CS220065B1

CS220065B1 - Connection of the dosing and mixing system of liquid substances

Info

Publication number: CS220065B1
Application number: CS568581A
Authority: CS
Inventors: Karel Mojzis; Miroslav Mojzis
Original assignee: Karel Mojzis; Miroslav Mojzis
Priority date: 1981-07-27
Filing date: 1981-07-27
Publication date: 1983-03-25

Abstract

Předmětem vynálezu je zapojení dávkovacího a mísícího systému kapalných látek, například složek plastických hmot, se společným směšovačem. U dosud užívaných systémů se objemový poměr složek dopravovaných do směšovače dosahoval nastavením výkonu čerpadel buď prostřednictvím převodovek, nebo variétorů. Tato řešení jsou technicky nedokonalá nezabezpečují trvalou přesnost nastavení, vyžadují pozornost obsluhy. Podstata nového řešení spočívá v tom, že na čerpací ústrojí hlavní složky je napojen mechanicko-elektrický převodník, jenž vysílá impulsy do děliče frekvence. Odtud jsou po úpravě do požadované hodnoty vedeny do řídicí logiky krokového motoru, na který je napojeno čerpací ústrojí vedlejší složky. Celkový nadávkovaný objem je řízen objemovým čítačem impulsů, napojeným na výstup frekvenčního děličeThe subject of the invention is the connection of a dosing and mixing system of liquid substances, for example plastic components, with a common mixer. In the systems used so far, the volume ratio of the components transported to the mixer was achieved by adjusting the pump power either by means of gearboxes or variators. These solutions are technically imperfect, they do not ensure permanent accuracy of adjustment, and they require the attention of the operator. The essence of the new solution lies in the fact that a mechanical-electrical converter is connected to the pumping device of the main component, which sends pulses to a frequency divider. From there, after being adjusted to the required value, they are fed to the control logic of the stepper motor, to which the pumping device of the secondary component is connected. The total dosed volume is controlled by a volume pulse counter connected to the output of the frequency divider

Description

Vynález řeší zapojení dávkovacího a mísícího systému kapalných látek, například složek plastických hmot se společným siněšovačem, na nějž jsou prostřednictvím čerpadel napojeny zásobníky jednotlivých složek.The invention solves the connection of a dosing and mixing system of liquid substances, for example plastic components with a common sieve, to which the containers of individual components are connected by means of pumps.

Při realizaci velkého množství průmyslových, laboratorních aj. procesů, je třeba zajistit dokonalé smísení dvou a více kapalných látek v předepsaném objemovém poměru. Kvalita naplnění těchto požadavků rozhodujícím způsobem ovlivňuje výsledek. Například v plastikářském průmyslu jsou fyzikálněmechanické vlastnosti výlisku přímo závislé, zejména na dokonalé homogenitě a trvalém dodržování poměru složek.When carrying out a large number of industrial, laboratory and other processes, it is necessary to ensure perfect mixing of two or more liquid substances in the prescribed volume ratio. The quality of meeting these requirements decisively affects the outcome. For example, in the plastics industry, the physical-mechanical properties of the compact are directly dependent, particularly on perfect homogeneity and sustained adherence to the component ratio.

Jsou známa zařízení u nichž se poměru složek směsi přiváděných do směšovače dosahuje nastavením otáček čerpadel. Přesnost této regulace je však pro většinu procesů nedostatečná, vyžaduje travalou pozornost obsluhujícího pracovníka a celá konstrukce je složitá a nespolehlivá. Další známý systém podle čs. autorského osvědčení č. 177 740, je založen na činnosti několika tlakových válců, jejichž objemy jsou upraveny do požadovaného poměru jednotlivých složek a jejichž písty jsou ovládány současně jednotnou výškou zdvihu. Prostory válců ústí do společného směšovače, odkud je směs dopravována do tvarovací dutiny. Nedostatek tohoto řešení spočívá především v jeho nepoužitelnosti pro vysoce viskózní kapaliny, jež se v plastikářství často vyskytují, a dále ve velmi nesnadné úpravě či změně poměru jednotlivých složek, vyžadující výměnu tlakových válců. S ohledem na skutečnost, že objemový poměr je nutno měnit nejen při změně charakteru směsi, ale i průběžně jej upravovat v závislosti na kvalitě jednotlivých složek, aby byla zachována přesná receptura, je obecnější použití popsaného principu vyloučeno. Další známý systém pro dávkování a míšení několika kapalných látek má hnací soustrojí čerpadel jednotlivých složek vybavena variátory, jejichž výstupní otáčky se nastavují podle objemového poměru složek (podle čs. autorského osvědčení č. 157 443). Počet výstupních otáček variátorů, a tím i výkon čerpadel se prostřednictvím tachodynam přenáší na indikační přístroje, jejichž ukazatele musí obsluha zařízení trvale sledovat. Konstrukce variátorů totiž nezabezpečuje konstantní hodnotu výstupních otáček, takže kolísající průběh musí pracovník soustavně regulátorem vyrovnávat. Další nevýhodou je malý rozsah změny převodového poměru, nízká účinnost, složitá konstrukce, velká hmotnost a rozměry.Devices are known in which the ratio of mixture components fed to the mixer is achieved by adjusting the speed of the pumps. However, the accuracy of this control is inadequate for most processes, requiring grassy attention from the operator, and the design is complex and unreliable. Another known system according to MS. No. 177 740, is based on the operation of several pressure cylinders whose volumes are adjusted to the desired proportions of the individual components and whose pistons are simultaneously controlled by a uniform lift height. The cylinder spaces exit into a common mixer from where the mixture is conveyed to the forming cavity. The drawback of this solution lies mainly in its inapplicability for the highly viscous liquids often found in the plastics industry and in the very difficult adjustment or change of the ratio of the individual components requiring the replacement of the pressure cylinders. With regard to the fact that the volume ratio must be changed not only when the nature of the mixture changes, but also continuously adjusted according to the quality of the individual components in order to maintain an accurate recipe, a more general application of the described principle is excluded. Another known system for the dosing and mixing of several liquids has pump sets of individual components equipped with variators whose output speed is set according to the volume ratio of the components (according to the author's certificate No. 157 443). The speed of the speed variators and thus the pump power is transmitted via tachodynamics to indicating devices whose indicators must be constantly monitored by the plant operator. The design of the variators does not ensure a constant value of the output speed, so the fluctuating course must be continuously compensated by the controller. Another disadvantage is the small range of gear ratio change, low efficiency, complex construction, heavy weight and dimensions.

Uvedené nedostatky známého stavu techniky odstraňuje zapojení dávkovacího a mísícího systému kapalných látek podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že na čerpací ústrojí hlavní složky je napojen mechanicko-elektrický převodník, na nějž navazuje proměnný dělič frekvence, připojený na řídicí logiku krokového motoru napojeného k čerpacímu ústrojí vedlejší složky, přičemž na výstup proměnného děliče frekvence je dále napojen objemový čítač impulsů, připojený na ovládač dvojcestných ventilů.These drawbacks of the prior art are eliminated by the connection of the liquid dosing and mixing system according to the invention, characterized in that the main component pump is connected to a mechanical-electric converter connected to a variable frequency divider connected to the control logic of the stepper motor connected to a volumetric pulse counter connected to the two-way valve actuator is connected to the output of the variable frequency divider.

Pokrokovost vynálezu se projevuje v tom, že zapojení zabezpečuje naprosto přesný poměr jednotlivých složek přiváděných do směšovače trvale v závislosti na výkonu čerpacího ústrojí hlavní složky. Jakékoliv změny jsou mechanickó-elektrickým převodníkem zachyceny, což se odrazí na činnosti čerpacího ústrojí vedlejší složky. Proměnný dělič frekvence, zařazený v zapojení, umožňuje dosáhnout opakovaně vždy přesného poměru složek, což u známých systémů nebylo možné vůbec nebo- jen s nedostatečnou přesností a což má rozhodující význam pro provozní využití, vyžadující často· změnu směsi. Systém po nastavení žádoucího poměru nevyžaduje žádnou kontrolu ani obsluhu. Významnou předností je široký rozsah směšovacích poměrů, vysoká účinnost, spolehlivost a malé rozměry i hmotnost.The advancement of the invention is manifested in that the circuitry ensures an absolutely accurate ratio of the individual components fed to the mixer permanently depending on the performance of the main component pumping device. Any changes are detected by the mechanical-electrical converter, which is reflected in the operation of the secondary component pumping device. The variable frequency divider included in the wiring allows repeatedly accurate component ratios to be achieved, which in known systems was not possible at all or with insufficient precision and is crucial for operational applications often requiring a mixture change. After setting the desired ratio, the system does not require any inspection or operation. Significant advantages are the wide range of mixing ratios, high efficiency, reliability and small dimensions and weight.

Následující popis zapojení podle vynálezu je doplněn výkresem na němž je zobrazeno blokové schéma.The following description of the circuit according to the invention is supplemented by a drawing in which a block diagram is shown.

Dávkovači a mísicí systém dvou kapalných látek, například složek polyuretanové směsi k tváření dílců na střikolisovacím stroji, má na směšovač 1, tvořený např. rotačními míchadly s vytláčecí šroubovici, napojen z jedné strany přívod 12 hlavní složky, vycházející z hlavního zásobníku 2. Do přívodu 12 hlavní složky je vřazeno čerpadlo 41 a dvojcestný ventil 10, od nějž je vedena zpětná větev 16 do zásobníku 2. Čerpací ústrojí 4 hlavní složky je mimo čerpadlo 41 tvořeno převodovkou 42 a hnacím motorem 43. Na hnací motor 43 je připojen mechanicko-elektrický převodník 6, tvořený například rotující segmentovou clonou a fotosnímačem.The dispensing and mixing system of two liquids, for example the components of the polyurethane mixture for forming the parts on the injection molding machine, is connected to a mixer 1 formed, for example, by rotary stirrers with an extrusion helix, 12 of the main component, there is a pump 41 and a two-way valve 10 from which the return branch 16 is led to the reservoir 2. The main component pump 4 is formed of a gearbox 42 and a drive motor 43 outside the pump 41. 6, comprising, for example, a rotating segment aperture and a photo sensor.

Od něj jsou elektrické impulsy vedeny do proměnného děliče frekvence 7, na nějž navazuje řídicí logika 81 krokového motoru 8.From there, the electrical pulses are fed to a variable frequency divider 7, which is followed by the control logic 81 of the stepper motor 8.

Na něj je připojeno čerpací ústrojí 5 vedlejší složky, sestávající z převodovky 52 a čerpadla 51, vřazeného spolu s dvoijcestným i ventilem 11 do přívodu 13 vedlejší složky, vycházejícího z vedlejšího zásobníku 3 a ústícího do směšovače 1. Od dvojcestného ventilu 11 je vedena zpětná větev 17 do vedlejšího zásobníku 3. Na mechanicko-elektrický převodník 6 je rovněž připojen objemový čítač Impulsů 9, jehož výstupy 14, 15 jsou napojeny na neznázorněné ovládače dvojcestných ventilů 10, 11. Jeden vývod 18 lze v případě potřeby napojit na neznázorněný pohon míchadel směšovače 1 a odstavovat jej z činnosti spolu se změnou frekvence dvojcestných ventilů 10, 11.A secondary component pump 5, consisting of a gearbox 52 and a pump 51, connected together with the two-way valve 11 to the secondary component inlet 13, extending from the secondary reservoir 3 and flowing into the mixer 1, is connected thereto. A pulse counter 9 is also connected to the mechanical / electrical converter 6, whose outputs 14, 15 are connected to two-way valve actuators 10, 11, not shown. One outlet 18 can be connected to a mixer 1 mixer drive (not shown). and shutting it down together with the change in frequency of the two-way valves 10, 11.

Před uvedením popsaného zapojení do funkce se podle požadovaného poměru hlavní a vedlejší složky upraví prostřednictvím proměnného děliče 7 frekvence a řídicí logiky 81 krokového motoru 8 objemový vý220065 kon obou čerpadel 41, 51. Po spuštění čerpacího ústrojí 4 hlavní složky se v mechanicko-elektrickém převodníku 6 vytváří elektrické impulsy, jejichž frekvence se v proměnném děliči 7 upravuje podle stanoveného poměru. Z děliče 7 frekvence vstupují impulsy do řídicí logiky 81 krokového motoru 8, který přenáší výkon požadované hodnoty do čerpacího ústrojí 5 vedlejší složky. Obě složky jsou ze zásobníků 2, 3 dopravovány do šměšovače 1 a odtud vytlačovány v homogenním stavu, například do tvarovací dutiny formy. Současně vstupují do objemového čítače 9 elektrické impulsy z frekvenčního děliče 7, přičemž nastavená hodnota objemového čítače 9 odpovídá objemu tvarovací dutiny ve vztahu k výkonu čerpadel 41, 51. Po dosažení této hodnoty, vyšle objemový čítač 9 impuls ovládačům dvojcestných ventilů 10, 11, které změní směr průchodu složek vratnými větvemi 16, 17 zpět do zásobníků 2, 3. Přitom celé zapojení vykonává dál svou činnost až do přistavení další formy, kdy se celý cyklus zopakuje.Before actuation of the described circuit, the volumetric output 220065 of the two pumps 41, 51 is adjusted according to the desired ratio of the main and sub-components by means of the variable frequency divider 7 and the control logic 81 of the stepper motor 8. generates electrical pulses, the frequency of which in the variable divider 7 is adjusted according to a predetermined ratio. From the frequency divider 7, the pulses enter the control logic 81 of the stepper motor 8, which transmits the setpoint power to the secondary component pumping device 5. Both components are conveyed from the containers 2, 3 to the mixer 1 and from there extruded in a homogeneous state, for example into the mold cavity. Simultaneously, electrical pulses from the frequency divider 7 enter the volume counter 9, the set value of the volume counter 9 corresponding to the volume of the mold cavity in relation to the power of the pumps 41, 51. After reaching this value, the volume counter 9 sends a pulse to the two-way valve actuators 10, 11. it changes the direction of passage of the components through the return branches 16, 17 back to the containers 2, 3. The entire circuit continues to operate until the next mold is added, when the whole cycle is repeated.

Vzájemný poměr složek lze podle zpracovávaného materiálu jednoduše měnit přestavením proměnného děliče frekvence, případně i zásahem do řídicí logiky krokového motoru. Zapojení dávkovacího a mísícího systému podle vynálezu najde široké uplatnění v různých průmyslových i laboratorních technikách.Depending on the material to be processed, the relative ratio of the components can be easily changed by adjusting the variable frequency divider or by interfering with the control logic of the stepper motor. The connection of the dispensing and mixing system according to the invention finds wide application in various industrial and laboratory techniques.

Claims

Connection of a dosing and mixing system for liquids, for example plastic components, to a common mixer to which tanks are connected by means of pumps, characterized in that a mechanical-electric converter (6) is connected to the main component pumping device (4), a variable frequency divider (7) connected to the control logic (81) of the stepper motor (8) connected to the secondary component pumping device (5), wherein a pulse counter (9) connected to the output of the variable frequency divider (7) for two-way valve actuators (10, 11).