DE2700875B1 - Mischanordnung fuer eine erste fluessige Komponente mit mindestens einer weiteren fluessigen Komponente - Google Patents

Mischanordnung fuer eine erste fluessige Komponente mit mindestens einer weiteren fluessigen Komponente

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Description

dem Binärsignal entsprechende Zahl <x -ψ- geteilten Impulsfolgezeit (Tz) der von dem Impulsgenerator (10) erzeugten Impulse ist.
3. Mischanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (4) einen weiteren Teiler (11) enthält, dessen Teilerverhältnis >> entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis (α) einstellbar ist, daß dem Eingang des weiteren Teilers (11) die von dem Impulsgenerator (10) erzeugten Impulse zugeführt werden und daß der Ausgang des weiteren Teilers (11) mit dem Zähler (9) w> und dem erstgenannten Teiler (14) verbunden ist.
Die Erfindung betrifft eine Mischanordnung für eine erste flüssige Komponente mit mindestens einer weiteren flüssigen Komponente, umfassend eine Zuleitung für jede der Komponenten, einen an die Zuleitung für die erste Komponente angeschlossenen Durchflußmesser, der eine der Durchflußmenge entsprechende Anzahl von elektrischen Impulsen erzeugt, je eine an die Zuleitung für jede weitere Komponente angeschlossene Förderpumpe, je einen elektrischen Antriebsmotor für jede Förderpumpe und für jeden Antriebsmotor je eine ein eingestelltes Mischungsverhältnis aufrechterhaltende als Steuerschaltung wirkende Stromversorgungsschaltung, der die von dem Durchflußmesser erzeugten Impulse zugeführt werden und die ihrerseits Steuerimpulse erzeugt.
Eine derartige Mischanordnung ist bekannt (DE-AS 23 44 873). Die bekannte Mischanordnung dient zur Einstellung der Konzentration von Zusatzstoffen, die einem Medien-Kreislaufsystem, insbesondere für Kühlturm- oder Luftwaschersysteme beigegeben werden. Insbesondere sollen mit dieser Mischanordnung einem Wasserkreislauf in einem Kühlturm-System Chemikalien beigegeben werden. Die bekannte Mischanordnung soll sich vor allem durch einen besonders einfachen und wirtschaftlichen Aufbau auszeichnen. Die vorliegende Mischanordnung soll insbesondere als Dosiersystem für einen Zweikomponentenlack Anwendung finden, von denen die eine Komponente der Stammiack und die andere Komponente der Härter ist. Derartige Dosiersysteme werden beispielsweise im Automobilbau zum Lackieren der Karosserien eingesetzt. Dabei kommt es darauf an, daß das Mischverhältnis in hohem Maße gleichbleibend ist, da andernfalls beim Lackieren unerwünschte Farbnuancen auftreten würden. Auch kurzzeitige Änderungen des Mischungsverhältnisses sind aus diesem Grunde unzulässig.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Mischanordnung zu schaffen, die sich durch ein besonders schnelles Anpassen der gesteuerten Mischkomponente an Änderungen der führenden Mischkomponente und durch eine hohe Genauigkeit auszeichnet.
Die Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Durchflußmesser ein Zahnrad-Impulsgeber ist, daß der Antriebsmotor ein Schrittmotor ist und daß die Förderpumpe eine Zahnradpumpe ist.
Es soll in diesem Zusammenhang bemerkt werden, daß die Verwendung eines Zahnrad-Impulsgebers als Durchflußmesser für eine automatische Durchflußregelung in einer hydraulischen Schaltung bekannt ist (GB-PS 14 73 566). Die hydraulische Schaltung gehört jedoch nicht zu einer Mischanordnung, so daß die weitere Verbindung mit einem Antriebsmotor für eine Förderpumpe nicht vorbeschrieben ist.
Bekannt ist ferner die Verwendung von Zahnradpumpen in einer Mischanordnung (DE-AS 11 27 877). Bei dieser bekannten Mischanordnung sind drei miteinander kämmende Zahnräder in Reihe angeordnet, wobei das mittlere Zahnrad mit jedem der beiden äußeren Zahnräder eine Zahnradpumpe bildet. Die Mischanordnung findet Anwendung bei der Zubereitung farbiger Spinnlösungen. Dabei wird ein Teil der Stammflüssigkeit durch die eine Zahnradpumpe zum Auslaß geführt. Die andere Zahnradpumpe liegt in einem Kreislauf, dem der andere Teil der Stammflüssigkeit zugeführt wird. Dem Kreislauf wird ferner über eine Dosiervorrichtung Farbe zugeführt. Die in dem Kreislauf entstehende Mischung aus Stammflüssigkeit und Farbe wird dem Kreislauf über eine Abzweigleitung entnommen und dem mit der ersten Zahnradpumpe verbundenen Auslaß der Stammflüssigkeit zugeführt. Die Umdrehungszahl der Zahnradpumpen wird in Abhängigkeit von der
ORIGINAL INSPECTED
Differenz des Druckes im Einlauf und im Auslauf der Stammflüssigkeit geregelt Eine Polgesteuerung der Dosierung der Farbe in Abhängigkeit von der Durchflußmenge der Stammflüssigekit ist hier nicht vorgesehen. Über die Art des Antriebes für die Zahnradpumpen ist nichts ausgesagt; es kann jedoch angenommen werden, daß es sich dabei um einen üblichen kontinuierlichen Antriebsmotor handelt.
Neu an der erfindungsgemäßen Lösung ist jedenfalls die Verwendung eines Schrittmotors als Antriebsmotor für die Zahnradpumpe in Verbindung mit dem Zahnrad-Impulsgeber. Schrittmotoren arbeiten bekanntlich mit Impulsen. Sie ergeben mit jedem Impuls eine bestimmte definierte Winkeldrehung. In Verbindung mit der Zahnradpumpe bedeutet das, daß jedem Impuls eine bestimmte genau definierte Fördermenge der Zahnradpumpe zugeordnet werden kann. Da der Durchflußmesser entsprechend der durch ihn hindurchfließenden Flüssigkeitsmenge ebenfalls Impulse erzeugt, deren Frequenz ein genaues Maß der Durchflußrate sind, kann auf diese Weise die angestrebte Mischgenauigkeit garantiert werden. Hinzu kommt, daß diese digitale Steuerung nahezu trägheitsfrei arbeitet und dementsprechend das gewünschte schnelle Anpassen der gesteuerten Mischkomponente an Änderungen der führenden Mischkomponente gewährleistet ist.
Eine praktische Ausgestaltung der Erfindung, die förderlich für die angestrebte hohe Mischgenauigkeit und das schnelle Ansprechen ist, kann darin bestehen, daß die vom Durchflußmesser erzeugten Impulse einer Signalaufbereitungsschaltung zugeführt werden, die daraus Nadelimpulse erzeugt, deren Impulsdauer kurz in bezug auf die Impulsfolgezeit ist, daß die Steuerschaltung einen Impulsgenerator enthält, der Impulse mit einer sehr viel geringeren Impulsfolgezeit als der Durchflußmesser erzeugt, daß die Steuerschaltung einen Zähler enthält, dem die Impulse des Impulsgenerators in Abhängigkeit von dem gewünschten Mischungsverhältnis vollzählig oder teilzählig als Zählimpulse und die Nadelimpulse als Rücksetzimpulse zugeführt werden und der an seinem Ausgang ein der Zahl der gezählten Impulse entsprechendes Binärsignal erzeugt, daß die Steuerschaltung einen Zwischenspeicher enthält, dem das Binärsignal als zu speicherndes Signal sowie die Nadelimpulse als Lese- und Löschimpulse zugeführt werden, und daß die Steuerschaltung einen Teiler enthält, dem die vollzähligen Impulse des Impulsgenerators sowie das vom Zwischenspeicher gespeicherte Binärsignal zugeführt werden und der an seinem Ausgang die Steuerimpulse für den Schrittmotor erzeugt, deren Impulsfolgezeit gleich der durch die dem Binärsignal entsprechende Zahl geteilten Impulsfolgezeit der von dem Impulsgenerator erzeugten Impulse ist.
Eine andere Weiterbildung kann darin bestehen, daß die Steuerschaltung einen weiteren Teiler enthält, dessen Teilerverhältnis entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist, daß dem Eingang des weiteren Teilers die von dem Impulsgenerator erzeugten Impulse zugeführt werden und daß der e Ausgang des weiteren Teilers mit dem Zähler und dem erstgenannten Teiler verbunden ist.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
Es zeigt t-·
F i g. 1 ein Blockschaltbild der Mischanordnung, F i g. 2 ein Blockschaltbild der Steuerschaltung. Die in F i g. 1 im Block dargestellte Mischanordnung
wird als Dosiersystem für einen Zweikomponentenlack verwendet. Die beiden Komponenten sind Stammlack und Härter. An eine Stammlackleitung 1 ist ein Zahnrad-Impulsgeber 3 angeschlossen. Dieser arbeitet ■-> als Durchflußmesser und erzeugt Sollwertimpulse, deren Impulsfolgefrequenz eine Funktion der Durchflußrate ist. Die von dem Zahnrad-Impulsgeber 3 erzeugten Impulse werden einer elektronischen Steuerschaltung 4 zugeführt, mit der das Mischverhältnis λ ίο einstellbar ist.
Die Steuerschaltung 4 erzeugt ihrerseits Ausgangsimpulse, deren Folgefrequenz eine Funktion des Mischungsverhältnisses α und der Impulsfolgefrequenz der von dem Zahnrad-Impulsgeber 3 abgegebenen Impulse ι > ist. Die Ausgangsimpulse der Steuerschaltung 4 werden einem Schrittmotor 5 zugeführt, der bei jedem Impuls einen Schritt weiterschaltet. Der Schrittmotor 5 treibt eine Zahnradpumpe 6 an, die an die Härterleitung 2 angeschlossen ist. Die Ausgänge des Zahnradimpulsgebers 3 und der Zahnradpumpe 6 sind mit einer Misch- und Spritzeinheit 7 verbunden, die dann das Stammlack-Härter-Gemisch mit dem Mischverhältnis λ absprüht
In F i g. 2 ist die Steuerschaltung 4 genauer dargestellt. Die von dem Zahnradimpulsgeber 3 abgegebenen _>> Impulse mit der Impulsfolgezeit Tg werden zunächst einer Signalaufbereitungsschaltung 8 zugeführt. Diese erzeugt daraus kurze Nadelimpulse mit der gleichen Impulsfolgezeit Tg, jedoch mit einer geringen Impulsdauer tg. Die Impulsdauer tg ist sehr viel kleiner als die in Impulsfolgezeit Tg.
Die Steuerschaltung 4 enthält ferner einen Impulsgenerator 10, der Impulse erzeugt, deren Impulsfolgezeit Tzsehr viel kleiner als die Impulsfolgezeit Tg der von dem Zahnrad-Impulsgeber 3 abgegebenen Impulse ist. (Ι Die Impulse des Impulsgenerators 10 werden einem Teiler 11 (Dividierschaltung) zugeführt. Das Teilerverhältnis λ des Teilers 11 ist mittels eines Kodierers 12 einstellbar und entspricht dem gewünschten Mischungsverhältnis der beiden Komponenten. ο Am Ausgang des Teilers 11 entsteht eine Impulsfolge, deren Impulsfolgezeit Tz um den Faktor α größer als die Impulsfolgezeit Tz der vom Impulsgenerator 10 abgegebenen Impulse ist.
Die Ausgangsimpulse des Teilers 11 werden einem
γ, Zähler 9 als Zählimpulse zugeführt. Dem Zähler 9 werden ferner von der Signalaufbereitungsschaltung 8 die Nadelimpulse als RUcksetz-Impulse zugeführt.
Demnach zählt der Zähler 9 die Ausgangsimpulse des Teilers 11 jeweils zwischen zwei Nadelimpulsen. Am
ο Ausgang des Zählers 9 tritt ein Binärsignal auf, welches der gezählten Zahl der Impulse entspricht.
Das Binärsignal wird einem Zwischenspeicher 13 zugeführt. Dieser wird von der Signalaufbereitungsschaltung 8 ebenfalls mit Nadelimpulsen versorgt, die in ι diesem Fall die Lese- und Löschsignale darstellen. Jedesmal wenn der Zwischenspeicher 13 mit einem Nadelimpuls beaufschlagt wird, wird das in ihm gespeicherte Binärsignal gelöscht und ein neues am Ausgang des Zählers 9 auftretendes Binärsignal ο eingeschrieben. Die dem Zähler 9 zugeführten Nadelimpulse sind gegenüber den dem Zwischenspeicher 13 zugeführten Nadelimpulsen um eine kurze Zeit U verzögert, um zu gewährleisten, daß der Zwischenspeicher 13 zwecks Übernahme des Zählergebnisses von > dem Zähler 9 vor dem Zähler 9 gelöscht wird.
Am Ausgang des Zwischenspeichers 13 tritt demnach ebenfalls ein Binärsignal auf, dieses ist jedoch gegenüber dem am Ausgang des Zählers 9 auftretenden Binärsignal
um eine Zählperiode verzögert.
Die von dem Impulsgenerator 10 erzeugten Impulse werden einem weiteren Teiler 14 zugeführt. Zur Einstellung des Teilerverhältnisses ist der Teiler 14 ferner mit dem Ausgang des Zwischenspeichers 13 verbunden. Der Teiler 14 teilt demnach die vom Impulsgenerator 10 erzeugte Impulsfolge durch das Binärsignal, welches am Ausgang des Zwischenspeichers 13 auftritt.
Wie man der F i g. 2 entnehmen kann, tritt am Ausgang des Teilers 14 eine Impulsfolge auf, die eine Impulsfolgezeit 7^ geteilt durch den Paktor λ hat. Diese dem Schrittmotor 5 zugeführte Impulsfolge ist demnach nur abhängig von der Impulsfolgezeit Tg der vom Zahnradimpulsgeber 3 gelieferten Impulse und dem
■5 dem Mischungsverhältnis entsprechenden Teilerwert α, der an dem Kodierer 12 per Hand einstellbar ist.
Abschließend soll noch bemerkt werden, daß unter »Nadelimpulsen« ganz allgemein Impulse verstanden werden sollen, deren Impulsdauer kurz gegenüber der
κι Impulsfolgezeit ist.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:
1. Mischanordnung für eine erste flüssige Komponente mit mindestens einer weiteren flüssigen > Komponente, umfassend eine Zuleitung für jede der Komponenten, einen an die Zuleitung für die erste Komponente angeschlossenen Durchflußmesser, der eine der Durchflußmenge entsprechende Anzahl von elektrischen Impulsen erzeugt, je eine an die in Zuleitung für jede weitere Komponente angeschlossene Förderpumpe, je einen elektrischen Antriebsmotor für jede Förderpumpe und für jeden Antriebsmotor je eine ein eingestelltes Mischungsverhältnis aufrechterhaltende als Steuerschaltung r> wirkende Stromversorgungsschaltung, der die von dem Durchflußmesser erzeugten Impulse zugeführt werden und die ihrerseits Steuerimpulse erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser ein Zahnrad-Impulsgeber (3) ist, daß der _>o Antriebsmotor ein Schrittmotor (5) ist und daß die Förderpumpe eine Zahnradpumpe (6) ist.
2. Mischanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Durchflußmesser erzeugten Impulse einer Signalaufbereitungsschal- r> tung (8) zugeführt werden, die daraus Nadelimpulse erzeugt, deren Impulsdauer (tg) kurz in bezug auf die Impulsfolgezeit (Tg) ist, daß die Steuerschaltung (4) einen Impulsgenerator (10) enthält, der Impulse mit einer sehr viel geringeren Impulsfolgezeit (T1) als so der Durchflußmesser erzeugt, daß die Steuerschaltung (4) einen Zähler (9) enthält, dem die Impulse des Impulsgenerators (10) in Abhängigkeit von dem gewünschten Mischungsverhältnis (λ) vollzählig oder teilzählig als Zählimpulse und die Nadelimpulse f > als Rücksetzimpulse zugeführt werden und der an seinem Ausgang ein der Zahl der gezählten Impulse entsprechendes Binärsignal erzeugt, daß die Steuerschaltung (4) einen Zwischenspeicher (13) enthält, dem das Binärsignal als zu speicherndes Signal sowie m die Nadelimpulse als Lese- und Löschimpulse zugeführt werden, und daß die Steuerschaltung (4) einen Teiler (14) enthält, dem die vollzähligen Impulse des Impulsgenerators (10) sowie das vom Zwischenspeicher (13) gespeicherte Binärsignal 4> zugeführt werden und der an seinem Ausgang die Steuerimpulse für den Schrittmotor (5) erzeugt, deren Impulsfolgezeit (TgIa) gleich der durch die
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