AT390147B - DEVICE FOR ADDING LIQUID CHEMICALS, IN PARTICULAR DISINFECTANT OR CLEANING AGENT, TO LIQUIDS, PREFERABLY WATER - Google Patents
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Description
Nr. 390 147No. 390 147
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Zumischen von flüssigen Chemikalien, insbesondere Desinfektions- oder Reinigungsmitteln, zu Flüssigkeiten, vorzugsweise Wasser, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a device for admixing liquid chemicals, in particular disinfectants or cleaning agents, to liquids, preferably water, according to the preamble of claim 1.
Derartige Vorrichtungen werden in Kliniken und ähnlichen Häusern benötigt, um ein einfaches Abzapfen von Desinfektionslösungen oder Reinigungslösungen zu ermöglichen. Es ist bekannt, eine derardge Vorrichtung als zentrale Anlage anzuordnen, wobei über Leitungen in verschiedenen Räumen ein Abzapfen der Lösung möglich ist. Da jedoch die Desinfektions- bzw. Reinigungslösungen in verschiedenen Räumen in verschiedener Konzentration und/oder verschiedene Desinfektionsmittel benötigt werden, wird zunehmend pro Zapfstelle je eine Vorrichtung installiert, um die Konzentration der abzuzapfenden Lösung je nach den Erfordernissen unterschiedlich vorwählen zu können.Devices of this type are required in clinics and similar houses in order to enable easy tapping of disinfectant solutions or cleaning solutions. It is known to arrange such a device as a central system, it being possible to tap the solution via lines in different rooms. However, since the disinfection or cleaning solutions are required in different rooms in different concentrations and / or different disinfectants, one device is increasingly installed per tap in order to be able to preselect the concentration of the solution to be tapped differently depending on the requirements.
Bekannte Einzelgeräte dieser Art arbeiten mit in den Rohrleitungen angeordneten Pumpen, die miteinander z. B. über ein Getriebe gekoppelt sind, dessen Übersetzung entsprechend der gewünschten Konzentration änderbar ist. Aufgrund der unterschiedlichen Drehzahlen und Förderleistungen der Pumpen werden unterschiedliche Mengen in gleicher Zeiteinheit abgegeben, woraus sich das gewünschte Mischungsverhältnis der abgezapften Lösung ergibt. Auch andere Kopplungen der Förderpumpen, wie z. B. eine vom Flüssigkeitsstrom angetriebene Chemikalienpumpe, sind bereits bekannt geworden.Known individual devices of this type work with pumps arranged in the pipelines, which are connected to one another, for. B. are coupled via a transmission, the translation of which can be changed according to the desired concentration. Due to the different speeds and delivery rates of the pumps, different quantities are dispensed in the same time unit, which results in the desired mixing ratio of the taped solution. Other couplings of the feed pumps, such as. B. a chemical pump driven by the liquid flow have already become known.
Bei einem anderen bekannten Einzelgerät werden die Pumpen zeitabhängig gesteuert, wobei zumindest die Laufzeit der Chemikalienpumpe und damit die Konzentration der Lösung vorwählbar ist Die Laufzeit der Flüssigkeitspumpe nach Inbetriebnahme der Vorrichtung ist bei derartigen Geräten meist fest vorgegeben, wodurch dann auch eine minimal abzuzapfende Lösungsmenge bestimmt istIn another known individual device, the pumps are controlled in a time-dependent manner, with at least the running time of the chemical pump and thus the concentration of the solution being preselectable. The running time of the liquid pump after the device has been started up is usually fixed in such devices, as a result of which a minimal amount of solution to be drawn off is also determined
Aufgrund von Druckschwankungen in den Rohrleitungen oder schwankender Pumpenleistung weicht die Konzentration der abgezapften Lösung meist vom vorgewählten Konzentrationswert stark ab. Wird z. B. eine dünnflüssige Chemikalie durch eine dickflüssigere Chemikalie ersetzt, so wird damit auch die Förderleistung der Pumpe erheblich sinken, was sich direkt auf die Konzentration der abgezapften Lösung auswirkt. Ebenso beeinflussen die durch Temperaturschwankungen bedingten Viskositätsänderungen das Mischungsverhältnis der abgezapften Lösung erheblich. Da bei den bekannten Vorrichtungen die Chemikalienleitung zudem direkt in die als Flüssigkeitsleitung angeordnete Wasserleitung mündet, müssen zusätzliche Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden, um einen Rücksog der Chemikalie in die Wasserleitung zu vermeiden. Es hat sich zudem gezeigt, daß die oft in herkömmlichen Wasserleitungen auftretenden Druckschwankungen erheblichen Einfluß auf das Mischungsverhältnis haben, ebenso wie die sich ändernden Druckverhältnisse bei zur Neige gehendem Chemikalienvorrat Konzentrationsverfälschungen ergeben.Due to pressure fluctuations in the pipelines or fluctuating pump output, the concentration of the tapped solution usually deviates significantly from the preselected concentration value. Is z. For example, if a low-viscosity chemical is replaced by a more viscous chemical, the pump's delivery capacity will also decrease significantly, which has a direct effect on the concentration of the solution drawn off. Likewise, the changes in viscosity caused by temperature fluctuations have a considerable influence on the mixing ratio of the solution drawn off. Since in the known devices the chemical line also opens directly into the water line arranged as a liquid line, additional safety precautions must be taken in order to prevent the chemical from being drawn back into the water line. It has also been shown that the pressure fluctuations which often occur in conventional water pipes have a considerable influence on the mixing ratio, just as the changing pressure conditions give rise to falsified concentrations when the chemical supply is running low.
Bei der gattungsgemäßen Vorrichtung (DE-OS 27 38 531) wird die Chemikalie aus einem Vorratsbehälter gepumpt und die Flüssigkeit einem Druckleitungsnetz (Wassemetz) entnommen. In der Flüssigkeitsleitung ist ein Wassermotor angeordnet, der eine Dosierpumpe antreibt. Sie sitzt in der Chemikalienleitung und fördert entsprechend der durch den Wassermotor durchlaufenden Flüssigkeitsmenge Chemikalien. Das Mischungsverhältnis kann mit der Dosierpumpe eingestellt werden. Diese Vorrichtung arbeitet erst ab einem bestimmten Arbeitsdruck in der Flüssigkeitsleitung und ist deshalb an Anschlüssen mit nur geringem Flüssigkeitsdruck nicht funktionsfähig. Darüber hinaus kann sich das Mischungsverhältnis wiederum durch Druckschwankungen in den Versorgungsleitungen ändern, ebenso auch bei Viskositätsänderung der Chemikalie, wenn z. B. ein Reinigungsmittel anderer Viskosität eingesetzt wird. Auch bei Temperaturschwankungen weicht das tatsächliche Mischungsverhältnis teilweise erheblich vom Soll-Wert ab.In the generic device (DE-OS 27 38 531), the chemical is pumped out of a storage container and the liquid is removed from a pressure line network (water network). A water motor which drives a metering pump is arranged in the liquid line. It sits in the chemical line and pumps chemicals according to the amount of liquid flowing through the water motor. The mixing ratio can be adjusted with the dosing pump. This device only works from a certain working pressure in the liquid line and is therefore not functional at connections with only a low liquid pressure. In addition, the mixing ratio can in turn change due to pressure fluctuations in the supply lines, as well as when the viscosity of the chemical changes, e.g. B. a detergent of different viscosity is used. Even in the case of temperature fluctuations, the actual mixing ratio sometimes deviates significantly from the target value.
Es ist auch ein Zeitkontrollmischer zum Mischen verschiedener Gas- oder Flüssigkeitsmengen bekannt (DE-OS 28 35 624), bei dem das Mischungsverhältnis durch entsprechende Zeitsteuerung von Ventilen erreicht wird. Um ein konstantes Mischungsverhältnis zu gewährleisten, ist eine exakte Druckregelung vor den Ventilen erforderlich, was insbesondere beim Mischen von Flüssigkeiten problematisch ist. Auch die aufgrund von Temperaturschwankungen auftretenden Viskositätsänderungen werden bei diesem Zeitkontrollmischer nicht berücksichtigt.A time control mixer for mixing different amounts of gas or liquid is also known (DE-OS 28 35 624), in which the mixing ratio is achieved by appropriate time control of valves. In order to ensure a constant mixing ratio, exact pressure control upstream of the valves is required, which is particularly problematic when mixing liquids. This time control mixer also does not take into account the viscosity changes that occur due to temperature fluctuations.
Es ist schließlich eine Vorrichtung zum Dosieren einer Haupt- und einer Zusatzkomponente eines Motorbrennstoffes bekannt (US-PS 30 42 258), bei der in der Leitung für die Hauptkomponente und in der Leitung für die Zusatzkomponente jeweils ein Durchflußmeßgerät sitzt. Beide Durchflußmeßgeräte messen jedoch lediglich die durchgeflossene Menge, steuern jedoch nicht die Durchflußmenge in der jeweils anderen Leitung.Finally, a device for metering a main component and an additional component of an engine fuel is known (US Pat. No. 3,042,258), in which a flow meter sits in the line for the main component and in the line for the additional component. However, both flowmeters only measure the flow rate, but do not control the flow rate in the other line.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäße Vorrichtung so auszubilden, daß sie weitgehend unabhängig von äußeren Bedingungen, wie Druckschwankungen und Viskositätsänderungen, ist und auch über längere Zeitintervalle ein genaues Mischverhältnis gewährleistet, das jederzeit reproduzierbar ist.The invention has for its object to design the generic device so that it is largely independent of external conditions such as pressure fluctuations and changes in viscosity, and also ensures a precise mixing ratio over longer time intervals, which is reproducible at any time.
Diese Aufgabe wird bei der gattungsgemäßen Vorrichtung erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.This object is achieved according to the invention in the generic device by the characterizing features of claim 1.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird das Ausgangssignal jedes Durchflußmeßgerätes im Steuergerät verarbeitet und zur Durchflußsteuerung der jeweils anderen Leitung genutzt. Damit ist eine Steuerung der Durchflußmengen in Abhängigkeit beider Durchflußgrößen möglich. Infolge dieser Gegentaktsteuerung weiden in den Leitungen auftretende Druckschwankungen oder Viskositätsänderungen der durchfließenden Flüssigkeit oder Chemikalie erfaßt, so daß sichergestellt ist, daß stets das gewünschte Mischungsverhältnis erreicht wird. Dadurch ist ein exaktes und jederzeit reproduzierbares Mischungsverhältnis sichergestellt. Die erfindungsgemäße -2-In the device according to the invention, the output signal of each flow measuring device is processed in the control device and used to control the flow of the respective other line. This makes it possible to control the flow rates as a function of both flow quantities. As a result of this push-pull control, pressure fluctuations or changes in viscosity of the liquid or chemical flowing through are detected in the lines, so that it is ensured that the desired mixing ratio is always achieved. This ensures an exact and reproducible mixing ratio. The -2- according to the invention
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Vorrichtung arbeitet unabhängig von Druck-, Viskositäts- und Temperaturschwankungen, so daß ein einmal voreingestelltes Mischungsverhältnis jederzeit reproduzierbar ist.The device works independently of pressure, viscosity and temperature fluctuations, so that a pre-set mixing ratio can be reproduced at any time.
Um einen großen Bereich möglicher Mischungsverhältnisse zu überstreichen, ist vorteilhaft vorgesehen, daß die Flüssigkeitsmenge, die während einer Impulsperiode des in der Flüssigkeitsleitung angeordneten Durchflußmeßgerätes abfließt, größer ist als die Chemikalienmenge, vorzugsweise ein Vielfaches dieser Chemikalienmengen beträgt, die während einer Impulsperiode des in der Chemikalienleitung angeordneten Durchflußmeßgerätes abfließt. Durch die Mengenquantelung kann eine sehr genaue Mischungskonzentration erzielt werden, indem jedem Impuls des in der Flüssigkeitsleitung angeordneten Meßgerätes eine Anzahl von Impulsen des in der Rohrleitung angeordneten Meßgerätes zugeordnet werden. Hierbei ist die für die Flüssigkeitsmenge stehende Impulsperiode länger als die für die größte Chemikalienmenge stehende Impulsperiode. Bei einer Änderung der Mischungskonzentration läßt sich die Vorrichtung einfach und genau umstellen. Sind mehrere Vorrichtungen, beispielsweise in einer Klinik, vorhanden, dann können alle Vorrichtungen lediglich durch Umschalten auf die neue Mischungskonzentration eingestellt werden.In order to cover a large range of possible mixing ratios, it is advantageously provided that the amount of liquid that flows off during a pulse period of the flow meter arranged in the liquid line is greater than the amount of chemicals, preferably a multiple of these amounts of chemicals that is in the chemical line during a pulse period arranged flow meter flows off. A very precise mixture concentration can be achieved by quantizing the quantity by assigning a number of pulses of the measuring device arranged in the pipeline to each pulse of the measuring device arranged in the liquid line. The pulse period for the amount of liquid is longer than the pulse period for the largest amount of chemicals. If the mixture concentration changes, the device can be easily and precisely switched over. If there are several devices, for example in a clinic, then all devices can only be set by switching to the new mixture concentration.
Es kann vorteilhaft sein, das Steuergerät so auszubilden, daß nur in jeder i-ten Impulsperiode der Flüssigkeitsmengenmessung eine bestimmte Chemikalienmenge dem Flüssigkeitsstrom zugesetzt wirf.It can be advantageous to design the control device such that a specific quantity of chemicals is added to the liquid flow only in every i-th pulse period of the liquid quantity measurement.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen die Fig. 1 eine schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem geöffneten Gehäuse, die Fig. 2 eine Draufsicht auf das Gehäuse gemäß Fig. 1, die Fig. 3 eine Ansicht der Bedienungstafel gemäß Pfeil (ΙΠ) in Fig. 2, die Fig. 4 ein Blockschaltbild zur Steuerung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und die Fig. 5 ein Impulsablaufdiagramm.An embodiment of the invention is shown in the drawings and will be described in more detail below. 1 shows a schematic view of the device according to the invention in an open housing, FIG. 2 shows a plan view of the housing according to FIG. 1, FIG. 3 shows a view of the control panel according to arrow (ΙΠ) in FIG Fig. 4 is a block diagram for controlling the device according to the invention, and Fig. 5 is a pulse flow diagram.
Das Gehäuse (1) besteht vorzugsweise aus zwei im wesentlichen vollständig voneinander getrennten Kammern (2) und (3) (Fig. 1). In der Kammer (3) ist ein Vorratsbehälter (4) für die einer Flüssigkeit beizumischende Chemikalie, wie z. B. Desinfektionsmittel oder Reinigungsmittel. In dem Vorratsbehälter (4) wird eine Sauglanze (5) zum Abziehen der Chemikalie eingesetzt, wobei die Sauglanze (5) über eine Schlauchleitung (7), die dicht durch eine Trennwand (6) zwischen den Kammern (2) und (3) durchgeführt ist, mit dem Sauganschluß einer Förderpumpe (8) verbunden ist Bei Betrieb der Förderpumpe (8) wird die Chemikalie in einen Zwischenbehälter (9) gepumpt, der mit einem Überlauf (10) mit dem Vorratsbehälter (4) verbunden ist. Der Überlauf (10) ist ebenfalls dicht durch die Trennwand (6) geführt und mündet vorzugsweise in die Sauglanze (5), so daß beim Wechseln der Vorratsbehälter (4) nur die Sauglanze (5) zu entnehmen ist. Die Kammer (3) wird durch eine Tür (11) (Fig. 2) verschlossen, auf deren Innenseite vorteilhafterweise noch eine Aufhängung (17) für die Sauglanze (5) vorgesehen sein kann, um beim Wechseln der Vorratsbehälter (4) die Sauglanze (5) abzulegen. Falls erforderlich, kann die Tür (11) zur Kammer (3) abschließbar ausgeführt sein, so daß Unbefugten der Zugang zur Chemikalie verwehrt ist Es kann auch vorteilhaft sein, nur im oberen Bereich der Kammer (3) eine Tür vorzusehen, die etwa einer halben Tür (11) entspricht. Auf diese Weise bleibt bei geschlossener Tür der untere Bereich des Vorratsbehälters (4) sichtbar. In einer einfachen Ausführung kann auch auf eine Tür (11) ganz verzichtet werden.The housing (1) preferably consists of two essentially completely separate chambers (2) and (3) (Fig. 1). In the chamber (3) is a storage container (4) for the chemical to be mixed with a liquid, such as. B. disinfectants or cleaning agents. A suction lance (5) is used in the storage container (4) to draw off the chemical, the suction lance (5) being carried out via a hose line (7) which is sealed through a partition (6) between the chambers (2) and (3) is connected to the suction port of a feed pump (8) When the feed pump (8) is operating, the chemical is pumped into an intermediate container (9) which is connected to the reservoir (4) by an overflow (10). The overflow (10) is also tightly guided through the partition (6) and preferably opens into the suction lance (5), so that only the suction lance (5) can be removed when changing the storage container (4). The chamber (3) is closed by a door (11) (Fig. 2), on the inside of which a suspension (17) for the suction lance (5) can advantageously also be provided in order to prevent the suction lance (4) from changing when the storage container (4) is changed. 5) to file. If necessary, the door (11) to the chamber (3) can be designed to be lockable, so that unauthorized persons are prevented from having access to the chemical. It can also be advantageous to provide a door only in the upper region of the chamber (3), which is approximately half Door (11) corresponds. In this way, the lower area of the storage container (4) remains visible when the door is closed. In a simple version, a door (11) can also be dispensed with entirely.
Der Zwischenbehälter (9) ist oberhalb des Ausflusses (13) angeordnet, wobei er vorteilhafterweise im oberen Bereich der Kammer (2) befestigt ist. Im Boden des Zwischenbehälters (9) ist eine Rohrleitung (14) eingelassen, die senkrecht nach unten aus dem Boden (15) des Gehäuses (1) herausführt und mit einem Halter (16) derart am Ende ein»: Flüssigkeitsleitung (17) gehalten ist, daß die Austrittsöffnung (18) der Rohrleitung (14) im Bereich der Austrittsöffnung (19) der Flüssigkeitsleitung (17) liegt. Hierbei ist es vorteilhaft, die Austrittsöffnung (18) so anzuordnen, daß sie unterhalb der Austrittsöffnung (19) der Flüssigkeitsleitung (17) liegt, wobei sie vorzugsweise im Flüssigkeitsstrahl mündet, der aus der Austrittsöffnung (19) austritt. Vorzugsweise wird der Chemikalienstrom dem Flüssigkeitsstrom dabei etwa radial zugeführt. Es kann vorteilhaft sein, den Halter (16) so auszubilden, daß er die Mischzone (39) zwischen Flüssigkeit und Chemikalie mit einer Hülse (85) senkrecht zum Flüssigkeitsstrom umgibt, um die Umgebung gegen Spritzwasser zu schützen. Dabei sollte zwischen der Austrittsöffnung (19) und der Oberkante des Halters (16) ein Spalt, vorzugsweise ein Ringspalt (40) vorgesehen sein, so daß der Halt»1 (16) keine Verlängerung der Flüssigkeitsleitung bildet. Durch diese Trennung von Rohrleitung (14) und Flüssigkeitsleitung (17) ist sichergestellt, daß die Chemikalie nicht durch Rücksog in die Flüssigkeitsleitung (17) einfließen kann. Flüssigkeitsleitung (17) und Chemikalienleitung (14) sind also bis zu ihren Austrittsöffnungen (18,19) voneinander getrennt geführt.The intermediate container (9) is arranged above the outflow (13), it being advantageously fastened in the upper region of the chamber (2). A pipe (14) is let into the bottom of the intermediate container (9), which leads vertically downwards out of the bottom (15) of the housing (1) and is thus held at the end with a holder (16): a liquid line (17) that the outlet opening (18) of the pipeline (14) lies in the region of the outlet opening (19) of the liquid line (17). It is advantageous to arrange the outlet opening (18) so that it lies below the outlet opening (19) of the liquid line (17), it preferably opening into the liquid jet which emerges from the outlet opening (19). The flow of chemicals is preferably fed approximately radially to the liquid flow. It may be advantageous to design the holder (16) in such a way that it surrounds the mixing zone (39) between liquid and chemical with a sleeve (85) perpendicular to the liquid flow in order to protect the surroundings against splash water. A gap, preferably an annular gap (40), should be provided between the outlet opening (19) and the upper edge of the holder (16), so that the stop »1 (16) does not form an extension of the liquid line. This separation of pipeline (14) and liquid line (17) ensures that the chemical cannot flow back into the liquid line (17). Liquid line (17) and chemical line (14) are thus separated from one another up to their outlet openings (18, 19).
Die Flüssigkeit ist im gezeigten Ausführungsbeispiel Wasser, so daß die erfindungsgemäße Vorrichtung direkt an die Wasserleitung, und zwar an eine Warmwasserleitung (20) und eine Kaltwasserleitung (21) angeschlossen werden kann, ohne daß weitere Sicherheitsvorkehrungen getroffen werden müssen. Beide Leitungen führen durch den Boden (15) in die Kammer (2), und vereinigen sich innerhalb der Kammer (2) zur Flüssigkeitsleitung (17), die aus dem Boden (15) des Gehäuses (1) herausgeführt ist.In the exemplary embodiment shown, the liquid is water, so that the device according to the invention can be connected directly to the water pipe, specifically to a hot water pipe (20) and a cold water pipe (21), without further safety measures having to be taken. Both lines lead through the bottom (15) into the chamber (2) and unite within the chamber (2) to form a liquid line (17) which is led out of the bottom (15) of the housing (1).
Vor Eintritt in die Kammer (2) sind sind in der Kalt- bzw. Warmwasserleitung (20,21) Absperrhähne (23) in bekannter Weise angeorfnet.Before entering the chamber (2), stopcocks (23) are provided in a known manner in the cold or hot water line (20, 21).
In der Wannwasserleitung (20) ist vor ihrer Vereinigung mit der Kaltwasserleitung (21) innerhalb des Gehäuses ein elektromagnetisch betätigbares Absperrventil (22) angeordnet. In der Flüssigkeitsleitung (17) ist ein Durchflußmesser (24), ein Temperaturfühler (25) und ein weiteres elektromagnetisch betätigbares Absperrventil (26) angeordnet. Hierbei sind die genannten Elemente in Flußrichtung hintereinander angeordnet. -3-Before it is combined with the cold water pipe (21), an electromagnetically actuated shut-off valve (22) is arranged in the tub water pipe (20). A flow meter (24), a temperature sensor (25) and a further electromagnetically actuated shut-off valve (26) are arranged in the liquid line (17). The elements mentioned are arranged one behind the other in the direction of flow. -3-
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Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, eine andere Anordnung zu wählen.However, it can also be advantageous to choose a different arrangement.
Ebenso sind in der Rohrleitung (14) für die Chemikalie vor Austritt aus der Kammer (2) in Flußrichtung hintereinander ein Durchflußmeßgerät (27) und ein weiteres elektromagnetisch betätigbares Absperrventil (28) angeordnet Auch hier kann eine in Flußrichtung vertauschte Anordnung vorteilhaft sein.Likewise, a flow meter (27) and a further electromagnetically actuated shut-off valve (28) are arranged in the pipeline (14) for the chemical before leaving the chamber (2) in the flow direction. Here too, an arrangement reversed in the flow direction can be advantageous.
Die Durchflußmeßgeräte (24) und (27), die Absperrventile (22,26, 28) und der Temperaturfühler (25) sind mit einem Steuergerät (29) verbunden, das die Öffnungszeiten der Absperrventile in Abhängigkeit von der Durchflußmenge und anderer vorgegebener Parameter steuert wie nachfolgend noch eingehend erläutert wird. Die Mischungsentnahme ist auf jeden Fall zu jedem willkürlichen Zeitpunkt einstellbar.The flow meters (24) and (27), the shut-off valves (22, 26, 28) and the temperature sensor (25) are connected to a control unit (29) which controls the opening times of the shut-off valves depending on the flow rate and other predetermined parameters such as will be explained in more detail below. Mixing can be set at any time at any time.
Das Steuergerät (29) ist in einer Tür (30) eingelassen, die die Kammer (2) verschließt. Hierbei sind die Bedienungselemente (31,32,33,37) zum Einstellen der maximal abzugebenden Menge, der Temperatur der Flüssigkeit und des Mischungsverhältnisses von Flüssigkeit und Chemikalie nur auf der Innenseite der Tür (30) zugänglich. So kann am Kodierschalter (31) die maximal abzugebende Mengeneinheit eingestellt werden, und zwar jeweils als Mehrfaches einer Minimalmenge, die durch interne Verschaltung bzw. entsprechende Wahl von internen Bauelementen vorgebbar ist. Bei Vorrichtungen, die im wesentlichen zur Abgabe größerer Lösungsmengen vorgesehen sind, kann eine große Minimalmenge vorgegeben werden, während bei Kleinmengengeräten entsprechend kleinere Minimalmengen vorgegeben weiden können.The control device (29) is embedded in a door (30) which closes the chamber (2). The operating elements (31, 32, 33, 37) for setting the maximum quantity to be dispensed, the temperature of the liquid and the mixing ratio of liquid and chemical are only accessible on the inside of the door (30). The maximum quantity unit to be dispensed can be set at the coding switch (31), in each case as a multiple of a minimum quantity that can be specified by internal connection or appropriate selection of internal components. In the case of devices which are essentially intended for dispensing larger amounts of solution, a large minimum amount can be specified, whereas in the case of small-quantity devices, correspondingly smaller minimum amounts can be specified.
Die Kodierschalter (32), (33) dienen zur Vorgabe der Lösungskonzentration, wobei der Kodierschalter (32) die Einerstellen, der Kodierschalter (33) die Zehnerstellen der Variablen für die Konzentrateinstellung bestimmt. Auch hier kann die kleinste wählbare Stufe entsprechend den Einsatzbedingungen konstruktiv vorgegeben werden.The coding switches (32), (33) serve for specifying the solution concentration, the coding switch (32) determining the ones positions, the coding switch (33) determining the tens positions of the variables for the concentrate setting. Here, too, the smallest selectable level can be specified according to the operating conditions.
Nach Schließen der Tür (30), die mit einem Schloß versehen ist, um eine unbefugte Vorstellung der Variablen auszuschließen, ist nur die in Fig. 3 gezeigte Schalttafel von einem Benutzer bedienbar. Mittels einer Start-Taste (34) wird die Abgabe der Mischung gestartet, mittels der Stop-Taste (35) kann die Abgabe der Mischung zu jedem beliebigem Zeitpunkt beendet werden. Nach Abgabe der auf der Türinnenseite eingestellten Maximalmenge unterbricht die Steuerung (29) die weitere Flüssigkeits- bzw. Chemikalienabgabe selbstständig, wonach zur weiteren Abgabe erneut der Start-Knopf gedrückt werden muß. Mittels eines Wählschalters (36) kann die Temperatur der entnommenen Mischung zwischen Kalt und "Warm" vorgewählt werden, wobei die Temperatur der warmen Mischung auf der Innenseite der Tür (30) am Temperaturknopf (37) eingestellt werden kann. Auf der Schalttafel sind weiterhin übliche Betriebs- bzw. Störungsanzeigen (38) vorgesehen.After closing the door (30), which is provided with a lock in order to prevent an unauthorized presentation of the variables, only the control panel shown in FIG. 3 can be operated by a user. The dispensing of the mixture is started by means of a start button (34), and the dispensing of the mixture can be ended at any time by means of the stop button (35). After the maximum quantity set on the inside of the door has been dispensed, the control (29) interrupts the further dispensing of liquids or chemicals, after which the start button must be pressed again for further dispensing. By means of a selector switch (36), the temperature of the mixture taken between cold and " warm " can be selected, whereby the temperature of the warm mixture on the inside of the door (30) can be set using the temperature button (37). The usual operating or fault indicators (38) are also provided on the control panel.
Anhand der Fig. 4 und 5 sei nunmehr die genaue Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben.The exact functioning of the device according to the invention will now be described with reference to FIGS. 4 and 5.
Die Fördeipumpe (8) wird mittels eines Schaltkreises gesteuert, der im Blockdiagramm gemäß Fig. 4 gezeigt ist. Der Flüssigkeitsstand im Zwischenbehälter (9) wird durch Elektroden (41) bis (44) überwacht. Die Elektroden (43) und (44) steuern dabei über eine Schaltvorrichtung (45) und einen Verstärker (46) ein Relais (47), das die Förderpumpe ein- bzw. ausschaltet. Hierbei gibt der Höhenabstand der Elektroden (43), (44) die Flüssigkeitsschwankungen im Zwischenbehälter (9) vor. Ist dieser Abstand sehr gering gehalten, so sind auch die Flüssigkeitsschwankungen im Zwischenbehälter (9) sehr gering, wodurch ein weitgehend gleichmäßiger statischer Druck in der Rohrleitung (14) erzielt wird. Die Elektrode (41) dient als Speiseelektrode, die Elektrode (42) dient zum Betrieb der Störunge- bzw. Betriebsanzeigen (38). In der Sauglanze (5) ist ebenfalls eine Elektrodenanordnung (48) vorgesehen, die bei leerem Vorratsbehälter über die Betriebs- und Störungsanzeige (38) auf das notwendige Auswechseln gegen einen vollen Vorratsbehälter aufmerksam macht.The feed pump (8) is controlled by means of a circuit which is shown in the block diagram according to FIG. 4. The liquid level in the intermediate container (9) is monitored by electrodes (41) to (44). The electrodes (43) and (44) control a relay (47) via a switching device (45) and an amplifier (46), which switches the feed pump on or off. The height spacing of the electrodes (43), (44) specifies the liquid fluctuations in the intermediate container (9). If this distance is kept very small, the liquid fluctuations in the intermediate container (9) are also very small, as a result of which a largely uniform static pressure in the pipeline (14) is achieved. The electrode (41) serves as a feed electrode, the electrode (42) serves to operate the fault or operating displays (38). An electrode arrangement (48) is also provided in the suction lance (5), which, when the storage container is empty, uses the operating and fault indicator (38) to draw attention to the need to replace it with a full storage container.
Die Absperrventile (22), (26) und (28) werden durch eine Schaltung gemäß dem Blockschaltbild Fig. 4 angesteuert. Im gezeigten Blockschaltbild sind zur besseren Verständlichkeit nicht alle logischen Verknüpfung«! und Invertierungen gezeichnetThe shut-off valves (22), (26) and (28) are controlled by a circuit according to the block diagram in FIG. 4. In the block diagram shown, not all logical links are «for better comprehensibility! and inversions drawn
Durch Drücken der Start-Taste (34) wird das Flip-Flop (51) gesetzt wodurch an NAND-Gattern (52) und (85) ein Eingangszustand geändert wird. Das NAND-Gatter (52) prüft ob keine Störung vorliegt, während das NAND-Gatter (85) prüft, ob Chemikalie vorhanden ist Wenn die NAND-Bedingungen erfüllt sind, wird ein Flip-Flop (84) gesetzt. Über einen Verstärker (53) wird nunmehr das Relais (54) angesteuert, wodurch der Schaltkontakt (54a) im Erregerstromkreis des elektromagnetisch betätigbaren Absperrventils (36) geschlossen wird und das Absperrventil öffnet. Das Ausgangssignal des Flip-Flop (51) erzeugt weiterhin in einem nicht dargestellten Kippglied einen Erstimpuls, der einer bistabilen Schaltstufe (55) zugeführt wird, die hierauf gesetzt wird und über einen Verstärker (56) das Relais (57) ansteuert, dessen im Erregerstromkreis des Absperrventils (28) liegender Schließer (57a) den Erregerstromkreis schließt, wodurch das Absperrventil (28) öffnet. Aus den Austrittsöffnungen (18) und (19) tritt nun gleichzeitig Wasser und Chemikalie, die nach Durchlaufen der Mischzone (39) aus dem Ausfluß (13) austreten. Der an der Rohrleitung (14) angeordnete Durchflußmesser (27) ist beispielsweise optoelektronisch«’ Art und gibt abhängig von einer durchfließenden Menge jeweils einen Impuls ab, der über einen Verstärker (58) und einen Trigger (59) aufbereitet einer Zählanordnung (60) zugeführt wird. Ober Volladdierer (61) wird die an d«i Kodierschaltem (32) und (33) vorgegebene Impulszahl mit den gezählten Impulsen verglichen, um bei der durch die Kodierschalter (32), (33) vorgegebenen Impulszahl über die Leitung (62) die bistabile Schaltstufe (55) zurfickzusetzen, wodurch das Relais (57) abfallt und seinen Schließer (57a) öffnet, so daß das Absperrventil (28) wieder schließt.By pressing the start button (34), the flip-flop (51) is set, whereby an input state is changed at NAND gates (52) and (85). The NAND gate (52) checks that there is no interference, while the NAND gate (85) checks whether there is any chemical. If the NAND conditions are met, a flip-flop (84) is set. The relay (54) is now controlled via an amplifier (53), whereby the switch contact (54a) in the excitation circuit of the electromagnetically actuated shut-off valve (36) is closed and the shut-off valve opens. The output signal of the flip-flop (51) also generates a first pulse in a flip-flop, not shown, which is fed to a bistable switching stage (55) which is set thereon and, via an amplifier (56), controls the relay (57), the latter in the excitation circuit of the shut-off valve (28) lying closer (57a) closes the excitation circuit, whereby the shut-off valve (28) opens. From the outlet openings (18) and (19) water and chemical now emerge simultaneously, which emerge from the outlet (13) after passing through the mixing zone (39). The flow meter (27) arranged on the pipeline (14) is, for example, optoelectronic and, depending on a quantity flowing through, in each case emits a pulse which, via an amplifier (58) and a trigger (59), is fed to a counting arrangement (60) becomes. The full number of pulses (61) is used to compare the number of pulses specified on the coding switches (32) and (33) with the counted pulses in order to obtain the bistable number of pulses via the line (62) specified by the coding switches (32), (33) Switch stage (55) to reset, causing the relay (57) to drop and its closer (57a) to open, so that the shut-off valve (28) closes again.
Ebenso wird das in der Flüssigkeitsleitung (17) angeordnete Durchflußmeßgerät (24), das im gezeigten Ausführungsbeispiel als mechanischer Geber mit einem Reed-Kontakt (63) ausgebildet ist, entsprechend der -4-Likewise, the flow measuring device (24) arranged in the liquid line (17), which in the exemplary embodiment shown is designed as a mechanical sensor with a reed contact (63), corresponds to the -4-
Nr. 390 147 durchfließenden Flüssigkeitsmenge Impulse erzeugen. Diese Impulse werden über eine Trigger-Stufe (64) aufbereitet einer Flip-Flop-Anordnung (65) zugeführt, die aus jedem ankommenden Impuls einen kurzzeitigen Startimpuls (69) erzeugt, der die bistabile Schaltstufe (55) setzt, so daß über den Verstärker (56) und das Relais (57) das Absperrventil (28) geöffnet wird. In Fig. 5 ist der Impulsverlauf an den einzelnen Bauelementen zur einfacheren Übersicht dargestellt. Die vom Reed-Kontakt (63) des Durchflußmeßgerätes (24) erzeugten Impulse sind in der Kurve (1) wiedergegeben. Die Periodenzeit (66) der Impulskette beträgt bei der dargestellten Ausführungsform mindestens 1.100 ms. Die Periodenzeit (66) kann selbstverständlich auch größer oder kleiner sein, je nach der Art des Durchflußmessers (24) oder der jeweiligen Leistung der Vorrichtung. Diese Impulsfolge wird in der Trigger-Stufe (64) aufbereitet und erfährt hierbei eine Invertierung sowie eine Signalverzögerung von 18 ms, wie es in der Kurve (2) dargestellt ist. Nach Durchlaufen der monostabilen Schaltstufe (65a) ist die anfangs symmetrische Impulsperiode derart umgewandelt worden, daß jeweils zu Beginn einer Periodenzeit (66) ein schmalbandiger Impuls (67) von ca. 56 ms auftritt. Die RC-Anordnung (nicht gezeigt) in der Schaltstufe (65b) wird hierbei gemäß Kurve (4) aufgeladen, wobei jeweils im aufgeladenen Zustand über die Leitung (68) ein Impuls (69) von ca. 11 ms an die bistabile Schaltstufe (55) abgegeben wird, die ein Setzen der Schaltstufe (55) bewirkt, so daß über den Verstärker (56) das Relais (57) angesteuert wird, so daß das Absperrventil (28) öffnet. Die Öffnungszeit des Absperrventils (28) während einer Impulsperiode (66) des Durchflußmeßgerätes (24) bestimmt sich nach den vom Durchflußmeßgerät (27) abgegebenen und in der Zählanordnung (60) gezählten Impulsen, wobei die Volladdierer (61) bei Erreichen der durch die Kodierschaltung (32) und (33) vorgegebenen Impulszahl durch einen Sperrimpuls über die Leitung (62) die Schaltstufe (55) zurücksetzen, was ein Schließen des Absperrventils (28) bewirktNo. 390 147 generate impulses through the flowing liquid. These pulses are processed via a trigger stage (64) fed to a flip-flop arrangement (65), which generates a brief start pulse (69) from each incoming pulse, which sets the bistable switching stage (55), so that via the amplifier (56) and the relay (57) the shut-off valve (28) is opened. 5 shows the pulse curve on the individual components for a simpler overview. The pulses generated by the reed contact (63) of the flow meter (24) are shown in the curve (1). The period (66) of the pulse chain is at least 1,100 ms in the illustrated embodiment. The period (66) can of course also be larger or smaller, depending on the type of flow meter (24) or the particular performance of the device. This pulse sequence is processed in the trigger stage (64) and experiences an inversion and a signal delay of 18 ms, as shown in curve (2). After passing through the monostable switching stage (65a), the initially symmetrical pulse period has been converted in such a way that a narrow-band pulse (67) of approximately 56 ms occurs at the beginning of a period time (66). The RC arrangement (not shown) in the switching stage (65b) is charged according to curve (4), with a pulse (69) of approx. 11 ms to the bistable switching stage (55) in each case via the line (68) in the charged state ) is emitted, which causes the switching stage (55) to be set, so that the relay (57) is activated via the amplifier (56), so that the shut-off valve (28) opens. The opening time of the shut-off valve (28) during a pulse period (66) of the flow meter (24) is determined by the pulses emitted by the flow meter (27) and counted in the counting arrangement (60), the full adders (61) being reached when the coding circuit reaches them (32) and (33) predetermined pulse number by a blocking pulse via line (62) reset the switching stage (55), which causes the shut-off valve (28) to close
Die vom Durchflußmeßgerät (24) abgegebenen Impulse werden weiterhin über einen Teiler (70), einen Zähler (71) sowie einen Volladdierer (72) aufsummiert, wobei dem Volladdierer über den Kodierschalter (31) ein Festwert vorgegeben ist bei dessen Erreichen über die Leitung (73) das Flip-Flop (51) zurückgesetzt wird. Dadurch wird das Flip-Flop (84) vorbereitet beim nächsten Impuls des Durchflußmessers (24) zurückgesetzt und dadurch das Absperrventil (26) geschlossen und die Flüssigkeitsabgabe beendet. In einer bestimmten Stellung überbrückt der Kodierschalter (31) den Volladdierer (72), so daß eine unbegrenzte Menge entnommen werden kann.The pulses emitted by the flow measuring device (24) are further added up via a divider (70), a counter (71) and a full adder (72), the full adder being specified via the coding switch (31) when it is reached via the line ( 73) the flip-flop (51) is reset. As a result, the flip-flop (84) is prepared in the next pulse of the flow meter (24) and the shut-off valve (26) is closed and the dispensing of liquid is ended. In a certain position, the coding switch (31) bridges the full adder (72) so that an unlimited amount can be removed.
Die pro Impulsperiode des Durchflußmeßgerätes (24) durch die Flüssigkeitsleitung (17) durchfließende Flüssigkeitsmenge ist größer als die pro Impuls des Durchflußmeßgerätes (27) durch die Rohrleitung (14) durchfließende Flüssigkeitsmenge. Vorteilhafterweise ist die pro Impuls des Durchflußmeßgerätes (27) durchfließende Chemikalienmenge in der Rohrleitung (14) um ein Vielfaches kleiner als die pro Impuls des Durchflußmeßgerätes (24) aus der Flüssigkeitsleitung (17) abfließende Flüssigkeitsmenge.The amount of liquid flowing through the liquid line (17) per pulse period of the flow meter (24) is greater than the amount of liquid flowing through the pipe (14) per pulse of the flow meter (27). Advantageously, the amount of chemicals flowing through the pipeline (14) per pulse of the flow meter (27) is many times smaller than the amount of liquid flowing out of the liquid line (17) per pulse of the flow meter (24).
Das Mischungsverhältnis der abzuzapfenden Lösung kann daher auch als Impulsverhältnis der vom Durchflußgerät (24) in Abhängigkeit der abfließenden Flüssigkeitsmenge abgegebenen Impulse und der vom Durchflußmeßgerät (27) in Abhängigkeit der abfließenden Chemikalienmenge abgegebenen Impulse ausgedrückt werden. So werden im gezeigten Ausführungsbeispiel an den Kodierschaltern (32), (33) die pro Impuls der Flüssigkeitsmenge zugelassenen Impulse eingestellt, so daß der einem Impuls des Durchflußmeßgerätes (24) zugeordneten Flüssigkeitsmenge eine der Anzahl der eingestellten Impulsvariablen entsprechendes Vielfaches der Chemikalienmenge zugeführt wird, die einem Impuls des Durchflußmeßgerätes (27) zugeordnet ist.The mixing ratio of the solution to be drawn off can therefore also be expressed as the pulse ratio of the pulses emitted by the flow device (24) as a function of the amount of liquid flowing away and of the pulses emitted by the flow meter (27) as a function of the amount of chemical flowing away. Thus, in the exemplary embodiment shown, the encoding switches (32), (33) set the pulses per pulse of the amount of liquid so that the amount of liquid assigned to a pulse of the flow meter (24) is supplied with a multiple of the amount of chemicals corresponding to the number of set pulse variables a pulse of the flow meter (27) is assigned.
Eine Impulszuordnung für ein Mischungsverhältnis ist z. B. in Kurve (6) der Fig. 5 dargestellt. Mit dem Startimpuls (69) von ca. 11 ms wird das Absperrventil (28) geöffnet. Seine Öffnungsdauer bestimmt sich nach der an den Kodierschaltem eingestellten Impulsvariablen. Die vom Durchflußmeßgerät während der Öffnungszeit des Absperrventils (28) abgegebenen Signale werden gezählt, um bei Erreichen der Impulsvariablen das Absperrvenil (28) zu schließen. Hierbei wird das Absperrventil (28) in der Regel innerhalb einer Periode (66) der vom Durchflußmeßgerät (24) erzeugten Impulsfolge wieder geschlossen. Die möglichen unterschiedlichen Öffnungszeiten des Absperrventils (28) sind in der Kurve (6) durch strichlierte Linienzüge angedeutet.A pulse assignment for a mixing ratio is e.g. B. in curve (6) of FIG. 5. The shut-off valve (28) is opened with the start pulse (69) of approx. 11 ms. Its opening time is determined by the pulse variable set on the coding switch. The signals emitted by the flow meter during the opening time of the shut-off valve (28) are counted in order to close the shut-off valve (28) when the pulse variable is reached. The shut-off valve (28) is usually closed again within a period (66) of the pulse sequence generated by the flow meter (24). The possible different opening times of the shut-off valve (28) are indicated in the curve (6) by dashed lines.
Es kann auch vorteilhaft sein, nur jeder i-ten Flüssigkeitsmenge (also nur jedem i-ten Impuls) eine bestimmte Chemikalienmenge (also eine entsprechende Anzahl von Impulsen) zuzuordnen. Dies könnte z. B. mittels Teilern oder ähnliches verwirklicht werden.It can also be advantageous to assign only a certain amount of chemicals (ie a corresponding number of pulses) to every i-th amount of liquid (ie only every i-th pulse). This could e.g. B. can be realized by means of dividers or the like.
Mittels eines Schalters (75) kann das Absperrventil (28) geöffnet werden, so daß ein Durchspülen der Vorrichtung möglich ist.The shut-off valve (28) can be opened by means of a switch (75), so that the device can be flushed out.
Der Temperaturfühler (25) sowie die Temperatureinstellung (37) steuert über ein NAND-Gatter (76) und einen Verstärker (77) ein Relais (78) mit einem Schließer (78a), der im Erregerstromkreis des Absperrventils (22) liegt, das den Durchfluß durch die Warmwasserleitung steuert. Abhängig von der vom Temperaturfühler (25) erfaßten Temperatur in der Flüssigkeitsleitung (17) wird das Absperrventil (22) geöffnet bzw. geschlossen. Über den Schalter (36) wird die Temperatursteuerung, d. h. die Ansteuerung des Absperrventils (22) der übrigen Steuerung zugeschaltet bzw. von ihr abgetrennt. Über ein NAND-Gatter (79), das mit der Schaltstufe (65a) und dem Teiler (70) in Verbindung steht, wird im Flip-Flop (82) ein Prüfimpuls erzeugt, der einen Eingangszustand im NAND-Gatter (83) ändert Der zweite Eingang am NAND-Gatter (83) prüft ob die Schaltstufe (55) zurückgesetzt ist. Wenn nicht, wird ein Flip-Flop (80) gesteuert, das bei einer Störung in der Impulsverarbeitung über die Steuerleitung (81) die Flüssigkeitsentnahme über die Gatter (52), (85) in der beschriebenen Weise abbricht und eine Störungsanzeige -5-The temperature sensor (25) and the temperature setting (37) controls a relay (78) with a make contact (78a) via a NAND gate (76) and an amplifier (77), which is in the excitation circuit of the shut-off valve (22), which is the Controls flow through the hot water pipe. The shut-off valve (22) is opened or closed depending on the temperature in the liquid line (17) detected by the temperature sensor (25). Via the switch (36) the temperature control, i. H. the activation of the shut-off valve (22) is switched on or disconnected from the other control. Via a NAND gate (79), which is connected to the switching stage (65a) and the divider (70), a test pulse is generated in the flip-flop (82), which changes an input state in the NAND gate (83) second input on the NAND gate (83) checks whether the switching stage (55) is reset. If not, a flip-flop (80) is controlled which, in the event of a fault in the pulse processing via the control line (81), stops the liquid removal via the gates (52), (85) in the manner described and a fault display -5-
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