Einrichtung zur Konstanthaltung der Viskosität einer Flüssigkeit
Einrichtungen zur Aufbereitung von Flüssigkeiten, z. B. von Farbfiüssigkeit m einem Druckereiltetrieb haben üblicherweise ein Aufbereitungsgefäss, welches nach der Aufbere iung als Vorratsbehälter dient und einen Entnahmebehälter, dem die jeweils für den Gebrauch benötigte Flüssigkeit entnommen wird. Um im Entnahmebehälter dauernd frische Flüssigkeit zu haben ist üblicherweise der Entnahmebehälter über dem Vorratsbehälter angeordnet und durch ein Steigrohr mit einer Pumpe u. durch ein Überlaufrohr mit dem Vorratsbehälter verbunden. Die Pumpe pumpt dauernd frische Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in den Entnahmebehälter aus welchem sie durch das Überlaufrohr wieder in den Vorratsbehälter zurückfliesst.
Da sich bei dieser dauernden Umwälzung der Flüssigkeit durch Verdunsten von Lösungsmittel die Viskosität nach und nach erhöht, wird oft ein Verdün ner-Behälter mit Ablassventil und AWassrohr vorgesehen, aus welchem von Zeit zu Zeit Lösungsmittel in den Vorratsbehälter nachgegeben werden kann.
Zur Messung der Viskosität von Flüssigkeiten werden häufig sog. Senkkörper-Viskosimeter verwendet, bei welchen die Senkgeschwindigkeit eines Messkörpers in einem die Flüssigkeit enthaltenden Messrohr ein Mass für die Viskosität ist. Die Messung kann elektrisch erfolgen, wenn das Messrohr am Anfang und Ende der Mess-Strecke Impulsgeber trägt, welche beim Durchgang des Messkörpers einen Impuls auf einen elektrischen Zeitmesser geben. Solche Viskosimeter sind für Messungen in derartigen Flüssigkeits-Aufbereitungsanlagen vorteilhaft, weil die Messung bei guter Genauigkeit relativ rasch erfolgt. Solche Viskosimeter sind aber bisher aus praktischen Gründen auf Handmessungen beschränkt, weil für jede Messung der Messkörper von der unteren Lage in die obere Lage gehoben werden muss, damit er die Mess-Strecke durchlaufen kann.
Dieses Heben des Senkkörpers erfolgt meistens mittels einer von Hand betätigten Hebeeinrichtung, z. B. durch aufwinden oder hochziehen eines am Senkkörper angebrachten Fadens.
Die Erfindung will für eine automatisch arbeitende Anlage diesen Nachteil umgehen. Sie betrifft eine Einrichtung zur Konstanthaltung der Viskosität einer Flüssigkeit in einer Aufbereitungs- und Behälteranlage mit Flüssigkeitsumwälzung, welche gekennzeichnet ist durch ein Senkkörperviskosimeter in einem mittels eines Zweiweghahns periodisch beaufschlagten Bypass an einem Steigrohr und durch einen Regler, der bei Überzeit eines Messirupulsintervalles des Viskosimeters ein Auslassventil eines Verdünnerbehälters vorübergehend öffnet.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann zweckmässigerweise mit einem an sich bekannten Zeitintervallgeber verbunden sein, welcher periodisch das Zweiwegventil vorübergehend vom Steigrohr auf den Bypass umsteuert, zum Zwecks, mittels aufströmender Flüssigkeit den Senkkörper des Viskosimeters automatisch zu heben und das Viskosimeter in Messbereitschaft zu bringen. Vorteilhafterweise kann ein Senkkörperviskosimeter mit elektrischen Impulsgebern an den Enden feiner Mess-Strecke benützt werden und es kann ein Auf - Zu - Regler damit verbunden werden, welcher durch den Anfangsimpuls des Viskosimeters ausgelöst und durch den Endimpuis abgestellt die Senkgeschwindigkeit als Äquivalenz der Viskosität misst und bei Überzeit das Verdünnerventil vorübergehend öffnet.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt eine automatische Aufbereitungs-und Behälteranlage für eine Flüssigkeit. Ein Gefäss 11, in welchem Flüssigkeit, z. B. Farbblüssigkeit für Druckerei aufbereitet und als Vorrat gehalten wird, ist durch ein Steigrohr 12 und ein Überlaufrohr 13 mit einem höherliegenden wannenförmigen Entnahmebehälter 14 verbunden. In das Steigrohr 12 ist eine Pumpe 15 eingebaut, welche dauernd Flüssigkeit vom Vorratsbehälter 11 in den Entnahmebehälter 14 fördert, während die überschüssige Flüssigkeit durch das Über iaufrohr 13 in den Vorratsbehälter 11 zurückfliesst.
In das Steigrohr 12 ist über der Pumpe 15 ein Zweiweghahn 16 eingebaut, von welchem ein Bypass 17 abzweigt, welcher nach einem Rückschlagventil 18 wieder in das Steigrohr 12 mündet. In den Bypass 17 ist ein Senkkörperviskosimeter eingebaut, welches aus einem Messzylinder 19 mit einem oberen Impulsgeber 20 und einem unteren Impulsgeber 21 und einer Kugel 22 als Senkkörper besteht. Die beiden Impulsgeber 20, 21 begrenzen die Mess-Strecke.
In der Ruhestellung leitet der Zweiweghahn 16 die Flüssigkeit durch das Steigrohr 12. Die Kugel 22 befindet sich unten im Messzylinder 19. Um eine Messung vornehmen zu können wird der Zweiweghahn vorübergehend umgesteuert, so dass die Flüssigkeit durch den Bypass 17 fliesst und dabei die Kugel im Messzylinder an dessen oberes Ende hebt. Alsdann wird der Zweiweghahn wieder in die Ruhelage zurückgesteuert. Das Rückschlagventil 18 verhindert die Rückströmung der Flüssigkeit im Messzylinder. Die Kugel 22 beginnt zu sinken und durchläuft die Mess Strecke. Um die Umsteuerung des Zweiweghahns 16 in bestimmten Zeitintervallen periodisch vorzunehmen, steht der Zweiweghahn 16 mit einem automatischen Zeitgeber 23 in Verbindung, welcher die Umsteuerung bewirkt.
Die beiden Impulsgeber 20, 21 sind mit einem Auf - Zu - Regler 24 verbunden, welcher ein Auslassventil 25 öffnet und schliesst, das sich in einem in den Vorratsbehälter 11 mündenden Ausflussrohr 26 eines Verdünnerbehätlters 27 befindet Die Impulsgeber 20, 21 arbeiten induktiv, indem sie beispielsweise je eine an einer Wechselspannung liegende Primärwicklung haben und eine Sekundärwicklung in der über die Kugel als ferromagnetischer Kern bei deren Durchgang eine Sekundärspannung induziert wird. Der bei einem Messvorgang erzeugte Anfangsimpuls startet ein Zeitintervall am Zeitgeber 23, welcher nach Ablauf eines der Sollviskosität entsprechenden Zeitin tervalies einen Sollzeitimpuls an den Regler 24 gibt.
Ist die Viskosität geringer als der Sollwert, so trifft der Endimpuls vom Messimpulsgeber 21 vor dem Sollzeitimpuls auf den Regler 24 und dieser tritt nicht in Aktion. Nimmt jedoch durch Verdunsten von Lösungsmittel die Viskosität zu und überschreitet den Sollwert, so erfolgt bei der nächsten Messung der Sollzeitimpuls vor dem Messimpuls, wodurch der Regler das Verdünnerventil 25 vorübergehend öffnet und soviel Verdünnerflüssigkeit in den Vorratsbehäl- ter strömen lässt, dass die Viskosität wieder etwas unter ihren zulässigen Höchstwert sinkt.
Da die F1üssigkeitsströmung im Messrohr beim Heben der Kugel 22 turbulent verläuft, kann die Turbulenz bei einer sofort nach der Anhebung der Kugel einsetzenden Messung das Messergebnis beeinflussen oder verfälschen. Um dies zu vermeiden, kann am Messrohr 19 oberhalb des Impulsgebers 20 eine Magnetspule 28 angebracht werden, welche die gehobene Kugel magnetisch in Startbereitschaft hält und erst nach einer hinreichenden Beruhigungszeit für den Messvorgang freigibt.
Die Erfindung ermöglicht grundsätzlich die automatische Messung und Regelung der Viskosität einer Flüssigkeit mittels eines Senkkörperviskosimeters in irgend einer Aufbereitungs- und Behälteranlage, wenn diese mit Flüssigkeitsumwälzung arbeitet.
Device for keeping the viscosity of a liquid constant
Equipment for the treatment of liquids, e.g. B. of Farbfiüssigkeit m a printing company usually have a processing vessel which serves as a storage container after processing and a withdrawal container from which the liquid required for use is taken. In order to have constantly fresh liquid in the withdrawal container, the withdrawal container is usually arranged above the storage container and u through a riser pipe with a pump. connected to the storage tank by an overflow pipe. The pump constantly pumps fresh liquid from the storage container into the withdrawal container, from which it flows back through the overflow pipe into the storage container.
Since the viscosity gradually increases during this constant circulation of the liquid due to evaporation of solvent, a thinner container with a drain valve and water pipe is often provided, from which solvent can be added to the storage container from time to time.
So-called sinker viscometers are often used to measure the viscosity of liquids, in which the lowering speed of a measuring body in a measuring tube containing the liquid is a measure of the viscosity. The measurement can be carried out electrically if the measuring tube carries pulse generators at the beginning and end of the measuring section, which give an impulse to an electric timer when the measuring body passes through. Such viscometers are advantageous for measurements in such liquid treatment systems because the measurement takes place relatively quickly with good accuracy. For practical reasons, however, such viscometers have so far been limited to manual measurements, because for each measurement the measuring body has to be lifted from the lower position to the upper position so that it can run through the measuring section.
This lifting of the sinker is usually done by means of a manually operated lifting device, for. B. by winding or pulling up a thread attached to the sinker.
The invention aims to avoid this disadvantage for an automatically operating system. It relates to a device for keeping the viscosity of a liquid constant in a processing and container system with liquid circulation, which is characterized by a sinker viscometer in a bypass on a riser pipe, which is periodically acted upon by means of a two-way valve, and by a regulator which, if a measuring syrup pulse interval of the viscometer is exceeded, an outlet valve temporarily opens a thinner container.
The device according to the invention can expediently be connected to a time interval generator known per se, which periodically switches the two-way valve temporarily from the riser to the bypass, for the purpose of automatically lifting the sinker of the viscometer by means of flowing liquid and bringing the viscometer into readiness for measurement. Advantageously, a sinker viscometer with electrical pulse generators at the ends of a fine measuring section can be used and an open / close controller can be connected to it, which is triggered by the initial pulse of the viscometer and switched off by the end pulse and measures the lowering speed as the equivalent of the viscosity and at Overtime the thinner valve opens temporarily.
An embodiment of the invention is explained in more detail with reference to the drawing. The drawing shows an automatic preparation and container system for a liquid. A vessel 11 in which liquid, e.g. B. color liquid is processed for printing and kept as a supply, is connected by a riser pipe 12 and an overflow pipe 13 with a higher-lying tub-shaped removal container 14. A pump 15 is built into the riser pipe 12, which continuously pumps liquid from the storage container 11 into the withdrawal container 14, while the excess liquid flows back through the overflow pipe 13 into the storage container 11.
A two-way valve 16 is built into the riser pipe 12 above the pump 15, from which a bypass 17 branches off, which after a check valve 18 opens again into the riser pipe 12. A sinker viscometer is built into the bypass 17, which consists of a measuring cylinder 19 with an upper pulse generator 20 and a lower pulse generator 21 and a ball 22 as a sinker. The two pulse generators 20, 21 limit the measurement distance.
In the rest position, the two-way valve 16 directs the liquid through the riser pipe 12. The ball 22 is located at the bottom of the measuring cylinder 19. In order to be able to take a measurement, the two-way valve is temporarily reversed so that the liquid flows through the bypass 17 and the ball is in the Lifts the measuring cylinder at its upper end. Then the two-way cock is returned to the rest position. The check valve 18 prevents the liquid from flowing back in the measuring cylinder. The ball 22 begins to sink and runs through the measuring section. In order to periodically reverse the two-way valve 16 at specific time intervals, the two-way valve 16 is connected to an automatic timer 23 which effects the reversal.
The two pulse generators 20, 21 are connected to an open-close regulator 24, which opens and closes an outlet valve 25, which is located in an outflow pipe 26 of a diluent 27 opening into the storage container 11. The pulse generators 20, 21 work inductively by for example each have a primary winding connected to an alternating voltage and a secondary winding in which a secondary voltage is induced via the ball as a ferromagnetic core when it passes through. The initial pulse generated during a measurement process starts a time interval at the timer 23, which sends a target time pulse to the controller 24 after a time interval corresponding to the target viscosity has elapsed.
If the viscosity is lower than the nominal value, the end pulse from the measuring pulse generator 21 hits the controller 24 before the nominal time pulse and the regulator does not come into action. However, if the viscosity increases due to the evaporation of solvent and exceeds the target value, the target time pulse occurs in the next measurement before the measuring pulse, whereby the controller temporarily opens the thinner valve 25 and allows enough thinner liquid to flow into the storage container that the viscosity is slightly again falls below its maximum allowable value.
Since the liquid flow in the measuring tube is turbulent when the ball 22 is lifted, the turbulence can influence or falsify the measurement result if the measurement starts immediately after the ball is lifted. To avoid this, a magnetic coil 28 can be attached to the measuring tube 19 above the pulse generator 20, which magnetically keeps the raised ball ready to start and only releases it for the measuring process after a sufficient settling time.
The invention basically enables the automatic measurement and control of the viscosity of a liquid by means of a sinker viscometer in any processing and container system if this works with liquid circulation.