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Einrichtung zur Voreinstellung von Cas- oder Flüssigkeitsmengen
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Vcr allem in der chemischen Industrie stellt sich die Aufgabe, häufig
wiederkehrende Abfüllvorgänge gleicher Menge automatisch zu steuern. Dabei sDll
der Abfüllvorgang so ablaufen, daß kurz vor seiner Beedigung eine Drosselung der
Abgabe erfolgt damit die Jeweils abgegebene Nebge möglicht genau zu bemessen ist
und schädliche Flüssigkeitsschlänge vermieden werden, die bei einer abrupten Beendigung
des Abfüllvorganges bei vol1.cr Durchflußstärke auftreten können.
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Einrichtungen, die diese Aufgabe lösen, sind seit langem bekannt (z.B.
"Siemens-Zeitschrift" 26(19524, Seiten 200 bis 204 und DT-OS 19 40 112); bei diesen
bekannten Einrichtungen erfolgt die Ermittlung der Drosselstellung und die Abschaltung
bei insgesamt abgegebener Menge unter Verwandung von Schalteinrichtungen die nach
Art von Drehwahlern aufgebaut sind.
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Ferner ist eine Einrichtung zur Voreinstellung von Flüssigkeiten bekannt
("Siemens-Zeitschrift" 50(1976)6, Seiten 408 bis 411), die aus elektronischen Baugruppe.
aufgebaut ist. Die bekannte Einrichtung enthält uz!ter anderem einen voreinstellbaren,
elektrcnischen Zähler der über einen Impulsformer mit Impulsen eines Flüssigkeitsmengenmeßgerätes
beaufschlöagt ist. An den Zähler sind außerdem Wahlschalter angeschlossen, mit denen
die jeweils abzugebende Menge eingestellt werden kann. Ausgangsseitig ist an den
zähler eine Vergleichseinrichtung angeschlossen, die zwei
Komparatoren
enthält. Jeweils ein Ei rgang der beiden S.omparatoren ist mit dem Ausgang des elektronischen
Zählers verbunden; der jeweils andere Eingang der beiden Komparatoren ist an eine
Blockierschaltung angeschlossen, deren einer Eingang an einen mit den Wahlschaltern
verbundenen Speicher und deren anderer Eingang an weitere Schaiter zur Voreinstellung
eines Drosselwertes angeschlossen ist. Ausgangsseitig ist Jeder der beiden Komparatoren
an Jeweils eine Steuereinrichtung angeschlossen, die auf ein Stellglied einwirken.
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Die Erfindung geht von dieser bekannten Einrichtung aus und bezieht
sich demzufolge auf eine Einrichtung zur Voreinstellung von Gas- oder Flüssigkeitsmengen
mit einem der jeweils abgegebenen Menge mittels Wahlschaltern entsprechend voreinstellbaren
elektronischen Zähler, der eingangsseitig mit mengenproportionalen elektrischen
Signale einer Mengenmeßeinrichtung beaufschlagt und ausgangsseitig mit einer elektronischen
Vergleichseinrichtung verbunden ist, wobei ein Komparator der Vergleichseinrichtung
derart an mindestens einen weiteren Wahlschalter zu. Voreinstellung eines Drosselwertes
angeschlossen ist, daß bei einer den Dr. osselwe rt erreichenden Mengerabgabe eine
dem Komparator nachgeordnete Steuereinrichtung ein Stellglied in eine Drosselstellung
bringt, während eine an die Vergleichseinrichtung angeschlossene weitere Steuereinrichtung
bei vollständiger Abgabe der Gas- oder Flüssigkeitsmenge das Stellglied in seine
Schließstellung bringt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine derartige Sinwichtung
derart fortzubilden, daß sie mit vergleichsweise geringem Aufwand herstellbar ist.
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Zur Lösung dieser Aufgabe enthält beieiner solchen Einrichtung die
Vergleichseirichtung erfindungsgemäß eine Logikschaltung, die mit ihrem Eingang
an den Ausgang des elektronischen Zählers und mit ihrem einen Ausgang an einen Eingang
des Komparators und mit ihrem anderen Ausgang an die weitere S.'euercinriWhtung
angescElossen ist, wobei die Logikschaltung an ihrem einen Aus-
gang
ein Signal abgibt, wenn die Mengenabgabe den Drosselwert erreicht hat und an ihrem
anderen Ausgang ein Signal erzeugt, wenn der elektronische Zähler auf Null zurückgelaufen
ist.
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Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht vor allen darin,
daß auf einen zweiten Komparator in der Vergleichseinrichtung und auf eine Blockierschaltung
verzichtet werden kann. Es ist nämlich bei der erfindungsgemäßen Einrichtung in
der Vergleichseinrichtung dem einen Komparator eine Logikschaltung zugeordnet, die
dafür sorgt, daß bei einem dem Drosselwert entsprechenden Stand des elektronischen
Zählers im Komparator ein Ausgangssignal erzeugt wird, das die nachgeordnete Steuereinrichtung
zur Betätigung des Stellgliedes veranlaßt und bei einem Zählerstand Null des elektronischen
Zählers die der Logikschaltung unmittelbar nachgeordnete weitere Steuereinrichtung
zur Steuerung des Stellgliedes in seine Schließstellung beeinflußt. Eine Blokkierschaltung,
die dafür sorgt, daß in jedem Falle vor der Schließstellung des Stellgliedes die
Drosselstellung erreicht wird, ist bei der erfindungsgemäßen Einrichtung nicht erforderlich,
weil bei der Einrichtung nach der Erfindung Drosselwerte nur einer einzigen Dekade
einstellbar sind. Die erfindungsgemäße Einrichtung benötigt auch keinen mit den
Wahlschaltern verbundenen Speicher, um in Verbindung mit der Blockierschaltung und
den beiden Komparatoren die Forderung zu erfüllen, daß auf Jeden Falle vor der Schließstellung
des Stellgliedes eine Drosselstellung erreicht wird. Für die Funktion der Einrichtung
im Hinblick auf den Ablauf der Steuerung des Stellgliedes über eine Drosselstellung
in eine Schließstellung hat ein solcher Speicher bei der erfindungsgemäßen Einrichtung
keine Bedeutung.
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Zur Erläuterung der Erfindung ist in der Figur ein Ausftthrungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Einrichtung wiedergegeben.
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Die dargestellte Einrichtung enthält einen Impulsteiler 1, dessen
Eingang an einen nicht dargestellten Impulsgeber eines Mengenmeßgerätes angeschlossen
ist; der Impulsteiler 1 dient zur Erzielung einer bestimmten Impulswertigkeit. Dem
Impulsteiler 1 ist ein elektronischer Zähler 2 nachgeordnet, der voreinstellbar
und so
ausgelegt ist, daß er auf ihm zugeführte Impulse hin rückwärts
zählend auf Null läuft. Der elektronische Zähler 2 ist über Leitungen 3 mit Wahlschaltern
4, 5 und 6 verbunden, mit denen beliebige Werte (mit drei Dekaden) für eine Abgabemenge
eingestellt werden können.
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Dem elektronischen Zähler 2 ist eine Vergleichseinrichtung 7 nachgeordnet,
die eine Logikschaltung 8 und einen Komparator 9 enthält. Die Logikschaltung 8 ist
mit ihrem Eingang 10 unmittelbar an den Ausgang des elektronischen Zählers 2 angeschlossen.
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Ein Ausgang 11 der Logikschaltung 8 ist mit einem Eingang 12 des Komparators
9 verbunden, dessen anderer Eingang 13 an einen weiteren Wahlschalter 14 zur Voreinstellung
eines Drosselwertes in einer Dekade angeschlossen ist.
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Dem Komparator 9 ist eine Steuereinrichtung 15 nachgeordnet, die eine
Kippstufe 16, eine Treiberstufe 17 und ein Relais 18 enthält. Ein Arbeitskontakt
19 des Relais 18 kann in einem Stromkreis eines Stellgliedes beispielsweise eines
Magnetventils liegen, so daß bei einen Abfallen des Relais 16 mit einem damit verbundenen
Öffnen des Kontaktes 19 das Stellglied in eine Drosselstellung gebracht wird und
damit der Durchfluß durch das Magnetventil verringert wird, wenn der Stand des elektronischen
Zählers 2 dem mittels des weiteren Wahlschalters 14 voreingestellten Wert entspricht.
Bis zum Erreichen dieses Wertes bleibt das Relais 18 erregt und sein Arbeitskontakt
19 geschlossen.
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Ein weiterer Ausgang 20 der Logikschaltung 8 ist an eine weitere Steuereinrichtung
21 angeschlossen, die ähnlich wie die Steuereinrichtung 15 aufgebaut ist, also auch
eine Kippstufe 22, eine Treiberstufe 23 und ein Relais 24 mit einem Arbeitskontakt
25 enthält. Durch den Arbeitskontakt 25 wird in seiner Schließstellung ein weiterer
Stromkreis zur Betätigung des Stellgliedes geschlossen, so daß dieses in seine Öffnungsstellung
gebracht wird.
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Das beispielsweise vorhandene Magnetventil ist dann vollständig geöffnet
und wird erst dann geschlossen, wenn das Relais 24 beim Zählerstand Null des elektronischen
Zählers 2 aberregt ist.
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An die Kippstufen 16 und 22 ist ein Gatter 25 angeschlossen, das
über eine Starttaste 27 oder eie Stopptaste 28 an eine Steuerspannung gelegt werden
kann.
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Die dargestellte Einrichtung arbeitet in folgender Weise: Zunächst
wird mittels der Wahlschalter 4 bis 6 die Jeweils abzugebende Menge voreingestellt.
Außerdem wird mittels des weiteren Wahlschalters 14 festgelegt, wann während der
Abgabe der Menge ein Stellglied und damit ein nachgeordnet es Ventil in eine Drosselstellung
gebracht werden soll. Danach kann durch Betätigung der Starttaste 27 über das Gatter
26 sowohl die Kippstufe 16 als auch die Kippstufe 22 in ihre Arbeitslage gebracht
werden. Dadurch werden die Kontakte 19 und 25 geschlossen und damit auch das Stellglied
mit nachgeordnetem Ventil in seine Öffnungsstellung gebracht. Während der nun folgenden
Mengenabgabe werden die von einer Mengenmeßeinrichtung abgegebenen Impulse nach
Bewertung im Impulsteiler 1 im elektronischen Zähler 2 gezählt, wobei dieser gegen
Null zurückäuft. Entspricht der Stand des elektronischen Zählers 2 dem mittels des
weiteren Wahlschalters 14 voreingestellten Drosselwert, dann wird von der Logikschaltung
8 ein Signal an den Komparator 9 abgegeben, wodurch von diesem die Kippstufe 16
der Steuereinrichtung 15 in ihre Ruhelage gebracht wird. Der Kontakt 19 öffnet sich,
und das Stellglied gelangt in seine Drosselstellung, wodurch auch das nachgeordnete
Ventil teilweise geschlossen wird. Ist der elektronische Zähler 2 im weiteren Verlauf
der Mengenabgabe auf den Wert Null belaufen, dann wird am Ausgang 20 der Logikschaltung
8 ein Signal erzeugt und damit die Kippstufe 22 in ihre Ruhelage gebracht. Dies
führt zu einem Öffnen des Kontaktes 25 und zu einem vollständigen Schließen des
Magnetventils. Es ist damit die voreingestellte Menge abgegeben.
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Durch Betätigung der Stopptaste 28 kann während einer Mengenabgabe
eingegriffen werden, um im Notfall den Abgabevorgang schlagartig abbrechen zu können.
Nach Freigabe der Stopptaste 28 kann die noch nicht abgegebene Menge nachträglich
abgegeben werden.
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Mit der Erfindung wird eine Einrichtung zur Voreinstellung von Gas-
oder Flüssigkeitsmengen vorgeschlagen, die mit verhältnismäßig wenigen elektronischen
Baugruppen auskommt und daher verhältnismäßig kostengünstig herstellbar ist. Dies
gilt insbesondere dann, wenn der elektronische Zähler mit der Vergleichseinrichtung
zu'einer integrierten Schaltung zusammengefaßt wird, die gegebenenfalls auch den
Impulsteiler aufweisen kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung ist einer derartigen
Integration elektronischer Baugruppen besonders gut zugänglich.
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1 Figur 1 Patentanspruch
L e e r s e i t e