DE202017104696U1

DE202017104696U1 - Feeding system with pressure compensation control

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Publication number: DE202017104696U1
Application number: DE202017104696.6U
Authority: DE
Original assignee: Prec Machinery Res & Dev Center; Precision Machinery Research and Development Center
Current assignee: Prec Machinery Res & Dev Center; Precision Machinery Research and Development Center
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2017-08-07
Publication date: 2017-08-18
Anticipated expiration: 2027-08-08

Abstract

Ein Zuführsystem mit Druckausgleichssteuerung, umfassend: einen Druckbehälter zum Aufnehmen eines flüssigen Materials; einen Drucksensor zur Erfassung des Innendrucks des Druckbehälters, wobei der Drucksensor am Druckbehälter angebracht ist; einen Füllstandssensor zur Erfassung des Füllstands des flüssigen Materials, wobei der Füllstandssensor am Druckbehälter angebracht ist; ein Luftdruckregelungselement zur Regelung des Innendrucks des Druckbehälters, wobei das Luftdruckregelungselement eine mit dem Druckbehälter durchgängig verbundene Luftdruckleitung aufweist, wobei dem Druckbehälter vom Luftdruckregelungselement über die Luftdruckleitung ein einstellbarer Luftdruck zugeführt wird; eine zum Einführen des flüssigen Materials in den Druckbehälter dienende Zuführeinrichtung, wobei die Zuführeinrichtung mit dem Druckbehälter durchgängig verbunden ist; und eine Steuerung, wobei die Steuerung mit dem Drucksensor, dem Füllstandssensor, dem Luftdruckregelungselement und der Zuführeinrichtung verbunden ist und das vom Drucksensor erfasste Drucksignal und das vom Füllstandssensor erfasste Füllstandssignal zur Durchführung einer Proportional-Differential-Regelung empfängt, wodurch ein Differentialsteuersignal zur Steuerung des Betriebs des Luftdruckregelungselements und des Betriebs der Zuführeinrichtung erzeugt wird, um den Flüssigkeitsdruck im Druckbehälter dynamisch zu regeln.A delivery system with pressure balance control, comprising: a pressure vessel for receiving a liquid material; a pressure sensor for detecting the internal pressure of the pressure vessel, the pressure sensor being attached to the pressure vessel; a level sensor for detecting the level of the liquid material, wherein the level sensor is mounted on the pressure vessel; an air pressure regulating element for controlling the internal pressure of the pressure vessel, the air pressure regulating element having an air pressure line continuously connected to the pressure vessel, wherein an adjustable air pressure is supplied to the pressure vessel from the air pressure regulating element via the air pressure line; a feed means for introducing the liquid material into the pressure vessel, the feed means being connected to the pressure vessel throughout; and a controller, wherein the controller is connected to the pressure sensor, the level sensor, the air pressure control element and the supply and receives the pressure signal detected by the pressure sensor and the level signal detected by the level sensor to perform a proportional-differential control, whereby a differential control signal for controlling the operation the air pressure regulating element and the operation of the feeder is generated to dynamically control the fluid pressure in the pressure vessel.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Zuführsystem für flüssige Materialien und insbesondere ein Zuführsystem mit Druckausgleichssteuerung.The present invention relates to a supply system for liquid materials, and more particularly to a delivery system with pressure balance control.

Stand der TechnikState of the art

Das Ultraschallspritzen ist ein nicht vakuumbasiertes Beschichtungsverfahren. Das Ultraschallspritzen zeichnet sich durch eine hohe Materialausnutzung aus. Durch Verwendung dieses Verfahrens können sowohl die Anforderungen an eine Reduzierung der Menge teurer Materialien sowie die Anforderungen an den Umweltschutz erfüllt als auch eine Großproduktion ermöglicht werden. Es weist die Eigenschaften der hohen Präzision bei der Flüssigkeitszuführsteuerung und des geringen Materialverlusts auf und es hat bei der Herstellung die Vorteile der hohen Ausbeute und der hohen Produktivität. Mit diesem Verfahren können die bisher hohen Herstellungskosten in der Beschichtungsindustrie reduziert und die Anforderungen der modernen industriellen Fertigung erfüllt werden.Ultrasonic spraying is a non-vacuum based coating process. Ultrasonic spraying is characterized by a high material utilization. By using this method, both the requirements for reducing the amount of expensive materials and environmental protection requirements can be met, as well as large-scale production. It has the properties of high precision in liquid supply control and low material loss, and has the advantages of high yield and high productivity in production. With this method, the previously high production costs can be reduced in the coating industry and meet the requirements of modern industrial manufacturing.

Im taiwanesischen Patent M517023 ist ein Druckzuführsteuersystem mit geschlossener Schleife offenbart, bei dem der Druck des Flüssigkeitsauslasses durch einen Flüssigkeitsdrucksensor erfasst und dieser dann zur Steuerung des ausgegebenen Luftdrucks an die Luftdrucksteuerung zurückgemeldet wird, um zu ermöglichen, dass der Innendruck des Druckbehälters präzise gesteuert werden kann, d. h. die Abführmenge an flüssigem Material kann gesteuert werden und es können somit die an die Produktion gestellten Anforderungen erfüllt werden.in the Taiwanese patent M517023 discloses a closed-loop pressure feed control system in which the pressure of the liquid outlet is detected by a liquid pressure sensor and then returned to the air pressure controller for controlling the discharged air pressure to allow the inner pressure of the pressure vessel to be precisely controlled, ie, the purge amount Liquid material can be controlled and thus the requirements placed on the production can be met.

Allerdings kann bei einem kontinuierlichen Spritzverfahren mit der Menge des vom Druckbehälter aufgenommenen flüssigen Materials der Bedarf nach einem kontinuierlichen Spritzen über längere Zeit nicht erfüllt werden. Aus diesem Grund wird bisher eine Zuführeinrichtung für flüssige Materialien auf dem Druckbehälter angeordnet. Die Zuführeinrichtung kann im Spritzverfahren kontinuierlich ein flüssiges Material zum Einführen in den Druckbehälter bereitstellen, um dem Bedarf nach einem Spritzen über längere Zeit gerecht zu werden.However, in a continuous spraying process with the amount of liquid material taken up by the pressure vessel, the need for continuous spraying for a long time can not be met. For this reason, a supply device for liquid materials has hitherto been arranged on the pressure vessel. The feeder can spray continuously provide a liquid material for insertion into the pressure vessel to meet the need for long term injection.

Bei herkömmlichen Zuführeinrichtungen werden zur Materialkompensation im Druckbehälter in der Regel Zahnradpumpen, Schlauchpumpen, Kolbenpumpen oder Schneckenpumpen eingesetzt. Mittels verschiedener Arten von Pumpen können Materialien quantitativ kompensiert werden. Wenn bei der Materialkompensation eine große Menge an flüssigem Material in den Druckbehälter eingeführt wird, kommt, da der Druckbehälter einen luftdichten Raum hat, welcher einen gewissen Druck aufweist, aufgrund einer plötzlichen Strömungsinstabilität ein Puls zustande. Dies führt zu einem schwankenden Flüssigkeitsdruck im Druckbehälter. Hierdurch kommt es zu einer Beeinträchtigung der Qualität des Ultraschallspritzens, sodass die an die Präzisionsbeschichtung gestellten Anforderungen nicht erfüllt werden können.In conventional feeders gear pumps, peristaltic pumps, piston pumps or screw pumps are used for material compensation in the pressure vessel in the rule. Using different types of pumps, materials can be quantitatively compensated. When a large amount of liquid material is introduced into the pressure vessel in the material compensation, since the pressure vessel has an airtight space having a certain pressure, a pulse comes about due to a sudden flow instability. This leads to a fluctuating fluid pressure in the pressure vessel. As a result, the quality of the ultrasonic spraying is impaired, so that the requirements imposed on the precision coating can not be met.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Das Hauptziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Offenbarung eines Zuführsystems, durch das eine stabile Fluiddruckquelle bereitgestellt werden kann.The main object of the present invention is to disclose a delivery system by which a stable source of fluid pressure can be provided.

Zur Erreichung des obigen Ziels stellt die vorliegende Erfindung ein Zuführsystem mit Druckausgleichssteuerung bereit, das einen Druckbehälter, einen Drucksensor, einen Füllstandssensor, ein Luftdruckregelungselement, eine Zuführeinrichtung und eine Steuerung umfasst, wobei der Druckbehälter zur Aufnahme eines flüssigen Materials dient, wobei der Drucksensor zur Erfassung des Innendrucks im Druckbehälter dient, wobei der Drucksensor am Druckbehälter angebracht ist, wobei der Füllstandssensor zur Erfassung des Füllstands des flüssigen Materials dient und am Druckbehälter angebracht ist, wobei das Luftdruckregelungselement zur Regelung des Innendrucks im Druckbehälter dient und eine mit dem Druckbehälter durchgängig verbundene Luftdruckleitung aufweist, wobei dem Druckbehälter vom Luftdruckregelungselement über die Luftdruckleitung ein einstellbarer Luftdruck zugeführt wird.To achieve the above object, the present invention provides a delivery system with pressure balance control comprising a pressure vessel, a pressure sensor, a level sensor, an air pressure control element, a feeder and a controller, wherein the pressure vessel is for receiving a liquid material, wherein the pressure sensor for detecting the internal pressure in the pressure vessel is used, wherein the pressure sensor is mounted on the pressure vessel, wherein the level sensor for detecting the level of the liquid material and is attached to the pressure vessel, wherein the air pressure regulating element is used to control the internal pressure in the pressure vessel and having a continuously connected to the pressure vessel air pressure line , wherein the pressure vessel from the air pressure control element via the air pressure line an adjustable air pressure is supplied.

Mittels der Zuführeinrichtung wird das flüssige Material in den Druckbehälter eingeführt, wobei die Zuführeinrichtung mit dem Druckbehälter durchgängig verbunden ist, wobei die Steuerung mit dem Drucksensor, dem Füllstandssensor, dem Luftdruckregelungselement und der Zuführeinrichtung verbunden ist und das vom Drucksensor erfasste Drucksignal und das vom Füllstandssensor erfasste Füllstandssignal zur Durchführung einer Proportional-Differential-Regelung empfängt, wodurch ein Differentialsteuersignal zur Steuerung des Betriebs des Luftdruckregelungselements und des Betriebs der Zuführeinrichtung erzeugt wird, um den Flüssigkeitsdruck im Druckbehälter dynamisch zu regeln.By means of the feed device, the liquid material is introduced into the pressure vessel, wherein the feed device is connected to the pressure vessel throughout, the controller is connected to the pressure sensor, the level sensor, the air pressure control element and the feeder and the pressure signal detected by the pressure sensor and detected by the level sensor Level signal for performing a proportional-differential control receives, whereby a differential control signal for controlling the operation of the air pressure regulating element and the operation of the feeder is generated to dynamically regulate the fluid pressure in the pressure vessel.

Durch die vorliegende Erfindung werden insbesondere das vom Drucksensor erfasste Drucksignal und das vom Füllstandssensor erfasste Füllstandssignal erhalten und anschließend wird bei diesen mittels der Steuerung, die gleichzeitig die Betätigungen des Luftdruckregelungselements und die Betätigungen der Zuführeinrichtung steuert, eine Proportional-Differential-Regelung durchgeführt, wodurch der aufgrund einer plötzlichen Strömungsinstabilität bei der Materialkompensation der Zuführeinrichtung entstandene Puls verringert und somit eine stabile Fluiddruckquelle bereitgestellt wird.By the present invention, in particular, the pressure signal detected by the pressure sensor and the level sensor detected by the level sensor are obtained and then in this by means of the controller, which simultaneously controls the operations of the air pressure control element and the actuations of the feeder, a proportional-differential control is performed, whereby the due to a sudden flow instability in the material compensation of the Feeder resulting pulse is reduced and thus a stable fluid pressure source is provided.

Nachfolgend wird der technische Inhalt der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren in schematischer Darstellung näher im Detail beschrieben. Es zeigt:Hereinafter, the technical content of the invention with reference to the figures in a schematic representation will be described in more detail. It shows:

1 eine Systemarchitektur eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a system architecture of a preferred embodiment according to the present invention;

2 ein Berechnungsschema der Steuerung des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung; 2 a calculation scheme of the control of the preferred embodiment according to the present invention;

3 ein Steuerflussdiagramm des Steuersystems des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung; 3 a control flow chart of the control system of the preferred embodiment according to the present invention;

4 ein Steuerflussdiagramm der Druckkompensation des bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung. 4 a control flow chart of the pressure compensation of the preferred embodiment according to the present invention.

Detaillierte Beschreibung des AusführungsbeispielsDetailed description of the embodiment

Siehe 1, welche eine Systemarchitektur eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in der Figur gezeigt, umfasst das erfindungsgemäße Zuführsystem mit Druckausgleichssteuerung einen Druckbehälter 10, einen Drucksensor 20, einen Füllstandssensor 30, ein Luftdruckregelungselement 40, eine Zuführeinrichtung 50 und eine Steuerung 60, wobei der Druckbehälter 10 zur Aufnahme eines flüssigen Materials (nicht gezeigt) dient, wobei der Druckbehälter 10 zusätzlich mit einem Überdruckventil 70 ausgestattet werden kann.Please refer 1 showing a system architecture of a preferred embodiment according to the present invention. As shown in the figure, the pressure balance control delivery system of the present invention includes a pressure vessel 10 , a pressure sensor 20 , a level sensor 30 , an air pressure control element 40 , a feeder 50 and a controller 60 , wherein the pressure vessel 10 for receiving a liquid material (not shown), wherein the pressure vessel 10 additionally with a pressure relief valve 70 can be equipped.

Der Drucksensor 20 dient zur Erfassung des Innendrucks des Druckbehälters 10. Der Drucksensor 20 ist am Druckbehälter 10 angebracht. Bei der praktischen Umsetzung kann der Boden des Druckbehälters 10 mit einem Druckerfassungsrohr 11 durchgängig verbunden sein, wobei der Drucksensor 20 am Druckerfassungsrohr 11 angebracht ist, um die Wartung und den Austausch des Drucksensors 20 zu erleichtern.The pressure sensor 20 serves to detect the internal pressure of the pressure vessel 10 , The pressure sensor 20 is at the pressure vessel 10 appropriate. In the practical implementation, the bottom of the pressure vessel 10 with a pressure sensing tube 11 be connected continuously, the pressure sensor 20 at the pressure detection tube 11 is attached to the maintenance and replacement of the pressure sensor 20 to facilitate.

Der Füllstandssensor 30 dient zur Erfassung des Füllstands des flüssigen Materials und ist am Druckbehälter 10 angebracht. Bei der praktischen Umsetzung kann der Druckbehälter 10 mit einer Verbindungsleitung 12 versehen sein, wobei die beiden Enden der Verbindungsleitung 12 mit dem Druckbehälter 10 durchgängig verbunden sind, wobei die Verbindungsleitung einen Vertikalabschnitt 121 aufweist, wobei der Füllstandssensor 30 im Vertikalabschnitt 121 untergebracht ist, wobei der Füllstandssensor 30 ein erstes Füllstandserfassungselement 31 und ein zweites Füllstandserfassungselement 32 aufweist, wobei das erste Füllstandserfassungselement 31 und das zweite Füllstandserfassungselement 32 innerhalb des Vertikalabschnitts 121 jeweils auf verschiedenen Hohen angeordnet sind.The level sensor 30 serves to detect the level of the liquid material and is on the pressure vessel 10 appropriate. In practical implementation, the pressure vessel 10 with a connection line 12 be provided, with the two ends of the connecting line 12 with the pressure vessel 10 are connected throughout, wherein the connecting line is a vertical section 121 wherein the level sensor 30 in the vertical section 121 is housed, wherein the level sensor 30 a first level detection element 31 and a second level detection element 32 wherein the first level detection element 31 and the second level detection element 32 within the vertical section 121 each arranged at different heights.

Das Luftdruckregelungselement 40 dient zur Regelung des Innendrucks des Druckbehälters 10 und weist eine mit dem Druckbehälter 10 durchgängig verbundene Luftdruckleitung 13 auf, wobei dem Druckbehälter 10 vom Luftdruckregelungselement 40 über die Luftdruckleitung 13 ein einstellbarer Luftdruck (nicht gezeigt) zugeführt wird. Das Luftdruckregelungselement 40 kann ein mit der Steuerung 60 verbundenes Proportionalventil 41 und eine einen konstanten Luftdruck bereitstellende Luftdruckquelle mit Regelfunktion 42 umfassen, wobei das Proportionalventil 41 mit der Luftdruckquelle mit Regelfunktion 42 und mit der Luftdruckleitung 13 durchgängig verbunden ist und von der Steuerung 60 zur Regelung des durchgehenden Luftdrucks mit Regelfunktion gesteuert wird.The air pressure control element 40 serves to regulate the internal pressure of the pressure vessel 10 and has one with the pressure vessel 10 Continuously connected air pressure line 13 on, being the pressure vessel 10 from the air pressure control element 40 over the air pressure line 13 an adjustable air pressure (not shown) is supplied. The air pressure control element 40 can one with the controller 60 connected proportional valve 41 and a constant pressure air pressure source with control function 42 include, wherein the proportional valve 41 with the air pressure source with control function 42 and with the air pressure line 13 is connected consistently and by the controller 60 to control the continuous air pressure with control function is controlled.

Mittels der Zuführeinrichtung 50 wird das flüssige Material in den Druckbehälter 10 eingeführt, wobei die Zuführeinrichtung 50 mit dem Druckbehälter 10 durchgängig verbunden ist. Die Zuführeinrichtung 50 kann eine Schlauchpumpe 51, eine der Schlauchpumpe 51 die erforderliche Energie zur Verfügung stellende Zuführluftdruckquelle 52 und ein die Schlauchpumpe 51 steuerndes Analogausgabemodul 53 umfassen, wobei das Analogausgabemodul 53 mit der Steuerung 60 verbunden ist, wobei die Schlauchpumpe 51 eine mit dem Druckbehälter 10 durchgängig verbundene und zum Einführen des flüssigen Materials in den Druckbehälter 10 dienende Zuführleitung 14 aufweist, wobei die Zuführleitung 14 mit einem Rückschlagventil 54 versehen sein kann, um einen Rückfluss des flüssigen Materials zu vermeiden.By means of the feeder 50 the liquid material is in the pressure vessel 10 introduced, wherein the feeder 50 with the pressure vessel 10 is consistently connected. The feeder 50 can a peristaltic pump 51 , one of the hose pump 51 the required power supply air pressure source 52 and a hose pump 51 Controlling analog output module 53 comprising, wherein the analog output module 53 with the controller 60 connected, wherein the peristaltic pump 51 one with the pressure vessel 10 continuously connected and for introducing the liquid material into the pressure vessel 10 serving supply line 14 having, wherein the supply line 14 with a check valve 54 may be provided to prevent backflow of the liquid material.

Die Steuerung 60 ist mit dem Drucksensor 20, dem Füllstandssensor 30, dem Luftdruckregelungselement 40 und der Zuführeinrichtung 50 verbunden und empfängt das vom Drucksensor 20 erfasste Drucksignal und das vom Füllstandssensor 30 erfasste Füllstandssignal zur Durchführung einer Proportional-Differential-Regelung, wodurch ein Differentialsteuersignal zur Steuerung des Betriebs des Luftdruckregelungselements 40 und des Betriebs der Zuführeinrichtung 50 erzeugt wird, um den Flüssigkeitsdruck im Druckbehälter 10 dynamisch zu regeln.The control 60 is with the pressure sensor 20 , the level sensor 30 , the air pressure control element 40 and the feeder 50 connected and receives from the pressure sensor 20 detected pressure signal and that of the level sensor 30 detected level signal for performing a proportional-differential control, whereby a differential control signal for controlling the operation of the air pressure regulating element 40 and the operation of the feeder 50 is generated to the fluid pressure in the pressure vessel 10 to regulate dynamically.

Der Druckbehälter 10 kann ferner eine Abführleitung 15 aufweisen, wobei die Abführleitung 15 mit einer Ultraschalldüse 80 verbunden ist, wobei die Ultraschalldüse 80 mit der Steuerung 60 verbunden ist, wobei die Abführleitung 15 ferner mit einem Massendurchflussregler 81 versehen sein kann, um die Durchflussmenge der Ultraschalldüse 80 präzise zu steuern, wobei der Massendurchflussregler 81 mit der Steuerung 60 verbunden ist.The pressure vessel 10 can also be a discharge line 15 have, wherein the discharge line 15 with an ultrasonic nozzle 80 is connected, wherein the ultrasonic nozzle 80 with the controller 60 is connected, wherein the discharge line 15 further with a mass flow controller 81 may be provided to the flow rate of the ultrasonic nozzle 80 accurate to control, with the mass flow controller 81 with the controller 60 connected is.

Siehe auch 2. Die Steuerung 60 kann eine Logiksteuereinheit 61 umfassen, die mittels eines Analog-Digital-Moduls 62 das Signal des Drucksensors 20 (oder des Füllstandssensors 30) erhält, über eine digitale Ausgabesteuereinheit 63 mit einem externen Anschluss 90 verbunden ist, mittels einer Impulssignaleinheit 64 die Betätigungen der Ultraschalldüse 80 steuert und über eine digitale Kommunikationseinheit 65 mit dem Massendurchflussregler 81 verbunden ist. Die Steuerung 60 umfasst ferner eine Berechnungseinheit 66, eine PID-Regeleinheit 67 und eine Analogsignal-Ausgabeeinheit 68, die zur Berechnung und Steuerung des Proportionalventils 41 oder der Schlauchpumpe 51 (hierfür kann eine andere aus Berechnungseinheit 66, PID-Regeleinheit 67 und Analogsignal-Ausgabeeinheit 68 bestehende Gruppe benutzt werden) dienen.See also 2 , The control 60 can be a logic controller 61 include, by means of an analog-digital module 62 the signal of the pressure sensor 20 (or the level sensor 30 ) via a digital output control unit 63 with an external connection 90 is connected by means of a pulse signal unit 64 the operations of the ultrasonic nozzle 80 controls and via a digital communication unit 65 with the mass flow controller 81 connected is. The control 60 further comprises a calculation unit 66 , a PID control unit 67 and an analog signal output unit 68 used to calculate and control the proportional valve 41 or the peristaltic pump 51 (this can be another from calculation unit 66 , PID control unit 67 and analog signal output unit 68 existing group are used) serve.

Siehe weiter 3, welche ein Steuerflussdiagramm des Steuersystems gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Als Erstes wird der Schritt S1 ”Prüfen, ob der Füllstand bei der Füllstandserfassung erreicht ist” durchgeführt. Bei diesem Schritt wird die Füllstandserfassung mittels des ersten Füllstandserfassungselements 31 und des zweiten Füllstandserfassungselements 32 durchgeführt. Da das erste Füllstandserfassungselement 31 und das zweite Füllstandserfassungselement 32 auf unterschiedlichen Höhen liegen, kann ein genauer Füllstand erhalten werden, um zu bestimmen, ob eine Materialkompensation durchgeführt werden soll. Vor der Materialkompensation wird der Druck über das Überdruckventil 70 abgeblasen. Nach Abschluss der Materialkompensation wird der Druck mittels des Luftdruckregelungselements 40 erhöht.See further 3 showing a control flowchart of the control system according to the present invention. First, the step S1 "Checking whether the level at the level detection is reached" is performed. In this step, the level detection by means of the first level detection element 31 and the second level detection element 32 carried out. Because the first level detection element 31 and the second level detection element 32 At different heights, an accurate level can be obtained to determine if material compensation should be performed. Before the material compensation, the pressure on the pressure relief valve 70 blown off. After completion of the material compensation, the pressure by means of the air pressure regulating element 40 elevated.

Anschließend wird der Schritt S2 ”Prüfen, ob der Druck bei der Druckerfassung ausreichend hoch ist” durchgeführt. Bei diesem Schritt wird der Druck im Druckbehälter 10 geregelt. Als nächstes wird der Innendruck des Druckbehälters 10 vom Drucksensor 20 erfasst, um festzustellen, ob der Druck die Anforderungen (30 bis 40 psi) erfüllt, wenn NEIN, wird eine Druckerhöhung mittels des Luftdruckregelungselements 40 solange durchgeführt, bis die Druckkompensation abgeschlossen ist.Subsequently, the step S2 "checking if the pressure at the pressure detection is sufficiently high" is performed. In this step, the pressure in the pressure vessel 10 regulated. Next, the internal pressure of the pressure vessel 10 from the pressure sensor 20 detected to determine if the pressure meets the requirements (30 to 40 psi), if NO, an increase in pressure by means of the air pressure control element 40 until the pressure compensation is completed.

Anschließend werden der Schritt S3 ”Druckerfassung”, der Schritt S4 ”Spritzlackieren”, der Schritt S5 ”Durchflussmengenregelung” und der Schritt S6 ”Füllstandserfassung” gleichzeitig durchgeführt. D. h. beim Spritzlackiervorgang wird bis zum Ende eine Druckerfassung zur Druckkompensation ununterbrochen durchgeführt und es wird bis zum Ende eine Füllstandserfassung zur Materialkompensation und zur Durchflussmengenregelung ununterbrochen durchgeführt.Subsequently, the step S3 "pressure detection", the step S4 "spray painting", the step S5 "flow rate control" and the step S6 "level detection" are performed simultaneously. Ie. During the spray painting process, a pressure detection for pressure compensation is carried out continuously until the end, and a fill level detection for material compensation and flow rate control is carried out continuously until the end.

Siehe auch 4, welche ein Steuerflussdiagramm der Druckkompensation gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt. Wenn die Steuerung gestartet wird, werden die Parameter des Druckbehälters voreingestellt und es wird mit der Erfindung eine Druckausgleichssteuerung durchgeführt. Gleichzeitig werden der Schritt T1 ”Druckerfassung” und der Schritt T2 ”Füllstandserfassung” mittels des Drucksensors 20 und des Füllstandssensors 30 gleichzeitig und ununterbrochen durchgeführt. Wenn der Druck schwankt, wird das Luftdruckregelungselement 40 durch eine PID-Regelung so gesteuert, dass bis zur Erreichung eines stationären Zustands eine Druckkompensation oder Dekompression durchgeführt wird. Wenn der Füllstand schwankt, wird die Zuführgeschwindigkeit der Zuführeinrichtung 50 durch eine PID-Regelung gesteuert, d. h. die Drehzahl der Schlauchpumpe 51 wird geändert. Durch Erhöhen oder Reduzieren der Drehzahl wird der Füllstand konstant gehalten.See also 4 showing a control flow chart of the pressure compensation according to the present invention. When the control is started, the parameters of the pressure vessel are preset and a pressure equalization control is performed with the invention. At the same time, the step T1 "pressure detection" and the step T2 "level detection" by means of the pressure sensor 20 and the level sensor 30 performed simultaneously and continuously. When the pressure fluctuates, the air pressure regulating element becomes 40 controlled by PID control so that pressure compensation or decompression is performed until a steady state is reached. When the level fluctuates, the feeding speed of the feeder becomes 50 controlled by a PID control, ie the speed of the peristaltic pump 51 will be changed. Increasing or reducing the speed keeps the level constant.

Im Vergleich zum Stand der Technik weist die Erfindung die folgenden Vorteile auf:

1. Mittels der Steuerung wird eine Proportional-Differential-Regelung durchgeführt, wobei gleichzeitig die Steuerung die Betätigungen des Luftdruckregelungselements und die Betätigungen der Zuführeinrichtung steuert, wodurch der aufgrund einer plötzlichen Strömungsinstabilität bei der Materialkompensation der Zuführeinrichtung entstandene Puls verringert und somit eine stabile Fluiddruckquelle bereitgestellt wird.
2. Im Prozess der Materialkompensation der Zuführeinrichtung kann der Innendruck im Druckbehälter weiterhin innerhalb eines bestimmten Bereichs konstant gehalten werden, sodass die vom Puls verursachten Auswirkungen reduziert und die Bedürfnisse nach einer geringen Durchflussmenge und einer kontinuierlichen Zuführung erfüllt werden können.
3. Die Spritzarbeiten werden von der Materialkompensation der Zuführeinrichtung nicht beeinträchtigt. Eine stabile Fluiddruckquelle kann dauerhaft und stabil bereitgestellt werden. Somit können die an das Eins-zu-viele-Fluidzuführsystem gestellten Anforderungen erfüllt werden.
4. Sowohl der Drucksensor als auch der Füllstandssensor sind extern angeordnet, sodass eine schnelle Reparatur und ein schneller Austausch gewährleistet werden können.

Compared with the prior art, the invention has the following advantages:

1. By means of the control, a proportional-differential control is performed, at the same time the controller controls the operations of the air pressure control element and the actuations of the feeder, thereby reducing the resulting due to sudden flow instability in the material compensation of the feeder pulse and thus a stable fluid pressure source is provided ,
2. In the process of material compensation of the feeder, the internal pressure in the pressure vessel can still be kept constant within a certain range, so that the effects caused by the pulse can be reduced and the needs for a low flow rate and a continuous supply can be met.
3. The spraying operations are not affected by the material compensation of the feeder. A stable fluid pressure source can be provided permanently and stably. Thus, the requirements imposed on the one-to-many fluid supply system can be met.
4. Both the pressure sensor and the level sensor are located externally, ensuring quick repair and replacement.

Die vorliegende Erfindung weist eine erfinderische Tätigkeit auf und erfüllt somit die Voraussetzungen eines Gebrauchsmusters. Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel derThe present invention has an inventive step and thus meets the requirements of a utility model. The above description represents only a preferred embodiment of

Erfindung dar und soll nicht die Schutzansprüche beschränken. Alle gleichwertigen Änderungen und Modifikationen, die gemäß der Beschreibung und den Zeichnungen der Erfindung von einem Fachmann auf diesem Gebiet vorgenommen werden können, fallen in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung. Der Schutzumfang der Erfindung wird durch die beigefügten Ansprüche bestimmt.Invention is and is not intended to limit the claims. All equivalent changes and modifications as described and the drawings of the invention can be made by one skilled in the art, are within the scope of the present invention. The scope of the invention is determined by the appended claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010: Druckbehälterpressure vessel
1111: DruckerfassungsrohrPressure sensing tube
1212: Verbindungsleitungconnecting line
121121: Vertikalabschnittvertical section
1313: LuftdruckleitungAir pressure line
1414: Zuführleitungfeed
1515: Abführleitungdischarge
2020: Drucksensorpressure sensor
3030: Füllstandssensorlevel sensor
3131: erstes Füllstandserfassungselementfirst level detection element
3232: zweites Füllstandserfassungselementsecond level detection element
4040: LuftdruckregelungselementAir pressure control element
4141: Proportionalventilproportional valve
4242: Luftdruckquelle mit RegelfunktionAir pressure source with control function
5050: Zuführeinrichtungfeeding
5151: Schlauchpumpeperistaltic pump
5252: ZuführluftdruckquelleZuführluftdruckquelle
5353: AnalogausgabemodulAnalog output module
5454: Rückschlagventilcheck valve
6060: Steuerungcontrol
6161: LogiksteuereinheitLogic control unit
6262: Analog-Digital-ModulAnalog to digital module
6363: digitale Ausgabesteuereinheitdigital output control unit
6464: ImpulssignaleinheitPulse signal unit
6565: digitale Kommunikationseinheitdigital communication unit
6666: Berechnungseinheitcalculation unit
6767: PID-RegeleinheitPID control unit
6868: Analogsignal-AusgabeeinheitAnalog signal output unit
7070: ÜberdruckventilPressure relief valve
8080: Ultraschalldüseultrasonic nozzle
8181: MassendurchflussreglerMass Flow Controller

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

TW 517023 M [0003]

Claims

A delivery system with pressure balance control, comprising: a pressure vessel for receiving a liquid material; a pressure sensor for detecting the internal pressure of the pressure vessel, the pressure sensor being attached to the pressure vessel; a level sensor for detecting the level of the liquid material, wherein the level sensor is mounted on the pressure vessel; an air pressure regulating element for controlling the internal pressure of the pressure vessel, the air pressure regulating element having an air pressure line continuously connected to the pressure vessel, wherein an adjustable air pressure is supplied to the pressure vessel from the air pressure regulating element via the air pressure line; a feed means for introducing the liquid material into the pressure vessel, the feed means being connected to the pressure vessel throughout; and a controller, wherein the controller is connected to the pressure sensor, the level sensor, the air pressure regulating member and the feeder and receives the pressure signal detected by the pressure sensor and the level signal detected by the level sensor to perform a proportional-differential control, whereby a differential control signal for controlling the operation of the Barometric pressure element and the operation of the feeder is generated to dynamically control the fluid pressure in the pressure vessel.

A pressure compensating control supply system according to claim 1, wherein the bottom of the pressure vessel is continuously connected to a pressure detecting tube, the pressure sensor being attached to the pressure detecting tube.

A pressure compensating control supply system according to claim 1, wherein the pressure vessel is provided with a communication passage, the both ends of the communication passage being continuously connected to the pressure vessel, the communication passage having a vertical portion, the level sensor being accommodated in the vertical portion.

The pressure compensating control supply system according to claim 3, wherein the level sensor is accommodated in the vertical portion, wherein the level sensor comprises a first level detection element and a second level detection element, wherein the first level detection element and the second level detection element are disposed at different heights within the vertical portion, respectively.

The pressure compensating control supply system according to claim 1, wherein the air pressure regulating member comprises a proportional valve connected to the controller and a regulator air pressure source providing a constant air pressure, the proportional valve being connected to the regulator air pressure source and the pneumatic pressure piping continuously, and the controller for controlling the regulator continuous air pressure is controlled with control function.

The pressure balance control delivery system of claim 1, wherein the delivery means comprises a peristaltic pump, one of the peristaltic pumps providing the required energy supply air pressure source, and an analog output module controlling the peristaltic pump, the analog output module being connected to the controller, the peristaltic pump having a continuously connected to the pressure vessel and has for supplying the liquid material in the pressure vessel serving supply line.

A pressure compensating control supply system according to claim 6, wherein the supply pipe is provided with a check valve.

The pressure balance control supply system of claim 1, wherein the pressure vessel further comprises a discharge line, the discharge line being connected to an ultrasonic nozzle, the ultrasonic nozzle being connected to the controller.

The pressure balance control supply system of claim 8, wherein the discharge line is further provided with a mass flow controller, the mass flow controller being connected to the controller.

The pressure balance control delivery system of claim 1, further comprising the pressure vessel having a pressure relief valve.