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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein kontinuierliches Flüssigkeitszufuhrsystem und ein Steuerungsverfahren dafür, insbesondere auf ein kontinuierliches Flüssigkeitszufuhrsystem mit Flüssigkeitszufuhreinheiten wie Flüssigkeitszufuhrelementen vom Spritzentyp, die eine geringe Menge einer Flüssigkeit zuführen, und ein Steuerungsverfahren dafür.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp und ähnliche Pumpen werden häufig eingesetzt, um eine geringe Menge an Flüssigkeit, beispielsweise etwa 10 ml/min, zuzuführen. Bei den Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp bleibt die zugeführte Flüssigkeitsmenge unverändert, wenn sich als Ergebnis der Änderung der Art der Flüssigkeit und eines Rohrsystems der Druckabfall ändert, und es kann eine unveränderte Flüssigkeitsmenge zugeführt werden. Unter Ausnutzung dieser Eigenschaft werden die Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp auf chemischem Gebiet und dergleichen bei Messvorrichtungen verwendet.
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Im Übrigen hat eine Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp eine Struktur, bei der eine in einer Spritze enthaltene, vorgegebene Flüssigkeitsmenge mit einem Kolben herausgedrückt wird. Wenn eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge in der Spritze vollständig abgegeben ist, ist es erforderlich, die Flüssigkeitszufuhr zu stoppen, um erneut Flüssigkeit anzusaugen. Es ist offensichtlich, dass die Flüssigkeitszufuhr während des Ansaugens der Flüssigkeit eingestellt wird und die Flüssigkeitszufuhr unterbrochen ist. Daher wurden verschiedene Verfahren unter Verwendung von zwei Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp vorgeschlagen, um die Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr zu vermeiden.
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In einem System, das beispielsweise in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-293946 beschrieben ist, sind zwei Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp in Reihe geschaltet, um den Austausch der zu verwendenden Flüssigkeit im Pulsbetrieb zu vermeiden und die Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr zu unterbinden, indem das System so betrieben wird, dass, wenn eine Spritze Flüssigkeit ansaugt, die andere Spritze Flüssigkeit abgibt.
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Beispiele für die Verbindung mehrerer Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp parallel geschaltet sind in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. H8-182952 und der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-266158 beschrieben worden. In einer, in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. H8-182952 beschriebenen, Blechbeschichtungsmaschine sind zwei Mikrospritzenpumpen parallel geschaltet. Während eine Pumpe aus einem Lacktank ansaugt, beschichtet die andere Pumpe ein Substrat in einem Arbeitsgang mit Lack. Ferner sind in einer, in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-266158 beschrieben, Flüssigkeitszufuhrpumpeneinheit vom Spritzentyp die Unterteile der Kolben von Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp zwischen den beiden Enden eines Schwingarms angebracht. Wenn ein Kolben einen Ausstoßvorgang durchführt, vollführt der andere Kolben einen Ansaugvorgang.
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In einem herkömmlichen Flüssigkeitschromatographen, wie er in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-293946 beschrieben ist, sind eine stromaufwärts gelegene Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp und eine stromabwärts gelegene Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp in Reihe geschaltet, und es sind auf der Einlassseite und auf der Auslassseite der stromaufwärts gelegenen Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp Rückschlagventile vorgesehen, um eine Rückströmung der Flüssigkeit zu verhindern. Die Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp stromabwärts führt Flüssigkeit zu und gleicht eine Unterbrechung der Flüssigkeitszufuhr der Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp stromaufwärts aus. Genauer saugt die Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp auf der stromabwärts gelegenen Seite Flüssigkeit an, wenn die Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp auf der stromaufwärts gelegenen Seite Flüssigkeit in die Flüssigkeitszufuhrpumpe abgibt, um eine Unterbrechung in der Flüssigkeitszufuhr zu verhindern. Auf diese Weise ist für die Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp auf der stromaufwärts gelegenen Seite eine Ansaugmenge, mit der die Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp auf der stromabwärts gelegenen Seite ansaugt, in der für die Vorrichtung erforderlichen Abgabemenge eingeschlossen, wodurch die Leistung der Pumpe erhöht ist.
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Weiterhin werden die Rückschlagventile verwendet, um eine Unterbrechung in der Flüssigkeitszufuhr zu vermeiden; die Verwendung von Rückschlagventilen ist auch bezüglich der Verminderung des Totvolumens vorteilhaft. Der Querschnittsbereich eines Fließkanals ist jedoch vermindert und es besteht die Möglichkeit, dass geringste, in der Flüssigkeit vorhandene Feststoffe zugeführt werden, oder feine Partikel in Flüssigschlamm in der Flüssigkeit selbst enthalten sind und als Fremdstoffe zugeführt werden.
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Darüber hinaus werden im Falle der in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. H8-182952 beschriebenen Vorrichtung, bei der Pumpen parallel geschaltet sind, ein Beschichtungsbetrieb und ein Ansaugbetrieb abwechselnd durchgeführt, indem mit den jeweiligen Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp verbundene Umschaltventile geschaltet werden. Der Zeitpunkt des Umschaltens vom Beschichtungsbetrieb in den Ansaugbetrieb der Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp entspricht jedoch dem Zeitpunkt des Austauschens des Substrats in dem in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. H8-182952 beschriebenen Vorrichtung. Bei dem Verfahren handelt es sich also um einen so genannten Batch-Prozess, und eine kontinuierliche Flüssigkeitszufuhr während des Umschaltens der Pumpe ist nicht vorgesehen.
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In der, in der offengelegten
japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-266158 beschriebenen, Flüssigkeitszufuhrpumpeneinheit vom Spritzentyp sind die Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp parallel geschaltet, wobei mit einem elektromagnetischen Umschaltventil vom Beschichtungsbetrieb zum Ansaugbetrieb umgestellt wird. Wenn die Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp, die für den Beschichtungsvorgang verwendet wird, im Falle der, in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-266158 beschriebenen, Flüssigkeitszufuhrpumpeneinheit vom Spritzentyp gewechselt wird, wird die Beschichtung gestoppt, nachdem die Düsenposition aus der Beschichtungsposition verändert wurde. Genauer wird eine kontinuierliche Flüssigkeitszufuhr auch bei der Flüssigkeitszufuhrpumpeneinheit vom Spritzentyp, die in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-266158 beschrieben ist, nicht in Betracht gezogen.
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Kurze Zusammenfassung der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der oben beschriebenen Probleme des Standes der Technik ausgeführt und eine ihrer Aufgaben besteht darin, Abweichungen in der Menge der zugeführten Flüssigkeit auch dann zu vermeiden, wenn von einer für die Flüssigkeitszufuhr verwendeten Pumpe auf eine andere umgeschaltet wird, und gleichzeitig eine Unterbrechung durch Rückfluss während der Zufuhr einer kleinen Flüssigkeitsmenge zu verhindern. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Realisierung eines sehr zuverlässigen Flüssigkeitszufuhrsystems für die kontinuierliche Zufuhr einer konstanten kleinen Flüssigkeitsmenge.
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Als ein Aspekt der vorliegenden Erfindung zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben wird ein kontinuierliches Flüssigkeitszufuhrsystem angegeben, das eine in einem Behälter befindliche und an einen Nachfrager abzuführende Flüssigkeit ansaugt und unter Druck setzt, wobei das System umfasst: mehrere Pumpen, die mit dem Behälter in Verbindung stehen; Ventile, die jeweils für jede Pumpe vorgesehen und zwischen den Pumpen und dem Behälter angeordnet sind; Motoren, wobei für jede Pumpe zu deren Antrieb ein Motor vorgesehen ist; und eine Steuerung, die die Motoren und die Ventile steuert, wobei die Steuerung während der Abgabe einer vorgegebenen Durchflussmenge mit einer Pumpe an den Nachfrager die andere Pumpe einen Ansaugvorgang durchführen lässt oder die andere Pumpe stoppt, die von der einen Pumpe abgegebene Durchflussmenge in einer vorgegebenen Zeitspanne ab dem Zeitpunkt, bei dem die eine Pumpe mit der Abgabe beginnt, und in einer vorgegebenen Zeitspanne unmittelbar vor Beendigung der Abgabe vermindert und die mehreren Pumpen und Ventile so steuert, dass die andere Pumpe lediglich die verminderte Durchflussmenge abgeben kann.
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Im Rahmen dieses Aspekts handelt es sich bei den Ventilen vorzugsweise um Drehschieberventile, die mehreren Pumpen sind vorzugsweise mehrere Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp und die Steuerung steuert die kontinuierliche Flüssigkeitszufuhr vorzugsweise, indem sie zwischen den Abgabe- und Ansaugvorgängen der mehreren Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp umschaltet. Ferner ist es wünschenswert, dass die mehreren Pumpen zwei Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp sind und die Steuerung die beiden Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp alternierend einen unabhängigen Abgabevorgang wiederholen lässt und die Abgabevorgänge der beiden Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp vor und nach dem unabhängigen Abgabevorgang jeder Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp jeweils miteinander überlappend steuert.
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Im Rahmen dieses Aspekts können ein Durchflussmesser zur Messung der Durchflussmenge der von den Pumpen abgegebenen Flüssigkeit und ein Druckmesser zur Messung des Drucks der Flüssigkeit zwischen den Ablaufteilen der Pumpen und dem Nachfrager und eine Speichereinheit zur Speicherung einer Kontrolldatentabelle von Kombinationsmodellen des Timings der Aktivierung und dem Beschleunigungs/Verlangsamungszeitpunkt der die Pumpen antreibenden Motoren an der Steuerung vorgesehen werden, und die Steuerung kann die Pumpen unter Verwendung der in der Speichereinheit gespeicherten Kontrolldaten so steuern, dass die Messwerte des Druckmessers und des Durchflussmessers am stabilsten sind.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung zur Lösung der oben beschriebenen Aufgaben wird ein Verfahren zur Steuerung eines kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems angegeben, das eine in einem Behälter befindliche und an einen Nachfrager abzuführende Flüssigkeit ansaugt und unter Druck setzt, unter Verwendung von: zwei Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp mit der gleichen Kapazität, die mit dem Behälter verbunden sind; Drehschieberventilen, die jeweils für jede der beiden Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp vorgesehen und zwischen den Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp und dem Behälter angeordnet sind; Motoren, die für deren Antrieb jeweils für jede der beiden Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp vorgesehen sind; und einer Steuerung, die die Motoren und Drehschieberventile steuert, wobei: die beiden Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp alternierend einen Ansaugvorgang und einen Abgabevorgang durchführen gelassen werden; wenn eine Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp unabhängig den Ansaugvorgang durchführt, die andere Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp den Ansaugvorgang durchführen gelassen wird, und die andere Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp den Abgabevorgang nur in einer vorgegebenen Zeitspanne unmittelbar bevor der unabhängige Arbeitsablauf einer Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp gestartet wird und nur in einer vorgegebenen Zeitspanne vor Abschluss des unabhängigen Arbeitsablaufs ausführen gelassen wird; und, wenn beide Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp den Abgabevorgang ausführen, die eine Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp verlangsamt wird und die andere Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp mit dem der Verlangsamung der einen Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp entsprechenden Betrag beschleunigt wird.
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Im Rahmen dieses Aspekts wird vorzugsweise, wenn die eine Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp den unabhängigen Abgabevorgang durchführt, das mit der anderen Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp verbundene Drehschieberventil von der Abgabeseite zur Ansaugseite umgeschaltet, Lösung mit der anderen Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp aus dem Behälter angesaugt und das mit der anderen Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp verbundene Drehschieberventil von der Ansaugseite auf die Abgabeseite umgeschaltet.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind zwei Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp parallel geschaltet, an jeder Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp ist ein Drehschieberventil angebracht und es wird der Abgabevorgang einer Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp ausgeführt, bevor der Abgabevorgang der anderen Flüssigkeitszufuhrpumpe vom Spritzentyp beendet ist. Auf diese Weise kann das Zusetzen durch Fremdstoffe verhindert werden und Abweichungen in der Flüssigkeitszufuhrmenge aus den Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp zum Zeitpunkt des Umschaltens des Ventils können vermieden werden. Außerdem ist es möglich, ein äußerst zuverlässiges Flüssigkeitszufuhrsystem für die kontinuierliche Zufuhr einer konstanten kleinen Flüssigkeitsmenge zu verwirklichen.
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Kurze Beschreibung der verschiedenen Ansichten der Zeichnung
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1 ist ein Blockdiagramm einer Ausführungsform eines kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems gemäß der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Arbeitsvorgänge der Pumpen und Ventile, die in dem in 1 dargestellten kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystem vorgesehen sind; und
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3A bis 3C sind Ablaufdiagramme, die jedes die Steuerung des in 1 dargestellten kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems zeigen.
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Detaillierte Beschreibung der Erfindung
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Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird nachfolgend eine Ausführungsform eines kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. 1 ist ein Blockdiagramm eines kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50, 2 ist ein Ablaufdiagramm zur Darstellung der Arbeitsvorgänge der Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp und Drehschieberventile und die 3 stellen Ablaufdiagramme der Steuerung der Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp und der Drehschieberventile dar, die in dem kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystem 50 vorgesehen sind.
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Das kontinuierliche Flüssigkeitszufuhrsystem 50 ist in eine mechanische Einheit 42, die in einem Gehäuse untergebracht ist, einen Behälter 40, der lösbar mit der Innenseite des Gehäuses verbunden ist und in dem sich die zuzuführende Flüssigkeit befindet, und eine Steuereinheit 30 unterteilt, die das kontinuierliche Flüssigkeitszufuhrsystem 50 steuert. Außerdem umfasst die mechanische Einheit 42 als zentrale Einheit des kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50 eine Flüssigkeitszufuhreinheit 10 und ein Leitungsnetz 20, das stromabwärts von der Flüssigkeitszufuhreinheit 10 gelegen ist.
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In der Flüssigkeitszufuhreinheit 10 sind eine erste und eine zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp parallel geschaltet. In die Spritzen 11a und 11b der ersten und zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp sind Kolben 12a und 12b eingesetzt. Die Enden der Kolben 12a und 12b, die den in die Spritzen 11a und 11b eingesetzten Enden gegenüber hegen, sind an Schlitten 15a bzw. 15b von Kugelumlaufspindeln 14a und 14b befestigt. Die Kugelumlaufspindeln 14a und 14b werden von Motoren 13a bzw. 13b angetrieben.
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Adapter 21a und 21b, die mit Rohrleitungen verbunden werden sollen, sind auf der Druckseite der Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp angebracht; stromabwärts sind die Adapter 21a und 21b mit der Primärseite der Drehschieberventile 22a und 22b verbunden. Sekundärseitig sind die Drehschieberventile 22a und 22b einerseits über Rohrleitungen 24a und 24b mit dem Behälter 40 verbunden; andererseits sind sie über Rohrleitungen 27a und 27b mit einem Nachfrager verbunden. Die mit dem Nachfrager verbunden Rohrleitungen 27a und 27b werden an einer Rohrleitungsanschlussstelle 25 in einer Rohrleitung 19 vereinigt, die über ein Durchflussmessgerät 26 mit dem Nachfrager (nicht dargestellt) verbunden werden soll. Die Rohrleitungen 24a und 24b werden ebenfalls in einer Rohrleitung 29 vereinigt, die mit dem Behälter 40 verbunden werden soll.
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Ein Drucksensor 23 ist in der Mitte der mit dem Nachfrager verbundenen Rohrleitung 19 stromabwärts von dem Durchflussmessgerät 26 angebracht. Von dem Drucksensor 23 und dem Durchflussmesser 26 erfasste Signale werden einer in der Steuereinheit 30 enthaltenen Steuerung 31, wie beispielsweise einem Personal Computer, über die Signalleitungen S1 und S2 zugeführt. Die Steuerung 31 umfasst eine Speichereinheit 31a und eine Recheneinheit 31b. Daten wie eine vorgegebene Durchflussmenge sind in der Speichereinheit 31a gespeichert. Eingabe/Ausgabegeräte wie eine Maus, eine Tastatur und ein Bildschirm, sind an der Steuerung 31 abgebracht. Auf der Basis der Eingabesignale gibt die Steuerung 31 über die Signalleitungen S3 bis S6 verschiedene Signale an die Drehschieberventile 22a und 22b und die Motoren 13a und 13b zum Antrieb der Kugelumlaufspindeln 14a und 14b aus.
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Genauer bewegen sich die Kolben 12a und 12b in den Spritzen 11a und 11b hin und her, sodass aus dem Behälter 40 über die Rohrleitungen 24a und 24b in die Spritzen 11a und 11b gesaugte Flüssigkeit aus den Rohrleitungen 27a und 27b abfließt. Die Kolben 12a und 12b werden von den Motoren 13a bzw. 13b als Energiequelle angetrieben. Hierbei wird die Drehbewegung der Motoren 13a und 13b durch die Kugelumlaufspindeln 14a und 14b und die Schlitten 15a bzw. 15b in die Hin- und Herbewegung umgewandelt.
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Die Adapter 21a und 21b sind Anschlussstücke, die ermöglichen, dass die Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp mit unterschiedlichem Volumen in dem kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystem verwendet und die Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp unterschiedlicher Größe auslaufsicher mit den Drehschieberventilen 21a und 21b verbunden werden können. Genauer sind in Befestigungsabschnitten der Adapter 21a und 21b auf der Seite des Drehschieberventils 22 Schraubenlöcher vorgesehen, und die Adapter 21a und 21b werden an den Drehschieberventilen 22 mit Schrauben befestigt. In Befestigungsabschnitten der Adapter 21a und 21b auf der Seite der Spritze 11 sind Anschlussstücke vom Luer-Lock-Typ vorgesehen. Beliebige Spritzen 11, deren Spitzen in einer Luer-Lock-Form ausgebildet sind und die gewöhnlich auf chemischem und medizinischem Gebiet verwendet werden, können unabhängig von ihrer Kapazität eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann an eine Vielzahl von Flüssigkeitszufuhrbedingungen angepasst werden, indem in Übereinstimmung mit der gesetzten Durchflussmenge des kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50 einfach die Spritzen 11a und 11b ausgetaucht werden.
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Darüber hinaus können die Spritzen 11a und 11b für die Reinigung einfach entfernt werden.
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Die Drehschieberventile 22a und 22b schalten die Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp um, sodass sie einen Ansaugvorgang oder einen Abgabevorgang ausführen. Der Drucksensor 23 und der Durchflussmesser 26 ermitteln in der Leitung 19 ständig einen Druck und eine Durchflussmenge, die an die Steuerung 31 übermittelt werden. Wenn der von dem Drucksensor 23 und dem Durchflussmesser gemessene Wert einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, befindet die Steuerung 31, dass der Druck oder die Durchflussmenge abweichend sind und stoppt die Drehung der Motoren 13a und 13b. Hierdurch kann ein Zusetzen der Flüssigkeit, das hauptsächlich in der Leitungseinheit 20 auftritt, erfasst werden, um zu verhindern, dass das kontinuierliche Flüssigkeitszufuhrsystem 50 aufgrund eines Not-Aus oder eines ungewöhnlich hohen Drucks beschädigt wird. Weiterhin werden der Druckwert und der Durchflusswert automatisch in der Speichereinheit 31a der Steuerung 30 aufgezeichnet, sodass sie bei Verwendung des kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50 als Versuchsanlage als experimentelle Daten oder bei Verwendung des kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50 als Fertigungsvorrichtung zum Zeitpunkt der Herstellung als Anfangsdaten verwendet werden können.
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Für die Rohrleitungen 24a, 24b und 29 werden Rohre aus fluoriertem Kunststoff mit einer hervorragenden chemischen Beständigkeit gewählt. Dicke und harte Rohre werden besonders bevorzugt, um Änderungen in der Flüssigkeitszufuhrmenge aufgrund von Verformungen der Rohre zu vermeiden. Wenn die zuzuführende Flüssigkeit eine wenig korrosive Flüssigkeit ist, wie beispielsweise Wasser, können Edelstahlrohre verwendet werden.
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Wenn von der Steuerung 31 über die Signalleitungen S5 und S6 in der Flüssigkeitszufuhreinheit 10 Signale an die Motoren 13a und 13b übermittelt werden, drehen sich die Motoren 13a und 13b. Zugleich mit der Drehung der Motoren 13a und 13b beginnen sich die Kugelumlaufspindeln 14a und 14b zu bewegen. Hierdurch wird die Drehbewegung der Motoren 13a und 13b in die Hin- und Herbewegung in der vertikalen Richtung der 1 umgewandelt. Zu diesem Zeitpunkt steuert die Steuerung 31 die Drehbewegung der Motoren 13a und 13b, wodurch die Kolben 12a und 12b Flüssigkeit zuführen oder ansaugen können.
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Als Erklärung bezüglich der an den Kugelumlaufspindeln 14a und 14b beweglich befestigten Schlitten 15a und 15b kann, wenn ein Schlitten 15a in Übereinstimmung mit der Bewegung der Kugelumlaufspindeln 14a und 14b aufwärts bewegt wird, der andere Schlitten 15b abwärts bewegt werden. Genauer können die Schlitten 15a und 15b gegenläufig bewegt werden. Demgemäß kann, wenn einer der Kolben 12a und 12b Flüssigkeit zuführt, der andere der Kolben 12a und 12b Flüssigkeit ansaugen.
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Da wie oben beschrieben mehrere Motoren 13a und 13b bereitgestellt werden, können die Kolben 12a und 12b getrennt voneinander gesteuert werden. Infolge dessen können die Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp so betrieben werden, dass der Flüssigkeitszufuhrvorgang und der Ansaugvorgang mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten durchgeführt werden können, der Ansaugvorgang in kurzer Zeit erfolgen kann, die Flüssigkeitszufuhrvorgänge gleichzeitig durchgeführt werden können oder die Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp anders als andere Flüssigkeitszufuhrpumpen vom Spritzentyp betrieben werden können.
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Das Folgende ist der Grund für die Verwendung von Kugelumlaufspindeln 14a und 14b als Einheiten zur Umwandlung der Drehbewegung der Motoren 13a und 13b in die Hin- und Herbewegung in dieser Ausführungsform. Wenngleich es mehrere Mechanismen zur Umwandlung von Drehbewegungen in lineare Bewegungen gibt, ist die vorliegende Erfindung für die Steuerung von Pumpen, wie Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp, die verwendet werden, um geringe Flüssigkeitsmengen zuzuführen, am besten geeignet, da das Ausmaß der Bewegung und die Geschwindigkeit genau übertragen werden können. Wenn eine solche Exaktheit bei der Flüssigkeitszufuhr nicht erforderlich ist, kann ein Verfahren unter Verwendung eines Antriebsriemens oder einer Kurbel durchgeführt werden.
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Arbeitsprozesse des derart konfigurierten Flüssigkeitszufuhrsystems werden unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erläutert. In den Erläuterungen unten werden jedem der dargestellten Elemente mit den Bezugszeichen ”a” in 1 die Ordinalzahl ”erste” zugeordnet und jedem der dargestellten Elemente mit den Bezugszeichen ”b” in 1 die Ordinalzahl ”zweite”. Ein System, das die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp umfasst, wird als erstes Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp bezeichnet, und ein System, das die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp umfasst, wird zweites Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp genannt.
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In 2 sind die oberen drei Teile Ablaufdiagramme in dem ersten Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp und die unteren drei Teile Ablaufdiagramme in dem zweiten Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp. Die horizontale Achse stellt die Zeit t (s) dar, und die vertikale Achse gibt in der Reihenfolge von oben nach unten die Durchflussgeschwindigkeit (mm/s) der von den Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp abgegebenen Flüssigkeit, die Auslenkung (Hub) δ (mm) der Spritzen 11a und 11b und die Ventilposition L0 der Drehschieberventile 22a und 22b in dem ersten Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp und dem zweiten Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp an. In dem dargestellten Fall sind die Radien der Spritzen 11a und 11b in dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp gleich. Daher ist die Durchflussgeschwindigkeit V der Flüssigkeit in den Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp proportional zu einer Durchflussmenge Q (μl/s). Der Betrieb des Flüssigkeitszufuhrsystems 50 in jedem in 2 als A10 bis A28 bezeichneten Bereich wird im Folgenden beschrieben.
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[Bereich A10]
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Der Bereich A10 bezeichnet einen Arbeitsablauf des kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50 zum Zeitpunkt der Inbetriebnahme. Genauer sind das erste Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp und das zweite Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp in Grundstellung. Das erste Drehschieberventil 22a ist auf der Ansaugseite und steht mit dem Behälter 40 in Verbindung. Zunächst befindet sich die erste Spritze 11a in einem vollständig geschlossenen Zustand, d. h. der Inhalt ist 0. Danach wird der Kolben 12a mit einer vorgegebenen Geschwindigkeit bis zum Zeitpunkt p0 bewegt, wo der Hub maximal wird, dann wird das Ansaugen aus dem Behälter 40 beendet. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich das zweite Flüssigkeitszufuhrsystem vom Spritzentyp im Ruhezustand. In dieser Ausführungsform ist das zweite Drehschieberventil 22b ebenfalls auf der Ansaugseite und die zweite Spritze 11b ist in einem vollständig geschlossenen Zustand.
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[Bereich A11]
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Der Bereich A11 bezeichnet einen Schaltvorgang des ersten Drehschieberventils 22a. Da der Ansaugvorgang in dem ersten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp abgeschlossen ist, ist es erforderlich, auf einen Abgabevorgang umzuschalten. Demgemäß wird das erste Drehschieberventil 22a zwischen dem Zeitpunkt p0 und einem Zeitpunkt p1 umgeschaltet. Jetzt bildet sich in dem ersten Drehschieberventil 22a ein Totvolumen, das nicht zur Flüssigkeitszufuhr beiträgt. Daher wird zunächst Flüssigkeit in der Menge des Totvolumens zugeführt. Das zweite Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp ist immer noch im Anfangszustand.
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[Bereich A12]
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Der Bereich A12 bezeichnet einen Bereich, in dem dem kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystem 50 durch die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp eine vorgegebene Flüssigkeitsmenge zugeführt wird, wobei die Flüssigkeit nur zwischen dem Zeitpunkt p1 und dem Zeitpunkt p2 mit einer konstanten Fließgeschwindigkeit zugeführt wird. Jetzt beginnt die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp Flüssigkeit aus dem Behälter 40 zu einem Zeitpunkt q0 anzusaugen, der nach dem Zeitpunkt p1 liegt. Wenn der zweite Kolben 12b zwischen dem Zeitpunkt q0 und dem Zeitpunkt q1 bis zur maximalen Kapazität angesaugt hat, wird das zweite Drehschieberventil betätigt, damit es in dem als Bereich A21 bezeichneten, folgenden Zeitraum zwischen dem Zeitpunkt q1 und dem Zeitpunkt q2 vom Ansaugen in den Abgabezustand umgeschaltet wird. Jetzt bildet sich ähnlich wie bei dem ersten Drehschieberventil 22a ein Totvolumen, das nicht zur Abgabe beiträgt. Daher führt der zweite Kolben 12b nach vollendetem Umschalten den Abgabevorgang aus, um das Ableiten zu dem Nachfrager zu starten.
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[Bereich A13 und Bereich A22]
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Diese Bereiche sind für die vorliegende Erfindung charakteristisch. Es handelt sich um die Bereiche, die den Pulsbetrieb unterdrücken, wenn zwischen dem ersten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp und dem zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp umgeschaltet wird. Wenn der Abgabevorgang in dem ersten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp dem Ende zugeht, überlappt der Abgabevorgang in dem zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp, sodass der Abgabevorgang des ersten Flüssigkeitszufuhrpumpensystems vom Spritzentyp allmählich in den Abgabevorgang des zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpensystems vom Spritzentyp übergeht.
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Wenn der erste Kolben 12a zum Zeitpunkt p2 (= q2 = t1) verlangsamt wird, kann die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp zum Zeitpunkt p3 (= q3 = t2) in den vollständig geschlossenen Zustand übergehen. Lösung wird von der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp in einer Menge abgegeben, die der Abnahme in der Fließgeschwindigkeit (Durchflussmenge) in der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp entspricht.
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[Bereich A23]
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Bei dem Bereich A23 handelt es sich um einen Bereich, bei dem der Abgabevorgang vollständig auf die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp übergegangen ist und eine vorgegebene Menge der Lösung nur mit der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp abgegeben wird. Dieser Zustand besteht zwischen dem Zeitpunkt q3 und dem Zeitpunkt q4. Es ist erforderlich, dass die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp in diesem Zeitraum den Ansaugvorgang vollendet und für den Abgabebetrieb bereit ist. Daher wird das Drehschieberventil 22a zwischen dem Zeitpunkt q3 und dem Zeitpunkt q4 zum Ansaugen umgeschaltet; der Abgabevorgang ist jetzt auf die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp übergegangen. Lösung wird kontinuierlich aus dem Behälter 40 angesaugt, zum Zeitpunkt p5 ist das Ansaugen beendet. Nach beendetem Ansaugen wird das Drehschieberventil 22a zwischen dem Zeitpunkt p5 und einem Zeitpunkt p6 wieder auf die Abgabe umgeschaltet.
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[Bereich A14 und Bereich A24]
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Es handelt sich um die Bereiche, bei denen der Abgabevorgang von der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp auf die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp übergeht. Zum Zeitpunkt p6 (= q4 = t3) wird, wenn die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp für den Abgabevorgang bereit steht, die Abgabegeschwindigkeit der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp vermindert und Flüssigkeit wird in einer Menge von der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp abgegeben, die der Abnahme in der Fließgeschwindigkeit (Durchflussmenge) entspricht.
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Danach werden die oben beschriebenen Arbeitsgänge wiederholt, um ein Pulsieren des Abgabeflusses in dem kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystem 50 zu verhindern, das durch das Umschalten zwischen dem ersten und dem zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp verursacht wird. Genauer werden in dem ersten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp das erste Drehschieberventil 22a und der erste Kolben 12a zu Zeitpunkten bedient, die in 2 durch p6 bis p16 dargestellt sind. Demgegenüber werden in dem zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpensystem vom Spritzentyp das zweite Drehschieberventil 22b und der zweite Kolben 12b zu Zeitpunkten bedient, die in 2 durch q5 bis q15 dargestellt sind. In diesem Fall ist die Zeitsteuerung des Umschaltens des ersten Flüssigkeitszufuhrpumpensystems vom Spritzentyp mit dem Umschalten des zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpensystems vom Spritzentyp zwischen dem Zeitpunkt t4 und dem Zeitpunkt t10 synchronisiert. Danach werden die in 2 dargestellten Arbeitsgänge weitergeführt und wiederholt, bis eine erforderliche Flüssigkeitsmenge zu dem Nachfrager gefördert wurde.
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Wie aus der 2 hervorgeht, ist die Geschwindigkeit, mit der sich jeder Kolben 12a und 12b bewegt, bei den Arbeitsgängen der ersten und zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp beim Ansaugen schneller eingestellt als beim Ableiten. Der Grund hierfür besteht darin, dass es erforderlich ist, dass sich die beiden Abgabevorgänge der ersten und zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpen 18a und 18b vom Spritzentyp überlappen. Wenn eine Vakuumansaugung beim Ansaugen eingesetzt wird, fließt die Flüssigkeit bei der Abgabe außerdem unter 100 kPa. Daher können der Durchflusswiderstand und die erforderliche Leistung im Falle der Vakuumansaugung im Vergleich mit dem Abgabevorgang vermindert werden.
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Unter Verwendung der in den 3 dargestellten Ablaufschemata wird der Betriebsablauf des kontinuierlichen Flüssigkeitszufuhrsystems 50 erklärt. In den 3 sind alle Arbeitsabläufe des ersten und zweiten Kolbens 12a und 12b in der ersten und zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp unter Verwendung von Pumpen gezeigt.
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Wenn das kontinuierliche Flüssigkeitszufuhrsystems 50 gestartet wird, initialisiert die Steuerung 31 das erste und zweite Flüssigkeitszufuhrpumpnensystem vom Spritzentyp (Schritt S100). Danach wird mit der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp Lösung aus dem Behälter 40 ins Innere der Spritze 11a gesaugt (Schritt S102). Die Steuerung 31 ermittelt, ob der Hub des ersten Kolbens maximal geworden ist oder nicht oder ob sich der erste Kolben 12a zu einer vorgegebenen Position bewegt hat, um das Ansaugen zum Abschluss zu bringen (Schritt S104). Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn für den ersten Antriebsmotor 13a ein Schrittmotor verwendet wird, der Antriebsmotor 13a bestimmt, ob die erforderlich Zahl von Schritten erreicht wurde oder nicht.
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Wenn das Ansaugen mit der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp beendet ist, wird das Drehschieberventil 22a von der Ansaugseite auf die Abgabeseite umgestellt. Zugleich wird Lösung aus der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp in den Totvolumenmengen des ersten Drehschieberventils 22 und eines Verbindungsteils des ersten Drehschieberventils (22a) abgegeben (Schritt S106). Die Steuerung 31 ermittelt, ob das Umschalten des ersten Drehschieberventils 22a abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S108).
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Wenn das erste Drehschieberventil 22a vollständig auf die Abgabeseite umgeschaltet ist, wird der erste Kolben 12a mit einer konstanten Geschwindigkeit heruntergedrückt, um die Lösung in der ersten Spritze 11a abzugeben (Schritt S110). Während der Durchführung von Schritt S110, saugt die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp Lösung aus dem Behälter 40 in das Innere der Spritze 11b (Schritt S112). Die Steuerung 31 ermittelt dann, ob der Hub des zweiten Kolbens 12b maximal geworden ist oder nicht oder ob sich der zweite Kolben 12b zu einer vorgegebenen Position bewegt hat, um das Ansaugen zum Abschluss zu bringen (Schritt S114). Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn für den zweiten Antriebsmotor 13b ein Schrittmotor verwendet wird, der Antriebsmotor 13b bestimmt, ob die erforderlich Zahl von Schritten erreicht wurde oder nicht.
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Wenn das Ansaugen mit der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp beendet ist, wird das zweite Drehschieberventil 22b von der Ansaugseite auf die Abgabeseite umgestellt. Zugleich wird Lösung aus der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp in den Totvolumenmengen des zweiten Drehschieberventils 22b und eines Verbindungsteils des zweitem Drehschieberventils 22b abgegeben (Schritt S116).
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Die Steuerung 31 ermittelt, ob das Umschalten des zweiten Drehschieberventils 22b abgeschlossen ist oder nicht (Schritt S118). Wenn das zweite Drehschieberventil 22b vollständig auf die Abgabeseite umgeschaltet ist, ermöglicht es die Steuerung 31, dass sich die erste und zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp synchronisieren. Genauer wird der Kolben 12a der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp verlangsamt. Dann wird der Kolben 12b der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp mit dem gleichen Timing und dem der Verlangsamung entsprechenden Betrag beschleunigt (Schritt S120). Auf diese Weise kann die aus der Leitung 12 abzugebende Flüssigkeitsmenge konstant eingestellt werden.
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Die Steuerung 31 ermittelt, ob die Geschwindigkeit des Kolbens 12a der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a 0 geworden ist oder nicht und die Geschwindigkeit des Kolbens 12b der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp maximal geworden ist oder einen vorgegebenen Wert erreicht hat (Schritt S122). Wenn die Geschwindigkeit des Kolbens 12b der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp den vorgegebenen Wert hat, behält die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp die Geschwindigkeit bei (Schritt S124).
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Andererseits führt die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp in dem Zeitraum, in dem die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp die Lösung mit konstanter Geschwindigkeit abgibt, die folgenden Schritte aus. Im Besonderen wird das erste Drehschieberventil 22a von der Abgabeseite zur Ansaugseite umgeschaltet (Schritt S126). Dann wird ermittelt, ob das erste Drehschieberventil 22a umgeschaltet wurde oder nicht (Schritt S128). Anschließend wird Lösung aus dem Behälter 40 (Schritt S130) angesaugt. Die Steuerung 31 ermittelt, ob der erste Kolben 12a ein vorgegebenes Volumen angesaugt hat oder der maximale Hub erreicht ist (Schritt S132). Danach wird das erste Drehschieberventil 22a von der Ansaugseite zur Abgabeseite umgeschaltet (Schritt S134). Die Steuerung ermittelt, ob das erste Drehschieberventil 22a umgeschaltet wurde oder nicht (Schritt S136).
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Wenn das erste Drehschieberventil 22a vollständig auf die Abgabeseite umgeschaltet ist, ermöglicht es die Steuerung 31, dass sich die erste und zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp synchronisieren. Genauer wird der Kolben 12b der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp verlangsamt. Dann wird der Kolben 12a der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp mit dem gleichen Timing und dem der Verlangsamung entsprechenden Betrag beschleunigt (Schritt S138).
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Die Steuerung 31 ermittelt, ob die Fließgeschwindigkeit der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b 0 geworden ist oder nicht und die Geschwindigkeit des Kolbens 12b der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp maximal geworden ist oder einen vorgegebenen Wert erreicht hat. (Schritt S140). Dann behält die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp die Fließgeschwindigkeit bei (Schritt S142). In der Zeitspanne, in der die erste Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp in Schritt S142 mit konstanter Geschwindigkeit Lösung abgibt, führt die zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp die folgenden Arbeitsgänge aus.
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Genauer wird das zweite Drehschieberventil 22b von der Abgabeseite zur Ansaugseite umgeschaltet (Schritt S144). Dann ermittelt die Steuerung 31, ob das zweite Drehschieberventil 22b vollständig umgeschaltet wurde oder nicht (Schritt S146). Anschließend wird Lösung aus dem Behälter 40 (Schritt S148) angesaugt. Die Steuerung 31 ermittelt, ob der zweite Kolben 12b eine vorgegebene Menge angesaugt hat oder der maximale Hub erreicht ist (Schritt S150). Danach wird das zweite Drehschieberventil 22b von der Ansaugseite zur Abgabeseite umgeschaltet (Schritt S152). Die Steuerung ermittelt, ob das erste Drehschieberventil 22a vollständig umgeschaltet wurde (Schritt S154).
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Wenn das zweite Drehschieberventil 22b vollständig auf die Abgabeseite umgeschaltet ist, ermöglicht es die Steuerung 31, dass sich die erste und zweite Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp synchronisieren. Genauer wird der Kolben 12a der ersten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a vom Spritzentyp verlangsamt. Dann wird der Kolben 12b der zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18b vom Spritzentyp mit dem gleichen Timing und dem der Verlangsamung entsprechenden Betrag beschleunigt (Schritt S156). Die Schritte S158 bis S172 entsprechen den Abläufen von Schritt S120 bis Schritt S136.
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Danach werden beispielsweise Schritt S124 bis S150, d. h. die Abläufe zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t5 wiederholt, bis die von dem Nachfrager angeforderte Menge zugeführt ist. Es wird darauf hingewiesen, dass in dem Ablaufdiagramm die Steuerung 31 den Betrieb der ersten und zweiten Flüssigkeitszufuhrpumpe 18a und 18b vom Spritzentyp und das Umschalten des ersten und zweiten Drehschieberventils 22a und 22b rückgekoppelt steuert. Steuergeräte für den ersten und zweiten Motor 13a und 13b als Schrittmotoren können die jeweiligen Vorrichtungen jedoch auch mit Feedforward-Kontrolle steuern.
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Gemäß dieser Ausführungsform wird der Flüssigkeitszufuhrbetrieb (Beschleunigung) des zweiten Kolbens 12b zum Startzeitpunkt des Verlangsamungsvorgangs unmittelbar vor dem Abschluss des Flüssigkeitszufuhrbetriebs des ersten Kolbens 12a begonnen, oder der umgekehrte Vorgang wird durchgeführt. Auf diese Weise überlappen sich die Flüssigkeitszufuhrvorgänge des ersten und zweiten Kolbens 12a und 12b. Entsprechend können die Verlangsamungsgeschwindigkeit und die Beschleunigungsgeschwindigkeit der beiden Kolben 12a und 12b aneinander gepasst werden, sodass die festgesetzte Flüssigkeitszufuhrgeschwindigkeit beibehalten und die kontinuierliche Flüssigkeitszufuhr ohne Pulsbetrieb stabil durchgeführt werden kann.
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Als zeitliche Koordinierung des Umschaltens zwischen dem ersten und zweiten Kolben 12a und 12b kann die zeitliche Koordinierung des Beginns des Verlangsamungsvorgangs bei einem Kolben 12a (oder 12b) lediglich durch die Steuerung der Drehung des ersten und zweiten Motors 13a und 13b und Berechnen des Pulswertes der Steuerung 31 erreicht werden, und der Flüssigkeitszufuhrbetrieb (Beschleunigung) des anderen Kolbens 12b (oder 12a) wird synchron gestartet.
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Wenn eine Funktion zur Bestimmung der zeitlichen Koordination des Betriebsablaufs jeder Vorrichtung durch automatisches Selbstlernen einer Vorrichtung bereit gestellt wird, kann eine optimale Flüssigkeitszufuhr ohne Pulsbetrieb erfolgen. Genauer werden als automatische Selbstlernfunktion die zeitliche Koordination beim Umschalten der Kolben, d. h. das Aktivierungstiming und der Beschleunigungs/Verlangsamungszeitpunkt der Kolben sequentiell und automatisch in mehreren Gestaltungen durchgeführt, und das Timing, bei dem der Messwert des Drucksensors und des Durchflussmessgeräts am stabilsten sind, können in dem Steuergerät aufgezeichnet werden und dann bei dem Flüssigkeitszufuhrbetrieb berücksichtigt werden.
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Merkmale, Komponenten und spezielle Details der Strukturen der oben angegebenen Ausführungsformen können zur Gestaltung von für die jeweilige Anwendung optimierter Ausführungsformen ausgetauscht oder kombiniert werden. Soweit diese Abwandlungen für einen Fachmann ohne weiteres erkennbar sind, sollen diese aus Gründen der Übersichtlichkeit der vorliegenden Beschreibung von der oben angegebenen Beschreibung implizit umfasst sein, ohne dass jede mögliche Kombination explizit angegeben ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2003-293946 [0004, 0006]
- JP 8-182952 [0005, 0008]
- JP 2006-266158 [0005, 0009]
