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Anordnung zum selbsttätigen Mischen von Flüssigkeiten Die Erfindung
bezieht sich auf eine Anordnung zum selbsttätigen Mischen von Flüssigkeiten bei
einer kontinuierlichen, im Prozentanteil sehr unterschiedlich gewünschten Zuführung
der Mischungskomponenten in digitaler Weise.
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Digitale Mischungsregelungen sind an sich seit langem bekannt. Es
ist bereits eine derartige Mischungsregelung, bei der der Sollwert für eine Komponente
aus dem Istwert einer anderen hergeleitet wird, aus der deutschen Patentschrift
657107 bekannt. Eine ähnliche Anordnung ist auch in der Zeitschrift »Frequenz«,
Bd. 3, 1949, Nr. 12, S. 353 bis 355, »Gemisch- und Mengenregelung durch Integralregler«,
Verfasser H. Garthe, beschrieben. Ferner ist auch in der Druckschrift der AEG (»Beispiel
einer digitalen Mischungsregelung«) zur Interkama 1960 eine solche Mischungsregelung
beschrieben, bei der eine von dem Durchflußwert einer Mischungskomponente hergeleitete
Frequenz f1 über einen einstellbaren Frequenzteiler derartig untersetzt wird, daß
die resultierende Frequenz f2 als Sollwert für eine weitere Mischungskomponente
dient.
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Nachteile bei der Ableitung des Sollwertes für eine Komponente (oder
auch mehrere Komponenten) bestehen darin, daß eine bestimmte bevorzugte Komponente
stets Führungskomponente ist; ferner können im Regelungssystem Störungen durch mögliche
Fehler bei der notwendigen Istwert-Erfassung auftreten. Es ist an sich naheliegend,
statt der Ableitung der Istfrequenz aus einer Komponente die Sollfrequenz fest vorzugeben
und jeweils durch Frequenzteiler Komponenten-Sollwerte zu erzeugen, wie es etwa
für Drehzahlen in der französischen Patentschrift 1 149 550 beschrieben ist. Bei
einer solchen Lösung bleibt es jedoch weiterhin nachteilig, daß Frequenzteiler für
jede Mischungskomponente vorgesehen sein müssen, was hinsichtlich der beabsichtigten
digitalen Regelung äußerst kompliziert und aufwendig wird.
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Es ist ferner eine Anordnung zum selbsttätigen Mischen von Flüssigkeiten,
insbesondere von Getränken bekannt, bei der unter einer größeren Anzahl von vorhandenen
Flüssigkeiten die zu mischenden Flüssigkeiten und ihr Mischungsverhältnis auswählbar
sind und die Flüssigkeiten in entsprechenden Mengen in einen Mischbehälter gepumpt
werden. Eine solche Anordnung wird in der Messeveröffentlichung auf der Deutschen
Industrie-Messe Hannover 1960, »Die AEG-Elektronenbar als Anschauungsmodell eines
automatischen technischen Mischungsvorganges«, beschrieben. Diese Anordnung zeichnet
sich durch eine elektronische Steuerung der Förderpumpen mittels Diodenmatrix aus,
wobei die Diodenmatrix durch die Einstellung der Art des Mischproduktes oder der
zu mischenden Flüssigkeiten und ihres Mischungsverhältnisses an entsprechende Spannungen
gelegt wird, diese speichert und derart verknüpft, daß ihre Ausgangsspannungen ein
Maß für die einzelnen Flüssigkeitsmengen sind und ein Zählwerk für die Umdrehungen
oder Kolbenstöße der Förderpumpen voreinstellen, das durch die Pumpen zurückgeschaltet
wird und bei Erreichen des Wertes Null die Pumpen abschaltet. Es kennen hiernach
auf digitilem Weg chargenweise Flüssigkeiten im beliebigen Verhältnis miteinander
gemischt werden, wobei die Verhältnisse direkt in Prozent einstellbar sind. Es entspricht
beispielsweise ein Kolbenhub einer Dosierpumpe einem Prozent der gewünschten Charge.
Auf ein Startkommando laufen nun die Dosierpumpen der einzelnen Komponenten gleichzeitig
an. Sie laufen so lange, bis die vorgewählte Hubzahl (Prozentsatz) bei jeder der
Pumpen erreicht ist. Dieser Stoppzeitpunkt jeder einzelnen Pumpe ist so abhängig
von der gewünschten Prozentzahl. Man muß natürlich bei der Einstellung dafür sorgen,
daß die Gesamtsumme der eingestellten Hübe 100 beträgt. Die Bemessung der Hubzahl
erfolgt durch Abzählen von beispielsweise mit magnetischen Impulsgebern bei jeder
Umdrehung der Pumpe gewonnenen Impulsen auf elektronischen Zählern. Diese werden
entweder durch Voreinstellschalter auf das Komplement der
gewünschten
Zahl voreingestellt und geben dann beim Durchzählen ein Signal, oder in einer anderen
Variante werden an Schaltern die Prozentzahlen vorgewählt, und bei Koinzidenz der
eingestellten Zahl mit der gewünschten Zahl am Schalter wird die Pumpe gestoppt.
Man kann auch beide Verfahren kombinieren, um beispielsweise einen gewissen Nachlauf
der Flüssigkeit aus dem Pumpenloch zu berücksichtigen; dieser wird dann unabhängig
von der gewünschten Prozentzahl, nur abhängig von den Fließeigenschaften der betreffenden
Komponente, eingestellt.
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Das soeben beschriebene Verfahren läßt sich nun auch zur Dosierung
größerer Mengen verwenden: Man wiederholt den dargestellten Ablaufzyklus entsprechend
der gewünschten Gesamtmenge mehrfach; dies kann durch einen besonderen Chargenzähler
überwacht werden.
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Wünscht man nun einen kontinuierlichen Fluß in vorgegebenen Prozentsätzen
zu mischen, so kann man die Einzelchargen nach diesem Verfahren immer kleiner wählen
und die Portionszahl immer größer. Die Zahl der dosierten Chargen pro Zeiteinheit
ist dann ein Maß für den Durchfluß. Dann wird die Frequenz, die an dem Gesamtportionszähler
gemessen wird, ein Maß für die Gesamtmenge.
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Bei einer Mischungsregelung wird häufig das Mischen sehr unterschiedlicher
Mengen verlangt, oft sogar nur der Zusatz von einigen Prozent oder Promille zu den
Hauptmischungskomponenten. Beispielsweise tritt bei Benzinmischanlagen die Bedingung
auf, daß den Hauptkomponenten noch die sogenannten Additive (Farbe usw.) in der
Größenordnung von einigen Prozent und spezielle Zusatzstoffe (Blei usw.) in der
Größenordnung von einigen Promille hinzuzufügen sind. Während man bei den Hauptkomponenten
den Durchfluß aus größeren Vorratsbehältern zu kontrollieren hat, ist die Beimengung
der Additive ein Dosierproblem, das allgemein mit Hilfe von Dosierpumpen erfolgt.
Diese sind häufig derart miteinander gekoppelt, daß sie zwar im Hub verstellbar
sind, jedoch alle gleiche Drehzahl besitzen. Weiterhin werden spezielle Zusatzstoffe,
die nur in Spuren zugegeben werden sollen, mit Hilfe einer genauen Einwägevorrichtung
zugegeben; dies ist besonders dann wichtig, wenn diese Beifügungen hochwirksam,
insbesondere giftig sind.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Anordnung zum
selbsttätigen Mischen von Flüssigkeiten bei einer kontinuierlichen, im Prozentanteil
sehr unterschiedlich gewünschten Zuführung der Mischungskomponenten in digitaler
Weise die eingangs geschilderten Nachteile durch eine Verbesserung und Weiterentwicklung
der in der Messeveröffentlichung »Die AEG-Elektronenbar« beschriebenen Anordnung
zu vermeiden.
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Durch die Erfindung wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, daß
a) zur Steuerung von Förderpumpen für die Hauptanteile der Mischung in einem Generator
erzeugte Impulsfolgen mit verschiedenen Impulsfolgefrequenzen Auswahleinrichtungen
zugeführt werden, dort durch Durchschaltung und Addition bestimmter, an Einstellschaltern
auswählbarer Impulsfolgen Ausgangsimpulsfolgen eingestellt werden, die den einzelnen
gewünschten Hauptanteilen prozentual entsprechende Impulsfolgefrequenzen aufweisen,
welche einem Regler zugeführt werden, wo sie in an sich bekannter Weise mit Durchflußzählimpulsfolgen
der jeweiligen Komponenten verglichen werden und in Abhängigkeit der Regelabweichung
der Durchfluß geändert wird; b) zur Steuerung von Dosierpumpen für die sogenannten
Additive in der Größenordnung von einigen Prozent im Fall in der Drehzahl einzeln
veränderlicher Dosierpumpen durch Einstellung an Einstellschaltern eine Durchschaltung
und Addition bestimmter Impulsfolgen des Generators in einer Auswahleinrichtung
erfolgt, die so gebildete Impulsfolge als Sollwert einer Additive in einem Regler
mit dem Drehzahl-Istwert der Dosierpumpe dieser Additive verglichen wird, im Fall
einer mehreren oder allen Dosierpumpen gemeinsamen Drehzahl durch die Einstellungen
an Einstellschaltern Spannungen erzeugt werden, die als Sollwerte für die Hubeinstellungen
der Dosierpumpen Reglern zugeführt werden, während die Gesamtmenge der Additive
bestimmt wird durch die allen Dosierpumpen gemeinsame Drehzahl, deren Sollwert,
gegeben durch die Impulsfolge eines weiteren Generators, mit dem digitalen Drehzahl-Istwert
in an Sich bekannter Weise in einem Drehzahlregler verglichen und in Abhängigkeit
der Regelabweichung die Drehzahl geändert wird; c) zur Zufügung der Zusatzstoffe
in der Größenordnung einiger Promille eine Impulsfolge mit einer dem jeweiligen
gewünschten Zusatzstoff prozentual entsprechenden Impulsfolgefrequenz durch Durchschaltung
und Addition bestimmter, an Einstellschaltern auswählbarer Impulsfolgen des Generators
mittels einer Auswahleinrichtung erzeugt wird, die einmal direkt einem Durchflußregler
als Sollwert für den Zufluß des Zusatzstoffes zugeführt wird, während die Differenz
eines der ursprünglich sich in einer Waage befindlichen Zusatzstoffmenge entsprechenden
Wertes und der zeitlichen Summe der Sollimpulse in einem digitalen Mengenregler
mit einem der sich in der Waage befindlichen Menge, die durch eine digitale Abwägevorrichtung
festgestellt wird, entsprechenden Mengen-Istwertes verglichen und die Abweichung
als Korrekturgröße zusätzlich auf den Durchflußregler gegeben wird.
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Der die Impulsfolgen verschiedener Frequenzen erzeugende Impulsfolgengenerator
besitzt vorzugsweise eine Reihe von Ausgängen, wobei an dem ersten 10%, am zweiten
20%, ... am elften 1%, am einundzwanzigsten 0,1% usf. einer Bezugsfrequenz ferscheint,
die bei der vorliegenden Einteilung dann 100%, also dem Gesamtdurchfluß, entspricht.
Stellt man am Handeinstellschalter etwa x - 10% + y - 1% + z - 0,1% für eine Mischungskomponente
ein, so werden nur die Ausgangsleitungen mit x # 10%, y - 1%, z - O,lO/o durchgeschaltet
und addiert, so daß dann am Ausgang der Auswahleinrichtung eine Impulsfrequenz mit
der gewünschten Prozentzahl, bezogen auf die Bezugsfrequenz f, erscheint.
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Vorteilhafterweise werden die Frequenzen des Impulsfolgengenerators
aus einer Generatorfreqenz 1g durch Frequenzmultiplikation mit dem Multiplikationsfaktor
` 1 gewonnen, und es dient diese Generatorfrequenz zugleich als. Drehzahlsollwertgeber
für die Additive. Man kann durch Veränderung von f. den Gesamtdurchfluß veränderlich
einstellen.
Für die Gegenstände der Unteransprüche 2 bis 29 wird
nur in Verbindung mit dem Patentanspruch 1 Patentschutz begehrt.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist an Hand der Zeichnungen
dargestellt; dabei werden zugleich eine Reihe weiterer zur Ausgestaltung der Erfindung
gehörender Merkmale erläutert. Es zeigt F i g. 1 die Regelung der Hauptkomponenten,
F i g. 2 die Regelung der Additive, F i g. 3 die Regelung der Zusatzstoffe sehr
geringer Menge; F i g. 4 zeigt eine Kontrolleinrichtung, in der geprüft wird, ob
die Summe der den eingestellten Sollwerten entsprechenden Impulsfolgefrequenzen
für die einzelnen Komponenten der der Gesarntsollmenge entsprechenden Impulsfolgefrequenz
f, entspricht.
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F i g. 1 zeigt die Regelung der Hauptanteile: An den Ausgängen eines
Vielfach-Frequenzgenerators 3 werden Impulsfolgen erzeugt, deren Frequenz am ersten
Ausgang 1004, am zweiten Ausgang 20 %, . . ., am elften Ausgang 10/0, am zwölften
Ausgang 2%, ..., am einundzwanzigsten Ausgang O,lo/o, am zweiundzwanzigsten Ausgang
0,2%, ... usw. einer Bezugsfrequenz fg beträgt. Eine Impulsfolge mit der Frequenz
fg wird im vorliegenden Ausführungsbeispiel in dem Generator 4 erzeugt, wobei fg
mit Hilfe des Widerstandes 4' verändert werden kann und dem Gesamtdurchfluß entspricht.
Die im Generator 4 erzeugte Impulsfolge kann an der Klemme 2 abgegriffen
werden; aus ihr werden durch Frequenzmultiplikation (mit einem Multiplikationsfaktor
< 1) die genannten Ausgangsfrequenzen erzeugt. An den Punkten 1', 1", 1"' befinden
sich Verzweigungen des von 3 ausgehenden Leitungsbündels 1, wobei je ein Abzweig
für die Weiterverarbeitung hinsichtlich der Regelung einer Mischungskomponente bestimmt
ist; in dem oberen Teil der F i g. 1 ist diese zunächst für eine Mischungskomponente
skizziert: Die von 1' kommenden Leitungen werden der Auswahleinrichtung 5 zugeführt.
Im Handeinstellschalter 6 kann nun eine 2- bzw. 3stellige Zahl vorgegeben werden,
die in 7 zur Anzeige kommt. Durch diese Einstellung werden in 5 drei Schalter geschlossen,
welche jetzt aus dem von 3 kommenden Leitungsbündel drei Leitungen über den Frequenzteiler
9 auf den digitalen Durchfiußregler 10 durchschalten, wobei in 5 zugleich eine Addition
der so durchgeschalteten Impulsfolgen erfolgt; dazu wird eine Diodenschaltanordnung
benutzt.
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Eine Umschaltung auf den Lochkartenleser 8 ist möglich.
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Von dem Durchflußmesser 11 wird über den Impulsgeber 12 die Istfrequenz
zugeführt. Um gleiche Regler für alle Komponenten benutzen zu können, kann man bei
unterschiedlichen Durchflußmengen Durchflußmesser mit verschiedenen Nennwerten benutzen,
die etwa gleiche Impulszahlen abgeben, wobei dann der Frequenzteiler 9 dazu dient,
eine Anpassung der Sollfrequenzen an den jeweiligen Durchflußzähler vorzunehmen.
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Soll- und Istfrequenz werden in 10 über Frequenz-Spannungswandler
gegensinnig auf einen nachgeschalteten Verstärker geführt und bilden so den P-Anteil
für die Stellgröße; der I-Anteil wird nach dem Prinzip des Impulsphasenverfahrens
(eine Koinzidenzsperre sorgt dafür, daß zeitlich zusammenfallende Ist- und Sollwertimpulse
dem nachgeschalteten bidirektionalen Zähler nicht zugeführt werden; die Zählerstellung
wird in einem nachgeschalteten Digital-Analog-Wandler in eine entsprechende Gleichspannung
umgesetzt) gewonnen; er wird gleichfalls dem bereits genannten Verstärker zugeführt.
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Von dort wird die Stellgröße mit Hilfe eines elektropneumatischen
Wandlers 13 dem Stehventil 14 zugeführt. Bevor die Mischungskomponente aus dem Vorratsbehälter
19 am Beginn des Mischungsprozesses über den Hahn 15 der Sammelleitung 16 zugeführt
wird, wird ein Rundlauf zwischen 14, 15 und der Rückleitung 17 eingeleitet, bis
der durch 6 eingestellte, gewünschte Durchfluß erreicht ist; erst dann wird 15 für
den Abfluß nach 16 freigegeben, wobei vorhandene Mengenzähler vorher in die Nullstellung
gebracht werden müssen. Anstatt die Regelung des Durchflusses über das Stellventil14
zu betätigen, kann man als Stellglied auch eine in ihrer Drehzahl veränderliche
Pumpe benutzen. Dies ist im unteren Teil der F i g. 1 für eine Komponente dargestellt.
l a', 1 ä ', 1 ä " sind hier die entsprechenden Abzweige der Vielfachleitung
1. Mit 20 ist eine Förderpumpe bezeichnet.
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Hier wird wie vorher der Durchfluß digital mit Hilfe eines Durchflußmessers
entsprechend 11 und einem Impulsgebers entsprechend 12 gemessen (die 5 bis 12, 15,
17, 19 entsprechenden Glieder sind jetzt mit 5 a bis 10a, 15a, 17a,
19a bezeichnet), jedoch an Stelle einer Beeinflussung des Stellventils 14
eine Drehzahländerung des Kreiselpumpenantriebsmotors 20 ä für die Kreiselpumpe
20 a mit Hilfe einer Feldverstellung des vom Motor 18 a angetriebenen Generators
21 a erzielt.
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Die Regelung der Additive erfolgt vorzugsweise sowohl über eine Hubverstellung
der zugehörigen Dosierpumpe 22 als auch über deren Drehzahlregelung, wie dies für
ein Additiv im oberen Teil der F i g. 2 dargestellt ist. 1 q, 1 q", 1 q"'
sind wieder entsprechende Abzweige der Vielfachleitung 1.
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Die Sollwertvorgabe für die Hubregelung erfolgt in dem Handeinstellschalter
23 (wiederum kann auch auf den Lochkartenleser 8 umgeschaltet werden) mit der Anzeige
24. Die digital angegebenen Spannungswerte werden sowohl dem DA-Wandler 25 als auch
der Auswahleinrichtung 26 zugeführt. Der analoge Wert von 25 wird dem Hubeinstellungsregler
27 zugeführt, der die Hubeinstellung der Pumpe 22 über die Hubeinstellvorrichtung
28 in Abhängigkeit von der Differenz des von 25 kommenden Sollwertes und des vom
Widerstand 29 abgeleiteten Istwertes einstellt; dabei wird 29 von der mechanischen
Hubeinstellungsvorrichtung 28 in Abhängigkeit von der jeweiligen Hubstellung verstellt.
Zugleich erfolgt eine Drehzahlregelung der Dosierpumpe 22 in Abhängigkeit von der
Frequenz fg.
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Die von 2 kommende Impulsfolge wird dazu nach Frequenzteilung im Frequenzteiler
30 als Drehzahlsollwert dem digitalen Drehzahlregler 31 zugeführt. Von einem Impulsgeber
33 auf der Welle des Antriebsmotors 32 für die Dosierpumpe 22 wird
die Istfrequenz gewonnen und ebenfalls 31 zugeführt. Der Drehzahlregler arbeitet
ähnlich dem digitalen Durchflußregler 10. Der Frequenzteiler 30 dient zur Anpassung
der Anordnung an den allgemeinen serienmäßig hergestellten Impulsgeber 33. Die Regelabweichung
wird über einen geeigneten Transistor-Schaltverstärker 34 dem Feld 35" des vom Motor
35' angetriebenen
Generators 35 zugeführt, der den Pumpenantriebsmotor
32 speist. Vorteilhafterweise ist hier nur ein Antrieb für eine größere Anzahl von
Pumpen vorgesehen. Der Hubverstellbereich ist dabei jedoch aus Gründen der Genauigkeit
begrenzt.
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Die bisher beschriebene Anordnung ist dann angebracht, wenn die Pumpen
für die einzelnen Additive-Komponenten alle gleiche Drehzahlen besitzen, also nur
im Hub verstellbar sind. Sind sie in ihrer Drehzahl unabhängig voneinander veränderbar,
dann kann man an Stelle von Hub- und Drehzahlregelung in der Art, wie schon beschrieben,
auch eine reine Drehzahlregelung für jede einzelne Komponente anwenden; sie ist
für ein Additiv im unteren Teil der F i g. 2 dargestellt. 1 r, 1 r", 1 r"'
sind wieder entsprechende Abzweige der Vielfachleitung 1. In diesem Fall
geht die Vielfachleitung 1 über die Abzweigung 1 r auf eine Auswähleinrichtung
36 a, die von dem Handschalter 37a (eventuell auch Lochkartenleser 8 a) mit
der Anzeige 38 a betätigt wird.
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Die der Regelung im oberen Teil der F i g. 2 entsprechenden Glieder
30 bis 35 und 22 sind jetzt mit 30a bis 35a und 22a bezeichnet.
Die durchgeschaltete Sollwertimpulsfolge wird im Drehzahlregler 31 a mit
der vom Impulsgeber 35 a kommenden Istwertimpulsfolge verglichen und in Abhängigkeit
von der Regelabweichung mit Hilfe des Feldstellers 35a" für den vom Motor
35ä angetriebenen Generator 35a
die Drehzahl des Pumpenantriebsmotors
32a geändert.
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Die Regelung der Zusatzstoffe ist in F i g. 3 erläutert: Von der Vielfachleitung
1 führt eine Abzweigung bei 1 w' (mit 1u7', l w ...
sind entsprechende Abzweigungen angedeutet) zu einer Auswahlvorrichtung 38, in der
über den Einstellschalter 39 (mit der Anzeige 40; mit 8 ist wieder ein Lochkartenleser
bezeichnet) eine Durchschaltung verschiedener Leitungen von 3 (einschließlich Summation)
erfolgen kann. Die so weitergeleitete Sollwertimpulsfolge gelangt einmal auf den
analogen Durchflußregler 41, andermal auf den digitalen Mengenregler
42. Der Istwert für den Durchflußregler wird dem Durchflußmesser
43 entnommen, der digitale Sollwert wird in 41 in einen Analogwert umgeformt,
seine Abweichung vom Istwert stellt das Ventil 45 über den elektropneumatischen
Umformer 44. Um dieser Regelung noch eine höhere Genauigkeit zu geben, existiert
noch zusätzlich eine digitale Abwägungsvorrichtung; die sich in der Waage
46 befindliche Zusatzstoffmenge wird mit dem Sollwert, der sich aus der Differenz
eines in 42
einstellbaren, der ursprünglich eingewogenen Gesamtmenge entsprechenden
Wertes und eines der zeitlichen Summe der eingegangenen Sollimpulse proportionalen
Wertes ergibt, verglichen und in Abhängigkeit davon ein analoges Signal auf den
Durchflußregler 41 gegeben, das den Sollwert für diesen Regler beeinflußt.
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Die Zusatzstoffe werden nicht direkt in die Sammelleitung
16 gegeben, sondern wegen ihrer Giftigkeit zunächst in einen mit Unterdruck
gegen den Gesamtabfluß arbeitenden Vorlauf, angetrieben durch eine Pumpe
85.
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Zur Überwachung der eingestellten Sollfrequenzen für die Hauptkomponenten
und die Additive dient eine Kontrolle, ob die Summe dieser Impulsfolgefrequenzen
wieder der ursprünglichen Generatorfrequenz f, entspricht. Diese bedeutsame Kontrolleinrichtung,
die in den F i g. 1 und 2 mit 56 bzw. 56 a
angedeutet
ist (in der F i g. 3 ist die Zuleitung zu dieser Kontrolleinrichtung von der Auswahlvorrichtung
38 aus zu denken, sofern die Größe der Zusatzstoffe bei der Kontrolle nicht zu vernachlässigen
ist), wird in F i g. 4 ausführlich dargestellt. Dabei erfolgt für die Additive bei
der Hand-(oder Lochkarten-) Einstellung in 23 (oder 8) zugleich mit der Einstellung
der Sollwertspannung, die an den Wandler 25
gelegt werden, eine Durchschaltung
der Prozenteinstellung entsprechender Impulsfrequenzen durch die Auswahlschaltung
26, von wo aus sie auf die Kontrolleinrichtung 56 weitergeleitet werden.
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In F i g. 4 bedeuten 57, 58, 59, 60, 61 Zuleitungen, auf denen
die Impulse der einzelnen Sollimpulsfolgen einlaufen; diese Impulse laufen über
die Zwischenspeicher 62, 63, 64, 65, 66 bei Geöffnetsein der Tore 67, 68, 69, 70,
71 und 72 auf den. Verhältniszähler 73 nach vorheriger Addition ein; 74
und
75 bedeuten Speicher- und Anzeigevorrichtung. Die Tore 67, 68, 69, 70, 71 können
von der Schalteinrichtung 76 geöffnet oder geschlossen werden und dienen zur Einzelkontrolle
der verschiedenen Sollimpulsfolgen.
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Die von 2 zugeführte Generatorfrequenz f8 wird in Impulsfrequenzuntersetzer
77 je nach Genauigkeitsanforderungen untersetzt, etwa in 1: 100 oder 1 : 1000 und
steuert eine bistabile Kippstufe 78, die das Tor 72 öffnet bzw. schließt
und somit die Sollimpulse in den Verhältniszähler 73 einlaufen. Soll fortlaufend
gezählt werden, so kann die bistabile Stufe außerdem ein zweites Tor 79 steuern,
welches öffnet, wenn 72 schließt; die durchgeschalteten Impulse laufen dann über
den Hilfszähler 80 ebenfalls auf den Speicher 74. Die Umsteuerung der Kippstufe
78 geschieht dabei in Abhängigkeit eines bestimmten Zählerstandes des Zählers
73.
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Vorzugsweise werden nur einige Impulse über 79 auf den Hilfszähler
80 und weiter als Voreinstellung für den Verhältniszähler 73 eingezählt,
wobei der letzte dieser Impulse und nicht der nächste Impuls der untersetzten Generatorfrequenz
f, die Rückstellung des Tores 72 durch Umkippen der bistabilen Stufe 78 bewirkt;
über 72 wird dann weiter auf 73 eingezählt. Der nächste Generatorimpuls kippt dann
78 zurück; durch den ersten Impuls etwa, der auf den Hilfszähler 80 kommt,
wird zugleich das auf 73 befindliche Ergebnis in den Speicher 74 eingezählt.
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Die Speicher 62, 63, 64, 65, 66 werden mit einer etwa 10- bis 20fach
größeren Frequenz als f, nacheinander abgefragt; eine Impulsfolge mit dieser Frequenz
wird in 81 erzeugt und über die Abfrageeinrichtung 82 so an die einzelnen
Speicher gelegt, daß der erste Impuls an Speicher 1, der zweite an Speicher
2 usf. erscheint. Die Frequenz von 81 muß dabei so groß sein, daß
zwischen zwei Impulsen der Frequenz f; alle Speicher nacheinander abgefragt worden
sind. Um das Abfragen auch wirklich in der Pause zwischen zwei solchen Impulsen
durchzuführen, dient die Synchronisiereinrichtung 83, die das Tor 84 nur
während dieser Pause öffnet.
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Die Anzeige in 75 erfolgt mittels Projektionszahlen, ist sie nicht
gleich 1009/o, wird ein Signal gegeben.
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Eine Reglerüberwachung wird durch die geeignete Bemessung der einzelnen
in den Reglern verwendeten elektronischen Zähler erreicht. Diese sind von vornherein
so eingestellt, daß sie bei normalem Betrieb
nicht an den Rand
ihrer Kapazität kommen können. Läuft während des Mischungsvorganges doch ein Zähler
gegen die Grenzen seines gegebenen Wertebereichs, so ist dies ein Zeichen, daß mit
hoher Wahrscheinlichkeit eine Betriebsstörung vorliegt. Es wird daher dann ein Signal
abgegeben, das die Anlage stillsetzt und die Störung meldet.
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Zur Reglerprüfung wird von einem zusätzlichen einstellbaren Sollwertgeber
eine Prüffrequenz (»fiktive Istfrequenz«) auf den Regler gegeben.
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Die Gesamtdurchflußmessung erfolgt am Durchflußmesser 47 (s. F i g.
3) und wird über den Frequenzmesser und Verstärker 48 dem Anzeigegerät 49 zugeführt,
in dem auch zugleich die Frequenz f, zur Anzeige kommt. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung
des erfinderischen Gedankens wird eine Regelung des Gesamtdurchflusses in Abhängigkeit
der Differenz dieser beiden Anzeigen durchgeführt.
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In dem Meßgerät 52 wird die Gesamtdurchflußrate angezeigt, über den
Zähler 50 erfolgt eine ziffernmäßige Anzeige der Gesamtdurchflußmenge in 51. 53
und 54 sind Voreinstellungszähler, 53 für den Alarm bei Erreichen einer bestimmten
Durchflußmenge, 54 (mit der Anzeige 55) für das Erreichen der gewünschten Chargenendmenge.
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Um bei einem etwaigen Stromversorgungsausfall die Anlage nach Beseitigung
der Störung wieder in den Zustand vor Eintritt derselben einstellen zu können, sind,
sofern elektronische Zähler verwendet werden, die bei Stromausfall in die Nullstellung
laufen, zur Festhaltung des jeweiligen Durchflußzustandes noch elektromechanische
Zähler eingebaut, die bei Stromausfall in ihrer Stellung stehenbleiben.
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In Abänderung dieses Aufbaus zum Erhalten des Zählerstandes auch bei
Stromausfall sind in einer speziellen Ausführungsform die Zähler mit sogenannten
Haftspeichern versehen. Diese Haftspeicher bestehen aus bistabilen Schaltungen,
die mit Hilfe eines oder mehrerer in ihrer Magnetisierungsrichtung umschaltbaren
Ferritkerne auch bei Stromausfall den jeweiligen Schaltzustand festhalten und bei
Abfragen nach Wiedereinsetzen der Stromversorgung eine Information über den letzten
Zählerstand liefern.