DE3220453A1 - STIRRER, IN PARTICULAR FOR LABORATORY OPERATION - Google Patents
STIRRER, IN PARTICULAR FOR LABORATORY OPERATIONInfo
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Description
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DIPLIXG. W. MAt1CHERDIPL.-ING. H. SCHMITf "*
DIPLIXG. W. MAt 1 CHER
FJiKJHL Kd i. it K. I)HEIK»INH.STH. K) TELEFON: (OTOIi 7 0ΤΤ:< TOT 74FJiKJHL Kd i. it K. I) HEIK »INH.STH. K) TELEPHONE: (OTOIi 7 0ΤΤ: < DEAD 74
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Rührgerät insbesondere für <Jen Laborbetrier:Mixing device especially for <Jen laboratory operations:
Die Erfindung betrifft ein Rührgerät mit einem elektrischen Antriebsmotor insbesondere für den Laborbetrieb zum Löser., Mischen, Suspendieren, Dispergieren, Emulgieren, Homogenisieren usvf., mit einer Überwachungseinrichtung für den jeweiligen Betriebszustand des Rührwerkes insbesondere beim Überlast oder Blockierung.The invention relates to a stirring device with an electric Drive motor especially for the laboratory operation for the solver., Mixing, suspending, dispersing, emulsifying, homogenizing, etc., with a monitoring device for the respective Operating condition of the agitator, especially when it is overloaded or blocked.
Die Betriebsarten-Überwachung von Laborrührwerker. ist von großer Bedeutung, da vom Anwender häufig Langzeitversuche durchgeführt werden, die durch den vorzeitigen Ausfall von Rührwerken infolge von Überlast oder Blockierung z. E. bei Viskositätserhöhungen des Rührmediums unbrauchbar gemacht würden, was ein'en Geld- und Zeitverlust bedeutet. Bisher werden deshalb die Betriebsüberwachungen bei Laborrührwerken durch ständige Beobachtung des Versuchsablaufes durch den Anwender durchgeführt. Ferner sind als Überwachungseinrichtungen Motorschutzschalter, Blinkleuchten oder Drehzahlmeßgeräte bekannt, die jedoch in tier .Praxis immer den Nachteil haben, daß sie leicht übersehen werden kennen.The operating mode monitoring of laboratory stirrers. is of great importance as long-term tests are often carried out by the user be carried out caused by the premature failure of agitators due to overload or blockage z. E. at Increases in viscosity of the stirring medium would be made unusable, which means a loss of money and time. Until now The operational monitoring of laboratory stirrers is therefore carried out through constant observation of the test sequence carried out by the user. Furthermore, as monitoring devices Motor protection switch, flashing lights or tachometers known, but in tier .Praxis always the Have the disadvantage that they are easily overlooked.
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Rührgerät aer eingangs erwähnten Art zu schaffen, welches den überlastbetrieb und/ oder den Blockierfall deutlich und rechtzeitig anzeigt. Dadurch soll der Anwender in solchen Fällen der, Versuchsablauf geeignet beeinflussen können, bevor der Versuch insgesamt unbrauchbar wird; beispielsweise soli cer AnwenderThere is therefore the task of creating a stirring device of the type mentioned at the beginning which clearly and in good time indicates the overload operation and / or the blockage case. In this way, the user should be able to appropriately influence the test procedure in such cases before the test becomes useless as a whole; for example, soli cer users
Mr/HMr / H
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durch ein rechtzeitiges Erkennen des Überlast- oder Blokkierfalles Gelegenheit erhalten, ein stärkeres Rührwerk einzusetzen, Verdünnungssubstanzen zuzugeben od. dgl.through timely detection of overload or blocking Have the opportunity to use a stronger agitator, add diluents or the like.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Rührgerät der eingangs erwähnten Art dadurch gekennzeichnet, daß eine durch verminderte Dre.hzahl oder Stillsetzung ces Rührwerkes betätirbare akkustische Signalvorrichtung vorgesehen ist. Dadurch entfällt.die Notwendigkeit der ständigen Beobachtung und der Anwender kann während des Versuches andere Tätigkeiten ausüben, wird aber dennoch rechtzeitig auf den Blockierfall und/oder eine überlastung des Rührwerkes hingewiesen.To solve this problem, a stirring device of the type mentioned is characterized in that a reduced by Dre.hzahl or shutdown ces agitator actuatable acoustic signal device is provided. Through this The need for constant observation and the user can do other activities during the experiment exercise, but a blockage and / or overloading of the agitator is pointed out in good time.
Besonders zweckmäßig ist es, wenn ein akkustisches Signalgerät vorgesehen ist, welches sowohl bei verminderter Drehzahl aufgrund einer überlastung als auch bei Blockieren des Rührwerkes betätigbar ist, wobei die beiden akkustischen Signale vorzugsweise verschieden sind. Dadurch wird die Sicherheit bei Langzeitversuchen unter Einsatz eines Rührgerätes für den Benutzer wesentlich erhöht und er erhält durch das akkustische Signalgerät gleichzeitig auch den Hinweis, welcher Störungsfall eingetreten ist.It is particularly useful if an acoustic signaling device is provided, which can be used both at a reduced speed due to an overload as well as when the agitator is blocked, the two acoustic Signals are preferably different. This increases the safety in long-term tests using a mixer significantly increased for the user and he receives the acoustic signal device at the same time Indication of which fault has occurred.
Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung kann darin bestehen, daß für den Motor des Rührgerätes eine Drehzahlregelung sowie zusätzlich eine Überwachungseinrichtung für den Motorstrom und eine weitere Überwachungseinrichtung, für eine Erfassung einer Blockierung des Motors vorgesehen sind und daß die Überwachungsvorrichtungen mit der akkustischen Signalvorrichtung verbunden sind. Auf diese Weise läßt sich indirekt über den Antriebsmotor des Rührgerätes das gewünschte akkustische Signal erze.ugen. Dabei kann als akkustischer Signalgeber ein Summer vorgesehen sein, der in dem einen Fall ein intermittierendes und in dem anderen Fall ein Dauersignal abgibt. Dabei ist es zweckmäßig, wenn cer Summer im Überlastfall das intermittierende und imA particularly advantageous embodiment of the invention can consist in that a speed control as well as a monitoring device for the motor current and a further monitoring device for detecting a blockage of the motor are provided for the motor of the mixer and that the monitoring devices are connected to the acoustic signal device. In this way, the desired acoustic signal can be generated indirectly via the drive motor of the mixer. In this case, a buzzer can be provided as an acoustic signal transmitter, which in the one case emits an intermittent and in the other case a continuous signal. It is useful if the buzzer is intermittent and in the event of an overload
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Blockierfall das Dauersignal abgibt, da der letztere Störungsfall der gefährlichere ist.Blocking case emits the continuous signal, since the latter case of malfunction is the more dangerous.
Eine Ausgestaltung der Erfindung von eigener schutzwürdiger Bedeutung kann darin bestehen, daß eine elektronische Meßvorrichtung für den Motorstrom und die Drehzahl des Rührwerkes vorgesehen ist, deren elektrische Signale zur Ansteuerung des akkustischen Signalgebers vorgesehen sind. Auf diese Weise läßt sich die gewünschte Betriebsarten-Überwachung einfach und preiswert realisieren. Beispielsweise kann zur Drehzahlerfassung des Motors ein Strichmarken· geber od. dgl. und eine Reflexlichtschranke vorgesehen sein.An embodiment of the invention of its own worthy of protection can consist in the fact that an electronic measuring device for the motor current and the speed of the agitator is provided, their electrical signals for control of the acoustic signal generator are provided. In this way, the desired operating mode monitoring can be achieved easy and inexpensive to implement. For example, a line mark can be used to record the speed of the motor encoder od. The like. And a reflex light barrier can be provided.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand weiterer Ansprüche.Further developments of the invention are the subject of further claims.
Nachstehend ist die Erfindung mit ihren ihr als wesentlich zugehörenden Einzelheiten anhand der Zeichnung noch näher beschrieben. Es zeigt in schematisierter Darstellung:Below is the invention and its essentials associated details are described in more detail with reference to the drawing. It shows in a schematic representation:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Anordnung zur Betriebsüberwachung eines Rührgerä.tes und1 shows a block diagram of the arrangement according to the invention for monitoring the operation of a mixer and
Fig. 2 ein ausführlicheres Blockschaltbild zur Erläuterung des Blockschaltbildes gemäß Fig. 1.FIG. 2 shows a more detailed block diagram to explain the block diagram according to FIG. 1.
Anhand Fig. 1 erkennt man deutlich, daß ein elektrischer Antriebsmotor 1 eines nicht näher dargestellten Rührgerätes über einen Drehzahlregler 2 auf konstanter, mit einem Sollwertgeber 3 einstellbarer Drehzahl gehalten werden kann. Dabei ist zum-Erfassen der Drehzahl ein Strichmarkengeber A vorgesehen.With reference to Fig. 1 it can be clearly seen that an electric drive motor 1 of a stirring device, not shown in detail can be kept at a constant speed that can be set with a setpoint generator 3 via a speed controller 2. A line mark generator A is used to detect the speed intended.
Zusätzlich ist erfindungsgemäß an diese Drehzahlregelung des Motors 1 eine im ganzen mit 5 bezeichnete überwachungseinrichtung zum Erfassen eines Blockierens des Motors 1 sowieIn addition, according to the invention, a monitoring device designated as a whole by 5 is attached to this speed control of the motor 1 for detecting a blocking of the motor 1 as well as
• * Λ ι« φ im»• * Λ ι «φ im»
eine im ganzen mit 6 bezeichnete Überwachungseinrichtung für den Motorstrom vorgesehen, die im überlastfall einen akkustischen Signalgeber, im Ausführungsbeispiel einen Summer 7 intermittierend in Tätigkeit setzt. Ebenso wird der Summer 7 von der Blockiereinrichtung 5 beaufschlagt, was gut aus-Fig. 1 und ebenfalls aus Fig. 2 ersichtlich ist. Im Falle des Blockierens kann der Summer 7 einen Dauerton abgeben.a monitoring device designated as a whole by 6 intended for the motor current, which in case of overload a acoustic signal generator, in the exemplary embodiment, a buzzer 7 intermittently activates. Likewise will the buzzer 7 is acted upon by the blocking device 5, which can be seen from FIG. 1 and also from FIG. 2 is. In the event of blocking, the buzzer 7 can emit a continuous tone.
In Fig. 2 sind der Drehzahlregler 2 und die Überwachungseinrichtungen 5 und 6 für den Motor 1 deutlicher dargestellt. Dabei erkennt man wiederum zur Drehzahlerfassung des Motors 1 den Strichmarkengeber A, der mit einer Reflexlichtschranke 8 zusammenwirkt. Die Reflexlichtschranke 8 ist mit einem Frequenz-Spannungswandler 9 verbunden, der im Ausführungsbeispiel durch einen vorzugsweise quarzstabilisierten Impulsgenerator 10 synchronisiert ist. Der Spannungswandler 9 verwandelt die Ausgangsimpulse der Reflexlichtschranke 8 somit in eine drehzahlproportionale Spannung.In Fig. 2, the speed controller 2 and the monitoring devices 5 and 6 for the engine 1 shown more clearly. Here you can see again for speed detection of the motor 1 the line mark generator A, which is equipped with a reflex light barrier 8 cooperates. The reflex light barrier 8 is connected to a frequency-voltage converter 9, the in the exemplary embodiment by a preferably quartz-stabilized one Pulse generator 10 is synchronized. The voltage converter 9 converts the output pulses of the reflex light barrier 8 thus into a voltage proportional to the speed.
Der Ausgang des Frequenz-Spannungswandlers 9 ist mit einem PI-Regler 11 verbunden, der seinerseits mit dem im Ausführungsbeispiel als Potentiometer zum Abgreifen einer Spannung als Sollwert für die Drehzahl des Antriebsmotors 1 ausgebildeten Sollwertgeber 3 verbunden ist. Der PI-Regler 11 entspricht dabei weitgehend dem in Fig. 1 mit 2 bezeichneten Drehzahlregler. Der Ausgang des PI-Reglers 11 ist im Ausführungsbeispiel unter Zwischenschaltung eines Pulsweiten-Modulators 12 mit der Ste-ierung des Rührmotors 1 verbunden. Dabei ist im Aus-führungsbeispiel für diese Steuerung ein elektronischer Schalter, insbesondere ein Leistungsfeldeffekt-Transistor 13 vorgesehen.The output of the frequency-voltage converter 9 is with a PI controller 11 connected, which in turn with the in the embodiment designed as a potentiometer for tapping a voltage as a setpoint for the speed of the drive motor 1 Setpoint generator 3 is connected. The PI controller 11 largely corresponds to that designated by 2 in FIG. 1 Speed controller. The output of the PI controller 11 is in the exemplary embodiment with the interposition of a pulse width modulator 12 connected to the steering of the stirring motor 1. In the exemplary embodiment for this control there is a electronic switch, especially a power field effect transistor 13 provided.
Die überwachungseinrichtung 5 zur Feststellung eines Blokkierens des Motors 1 ist gemäß Fig. 2 von einer.Impuls-The monitoring device 5 for determining a blockage of the motor 1 is shown in FIG. 2 by a pulse
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Überwachung IA der Lichtschrankenimpulse gebildet, die mit dem akkustischen Signalgeber 7 verbunden ist und diesen beim Ausbleiben von Impulsen von dem Strichmarkengeber her ansteuert. Zusätzlich gehört zur überwachungseinrichtung 5 also auch die Reflexlichtschranke 8.Monitoring IA of the light barrier pulses formed with is connected to the acoustic signal generator 7 and controls it in the absence of pulses from the line marker generator. In addition, the reflective light barrier 8 also belongs to the monitoring device 5.
Als überwachungseinrichtung 6 für den Motorstrom ist eine Grenzstromüberwachung 15 vorgesehen, die am Summer 7 ein intermittierendes akkustisches Signal erzeugt, wenn der Motorgrenzstrom erreicht wird. Dabei erkennt man, daß diese Grenzstromüberwachung parallel zu einem Shunt-Widerstand geschaltet ist, der seinerseits in Serie mit dem Leistungsfeldeffekt-Transistor 2 geschaltet ist.As a monitoring device 6 for the motor current is a Limit current monitoring 15 is provided, which generates an intermittent acoustic signal on the buzzer 7 when the Motor limit current is reached. It can be seen that this limit current monitoring is parallel to a shunt resistor is connected, which in turn is in series with the power field effect transistor 2 is switched.
Die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Rührgerätes ist folgende: The method of operation of the mixer according to the invention is as follows:
Der Strom für den Rührmotor 1 wird durch den Leistungsfeldeffekt-Transistor 13 gesteuert, der in Serie mit dem Shunt-Widerstand 16 geschaltet ist. Die Messung der Ist-Drehzahl geschieht mit Hilfe der Reflexlichtschranke 8, deren Ausgangsimpulsfolge durch den vom Generator 10 synchronisierten Frequenz-Spannungswandler 9 in eine drehzahlproportionale Spannung umgeformt wird. Diese Spannung gelangt an den ersten Eingang 17 des PI-Reglers 11. Am zweiten Eingang 18 dieses Reglers 11 liegt die am Potentiometer 3 abgegriffene Spannung für die Solldrehzahl.The current for the stirring motor 1 is through the power field effect transistor 13 controlled, which is connected in series with the shunt resistor 16. The measurement of the actual speed happens with the help of the reflex light barrier 8, its output pulse sequence by the frequency-voltage converter 9 synchronized by the generator 10 into a speed-proportional Stress is transformed. This voltage arrives at the first input 17 of the PI controller 11. At the second input 18 of this controller 11 is the one tapped on potentiometer 3 Voltage for the target speed.
Das Ausgangssignal des Reglers 7 moduliert den pulsweiten-Modulator 12, dessen Taktfrequenz von z. B. 16.384 KHz vom Quarzgenerator 10 geliefert wird. Das modulierte, von dem Pulsweiten-Modulator 12 abgegebene Signal gelangt schließlich auf das Gate des Feldeffekt-Transistors 13. Dieser z. B. zwischen 100 und 2.000 Umdrehungen pro Minute einstellbare Regelkreis wird durch die beiden schon beschriebenen Überwachungsschaltungen ergänzt, nämlich die Grenzstromüberwachung 15 für den Überlastfall und die ImpulsüberwachungThe output signal of the controller 7 modulates the pulse width modulator 12, the clock frequency of z. B. 16.384 KHz from crystal generator 10 is supplied. That modulated from that Pulse width modulator 12 emitted signal finally arrives on the gate of the field effect transistor 13. This z. B. adjustable between 100 and 2,000 revolutions per minute The control circuit is supplemented by the two monitoring circuits already described, namely limit current monitoring 15 for overload and pulse monitoring
der Lichtschrankensignale für den Blockierfall. Wenn die Impulsüberwachung 14 feststellt, daß von der Lichtschranke 8 keine Impulse mehr geliefert werden, also die Drehzahl Null ist, nimmt die Elektronik an, daß "der Blockierfall gegeben ist und sperrt den Modulationseingang an dem pulsweiten Modulator 8 und löst im Summer 7 den Dauerton aus. Die Überwachungsschaltung 15 dient demgegenüber zur Erkennung des Überlastfalles und erzeugt ein intermittierendes Signal an dem Summer 7, wenn der Motorgrenzstrom erreicht wird. Das Erreichen dieses Grenzstroraes führt gleichzeitig über den entsprechenden Eingang des pulsweiten Modulators 12 zum Umschalten von der Drehzahl- auf die Motorstromregelung. Wird der Motorgrenzstrom unterschritten, wird automatisch wieder auf Drehzahlregelung umgeschaltet.the light barrier signals in the event of a blockage. If the Pulse monitoring 14 establishes that no more pulses are being delivered by the light barrier 8, that is to say the speed Is zero, the electronics assumes that "the blocking case is given and blocks the modulation input on the pulse-width modulator 8 and triggers the continuous tone in the buzzer 7. In contrast, the monitoring circuit 15 serves to detect the overload situation and generates an intermittent one Signal at buzzer 7 when the motor limit current is reached. Reaching this limit current leads at the same time Via the corresponding input of the pulse-width modulator 12 to switch from speed to motor current control. If the motor current falls below the limit, the system automatically switches back to speed control.
Insgesamt ergibt sich ein Rührgerät, bei dem Langzeitversuche gemacht werden können und der Anwender rechtzeitig auf kritische Betriebszustande aufmerksam gemacht wird, wenn z. B. durch Viskositätsänderungen oder auch durch Störungen entweder der Überlastfall oder gar ein Blockieren des Rührgerätes auftreten. Er kann dann sofort Gegenmaßnahmen ergreifen, um das Versuchsergebnis nicht z. B. von vorne beginnen zu müssen. Dennoch braucht der Anwender während eines Langzeitversuches die Rührvorrichtung nicht dauernd zu beobachten und zu überwachen.Overall, the result is a mixer in which long-term tests can be carried out and the user can do so in good time attention is drawn to critical operating conditions, if z. B. by changes in viscosity or by disturbances either an overload or even a blockage of the mixer occur. He can then take countermeasures immediately take to avoid the test result z. B. having to start over. Nevertheless, the user needs not to constantly observe and monitor the stirring device during a long-term experiment.
Alle in der Beschreibung, den Ansprüchen, der Zusammenfassung und der Zeichnung dargestellten Merkmale und Konstruktionsdetails können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander wesentliche Bedeutung haben.All features and construction details shown in the description, the claims, the abstract and the drawing can be of major importance both individually and in any combination.
- Zusammenfassung -- Summary -
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |