernte Distanz von der Lese-Kopplungseinrichtung 17 entfernt. Der zweite Sender weist ein Datenkommunikationsmodul 26 auf, das an der Lese-Kopplungseinrichtung 17 angebracht ist. Das Datenkommunikationsmodul 26 der Lese-Kopplungseinrichtung 17 kann eine Nahbereich-Kleinleistungsschaltung aufweisen, die noch beschrieben wird.
Bei dieser Konfiguration ist der Lesebereich der Lese-Kopplungseinrichtung so definiert, dass die Lese-Kopplungseinrichtung mit der HF-Kopplungseinrichtung kommuniziert, wenn eine Verbindung zwischen den Kopplungseinrichtungen hergestellt werden soll, so dass andere lokale Kopplungseinrichtungen mit HF-ID-Tags, die gerade nicht mit der Lese-Kopplungseinrichtung verbunden werden, ignoriert werden. Insbesondere wird die Kommunikation zwischen Kopplungseinrichtungs-Hälften ausgebildet und hergestellt, wenn eine Lese-Kopplungseinrichtung wie etwa 17, 117 zu einem Zeitpunkt einzeln mit einer entsprechenden HF-Kopplungseinrichtung kommuniziert.
Bevorzugt sind die Schaltkreise der Lese-Kopplungseinrichtung so abgestimmt, dass ein maximaler Kommunikationsbereich erhalten wird, der äquivalent einer vorgekoppelten axialen Trenndistanz der Lese-Kopplungseinrichtung und der HF-Kopplungseinrichtung ist. Es versteht sich, dass die Schaltkreise der Lese-Kopplungseinrichtung auf einen geeigneten Lesebereich oder eine geeignete Kommunikationsdistanz durch unterschiedliche Faktoren abstimmbar sind, etwa die Antennengröße, die Antennenkonfiguration und die Leistung der HF-Emission, ohne dass dies als Einschränkung anzusehen ist. Ferner ver steht es sich, dass die Kommunikationsdistanz je nach den physischen Begrenzungen der Kopplungseinrichtung wie etwa der Größe der Kopplungseinrichtung verschieden sein kann. Beispielsweise können größere Kopplungseinrichtungen, die einen größeren Eingriff miteinander erfordern, eventuell längere Kommunikationsdistanzen benötigen, etwa Fluidkopplungseinrichtungen, die mit doppeltwirkenden Durchflusssperrventilen ausgestattet sind.
Bevorzugt ist die Nahbereich-Kleinstenergieschaltung zum Lesen/Schreiben in einer Distanz von weniger als 5 cm zwischen der Lese-Kopplungseinrichtung 17 und der HF-Kopplungseinrichtung 11 bestimmt. Besonders bevorzugt ist die Nahbereichschaltung für den Betrieb in einer Distanz von 4 bis 5 cm gedacht. Die Nahbereich-Kleinstenergieschatung weist eine Einzelbetriebsfrequenz auf. Bevorzugt weist die Nahbereichschaltung des Datenkommunikationsmoduls 26 eine Einzelbetriebsfrequenz von wenigstens 13 MHz auf.
Wenn die Kopplungseinrichtungen ordnungsgemäß und innerhalb des gewünschten Kommunikationsbereichs positioniert sind, sendet/empfängt das Datenkommunikationsmodul 26 Informationen an die bzw. von der Verarbeitungseinrichtung 22, um so den Informationsaustausch zwischen der HF-Kopplungseinrichtung 11 und der Verarbeitungseinrichtung 22 herzustellen. Wie 2 zeigt, ist eine Durchflussregelungseinrichtung 38 nahe einem zweiten Ende 28 der Fluidübertragungsleitung 16 angeschlossen und mit der Verarbeitungseinrichtung 22 betriebsmäßig verbunden und damit in Kommunikation. Es versteht sich, dass die Durchflussregelungseinrichtung 38 auch an anderen Positionen entlang der Fluidübertragungsleitung 16 angeordnet sein kann und in die Lese-Kopplungseinrichtung 17 eingebaut sein kann.
Die HF-Kopplungseinrichtung 11 wird durch Senden eines Signals von der Leseschaltung, die an der Lese-Kopplungseinrichtung 17 angebracht ist, an die HF-Kopplungseinrichtung 11 aktiviert. Die HF-Kopplungseinrichtung 11 sendet ein Antwortsignal, das Identifikationsinformation enthält, die in einem HF-ID-Tag der HF-Kopplungseinrichtung 11 enthalten ist, von der HF-Kopplungseinrichtung 11 an die Lese-Kopplungseinrichtung 17. Das Antwortsignal wird durch die Lese-Kopplungseinrichtung 17 an die Verarbeitungseinrichtung 22 übermittelt. Die Verarbeitungseinrichtung 22 interpretiert das empfangene Signal und identifiziert die von der Lese-Kopplungseinrichtung 17 abgefragte HF-Kopplungseinrichtung 11, was anzeigt, ob die HF-Kopplungseinrichtung und die Lese-Kopplungseinrichtung 17 zur Herstellung einer positiven Verbindung miteinander übereinstimmen. Ferner manipuliert die Verarbeitungseinrichtung auf der Basis der Identi tät der HF-Kopplungseinrichtung die Durchflussregelungseinrichtung 38, die an und in der Fluidübertragungsleitung 16 angeordnet ist, um den Fluiddurchfluss zuzulassen oder zu sperren und/oder um Fluiddurchflussparameter durch die HF-Kopplungseinrichtung 11, die Lese-Kopplungseinrichtung 17 und die Fluidübertragungsleitung 16 zu steuern.
Die Verarbeitungseinrichtung 22 betätigt die Durchflussregelungseinrichtung 38, um dadurch den Fluiddurchfluss von der Fluidquelle 10 durch die HF-Kopplungseinrichtung 11, die Lese-Kopplungseinrichtung 17 und die Fluidübertragungsleitung 16 zu aktivieren oder zu deaktivieren. Es versteht sich, dass die Durchflussregelungseinrichtung 38 jede geeignete Einrichtung sein kann, die aktiviert oder deaktiviert werden kann, beispielsweise eine elektromechanische Einrichtung, was ein Solenoid, ein Ventil oder eine Pumpe einschliesst, ohne darauf beschränkt zu sein. Ferner versteht es sich, dass die Durchflussregelungseinrichtung in die Lese-Kopplungseinrichtung 17 eingebaut und/oder damit integral sein kann, so dass die Lese-Kopplungseinrichtung als die Durchflussregelungseinrichtung 38 wirksam ist, und entweder direkt von dem Datenkommunikationsmodul 26 oder indirekt durch die Verarbeitungseinrichtung 22 von dem Datenkommunikationsmodul 26 manipuliert wird (wie 7 am besten zeigt).
Das Datenkommunikationsmodul 26 weist, wie 2 zeigt, folgendes auf: einen HF-ID-Sender/Empfänger 28 zum Schreiben an und/oder Lesen von dem HF-ID-Tag oder Sender, der an der HF-Kopplungseinrichtung 11 angebracht ist, einen Sender/Empfänger 30 (etwa einen Funk-Sender/Empfänger oder einen anderen HF-Protokoll-Sender/Empfänger oder physischen Anschluss) zum Empfangen und/oder Senden von Daten von der/an die Verarbeitungseinrichtung 22, einen Gleichspannungswandler 32 als Energieversorgung, einen Mikrocontroller 34 und ein Prozesserfassungs- und Datenbeschaffungsmodul 36. Bevorzugt ist der Sender/Empfänger 30 ein Bluetooth-Funk-Sender/Empfänger. Wie oben gesagt wurde, ist das Datenkommunikationsmodul 26 an der Lese-Kopplungseinrichtung 17 angebracht, so dass dann, wenn die HF-Kopplungseinrichtung 11 und die Lese-Kopplungseinrichtung 17 mindestens teilweise in einer vorgekoppelten Position verbunden sind, die HF-Einrichtungen sowohl der HF-Kopplungseinrichtung 11 als auch des Datenkommunikationsmoduls 26 der Lese-Kopplungseinrichtung 17 in enger Nähe sind, was die Kommunikation zwischen der HF-Kopplungseinrichtung und der Lese-Kopplungseinrichtung durch die Antennen 12, 14 ermöglicht.
Wenn, wie oben gesagt, die HF-Kopplungseinrichtung 11 mit der Lese-Kopplungseinrichtung 17 vorgekoppelt ist, sendet die Antenne 14 Signale an die Antenne 12, und die Signale werden genutzt, um die HF-Kopplungseinrichtung 11, die beispielsweise einen HF- ID-Tag an der HF-Kopplungseinrichtung 11 aufweist, zu aktivieren, was die Verarbeitung der Signale durch den HF-ID-Tag zuläßt, und der HF-ID-Tag moduliert das HF-Feld unter Verwendung der Antenne 12 zum Senden eines Antwortsignals, das von der Antenne 14 der Lese-Kopplungseinrichtung 17 empfangen wird. Wie oben ausgeführt, ist der HF-ID-Tag an der HF-Kopplungseinrichtung 11 angebracht, und das Datenkommunikationsmodul 26 ist an der Lese-Kopplungseinrichtung 17 angeordnet. Wie oben gesagt wurde, versteht es sich, dass der Schaltkreis der Lese-Kopplungseinrichtung auf einen geeigneten Lesebereich oder eine geeignete Kommunikationsdistanz eingestellt werden kann durch Ändern von Faktoren wie etwa Antennengröße, Antennenkonfiguration und Leistung der HF-Emission, ohne dass dies eine Einschränkung darstellen soll. Ferner versteht es sich, dass die Kommunikationsdistanz je nach den physischen Beschränkungen der Kopplungseinrichtung wie etwa der Größe derselben veränderlich sein kann. Es wird bevorzugt, dass die Größe der Antenne und des Tags so ausgebildet und angeordnet sind, dass sie kompakt und für Kopplungseinrichtungen geeignet sind, die eine Größe von 0,635 bis 7,62 cm (1/8 bis 3 inch) Durchmesser haben.
Wie oben beschrieben wird, weist das Datenkommunikationsmodul 26 der Lese-Kopplungseinrichtung 17 eine Nahbereichschaltung auf. Bevorzugt erfolgt die Identifikation der ersten Kopplungseinrichtung 11 und die Kommunikation zwischen dem HF-ID-Tag und dem Datenkommunikationsmodul 26 der Kopplungseinrichtungen 11, 17 dann, wenn die Kopplungseinrichtungen mindestens teilweise in einer vorgekoppelten Position miteinander verbunden sind. Dabei sind die Endflächen der HF-Kopplungseinrichtung 11 und der Lese-Kopplungseinrichtung 17 koaxial in durchgehender Ausfluchtung orientiert und positioniert, so dass ein weitergehender Eingriff der Kopplungseinrichtungshälften das Ineinandergreifen auslöst. In der vorgekoppelten Position gleichen die HF-Kopplungseinrichtung 11 und die Lese-Kopplungseinrichtung 17 zu einem einzigen Zeitpunkt einer Eins-zu-Eins-Beziehung, so dass verhindert wird, dass die Lese-Kopplungseinrichtung 17 sich mit einer anderen Kopplungseinrichtung verbindet und damit kommuniziert, es sei denn, die HF-Kopplungseinrichtung 11 ist aus der vorgekoppelten Position um eine von der Lese-Kopplungseinrichtung 17 entfernte Distanz entfernt. Diese Konfiguration mit dem HF-ID-Tag und dem Datenkommunikationsmodul 26, die an der Kopplungseinrichtung 11 bzw. der Kopplungseinrichtung 17 angebracht sind, ermöglicht es den HF-Einrichtungen an den Kopplungseinrichtungen, in großer Nähe miteinander zu kommunizieren, wenn die Kopplungseinrichtungen 11, 17 mindestens teilweise in Eingriff sind. Außerdem können bei dieser Konfiguration Vorteile realisiert werden wie etwa, dass weniger Leistung für die Ubertragung von Signalen benötigt wird und eine mögliche Störung von außen während der Informationsübertragung minimiert wird.
Es versteht sich, dass auch andere Funkeinrichtungen als die HF-Technologie verwendet werden können. Beispielsweise können andere Funkverfahren wie etwa die Infrarot-Technologie angewandt werden.
Wie oben gesagt, ist die Leseschaltung bevorzugt eine Nahbereich-Kleinleistungsschaltung, die zum Lesen/Schreiben in einer Distanz von weniger als 5 cm zwischen der Lese-Kopplungseinrichtung 17 und der HF-Kopplungseinrichtung 11 dient. Bevorzugt soll die Nahbereichschaltung in einer Distanz von 4 bis 5 cm wirksam sein. Die Nahbereich-Kleinleistungsschaltung weist eine Einzelbetriebsfrequenz auf. Bevorzugt weist die Nahbereichschaltung des Datenkommunikationsmoduls 26 eine Einzelbetriebsfrequenz von wenigstens 13 MHz auf. Eine höhere Frequenz von wenigstens 13 MHz erlaubt die Verwendung mit einer Kleinleistungs-Leseschaltung.
Bevorzugt werden die HF-Signale mit einer einzigen Hochfrequenz von 13,56 MHz übertragen. Die HF-ID-Tag-Information kann spezifische Information zum richtigen Verbinden von Kopplungseinrichtungen in einem Abgabesystem aufweisen, d. h. Codes zum Identifizieren der Kopplungseinrichtung, ihres Betriebsmodus und von Sicherheitsmarkierungen, um eine unerlaubte Verwendung zu verhindern. Beispielsweise kann die HF-ID-Tag-Information einige oder alle der folgenden Daten aufweisen: 1) Herstellungsdatum – Die Kopplungseinrichtung hat ab der Herstellung eine begrenzte Gebrauchsdauer, und somit würden die Verarbeitungseinrichtung und die zugehörige Durchflussregelungseinrichtung nicht aktiviert werden, um einen Fluiddurchfluss zuzulassen, wenn die HF-Kopplungseinrichtung veraltet wäre. 2) Ablaufdatum – Die Verarbeitungseinrichtung und die zugehörige Durchflussregelungseinrichtung würden nicht aktiviert werden, um einen Fluiddurchfluss zuzulassen, wenn das Ablaufdatum der HF-Kopplungseinrichtung überschritten wäre. 3) Einmalgebrauchs-/Wiederverwendungs-Information – Information, ob die Kopplungseinrichtung für den Einmalgebrauch oder wiederverwendbar ausgelegt ist. 4) Einmalgebrauchs-Information – wenn die HF-Kopplungseinrichtung verwendet worden ist, würde der Tag überschrieben werden, um diese Information anzugeben. Jeder folgende Versuch der Wiederverwendung der Kopplungseinrichtung würde von der Verarbeitungseinrichtung erkannt werden, und die Durchflussregelungseinrichtung würde nicht aktiviert werden. 5) Begrenzte Vielfach-Wiederverwendung – Die Verarbeitungseinrichtung würde automatisch die Anzahl von Gebrauchszyklen zählen und kann den Tag mit dieser Information überschreiben. Nach Erreichen der vorgegebenen Anzahl von Gebrauchszyklen würde daher die Durchflussregelungseinrichtung nicht aktiviert werden.
Es versteht sich, dass die obigen Merkmale veränderlich sein könnten, speziell würden Fortschritte in der Technologie bewirken, dass einige der in den 1 und 2 gezeigten Blockfunktionen mit anderen verschmolzen würden. Gleichermaßen versteht es sich, dass die Positionen der HF-Kopplungseinrichtung 11 und der Lese-Kopplungseinrichtung 17 relativ zu der Richtung des Fluiddurchflusses je nach der erforderlichen Funktionalität veränderlich sein können. Speziell kann es in ausgewählten Anwendungsfällen zweckmäßig sein, die Lese-Kopplungseinrichtung an der Quellen-/Versorgungsseite des Fluidkreislaufs mit entsprechenden Änderungen an dem Systemschema zu positionieren.
Bei Empfang der HF-ID-Tag-Information kommuniziert der Sender/Empfänger 28 mit dem Sender/Empfänger 30, der von dem Mikrocontroller 34 gesteuert wird. Der Mikrocontroller 34 etabliert und steuert nicht nur die Kommunikationen zwischen dem HF-ID-Sender/Empfänger 28 und dem Funk-Sender/Empfänger 30, sondern steuert auch den Prozeßdatenfluss. Dann wird die von dem HF-ID-Tag an der HF-Kopplungseinrichtung 11 empfangene Information von der Antenne 18 des Sender/Empfängers 30 über die Antenne 20 zu der Verarbeitungseinrichtung 22 übertragen. Die Kommunikation zwischen der Verarbeitungseinrichtung 22 und dem Datenkommunikationsmodul 26 kann im Weitbereich stattfinden. Der Sender/Empfänger 30 könnte ein Funk-Sender/Empfänger oder ein anderer HF-Protokoll-Sender/Empfänger oder eine physische Leitungsdrahtverbindung sein. Bevorzugt wird die Information zwischen dem Sender/Empfänger 30 und der Verarbeitungseinrichtung 22 mit einer Hochfrequenz (z. B. 2,4 GHz) übertragen. 2 zeigt zwar eine Funkverbindung zwischen dem Datenkommunikationsmodul 26 und der Verarbeitungseinrichtung 22, es versteht sich jedoch, dass auch eine physische Verdrahtungsverbindung zwischen ihnen hergestellt werden kann.
Wenn die Verarbeitungseinrichtung 22 die Information von dem Datenkommunikationsmodul 26 empfängt, verarbeitet sie die Information zur Identifikation der HF-Kopplungseinrichtung 11 und zur Manipulation der Durchflussregelungseinrichtung 38 entsprechend der Information, die von dem HF-ID-Tag der HF-Kopplungseinrichtung übertragen worden ist. Wenn die HF-Kopplungseinrichtung 11 eine korrekte Identifikation hat, manipuliert die Verarbeitungseinrichtung 22 die Durchflussregelungseinrichtung 38, um die Fluidübertragung zuzulassen. Andernfalls hält die Verarbeitungseinrichtung 22 die Durchflussregelungseinrichtung 38 in einer deaktivierten Position.
Außerdem kann die Verarbeitungseinrichtung 22 den Fluiddurchfluss unter bestimmten Parametern wie etwa – ohne dass dies eine Einschränkung bedeutet – Druck, Temperatur oder Durchflussrate usw. entsprechend der Information des HF-ID-Tags der HF- Kopplungseinrichtung 11 steuern. Die Verarbeitungseinrichtung 22 kann außerdem einige Informationen des HF-ID-Tags modifizieren, um die in dem HF-ID-Tag gespeicherte Information zu aktualisieren. Beispielsweise modifiziert die Verarbeitungseinrichtung 22 die Einmalgebrauch-Information, um eine weitere Wiederverwendung der HF-Kopplungseinrichtung 11 bei einem erneuten Anschluss an das Fluidabgabesystem 100 zu verhindern. Diese modifizierte Information wird zuerst zu dem Sender/Empfänger 30 übertragen und dann nach Kommunikation über den Mikrocontroller 34 mit dem HF-ID-Sender/Empfänger 28 in den HF-ID-Tag eingeschrieben, der an der HF-Kopplungseinrichtung 11 angebracht ist.
Das Prozesserfassungs- und Datenbeschaffungsmodul 36, das in dem Datenkommunikationsmodul 26 angebracht ist, dient der Messung der Fluiddurchflussparameter wie Druck, Temperatur, pH-Wert, Durchflussrate und liefert die entsprechenden elektrischen Signale, so dass die Verarbeitungseinrichtung 22 die Bestätigung der Fluiddurchflussparameter entsprechend den Angaben an dem HF-ID-Tag der HF-Kopplungseinrichtung empfangen kann.
Die 3 bis 5c zeigen bevorzugte Ausführungsformen für eine erste Kopplungseinrichtung, eine zweite Lese-Kopplungseinrichtung bzw. eine erste Kopplungseinrichtung und eine zweite Kopplungseinrichtung, die miteinander verbunden sind. 3 zeigt in auseinander gezogener Beziehung eine erste Kopplungseinrichtung 111. Die erste Kopplungseinrichtung kann auf geeignete Weise dazu ausgebildet sein, mit einer Fluidquelle wie etwa der Fluidquelle 10 an einem ersten Ende 115a verbunden zu werden, und kann entsprechend ausgebildet sein zur Verbindung mit einer Fluidleitung wie etwa der Fluidübertragungsleitung 16 durch Kopplung mit einer zweiten Kopplungseinrichtung an einem zweiten Ende 115b. Bevorzugt weist das zweite Ende eine verjüngte Oberfläche auf, die zur Verbindung mit einer zweiten Kopplungseinrichtung wie etwa einer herkömmlichen Schnellverbindungs-/Schnelltrenn-Kopplungseinrichtung adaptierbar ist.
Die erste Kopplungseinrichtung 111 weist einen ersten Sender 111a auf. Wie 3 zeigt, ist der erste Sender 111a um eine äußere Oberfläche der ersten Kopplungseinrichtung 111 herum angeordnet. Bevorzugt ist, wie oben gesagt wurde, der erste Sender 111a ein Transponder oder Tag, der Identifikations- und Betriebsinformationen hinsichtlich der ersten Kopplungseinrichtung 111 speichert, und weist eine darin eingebettete Antenne auf. Bevorzugt stellt der erste Sender 111a einen Kreisring dar. Die Kreisringgestalt der Antenne erzeugt ein ringförmiges Magnetfeld. Es versteht sich, dass der erste Sender 111a an anderen Positionen an der ersten Kopplungseinrichtung 111 angeordnet sein und mit unterschiedlichen Formen und Größen ausgebildet und angeordnet sein kann.
Es versteht sich ferner, dass der erste Sender 111a als Dünnschicht angeordnet und ausgebildet sein kann, die auf der Kopplungseinrichtung 111 geformt sein kann und eine darin eingebaute Antenne wie etwa die Antenne 12 zum Senden von Signalen verwendet. Eine Batterieversorgung (nicht gezeigt) könnte an der Kopplungseinrichtung 111 angebracht sein, um als Energiequelle für den Betrieb zu dienen. Es versteht sich, dass der Tag 111a ein magnetisches Element wie etwa ein Magnetstreifen oder ein magnetisches Polymer oder ein Strichcode sein kann, in dem die die Kopplungseinrichtung betreffende Identifikationsinformation gespeichert ist. Ferner versteht es sich, dass andere drahtlose Techniken wie etwa die Infrarot-Technologie implementiert sein können.
4 zeigt eine zweite Kopplungseinrichtung 117. Die zweite Kopplungseinrichtung 117 weist einen zweiten Sender 119 auf. Es versteht sich, dass die zweite Kopplungseinrichtung an einem ersten Ende 129a zweckmäßig ausgebildet ist, um mit einer dazu passenden Kopplungseinrichtung wie etwa der ersten Kopplungseinrichtung 111 oder der HF-Kopplungseinrichtung 11 verbunden zu werden. Ferner versteht es sich, dass die zweite Kopplungseinrichtung 117 an einem zweiten Ende 129 zweckmäßig ausgebildet ist, um mit einer Fluidleitung wie etwa der Fluidübertragungsleitung 16 verbunden zu werden.
Bevorzugt ist der zweite Sender 119 eine HF-Einrichtung und weist mindestens eine Leiterplatte 119 auf, welche die oben beschriebene Nahbereichschaltung aufweist. Der zweite Sender 119 ist so angeordnet und aufgebaut, dass er an der zweiten Kopplungseinrichtung 17 angebracht ist. Bevorzugt verwendet der zweite Sender 119 eine Antenne 119a zum Senden von Signalen. Bevorzugt stellt die Antenne einen Kreisring dar. Die Kreisringgestalt der Antenne erzeugt ein kreisförmiges Magnetfeld, Es ist ersichtlich, dass andere Größen, Formen und Konfigurationen ebenfalls verwendet werden können. Wie 4 zeigt, weist die zweite Kopplungseinrichtung 117 zwei Leiterplatten 119b auf, die an zwei Seiten der Lese-Kopplungseinrichtung 117 angebracht sind. Es versteht sich, dass diese Konfiguration nur beispielhaft ist und andere Konfigurationen verwendet werden können, wobei die Position und die Anzahl der Leiterplatten modifiziert werden können. Die Leiterplatten 119b können mit einer Energiequelle (nicht gezeigt) fest verdrahtet sein. Es versteht sich, dass andere Energiequellen wie etwa eine Batterie (nicht gezeigt) ebenfalls verwendet werden können.
Im fertig montierten Zustand weist der zweite Sender 119 einen Körper 121 mit seitlichen Oberflächen 121a und einem Ende 121b auf, welche die Anbringung des zweiten Senders 119 ermöglichen. Eine Ummantelung 123 und eine Kappe 125 bedecken den Körper 121, der den zweiten Sender 119 hat, der an dem Körper 121 angebracht ist. Zwischen der Antenne 119a, die dem Ende 121b des Körpers benachbart ist, und der Kappe 125 ist eine Arretierung 127 angeordnet. Die Arretierung 127 bildet eine Einrichtung zum Festlegen der zweiten Kopplungseinrichtung 117 an einer dazu passenden ersten Kopplungseinrichtung wie etwa den Kopplungseinrichtungen 11, 111. Bevorzugt ist die Arretierung 127 innerhalb des Körpers 121 in einer Richtung quer zu der Längsdurchflussbahn der Kopplungseinrichtung 117 bewegbar.
Bei einem bevorzugten Beispiel weist die Arretierung 127 eine verjüngte Oberfläche 127a auf, die einer Oberfläche an einer dazu passenden Kopplungseinrichtung wie etwa der konischen Oberfläche 113 (3) entsprechen und damit in Eingriff gelangen kann. Ferner kann die Arretierung 127 durch Federkraft vorgespannt sein, so dass sich durch Abwärtsdrücken der Arretierung 127 die konische Oberfläche 127a bewegt, so dass eine dazu passende Kopplungseinrichtung eingesetzt werden kann. Die konischen Oberflächen 127a, 113 sind relativ zueinander gleitbar, um zuzulassen, dass die Kopplungseinrichtungen miteinander in Verbindung gelangen. Nachdem die konischen Oberflächen 127a, 113 aneinander vorbeigeglitten sind, erlaubt ein Lösen der Arretierung 127 den quer verlaufenden Oberflächen 113a, 127b, die zu den jeweiligen konischen Oberflächen 113, 127a orthogonal sind, aneinander anzuliegen und die Kopplungseinrichtungs-Hälften aneinander zu befestigen (5a bis 5c). Es versteht sich, dass die konischen Oberflächen es den Kopplungseinrichtungen ermöglichen, einfach zusammengeschoben zu werden, wenn ein Abwärtsdrücken der Arretierung nicht notwendig ist. Diese Konfiguration ist eine typische Konfiguration zum Verbinden von Schnellverbindungs-/Schnelltrenn-Kopplungseinrichtungen. Es versteht sich, dass andere Konfigurationen und Konstruktionen verwendet werden können, um den zweiten Sender 119 an der zweiten Kopplungseinrichtung anzubringen, und die in 4 gezeigte Konfiguration ist nur beispielhaft.
Die 5a bis 5c zeigen eine erste Kopplungseinrichtung 111 und eine zweite Lese-Kopplungseinrichtung 117, die soeben miteinander verbunden werden. 5a zeigt die erste Kopplungseinrichtung 111 und die zweite Kopplungseinrichtung 117 in einer zum Verbinden bereiten Position, wobei an ihnen jeweils der erste Sender 111a und der zweite Sender 119 (nicht gezeigt) angebracht ist. 5b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der vorgekoppelten Position, die oben beschrieben wurde, um die Kommunikation zwischen den Sendern an den Kopplungseinrichtungen zu aktivieren.
5c zeigt den Verbindungszustand der Kopplungseinrichtungen 111 und 117, nachdem die positive Verbindung während der Signalübertragung im vorgekoppelten Zustand bestätigt worden ist. Im Gebrauch fragt die zweite Kopplungseinrichtung 117 die erste Kopplungseinrichtung 111 ab, um zu bestimmen, ob eine positive Identifikation und richtige Verbindung hergestellt ist. Nachdem die positive Identifikation bestätigt worden ist, können die Kopplungseinrichtungen 111, 117 weiter in Eingriff und in den Verbindungszustand (5c) gebracht werden, um die weitere Kommunikation für die Manipulation einer Fluidsteuereinrichtung wie etwa einer Durchflussregelungseinrichtung fortzusetzen, um den Fluiddurchfluss und seine Durchflussparameter zu steuern.
6 zeigt schematisch eine Durchflussregelungseinrichtung 238, die an der zweiten Kopplungseinrichtung 217 eingebaut ist. Diese Konfiguration ermöglicht die Steuerung an dem Verbindungspunkt zwischen der zweiten Kopplungseinrichtung 217 und einer ersten Kopplungseinrichtung wie etwa 11, 111. Wie oben gesagt wurde, versteht es sich, dass die Durchflussregelungseinrichtung jede geeignete Einrichtung sein kann, die von der Verarbeitungseinrichtung (22) aktiviert oder deaktiviert werden kann, z. B. eine elektromechanische Einrichtung, die – ohne eine Einschränkung zu bedeuten – ein Solenoid, ein Ventil oder eine Pumpe sein kann.
Bei einer anderen Ausführungsform kann eine Sperreinrichtung 321 in der zweiten Kopplungseinrichtung 317 vorgesehen sein, um eine Fehlverbindung der Kopplungseinrichtungen und eine Verbindung zwischen fehlangepassten Leitungen zu verhindern. Die 7a bis 7c zeigten eine bevorzugte Ausführungsform einer Sperreinrichtung 321. Bevorzugt kann die Sperreinrichtung 321 von dem Datenkommunikationsmodul (26) direkt gesteuert werden oder kann über die Verarbeitungseinrichtung (22) durch das Kommunikationsmodul gesteuert werden und ist lösbar, wenn die Information aus der Kommunikation zwischen der ersten und der zweiten Kopplungseinrichtung bedeutet, dass die Verbindung zwischen ihnen ordnungsgemäß ist.
Die 7b und 7c zeigen die Sperreinrichtung 321, die ein Sperrelement 330 in der Kopplungseinrichtung 317 aufweist, das so bewegbar ist, dass die Funktion der Sperreinrichtung 321 aufgehoben ist, wenn die zweite Kopplungseinrichtung 317 in einem ursprünglichen Sperrzustand ist. Wie die 7b bis 7c zeigen, ist das Element 330 in einer Sperrposition (7b), in der das Sperrelement 330 mit einer unteren Oberfläche 328 einer Arretierung 327 in Verbindung ist. In dieser Position erlaubt die zweite Kopplungseinrichtung 317 keine Verbindung mit der Kopplungseinrichtung 111. Die Arretierung 327 weist ähnliche Merkmale wie die Arretierung 127 auf und wird nicht weiter beschrieben. 7c zeigt das Sperrelement 330 in der gelösten Position, in der die Verbindung zwischen der ersten und der zweiten Kopplungseinrichtung 111, 317 zugelassen wird. Bevorzugt wirkt die Sperreinrichtung 321 als Schleuse, die verhindert, dass Dichtungsflächen der ersten und der zweiten Kopplungseinrichtung in Kontakt miteinander gelangen, so dass eine Kontaminierung der Kopplungseinrichtungen vermieden wird. Bevorzugt versteht es sich, dass die bevorzugte Kommunikationsdistanz zwischen den Kopplungseinrichtungen zum Lösen der Sperreinrichtung 321 äquivalent zu der Distanz zwischen den Kopplungseinrichtungen im vorgekoppelten Zustand ist, wenn die positive Kopplungsverbindung bestimmt wird.
Diese Konfiguration kann in Industriezweigen hilfreich sein, wo das Vermischen von Fluidleitungen ein erhebliches Problem und eine Gefährdung der Sicherheit darstellt. Beispielsweise können fehlangepasste Leitungen, die bestimmte Produkte enthalten und miteinander verbunden sind, zu einer Kontaminierung und entsprechenden Verlusten infolge von Produktverschwendung führen. Außerdem können in Verbindung befindliche fehlangepasste elektrische Kupplungseinrichtungen zu Kurzschlüssen und Schaltungsüberlastung führen. Die Sperreinrichtung 321 vermeidet eine solche Fehlverbindung, indem sie eine Verbindung zwischen fehlangepassten Kopplungseinrichtungen und Fluidleitungen verhindert.
Es versteht sich, dass sowohl die Durchflussregelungseinrichtung als auch die Sperreinrichtung in die zweite Kopplungseinrichtung eingebaut sein können, um eine Falschverbindung zu verhindern und die Fluidabgabe zu steuern. Außerdem versteht es sich, dass die Durchflussregelungseinrichtung und die Sperreinrichtung jeweils unabhängig voneinander verwendet und gesteuert werden können. Es versteht sich außerdem, dass die Sperr- und die Durchflussregelungseinrichtung manuell betätigt werden können.
Wie oben gesagt wurde, können Vorteile realisiert werden, da der HF-ID-Tag an der Kopplungseinrichtung 11 und das Datenkommunikationsmodul 26 an der damit zusammenwirkenden Kopplungseinrichtung 17 angebracht sind. Beispielsweise können die HF-Einrichtungen miteinander kommunizieren, wenn die Kopplungseinrichtungen nahe beieinander und in einer vorgekoppelten Position angeordnet sind. Diese Konfiguration kann dazu führen, dass für die Signalübertragung weniger Energie benötigt wird und mögliche externe Störungen während der Signalübertragung minimiert werden. Ein weiterer Vorteil eines Nahbereich-HF-Systems und speziell einer Nahbereich-Leseschaltung besteht darin, dass Schaltkreise, die normalerweise notwendig sind, um die gleichzeitige Antwort einer Vielzahl von HF-Signalen von einzelnen Tags zu detektieren und zu verwalten, entfallen können. Ferner erlaubt die Verbindervorrichtung die zuverlässige Kommunikation zwischen den Kopplungseinrichtungen, da die Kopplungseinrichtungen so aufgebaut und konfiguriert sind, dass eine HF-Kommunikation stattfindet, wenn sich die Kopplungseinrichtungen in einer vorgekoppelten Position befinden. Eine Sperreinrichtung sorgt für eine solche Ausbildung, dass eine Fehlverbindung zwischen einer Lese-Kopplungseinrichtung und einer falschen HF-Kopplungseinrichtung verhindert wird, wodurch eine Kontaminierung zwischen falsch verbundenen Leitungen verhindert wird. Außerdem können Materialien verwendet werden, die sowohl preisgünstig als auch vereinfacht sind.
Im übrigen wurde die vorliegende Erfindung in Bezug auf ihre Anwendung in der Fluidkopplungs-Technologie erläutert. Es versteht sich, dass die Konstruktion und Konfiguration der Verbindervorrichtung der vorliegenden Erfindung auch bei anderen Kopplungseinrichtungen anwendbar und geeignet ist, etwa bei elektrischen und anderen Schnellverbindungs-/Schnelltrenn-Kopplungseinrichtungen, ohne dass dies eine Einschränkung darstellen soll.
Im Hinblick auf die Beschreibung der Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind mögliche Modifikationen und Äquivalente für den Fachmann ersichtlich. Solche Modifikationen und Äquivalente sollen innerhalb des Umfangs der Erfindung liegen.

Claims

Verbindervorrichtung (80), mit einer Flüssigkeitskupplung, die Folgendes aufweist: eine erste Kopplungseinrichtung (11; 111), die einen daran angebrachten drahtlosen Sender (12) hat, und eine zweite Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317), die mit der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) lösbar verbindbar ist und einen daran angebrachten drahtlosen Sender (14) hat; wobei die zweite Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) mit der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) in Flüssigkeitskommunikation ist, wenn die erste (11; 111) und die zweite (17; 117; 217; 317) Kopplungseinrichtung in einem verbundenen Zustand sind; dadurch gekennzeichnet, dass der erste (12) und der zweite (14) Sender derart ausgebildet und angeordnet sind, dass sie kommunizieren, wenn die erste (11; 111) und die zweite (17; 117; 217; 317) Kopplungseinrichtung in einer vorgekoppelten Position sind.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Kopplungseinrichtung (11; 111) eine RF-Kopplungseinrichtung ist, die zur Verbindung mit einer Flüssigkeitsquelle (10) geeignet ist, und die zweite Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) eine Lese-Kopplungseinrichtung ist, die zur Verbindung mit einer Flüssigkeitsübertragungsleitung (16) geeignet ist.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste (11; 111) und die zweite (17; 117; 217; 317) Kopplungseinrichtung jeweils mindestens eine damit verbundene Antenne (12; 14) aufweisen, um die Kommunikation zwischen den Kopplungseinrichtung zu ermöglichen.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der drahtlose Sender (12) der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) ein RF-ID-Tag ist, das codierte Information darin aufweist, wobei die codierte Information aus der Gruppe von Identifikation, Betriebsmodus, Flussparametern und Sicherheitsmarkierungen ausgewählt ist.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der drahtlose Sender (14) der zweiten Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) eine Leseschaltung aufweist, die ein Datenkommunikationsmodul (26) hat.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 5, wobei das Datenkommunikationsmodul (26) Folgendes aufweist: einen ersten Sender/Empfänger (28), um Daten von dem ersten Sender (12) der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) zu senden und zu empfangen; einen zweiten Sender/Empfänger (30), der mit dem ersten Sender/Empfänger (28) betriebsmäßig verbunden ist, um Daten von dem ersten Sender/Empfänger (28) zu senden und zu empfangen und um Daten an eine und von einer Verarbeitungseinrichtung (22) zu senden; einen Mikrocontroller (34), der sowohl mit dem ersten (28) als auch dem zweiten (30) Sender/Empfänger betriebsmäßig verbunden ist, um zwischen den Sender/Empfängern eine Kommunikation herzustellen und zu steuern; einen Gleichspannungswandler (32), der eine Energieversorgung bildet; und ein Prozesserfassungs- und Datenbeschaffungsmodul (36) zum Messen von mindestens einem Flüssigkeitsflussparameter.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste Sender/Empfänger (28) beim Kommunizieren mit dem ersten Sender/Empfänger (12) der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) mit einer Frequenz von mindestens 13 MHz arbeitet.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der erste Sender/Empfänger (28) eine Schaltung ist, die beim Kommunizieren mit dem ersten Sender (12) der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) in einem Bereich von weniger als 5 cm arbeitet.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die erste Kopplungseinrichtung (11; 111) in der vorgekoppelten Position derart orientiert und positioniert ist, dass sie mit der zweiten Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) mindestens teilweise in Eingriff ist, und die erste (11; 111) und die zweite (17; 117; 217; 317) Kopplungseinrichtung zu einem einzigen Zeitpunkt einer 1-zu-1-Beziehung gleichen, so dass verhindert wird, dass die zweite Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) sich mit einer anderen Kopplungseinrichtung verbindet und damit kommuniziert, es sei denn, die erste Kopplungseinrichtung (11; 111) ist aus der vorgekoppelten Position von der zweiten Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) um eine Distanz entfernt.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Verarbeitungseinrichtung (22) mit der zweiten Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) in Kommunikation ist und Folgendes aufweist: eine erste Einrichtung (20) zum Identifizieren der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) durch die Kommunikation zwischen dem ersten (12) und dem zweiten (14) Sender der jeweiligen Kopplungseinrichtungen, und eine zweite Einrichtung (38) zum Aktivieren oder Deaktivieren eines Flüssigkeitsflusses von der Flüssigkeitsquelle (10) durch die erste Kopplungseinrichtung (11; 111), die zweite Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) und die Flüssigkeitsübertragungsleitung (16).
Verbindervorrichtung nach Anspruch 10, wobei die zweite Einrichtung eine Durchflussregelungseinrichtung (38) ist.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Durchflussregelungseinrichtung (38) mit der zweiten Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) integral ist, um die Steuerung an einem Verbindungspunkt zwischen der ersten (11; 111) und der zweiten (17; 117; 217; 317) Kopplungseinrichtung zu ermöglichen.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 6, wobei der zweite Sender/Empfänger (30) beim Kommunizieren mit der Verarbeitungseinrichtung (22) mit einer Frequenz von ungefähr 2,4 GHz wirksam ist.
Verbindervorrichtung nach Anspruch 6, wobei die zweite Kopplungseinrichtung (17; 117; 217; 317) eine darin angebrachte Sperreinrichtung (321) aufweist, wobei die Sperreinrichtung (321) mit der Verarbeitungseinrichtung (22) betriebsmäßig verbunden ist und bei positiver Identifizierung der ersten Kopplungseinrichtung (11; 111) lösbar ist, um eine Verbindung der ersten (11; 111) und der zweiten (17; 117; 217; 317) Kopplungseinrichtung zu ermöglichen.