DE2700875C2 - Mischanordnung für eine erste flüssige Komponente mit mindestens einer weiteren flüssigen Komponente - Google Patents
Mischanordnung für eine erste flüssige Komponente mit mindestens einer weiteren flüssigen KomponenteInfo
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Description
dem Binärsignal entsprechende Zahl λ -ψ geteilten
Impulsfolgezeit (Tt) 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)
und dem erstgenannten Teiler (14) verbunden ist
Die Erfindung betrifft eine Mischänöfdnüng für eine
erste flüssige Komponente mit mindestens einer weiteren flüssigen Komponente, umfassend eine Zulei-
65 tung 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 Stammlack 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 erfindungsgemäb d adurch gelöst, daß
der Durchflußmesser ein Zahnrad-Fmpulsgeber 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
Differenz des Druckes im Einlauf und im Auslauf der Stammflüssigkeit geregelt Eine Folgesteuerung 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 21)
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 jr>
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 Binärsigr.al 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
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 F i g. 1 eiit Blockschaltbild der Mischänördnung,
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 öl
einstellbar ist
Die Steuerschaltung 4 erzeugt ihrerseits Ausgangsimpulse, deren Folgefrequenz eine Funktion des Mischungsverhältnisses
<x und der Impulsfolgefrequenz der von dem Zahnrad-Impulsgeber 3 abgegebenen Impulse
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 Zahnradimpulsge bers 3 und der Zahnradpumpe 6 .<id mit einer Misch-
und Spritzeinheit 7 verbunden, die ΰαΐκ das Slamrnlack-Härter-Gemisch
mit dem Mischverhältnis α absprüht
In Fig. 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
Impulsfolgezeit Tg.
Die Steuerschaltung 4 enthält ferner einen Impulsgenerator 10, der Impulse erzeugt, deren Impulsfolgezeit
Ti sehr viel kleiner als die Impulsfolgezeit Tg der von
dem Zahnrad-Impulsgeber 3 abgegebenen Impulse ist Die Impulse des Impulsgenerators 10 werden einem
Teiler 11 (Dividierschaltung) zugeführt Das Teilerverhältnis
α des Teilers 11 ist mittels eines Kodierers 12 einstellbar und entspricht dem gewünschten Mischungsverhältnis
der beiden Komponenten.
Am Ausgang des Teilers 11 entsteht eine Impulsfolge,
d^ren Impulsfolgezeit T, um den Faktor α größer als die
Impulsfolgezeit 7",der vom Impulsgenerator 10 abgegebenen
Impulse ist.
Die Ausgangsimpulse des Teilers 11 werden einem Zähler 9 als Zählimpulse zugeführt. Dem Zähler 9
werden ferner von der Signalaufbereitungsschaltung 8 die Nadelimpulse als Rücksetz-Impulse zugeführt.
Demnach zählt der Zähler 9 die Ausgangsimpulse des Teilers 11 jeweils zwischen zwei Nadelimpulsen. Am
Ausgang des Zählers 9 tritt ein Binärsignal auf, welches der gezählten Zahl der Impulse entspricht.
Das Binärsignal w;rd einem Zwischenspeicher 13
zugeführt. Dieser wird von der Signalaufbereitungsschaltung
8 ebenfalls mit Nadelimpulsen versorgt, die in diesem Fall die Lese- und Löschsigna!·-: darstellen.
Jedesmal wenn der Zwischenspeicher 13 mit einem Nadelimpuls beaufschlagt wird, wird das in ihm
gespeicherte Hinärsignal gelöscht und ein neues am Ausgang des Zählers 9 auftretendes Binärsignal
eingeschrieben. Die dem Zähler 9 zugeführten Nadelimpulse sind gegenüber den dem Zwischenspeicher 13
zugeführten Nadelimpulsen um eine kurze Zeit f„ 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
27 OO 875
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 lAüsgangdes Teilers 14 eine Impulsfolge auf, die eine
Impulsfolgezeit Tg, geteilt durch den Faktor cc hat. Diese
dem Schrittmotors zügeführte Impulsfolge is! demnach
nur abhängig von der Impulsfolgezeit Tg der vom Zahnradimpulsgeber 3 gelieferten Impulse und dem
") 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
in Impulsfolgezeit ist.
1 lierzu Ί UhUt Zeichnungen
Claims (2)
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 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, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußmesser
ein Zahnrad-Impulsgeber (3) ist, daß der 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 Signalaufbereitungsschaltung (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 (T7) als
der Durchflußmesser erzeugt, daß die Steuerschaltung (4) einen Zähler (9) enthä'·, dem die Impulse des
Impulsgenerators (10) in Abhängigkeit von dem
gewünschten Mischungsverhä'nis (α) vollzählig oder teilzählig als Zählimpulse und die Nadelimpulse ts
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 die Nadelimpulse als Lese- und Löschimpulse
zugeführt werden, und daß die Steuerschaltung (1) einen Teiler (14) enthält, dem die vollzähligen
Impulse des Impulsgenerators (10) sowie das vom Zwischenspeicher (13) gespeicherte Binärsignal
zugeführt werden und der an seinem Ausgang die Steuerimpulse für den Schrittmotor (5) erzeugt,
deren Impulsfolgezeit (TgIoC) gleich der durch die
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