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WO2009140776A2 - Vorrichtung zur entnahme von flüssigen materialien aus zwei vorlagebehältern - Google Patents

Vorrichtung zur entnahme von flüssigen materialien aus zwei vorlagebehältern Download PDF

Info

Publication number
WO2009140776A2
WO2009140776A2 PCT/CH2009/000149 CH2009000149W WO2009140776A2 WO 2009140776 A2 WO2009140776 A2 WO 2009140776A2 CH 2009000149 W CH2009000149 W CH 2009000149W WO 2009140776 A2 WO2009140776 A2 WO 2009140776A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
metering valve
materials
units
piston
filling
Prior art date
Application number
PCT/CH2009/000149
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2009140776A3 (de
Inventor
Peter Brunner
Peter Suter
Original Assignee
Dopag Dosiertechnik Und Pneumatik Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dopag Dosiertechnik Und Pneumatik Ag filed Critical Dopag Dosiertechnik Und Pneumatik Ag
Publication of WO2009140776A2 publication Critical patent/WO2009140776A2/de
Publication of WO2009140776A3 publication Critical patent/WO2009140776A3/de

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D11/00—Control of flow ratio
    • G05D11/005—Control of flow ratio using synchronised pumps

Definitions

  • the invention relates to a device for removing liquid materials from two storage containers according to the preamble of claim 1.
  • Such devices are used when it comes to conveying materials in a certain proportion to be supplied to a mixing device.
  • follower plate pumps are used to promote the materials, which are also referred to as Fass mergenpumpen.
  • the pump unit itself is referred to as a piston pump.
  • An apparatus for the removal of liquid materials from a plurality of storage containers according to the preamble of claim 1 is known from EP-Bl-I 331 072.
  • a piston pump is used for each material, wherein the determination of the amount of material delivered per unit time on the timing of the pump piston pump.
  • the timing is dependent both on the level in the storage container and on the viscosity of the Voriagematerials.
  • each of the scoop pumps is therefore clocked differently. But it can also be seen that this solution is probably not entirely unproblematic in operation, because it is also a control unit required to calculate the quantitative ratio of the components and compliance with
  • the invention has for its object to simplify such a device for the removal of liquid materials from two storage containers.
  • the above object is achieved by the features of claim 1.
  • FIG. 3 is a diagram of a metering valve unit
  • Fig. 4 is a logic diagram for controlling the metering valve unit
  • Fig. 5 to 7 function diagrams.
  • Fig. 1, 1 means a device for taking liquid materials from two feed containers in their entirety, hereinafter referred to as a metering device for the sake of simplicity. It consists of two largely identical conveyor units 2.1 and 2.2. Each of the conveyor units 2 has a pump piston 3, which is actuated by a hydraulic drive cylinder 4. In the delivery unit 2.1, the scoop pump 3 is referred to as a scoop pump 3.1, in the
  • Feed unit 2.2 as a piston pump 3.2.
  • a corresponding distinction can be found in the drive cylinder 4 and the other components of the conveyor units 2.1, 2.2.
  • These conveyor units are as far as the prior art, so need not be further explained here in terms of structure and function.
  • the unit is attached from a pump piston 3 and a drive cylinder 4 to a cross member 5 and carries a follower plate unit 6 at the lower end.
  • Each of the follower plate units 6 immersed in a storage container 7, in which the medium to be conveyed M is located.
  • each conveyor unit 2.1, 2.2 is guided by two lifting cylinders 8, the piston rods 9 are firmly connected to the cross member 5.
  • the distance between the traverse 5 and the upper end of the lifting cylinder 8 correlates with the vertical position of the follower plate unit 6 within the original container 7. This distance can be detected by means of a Hubmessaku 10.
  • this Hubmessaku 10 detects the current degree of filling F of the associated storage container. 7 From the drive-side end of each pump piston 3, an outlet line 1 1 leads to a consumer 12, in which the materials supplied by the two outlet lines 11 are mixed and supplied for further use.
  • the two conveyor units 2.1, 2.2 are designed for equal flow rates, which causes the two materials M.1 and M.2 are mixed in the ratio 1: 1.
  • each of the two conveyor units 2.1, 2.2 has a metering valve unit 13. This is arranged between a branching off from the outlet 11 branch line 14 and a return line 15, which leads into those space in the storage container 7, in which the respective material M stores.
  • this metering valve unit 13 it is now possible to return a certain part of the conveyed by the pump piston 3 material in the storage tank 7. This possibility is then used according to the invention if the amounts of the two materials in the storage containers 7 are not exactly in the ratio that is actually to be expected. Whether the ratio of the quantities corresponds to the expectations is determined by means of the lifting measuring units 10. Therefore, according to the invention according to FIG.
  • a control member 20 is provided, by which due to the signals of the two Hubmessein opposition 10.1, 10.2 those of Dosierventiliseren 13.1; 13.2 can be controlled, its associated storage tank 7.1; 7.2 has a smaller degree of filling.
  • the degree of filling of the two storage containers 7.1; 7.2 is marked with F, where F.l denotes the degree of filling of the storage container 7.1 and F.2 the degree of filling of the storage container 7.2. If the degree of filling F.1 is now greater than the degree of filling F.2, then the metering valve unit 13.2 is actuated. If, however, the filling level F.sub.1 is smaller than the filling level F.2, the metering valve unit 13.1 is actuated. If the two degrees of filling F.1 and F.2 are the same, none of the metering valve units 13.1; 13.2 activated.
  • a quasi-continuous flow is generated for the two materials M.l, M.2. This ensures that, if the initial filling quantities are not equal, less is required of the material M.1 or M.2, which is present in a smaller amount, so that both storage containers 7.1, 7.2 are emptied approximately simultaneously. For example, if the amount of the material M.l 200 liters, that of the material M.2 but 210 liters, then applying the invention, the application 410 liters. Without the correction of the flow according to the invention, the discharge would only amount to 400 liters and a remainder of 10 liters would remain, which would have to be disposed of.
  • the metering valve units 13.1; 13.2 are designed so that the permissible tolerances are not exceeded.
  • FIG. 3 shows an advantageous exemplary embodiment of one of the metering valve units 13. This consists of a switchable pilot valve 22 and a controllable from this metering valve 23.
  • a piston 25 is displaceable in a housing 24 of the metering valve 23.
  • the piston 25 separates the interior of the housing 24 in a piston chamber 26 and a rod space 27. With 28 a vent hole is designated.
  • the pilot valve 22 is shown in the energized position. In the non-energized position of the pilot valve 22, the material M located in the branch line 14 passes through the pilot valve 22 in a connecting line 29 and further into the But it also enters the rod space 27. Because the effective cross-section of the
  • Piston chamber 26 is greater than the effective cross section of the rod space 27, the piston chamber 26 is filled with the material M.
  • the quantity of material M conveyed by the metering valve 23 during a drive cycle is determined by the effective cross section of the piston 25 and its stroke between the two end positions.
  • the amount of material M to be delivered in a drive cycle is determined by the allowable tolerance of the mixing ratio of the two materials M.1 and M.2.
  • FIG. 4 shows a logic diagram for actuating the metering valve unit 13. Links the Hubmessein whatsoever 10.1, 10.2 are shown. Each of these Hubmessein solidarity 10.1, 10.2 includes a transducer 31 which generates a level signal F. The level signals Fl and F2 reach a comparator 32. In the comparator 32 so the two level signals Fl and F2 are compared. There are three possible cases:
  • the level signal Fl is smaller than the level signal F2. In this case, a control signal appears at a first output A1 of the comparator 32.
  • the level signal Fl is greater than the level signal F2.
  • a control signal appears at a second output A2 of the comparator 32.
  • the two level signals Fl and F2 are the same. In this case, no control signal appears at one of the outputs A1, A2 of the comparator 32.
  • the two sensors 18 and 19 (FIG. 1) are shown which provide a signal when the pistons, not shown, of the drive cylinders 4.1 and 4.2 reach the upper and lower positions, respectively. Since the two drive cylinders 4.1 and 4.2 run synchronously according to the general Erf ⁇ ndungsge philosophical, the sensors 18 and 19 only on one of the drive cylinder 4.1, 4.2 required.
  • the signals from the sensors 18, 19 are supplied to an OR gate 33, at whose output consequently a signal is present when the drive cylinder 4.1, 4.2 change their direction of movement.
  • This output signal of the OR gate 33 is fed to two AND gates, namely a first AND gate 34.1 and a second AND gate 34.2.
  • Storage tank 7.1; 7.2 has a smaller degree of filling.
  • the comparator 32, the OR gate 33 and the first AND gates 34.1 and 34.2 together form a control element 35, which realizes the aforementioned operation.
  • FIG. 5 shows a first such functional diagram.
  • the horizontal axis indicates the passage of time. From top to bottom, the following facts are shown:
  • FIG. 5 shows a case in which the same filling quantities of the materials M1 or M.2 are contained in the supply containers 7.1 and 7.2.
  • the scoop pumps 3.1 and 3.2 promote the same amounts.
  • and F 2 always zero.
  • the upward and downward movement Bi of the piston of the hydraulic drive cylinder 4.1 and the upward and downward movement B 2 of the piston of the hydraulic drive cylinder 4.2 are consistent, because according to the invention, the two hydraulic drive cylinder 4.1, 4.2 are controlled synchronously.
  • the upper sensor 18 and the lower sensor 19 always respond alternately.
  • the volume flows Vi and V 2 correspond exactly to each other.
  • FIG. 6 shows a similar functional diagram. However, this now shows the case that the quantities of the materials Ml or M.2 in the storage containers 7.1 and 7.2 are not the same.
  • the level F 2 is smaller here than the level Fi.
  • the difference ⁇ F of the levels Fi and F 2 has a value other than zero. He is positive. Therefore, according to the previously described function of the control member 35 at each change of direction of the piston of the hydraulic drive cylinder 4.1, 4.2, the metering valve unit 13.2 is controlled. This has the consequence that in each case a certain amount of the material M.2 is reclaimed in the storage container 7.2. As a result, the fill level Fj continuously decreases, as in the case of FIG. 5, while the fill level F 2 decreases discontinuously and less severely. In each case, if the
  • Metering valve unit 13.2 is controlled, it increases by the recovery something, while it decreases between the opening periods.
  • the short-term rise in the level F 2 arises because during the short time of the controlled metering valve unit 13.2, a little more material M 2 is conveyed back than is conveyed by the pump piston 3.2 in the same time.
  • the resulting overall small decrease in the level F 2 to the fact that at the end of both storage containers 7.1, 7.2 are empty.
  • FIG. 7 Another similar functional diagram is shown in FIG. 7. This shows another case in which again the quantities of materials M.1 and M.2 in the supply containers 7.1 and 7.2 are not the same.
  • the level Fi is smaller than the level F 2 , but the difference is smaller than in the previous example.
  • the difference .DELTA.F of the levels Fi and F 2 is smaller and negative here. This now leads to the metering valve unit 13.1 being initially activated because of the difference .DELTA.F. Now the difference ⁇ F decreases.
  • the described invention ensures that despite possible tolerances in the degree of filling of the two storage containers 7.1 and 7.2, the present material Ml, M.2 is completely supplied to its use, so that no waste to be disposed remains.
  • the device is designed simpler than the prior art.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Entnahme von flüssigen Materialien (M.1, M.2) aus zwei Vorlagebehältern (7.1, 7.2), bestehend aus zwei weitestgehend identischen Fördereinheiten (2.1, 2.2) mit je einer Schöpfkolbenpumpe (3.1; 3.2), wobei die Materialien (M.1, M.2) mittels der Schöpfkolbenpumpen (3.1, 3.2) zu einem Verbraucher (12) förderbar sind. Erfindungsgemäß weist jede der Fördereinheiten (2.1 und 2.2) eine Dosierventileinheit (13.1, 13.2) auf, die zwischen einer von der Auslassleitung (11.1, 11.2) abzweigenden Abzweigleitung (14.1, 14.2) und einer Rückführleitung (15.1, 15.2), die in jenen Raum führt, in dem das jeweilige Material (M.1, M.2) lagert, angeordnet ist. Dabei weist jede der Fördereinheiten (2.1 und 2.2) eine Hubmesseinheit (10.1, 10.2) auf, mit der effektiven Füllungsgrad der Vorlagebehälter (7.1, 7.2) ermittelbar ist. Außerdem ist der Vorrichtung (1) ein Steuerglied (35) zugeordnet, durch das jene der Dosierventileinheiten (13.1; 13.2) ansteuerbar ist, dessen zugeordneter Vorlagebehälter (7.1; 7.2) einen kleineren Füllungsgrad aufweist. Die beiden Schöpfkolbenpumpen (3.1; 3.2) werden mit einer vorgegebenen unveränderlichen Taktung betrieben, wodurch die Steuervorrichtung gegenüber dem Stand der Technik vereinfacht ist.

Description

VORRICHTUNG ZUR ENTNAHME VON FLÜSSIGEN MATERIALIEN AUS ZWEI VORLAGEBEHÄLTERN
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Entnahme flüssiger Materialien aus zwei Vorlagebehältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Solche Vorrichtungen werden verwendet, wenn es darum geht, Materialien in einem bestimmten Mengenverhältnis zu fördern, um sie einer Mischvorrichtung zuzuführen. Dabei werden zur Förderung der Materialien Folgeplattenpumpen angewendet, die auch als Fassfolgeplattenpumpen bezeichnet werden. Das Pumpaggregat selbst wird als Schöpfkolbenpumpe bezeichnet.
Eine Vorrichtung zur Entnahme von flüssigen Materialien aus mehreren Vorlagebehältern gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der EP-Bl-I 331 072 bekannt. Hier wird für jedes Material eine Schöpfkolbenpumpe eingesetzt, wobei die Festlegung der Menge des geförderten Materials pro Zeiteinheit über die Taktung der Schöpfkolbenpumpe erfolgt. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Taktung sowohl vom Füllstand im Vorlagebehälter als auch von der Viskosität des Voriagematerials abhängig ist. Dabei ist aber nicht offenbart, welcher Art die Abhängigkeit von den beiden Bestimmungsgrößen ist. Jede der Schöpfkolbenpumpen wird also unterschiedlich getaktet. Es ist aber auch zu erkennen, dass diese Lösung im Betrieb wohl nicht ganz unproblematisch ist, denn es ist auch eine Steuerungseinheit erforderlich, um das Mengenverhältnis der Komponenten zu berechnen und die Einhaltung von
Toleranzgrenzen zu überwachen. So müssen ursprünglich eingestellte Impulsfrequenzen nachjustiert werden. In der Patentschrift findet sich auch keine Angabe dazu, mit welchen Mitteln die Viskosität der Materialien gemessen wird.
Aus WO-Al -03/045130 ist ein Verfahren zur Abgabe von mindestens zwei Materialien aus Vorratsbehältern bekannt, wobei die Materialien in einem bestimmten Mengenverhältnis durch Pumpen gefördert werden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Vorrichtung zur Entnahme von flüssigen Materialien aus zwei Vorlagebehältern zu vereinfachen. Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 ein Schema der gesamten Vorrichtung,
Fig. 2 ein Schema mit einem Steuerglied,
Fig. 3 ein Schema einer Dosierventileinheit,
Fig. 4 ein Logikschema zur Ansteuerung der Dosierventileinheit und
Fig. 5 bis 7 Funktionsdiagramme.
In der Fig. 1 bedeutet 1 eine Vorrichtung zur Entnahme von flüssigen Materialien aus zwei Vorlagebehältern in ihrer Gesamtheit, nachstehend der Einfachheit halber als Dosiervorrichtung bezeichnet. Sie besteht aus zwei weitestgehend identischen Fördereinheiten 2.1 und 2.2. Jede der Fördereinheiten 2 weist eine Schöpfkolbenpumpe 3 auf, die mit einen hydraulischen Antriebszylinder 4 betätigbar ist. In der Fördereinheit 2.1 ist die Schöpfkolbenpumpe 3 als Schöpfkolbenpumpe 3.1 bezeichnet, in der
Fördereinheit 2.2 als Schöpfkolbenpumpe 3.2. Eine entsprechende Unterscheidung findet sich beim Antriebszylinder 4 und den weiteren Bestandteilen der Fördereinheiten 2.1, 2.2. Diese Fördereinheiten sind soweit Stand der Technik, müssen also hier hinsichtlich Aufbau und Funktion nicht weiter erläutert werden. Bekannt ist auch, dass die Einheit aus einer Schöpfkolbenpumpe 3 und einem Antriebszylinder 4 an einer Traverse 5 befestigt ist und am unteren Ende eine Folgeplatteneinheit 6 trägt. Jede der Folgeplatteneinheiten 6 taucht in einen Vorlagebehälter 7 ein, in dem sich das zu fördernde Medium M befindet.
Die Traverse 5 einer jeden Fördereinheit 2.1, 2.2 wird gefuhrt durch zwei Hubzylinder 8, deren Kolbenstangen 9 mit der Traverse 5 fest verbunden sind. Die Distanz zwischen der Traverse 5 und dem oberen Ende der Hubzylinder 8 korreliert mit der vertikalen Position der Folgeplatteneinheit 6 innerhalb des Vorlagebehälters 7. Diese Distanz ist erfassbar mittels einer Hubmesseinheit 10. Somit erfasst diese Hubmesseinheit 10 den aktuellen Füllungsgrad F des zugeordneten Vorlagebehälters 7. Vom antriebsseitigen Ende jeder Schöpfkolbenpumpe 3 fuhrt eine Auslassleitung 1 1 zu einem Verbraucher 12, in dem die von den beiden Auslassleitungen 11 zugeförderten Materialien vermischt und der weiteren Verwendung zugeführt werden.
Im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel sind die beiden Fördereinheiten 2.1, 2.2 für gleich große Fördermengen ausgelegt, was bewirkt, dass die beiden Materialien M.1 und M.2 im Verhältnis 1 : 1 gemischt werden.
Erfindungsgemäß weist jede der beiden Fördereinheiten 2.1, 2.2 eine Dosierventileinheit 13 auf. Diese ist angeordnet zwischen einer von der Auslassleitung 11 abzweigenden Abzweigleitung 14 und einer Rückführleitung 15, die in jenen Raum im Vorlagebehälter 7 fuhrt, in dem das jeweilige Material M lagert. Mittels dieser Dosierventileinheit 13 ist es nun möglich, einen bestimmten Teil des von der Schöpfkolbenpumpe 3 geförderten Materials in den Vorlagebehälter 7 zurückzuleiten. Von dieser Möglichkeit wird erfindungsgemäß dann Gebrauch gemacht, wenn sich die Mengen der beiden Materialien in den Vorlagebehältern 7 nicht genau in jenem Verhältnis befinden, das eigentlich zu erwarten ist. Ob das Verhältnis der Mengen der Erwartungen entspricht, wird mittels der Hubmesseinheiten 10 ermittelt. Deshalb ist erfindungsgemäß gemäß Fig. 2 ein Steuerglied 20 vorgesehen, durch das aufgrund der Signale der beiden Hubmesseinheiten 10.1, 10.2 jene der Dosierventileinheiten 13.1 ; 13.2 ansteuerbar ist, dessen zugeordneter Vorlagebehälter 7.1; 7.2 einen kleineren Füllungsgrad aufweist. Der Füllungsgrad der beiden Vorlagebehälter 7.1 ; 7.2 ist mit F gekennzeichnet, wobei F.l den Füllungsgrad des Vorlagebehälters 7.1 bezeichnet und F.2 den Füllungsgrad des Vorlagebehälters 7.2. Ist nun der Füllungsgrad F.1 größer als der Füllungsgrad F.2, so wird die Dosierventileinheit 13.2 angesteuert. Ist hingegen der Füllungsgrad F.l kleiner als der Füllungsgrad F.2, so wird die Dosierventileinheit 13.1 angesteuert. Sind die beiden Füllungsgrade F.1 und F.2 gleich groß, wird keine der Dosierventileinheiten 13.1; 13.2 angesteuert.
Weil durch die so geschalteten Dosierventileinheiten 13 eine Anpassung der Mengen der Materialien M.l und M.2 an den effektiven Füllungsgrad der Vorlagebehälter 7.1, 7.2 möglich ist, bedarf es erfindungsgemäß keiner Anpassung der Taktung der beiden Schöpfkolbenpumpen 3.1, 3.2. Somit gehört es zum Wesen der vorliegenden Erfindung, dass die beiden Schöpfkolbenpumpen 3.1, 3.2 mit einer vorgegebenen unveränderlichen Taktung betrieben werden. Gegenüber dem gattungsbildenden Stand der Technik wird also der Aufwand für die Veränderung der Taktung der beiden Schöpfkolbenpumpen 3.1, 3.2 eingespart.
Wegen des gleichen Taktes für die beiden Schöpfkolbenpumpen 3.1, 3.2 sind nur an einer dieser Pumpen Sensoren für die Position des Antriebszylinders 4 erforderlich, da die beiden Kolben der Antriebszylinder 4.1, 4.2 vollkommen synchron laufen. Das sind ein oberer Sensor 18 und ein unterer Sensor 19.
Entsprechend den Füllmengen der Vorlagebehälter 7.1, 7.2 wird für die beiden Materialien M.l, M.2 je ein quasistetiger Mengenstrom erzeugt. Damit wird erreicht, dass dann, wenn die anfänglichen Füllmengen nicht gleich sind, von jenem Material M.1 bzw. M.2, das in geringerer Menge vorliegt, entsprechender weniger gefordert wird, so dass beide Vorlagebehälter 7.1, 7.2 annähernd gleichzeitig geleert sind. Beträgt beispielsweise die Menge des Materials M.l 200 Liter, jene des Materials M.2 aber 210 Liter, so beträgt bei Anwendung der Erfindung das Ausbringen 410 Liter. Ohne die erfindungsgemäße Korrektur des Mengenstroms betrüge das Ausbringen nur 400 Liter und es würde ein Rest von 10 Litern verbleiben, der entsorgt werden müsste.
Dass die Mengen der Materialien M.l, M.2 nicht exakt gleich sind, liegt oft daran, dass die herstellerseitige Füllung der Vorlagebehälter 7.1, 7.2 nach Gewicht erfolgt. Wenn nun die beiden Materialien M.l, M.2 nicht das gleiche spezifische Gewicht aufweisen, ergeben sich Differenzen in der Füllmenge. Zulässig ist dies deshalb, weil für das
Mischungsverhältnis der beiden Materialien M.l, M.2 gewisse Toleranzen zulässig sind. Die Dosierventileinheiten 13.1; 13.2 sind so ausgelegt, dass die zulässigen Toleranzen nicht überschritten werden.
In der Fig. 3 ist ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel für eine der Dosierventileinheiten 13 gezeigt. Dieses besteht aus einem schaltbaren Vorsteuerventil 22 und einem von diesem ansteuerbaren Dosierventil 23. In einem Gehäuse 24 des Dosierventils 23 ist ein Kolben 25 verschiebbar. Der Kolben 25 trennt den Innenraum des Gehäuses 24 in einen Kolbenraum 26 und einen Stangenraum 27. Mit 28 ist eine Entlüftungsbohrung bezeichnet. Das Vorsteuerventil 22 ist in der erregten Stellung gezeigt. Die schon in der Fig. 1 gezeigte Abzweigleitung 14 fuhrt einerseits zum Stangenraum 27, andererseits zum Vorsteuerventil 22. In der nicht erregten Stellung des Vorsteuerventils 22 gelangt das in der Abzweigleitung 14 befindliche Material M über das Vorsteuerventil 22 in eine Verbindungsleitung 29 und weiter in den Kolbenraum 26. Es gelangt aber auch in den Stangenraum 27. Weil der wirksame Querschnitt des
Kolbenraums 26 größer ist als der wirksame Querschnitt des Stangenraums 27, wird der Kolbenraum 26 mit dem Material M gefüllt.
Wird nun das Vorsteuerventil 22 erregt, was der gezeichneten Stellung entspricht, so liegt am Stangenraum 27 weiterhin der von der Schöpfkolbenpumpe 3 erzeugte Druck an. Gleichzeitig ist nun der Kolbenraum 26 über die Verbindungsleitung 29 und das Vorsteuerventil 22 mit der Rückführleitung 15 verbunden. Weil der Druck des Materials M im Vorlagebehälter 7 (Fig. 1) vergleichsweise sehr klein ist, wird also während der Ansteuerung des Vorsteuerventils 22 der Inhalt des Kolbenraums 26 über die Verbindungsleitung 29, das Vorsteuerventil 22 und die Rückführleitung 15 in den Vorlagebehälter 7 ausgestoßen.
Die vom Dosierventil 23 bei einem Ansteuerzyklus geförderte Menge des Materials M ist bestimmt durch den wirksamen Querschnitt des Kolbens 25 und dessen Hub zwischen den beiden Endlagen. Die bei einem Ansteuerzyklus zu fördernde Menge des Materials M ist bestimmt durch die zulässige Toleranz des Mischungsverhältnisses der beiden Materialien M.1 und M.2.
In der Fig. 4 ist ein Logikschema zur Ansteuerung der Dosierventileinheit 13 gezeigt. Links sind die Hubmesseinheiten 10.1, 10.2 gezeigt. Jede dieser Hubmesseinheiten 10.1, 10.2 enthält einen Wandler 31, der ein Füllstandssignal F erzeugt. Die Füllstandssignale Fl und F2 gelangen auf einen Vergleicher 32. Im Vergleicher 32 werden also die beiden Füllstandssignale Fl und F2 miteinander verglichen. Dabei sind drei Fälle möglich:
- Das Füllstandssignal Fl ist kleiner als das Füllstandssignal F2. In diesem Fall erscheint ein Steuersignal an einem ersten Ausgang Al des Vergleichers 32.
- Das Füllstandssignal Fl ist größer als das Füllstandssignal F2. In diesem Fall erscheint ein Steuersignal an einem zweiten Ausgang A2 des Vergleichers 32. - Die beiden Füllstandssignale Fl und F2 sind gleich. In diesem Fall erscheint kein Steuersignal an einem der Ausgänge Al, A2 des Vergleichers 32.
Unterhalb des Vergleichers 32 sind die beiden Sensoren 18 und 19 (Fig. 1) gezeigt, die ein Signal liefern, wenn die nicht dargestellten Kolben der Antriebszylinder 4.1 und 4.2 die obere bzw. untere Position erreichen. Da die beiden Antriebszylinder 4.1 und 4.2 gemäß dem allgemeinen Erfϊndungsgedanken synchron laufen, sind die Sensoren 18 und 19 nur an einem der Antriebszylinder 4.1, 4.2 erforderlich. Die Signale der Sensoren 18, 19 werden einem ODER-Gatter 33 zugeführt, an dessen Ausgang folglich ein Signal ansteht, wenn die Antriebszylinder 4.1, 4.2 ihre Bewegungsrichtung ändern. Dieses Ausgangssignal des ODER-Gatters 33 wird auf zwei UND-Gatter geführt, nämlich auf ein erstes UND-Gatter 34.1 und ein zweites UND-Gatter 34.2. Am zweiten Eingang des UND-Gatters 34.1 liegt das Signal des Ausgangs Al des Vergleichers 32 an, am zweiten Eingang des UND-Gatters 34.2 das Signal des Ausgangs A2 des Vergleichers 32. Aus diesem Logikschema ergibt sich folglich die Funktion, dass das jene der Dosierventileinheiten 13.1 ; 13.2 angesteuert wird, dessen zugeordneter
Vorlagebehälter 7.1; 7.2 einen kleineren Füllungsgrad aufweist. Der Vergleicher 32, das ODER-Gatter 33 und die erstes UND-Gatter 34.1 und 34.2 bilden zusammen ein Steuerglied 35, das die vorgenannte Funktionsweise verwirklicht.
Nachfolgend wird die Wirkungsweise anhand von schematischen Funktionsdiagrammen gezeigt, die den Zusammenhang zwischen Betriebszuständen und Signalen sowie deren zeitliche Veränderung zeigen.
In der Fig. 5 ist ein erstes derartiges Funktionsdiagramm gezeigt. Die waagerechte Achse bezeichnet den Zeitablauf. Von oben nach unten sind die folgenden Fakten dargestellt:
- der Füllstand F1 des Vorlagebehälter 7.1 (Fig. 1), wie er mit der Hubmesseinheit 10.1 ermittelt wird,
- der Füllstand F2 des Vorlagebehälter 7.2, wie er mit der Hubmesseinheit 10.2 ermittelt wird,
- die Differenz ΔF der Füllstände Fi und F2, die vom Steuerglied 20 (Fig. 2) ermittelt wird, wobei die Differenz ΔF positiv oder negativ sein kann, - die Aufwärts- und Abwärtsbewegung Bi des Kolbens des hydraulischen Antriebszylinders 4.1 (Fig. 1),
- die Aufwärts- und Abwärtsbewegung B2 des Kolbens des hydraulischen Antriebszylinders 4.2,
- das Signal S0 des oberen Sensors 18,
- das Signal Su des unteren Sensors 19,
- den von der Schöpfkolbenpumpe 3.1 (Fig. 1) erzeugten Volumenstrom Vi,
- den von der Schöpfkolbenpumpe 3.2 (Fig. 1) erzeugten Volumenstrom V2,
- das Steuersignal St1 für die Dosierventileinheit 13.1 und
- das Steuersignal St2 für die Dosierventileinheit 13.2.
In der Fig. 5 ist ein Fall gezeigt, bei dem in den Vorlagebehältern 7.1 und 7.2 die gleiche Füllmenge der Materialien M.l bzw. M.2 enthalten ist. Die Schöpfkolbenpumpen 3.1 und 3.2 fördern die gleichen Mengen. In der Folge ist die Differenz ΔF der Füllstände F| und F2 immer Null. Die Aufwärts- und Abwärtsbewegung Bi des Kolbens des hydraulischen Antriebszylinders 4.1 und die Aufwärts- und Abwärtsbewegung B2 des Kolbens des hydraulischen Antriebszylinders 4.2 sind übereinstimmend, weil erfindungsgemäß die beiden hydraulischen Antriebszylinders 4.1, 4.2 synchron angesteuert werden. Entsprechend der Lage der Kolben der hydraulischen Antriebszylinder 4.1, 4.2 sprechen der obere Sensor 18 und der untere Sensor 19 immer abwechselnd an. Die Volumenströme Vi und V2 entsprechen einander genau. Jeweils dann, wenn die Kolben der hydraulischen Antriebszylinder 4.1, 4.2 die oberen und die untere Endlage erreichen, nehmen die Volumenströme Vi und V2 etwas ab. Dass sie nicht zu Null werden, hat seine Ursache darin, dass der Druck, der die Volumenströme Vi und V2 erzeugt, in der kurzen Zeit des Stillstands der Kolben am Umkehrpunkt nur langsam abnimmt. Das hängt auch mit der Viskosität und der Kompressibilität der Materialien M.l bzw. M.2 zusammen. Weil die Differenz ΔF der Füllstände Fi und F2 immer Null ist, werden die beiden Dosierventileinheit 13.1, 13.2 nicht angesteuert. In der Fig. 6 ist ein gleichartiges Funktionsdiagramm gezeigt. Dieses zeigt nun aber den Fall, dass die Füllmengen der Materialien M.l bzw. M.2 in den Vorlagebehältern 7.1 und 7.2 nicht gleich sind. Der Füllstand F2 ist hier kleiner als der Füllstand Fi. Somit hat die Differenz ΔF der Füllstände Fi und F2 einen von Null verschiedenen Wert. Er ist positiv. Deswegen wird nun entsprechend der zuvor beschriebenen Funktion des Steuergliedes 35 bei jedem Richtungswechsel der Kolben der hydraulischen Antriebszylinder 4.1, 4.2 die Dosierventileinheit 13.2 angesteuert. Das hat zur Folge, dass jeweils eine bestimmte Menge des Materials M.2 in den Vorlagebehälter 7.2 zurückgefordert wird. Daraus ergibt sich, dass der Füllstand Fj wie im Fall der Fig. 5 kontinuierlich abnimmt, während der Füllstand F2 diskontinuierlich und weniger stark abnimmt. Jeweils dann, wenn die
Dosierventileinheit 13.2 angesteuert wird, nimmt sie durch die Rückforderung etwas zu, während sie zwischen den Öffnungsperioden abnimmt. Der kurzzeitige Anstieg des Füllstands F2 entsteht dadurch, dass während der kurzen Zeit der angesteuerten Dosierventileinheit 13.2 etwas mehr an Material M.2 zurückgefördert wird als in der gleichen Zeit von der Schöpfkolbenpumpe 3.2 gefördert wird. Insgesamt führt die dadurch insgesamt kleine Abnahme des Füllstands F2 dazu, dass am Ende beide Vorlagebehältern 7.1, 7.2 leer sind.
Ein weiteres gleichartiges Funktionsdiagramm ist in der Fig. 7 gezeigt. Dieses zeigt einen anderen Fall, bei dem wiederum die Füllmengen der Materialien M.1 bzw. M.2 in den Vorlagebehältern 7.1 und 7.2 nicht gleich sind. Hier ist der Füllstand Fi kleiner als der Füllstand F2, jedoch ist die Differenz geringer als beim vorherigen Beispiel. Somit ist die Differenz ΔF der Füllstände Fi und F2 kleiner und hier negativ. Das führt nun dazu, dass zunächst wegen der Differenz ΔF die Dosierventileinheit 13.1 angesteuert wird. Nun nimmt die Differenz ΔF ab. Weil auch hier analog gilt, dass jeweils eine bestimmte Menge des Materials M.l in den Vorlagebehälter 7.1 zurückgefördert wird, wobei das Verhältnis der zurückgeförderten Menge zur durch die Schöpfkolbenpumpe 3.1 geförderten Mange konstant ist, ist die hier kleinere Differenz ΔF nicht wie beim Beispiel der Fig. 6 erst am Ende des Betriebs zu Null geworden, sondern sehr viel früher. Somit ist bereits nach einer Zeitspanne t erreicht, dass die Füllstände F] und F2 gleich sind. Von diesem Moment an wird Dosierventileinheit 13.1 nicht mehr angesteuert.
Durch die beschriebene Erfindung wird erreicht, dass trotz möglicher Toleranzen im Füllungsgrad der beiden Vorlagebehälter 7.1 und 7.2 das vorliegende Material M.l, M.2 vollständig seiner Verwendung zugeführt wird, so dass kein zu entsorgender Abfall verbleibt. Dabei ist die Vorrichtung gegenüber dem Stand der Technik einfacher gestaltet.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Entnahme von flüssigen Materialien (M.1, M.2) aus zwei Vorlagebehältern (7.1, 7.2), bestehend aus zwei weitestgehend identischen Fördereinheiten (2.1, 2.2) mit je einer Schöpfkolbenpumpe (3.1; 3.2), wobei die Materialien (M.1 , M.2) mittels der Schöpfkolbenpumpen (3.1 , 3.2) zu einem Verbraucher (12) förderbar sind, dadurch gekennzeichnet,
- dass jede der Fördereinheiten (2.1 und 2.2) eine Dosierventileinheit (13.1, 13.2) aufweist, die zwischen einer von der Auslassleitung (11.1, 11.2) abzweigenden Abzweigleitung (14.1, 14.2) und einer Rückführleitung (15.1, 15.2), die in jenen Raum führt, in dem das jeweilige Material (M.1, M.2) lagert, angeordnet ist,
- dass jede der Fördereinheiten (2.1 und 2.2) eine Hubmesseinheit (10.1, 10.2) aufweist, mit der effektiven Füllungsgrad der Vorlagebehälter (7.1, 7.2) ermittelbar ist, und
- dass der Vorrichtung (1) ein Steuerglied (35) zugeordnet ist, durch das jene der Dosierventileinheiten (13.1; 13.2) ansteuerbar ist, dessen zugeordneter Vorlagebehälter (7.1 ; 7.2) einen kleineren Füllungsgrad aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosierventileinheiten (13.1; 13.2) bestehen aus einem schaltbaren Vorsteuerventil (22) und einem von diesem ansteuerbaren Dosierventil (23).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Dosierventil (23) einen Kolben (25) enthält, dessen wirksamer Querschnitt und dessen Hub zwischen seinen beiden Endlagen die bei einem Ansteuerzyklus geförderte Menge des Materials M bestimmt und dass die bei einem Ansteuerzyklus geförderte Menge des Materials M bestimmt ist durch die zulässige Toleranz des Mischungsverhältnisses der Materialien M.l und M.2.
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