DE2812264C2

DE2812264C2 - Verfahren zur Kontrolle des Mischungsverhältnisses mehrerer Komponenten

Info

Publication number: DE2812264C2
Application number: DE2812264A
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl.-Ing. Dr. 7000 Stuttgart Baur; Hans-Georg Ing.(grad.) 7300 Esslingen Pabst; Hans Ing.(grad.) 7050 Waiblingen Staudenmaier
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1978-03-21
Filing date: 1978-03-21
Publication date: 1986-01-09
Also published as: DE2812264A1

Description

6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet daß dem Zänier (27) ein Ereigniszähler (31) nachgeschaltet ist und das Signal statt vom Zähler (27) vom Ereigniszähler (31) beim Erreichen einer vorgegebenen Zahl von Impulsen am Ereigniszähler(31) abgegeben wird.

7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgegebene Zahl von Impulsen, bei denen der Ereigniszähler (31) einen Impuls abgibt, einstellbar ist.

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Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruches. Es ist schon bekannt, zur Bestimmung des Mischungsverhältnisses von Komponenten Dosierpumpen einzusetzen. Aufgrund des Durchmessers des Kolbens und des Kolbenhubes ist das Verhältnis der Komponenten zueinander gut festlegbar. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß ein einwandfreies Arbeiten der Dosierkolben oder das Fehlen von einer oder mehreren Komponenten nicht feststell bar sind. So ändert sich beispielsweise das Mischungsverhältnis, wenn der Vorratsbehälter von einer Komponente entleert oder sich im Zylinder der Dosierpumpe Ablagerungen gebildet haben, die das zu fördernde Volumen der Pumpe verändern. Dies führt zu einem falsehen Mischungsverhältnis der einzdnen Komponenten, so daß der daraus gebildete Stoff entweder nur beschränkt brauchbar oder unbrauchbar ist.

Aus der DE-OS 20 29 138 ist ein Verfahren z.jtiι synchronen Dosieren von zwei oder mehr fließfähigen Komponenten bekannt, bei dem es darum geht, Druckberge in den verschiedenen Druckleitungen solange durch Ableiten entsprechender Fördermengen abzubauen, bis in allen Leitungen der Mischungsdruck herrscht Zum einen ist die dazu erforderliche Vorrichtung verhältnismäßig kompliziert aufgebaut, zum anderen ist nichts über den Fall ausgesagt, daß in einer Leitung — aus welchen Gründen auch immer — sich überhaupt kein Druck aufbaut

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zur Kontrolle des Mischungsverhältnisses von mindestens zwei flüssigen Komponenten, insbesondere für ein Zwei-Komponenten-Reaktionsharz anzugeben, mit denen ein fehlerhaftes Arbeiten der Dosierpumpen oder das Fehlen einer Komponente leicht erkannt und Maßnahmen zur Beseitigung des Fehlers ermöglicht werden können.

Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs mit Hilfe der erfindungsgemäßen Einrichtung gelöst

Der Druck wird dabei Mittels Druckfühlern gemessen und in einer Auswerteschaltung die Zeitdifferenz zwischen dem Erreichen eines vorgegebenen Druckes in den verschiedenen Zuleitungen ermittelt Diese Zeit wird mit einem Zähler gemessen und mit einem eingestellten Sollwertbereich verglichen. Es ist eine Schaltungsanordnur.g vorgesehen, durch die ein Signal abgegeben wird, wenn der vorgegebene Druck in einer bestimmten Zuleitung nicht erreicht ist, während andere Zuleitungen bereits den vorgegebenen Druck aufweisen, so daß auch Störungen in der Referenzleitung erfaßbar sind. Günstig ist es, einen Ereigniszähler vorzusehen, der die Zahl von Fehlmischungen aufnimmt und bei ?iner einstellbaren Zahl von Fehlmischungen ein Signal abgibt, damit bei leichten Störungen des Mischungsverhältnisses kein Alarm ausgelöst wird.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der 7eichnung dargestellt und in der nachfolgenden BeSchreibung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine Mischungsanordnung mit Dosierpumpen für ein 2-Komponenten-Reaktionsharz,

F i g. 2 ein Beispiel einer Auswerteeinrichtung,

Fig.3 ein weiteres Beispiel einer Auswerteeinrichtung.

Beschreibung der Erfindung

60 In Fig. 1 ist eine Einrichtung zur Kontrolle des Mischungsverhältnisses für 2-Komponenten-Reaktionsharze dargestellt. In den Vorratsbehältern 1 und 2 sind die einzelnen Komponenten aufbewahrt. Über Rohrleitungen 3a bzw. 3b gelangen die Komponenten zu den Dosierpumpen 4 bzw. 5. Als Dosierpumpen sind handelsübliche Ausführungen, z. B. Kolben-Dosierpumpen,

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wie sie in den Anlagen der Fa. Hübers, Bocholt, verwen- eingang eines Zählers 27 verbunden. Der Ausgang des det werden, einsetzbar. Die von der Dosierpumpe ge- Zählers 27 steht mit der Vergleichseinheit 28 in Verbinförderte Menge der Komponenten ist abhängig vom dung. Zwei Vergleichssignale gelangen durch den VorKolbenhub der Dosierpumpe und dem Zylinderdurch- wählschalter 29 an die Vergleichseinheit 28. Ein Taktgemesser. Die geförderten Komponenten gelangen über 5 nerator 30 liefert die Zählimpulse für den Zähler 27. weitere Zuleitungen und die Rückschlagventile 6 und 7 Dem Zähler 27 ist ein Ereigniszähler 31 nachgeschaltet, zum Mischbehälter 8_: von dem eine weitere Leitung 9 der die vom Zähler 27 abgegebenen Überlaufimpulse zur Auftragsstation für die gemischten Komponenten zählt Mittels eines weiteren Vorwahlschalters 32, der führt. Zwischen Dosierpumpe 4 und Rückschlagventil 6 mit dem Ereigniszähler 31 in Verbindung steht, ist der sowie Dosierpumpe 5 und Rückschlagventil 7 ist jeweils io maximale Zählerstand des Ereigniszählers 31 einstellein Druckfühler 10 und 11 in die Rohrleitung eingefügt, bar. Der Oberlaufausgang des Zählers 31 wiederum der zur Aufnahme des Druckes in der entsprechenden wirkt auf eine Schalt- und Anzeigecinheit ein.
Rohrleitung dient Den Druckfühlern 10 und 11 sind Im folgenden sei die Wirkungsweise der Schaltanord-Impulsformer 12 und 13 nachgeschaltet, die beim Ober- nung nach F i g. 2 erläutert Bei einem ordnungsgemäschreiten eines vorgegebenen Druckes in de? Leitung 15 Ben Arbeiten der Mischeinrichtung wird zuerst am Eineinen Impuls an ihrem Ausgang abgeben. Die Impulse gang 20 und danach am Eingang 21 ein Impuls anliegen, des Verstärkers 12 gelangen über elektrische Leitungen Durch den Eingang 20 wird das Flipflop 22 gesetzt, so 14 und die Impulse des Verstärkers 13 über elektrische daß die vom Generator 30 abgegebenen Impulse in den Leitungen 15 an eine Auswerteschaltung. Zähler 27 eingezählt werden können. Erfolgt nun ein

Die Kontrolle des Mischungsverhältnisses beruht nun 20 Impuls am Eingang 21, wird das Flipflop 22 zurückge-

auf dem Effekt daß bei ungenügenden: Nachfließen ei- setzt und der Zähler beendet seine Zi.yhmg. In der Ver-

ner Komponente in den Zylinder der Dosierpumpe der gleichseinheit 28 wird nun der Zählerstand des Zählers

Druckaufbau für diese Komponente bei Dosierbeginn 27 mit den beiden vorgegebenen Zählerständen des

wesentlich verzögert eintritt Der Druckaufbau ge- Vorwahlschalters 29 verglichen. Liegt der Zählerstand 5

schieht entweder durch eine Leitungsverengung vor 25 des Zählers 27 unter dem durch den Vorwahlschalter

dem Mischbehälter 8, wenn keine Rückschlagventile in gegebensn oberen und über dem unteren gegebenen

den Leitungen vorgesehen sind, andernfalls durch den Wert, so wird von der Vergleichseinheit 28 ein Rück-

Strömungswiderstand der durch die Rückschlagventile setzimpuls zum Rücksetzen der Flipflops 22 und 25 und

6 und 7 bewirkt wird. Die elektronische Auswerteschal- der Zähler 27 und 31 abgegeben. Liegt jedoch der Zäh-

tung mißt, nun diejenige Zeit die nach Erreichen eines 30 lerstand des Zählers 27 außerhalb der durch den Vor-

Druckes von beispielsweise 1 bar der Komponente 1 wahl-Schalter 29 eingestellten Zählerwerte, so werden

benötigt wird, um auch von der Komponente 2 diesen nicht nur die Flipflops 22 und 25 zurückgesetzt sondern

Druck aufzubauen. Die Zeitdifferenz zwischen dem Er- es wird ein Impuls vom Zähler 27 abgegeben. Beim

reichen des Druckes der Komponente 1 und des Druk- Ausführungsbeispiel gelangt dieser Zählimpuls zum Er-

kes der Komponente 2 ist u. a. von der Temperatur der 35 eigniszähler 31, dessen Zählerstand um 1 erhöht wird. Es

Komponente, vom Mischungsverhältnis und der zu for- ist jedoch auch denkbar, eine Schalt- und Anzeigeein-

dernden Menge der einzelnen Komponenten abhängig. fichtung direkt anzusteuern, die eine Fehleranzeige lie-

Weiterhin gehen die Leitungsquerschnitte der Zuleitun- fert oder Eingriffe in der Mischeinrichtung vornimmt

gen 3a und 36 und die Leitungsverengung bzw. die Ge- Ein Fehlerimpuls am Ausgang des Zählers 27 bedeutet

staltung der Rückschlagventile 6 und 7 bei der Ermitt- 40 daß entweder am Eingang 20 das Signal zu früh oder am

lung der Zeitdifferenz ein. Die einzuhaltende Zeitdiffe- Eingang 21 ein Signal zu spät angelegen hat Für die

renz muß experimentell ermittelt werden. Miscneinrichtung bedeutet dies, daß entweder die Do-

Eine Auswerteschaltung zur Ermittlung des Mi- sierpumpe 4 eine zu große Menge der Komponente 1 schungsverhältnisses ist in F i g. 2 dargestellt An den oder die Dosierpumpe 5 eine zu kleine Menge der Korn-Eingang 20 ist die Leitung 14, an den Eingang 21 die 45 ponente 2 gefördert hat so daß das Mischungsverhältnis Leitung 15 angeschlossen. Voraussetzung ist, daß mit nicht mehr stimmt Die Förderung einer zu großen der im Vorratsbehälter 1 befindlichen Komponente der Menge der Komponente 1 kann beispielsweise durch vorgegebene Druck durch die Dosierpumpe 4 zuerst einen einstellungsbedingten falschen Füllungsgrad der aufgebaut wird, während mit der im Vorratsbehälter 2 Dosierpumpe 4 verursacht werden, während die zu gebefindlichen Komponente der Druckaufbau durch die 50 ringe Förderleistung der Dosierpumpe 5 durch ein Feh-Dosierpumpe 5 langsamer vonstatten geht Bei ord- lender Komponente.?. im Vorratsbehälter 2 oder durch nungsgemäßen Funktionieren der Anordnung wird da- ein Verschmutzen der Dosierpumpe 5 hervorgerufen her durch den Druckfühler 10 zuerst ein Impuls abgege- werden kann. Weitere Ursachen sind eine falsche Temben werden, während durch den Druckfühler 11 bei Er- peratUi dor Komponenten 1 oder 2.
reichen des vorgegebenen Druckes der Impuls zu einem 55 Ein einmaliges Versagen der Mischeinrichtung und späteren Zeitpunkt folgt damit Auslösen eines Zählimpulses am Ausgang des

Der Eingang 20 steht mit dem Setzeingang des Flip- Zählers 27 kann jedoch auch zufallsbedingt sein und flops 22 in Verbindung, während der Rücksetzeingang wird bei einem entsprechend großen Mischbehälter 8 des Flipflops 22 mit dem Eingang 21 ir· Verbindung noch nicht zu gravierenden Störungen des Mischversteht. Weiterhin führt der Eingang 21 zu einem Eingang 60 hältnisses führen. Aus diesem Grunde ist ein Ereigniseines UND-Gatters 23, während der weitere Eingang zähler 31 vorgesehen, der an seinem Ausgang nur dann des UND-Gatters 23 über ein Negierglied 24 mit dem ein Signal abgibt wenn eine durch den Vorwahlschalter Ausgang des Flipflops 22 verbunden ist Der Ausgang 32 eingestellte Zahl von Mischungen in direkter Folge des UND-Gatters 23 führt zum Setzeingang des Flip- fehlerhaft durchgeführt wurde. In diesem Falle wird von flops 25. Der Ausgang des Flipflops 25 wiederum steht 65 der Schalt- und Anzeheeinheit 33 ein Warnsignal abgemit dem Eingang einer Schalt- und Anzeigeeinheit 26 in geben oder je nach Umfang der Störung die Mischein-Verbindung. Der Ausgar?, des Flipflops 22 ist neben richtung stillgelegt
dem Eingang des Negiergliedes 24 noch mit dem Tor- Weiterhin kann es geschehen, daß eine Störung im

Bereich der Komponente 1 vorliegt, die es der Dosierpumpe 4 nicht gestattet, einen Druck in der Leitung aufzubauen, die zum Ansprechen des Druckfühlers 10 genügt In diesem Falle gelangt an den Eingang 20 ein verspätetes oder überhaupt kein Signal. Das bedeutet s jedoch, daß am Eingang 21 zuvor ein Rücksetzimpuls abgegeben wird, ohne daß am Eingang 20 ein Setzimpuls eingetroffen ist In diesem Fall liegt am Ausgang des Flipflops 22 wegen des Fehlens des Setzimpulses kein Signal an, das durch den Negierer 24 in ein Signal umgeformt wird. Ein Signal am Eingang 21 wird daher über das UND-Glied 23 an den Setzeingang des Flipflops 25 weitergeleitet, das seinerseits die Schalt- und Anzeigeeinheit 26 in Betrieb setzt. Auch in diesem Falle muß es möglich sein, ein Warnsignal auszulösen oder die Maschine stillzusetzen. Weiterhin ist es möglich, durch die Schalt- und Anzeigeeinheit 26 dem Ereigniszähler 31 einen Impuls zuzuführen, so daß erst nach einer be- ;ti~~:cn Anzsh! von Aufeinander folgenden Störungen eine Warnung durch die Schalt- und Anzeigeeinheit 33 erfolgt Selbstverständlich ist die Auswerteschaltung nach der Abgabe des Fehlerimpulses wieder in den Ursprungszustand zurückzusetzen. Neben der Abgabe der Rucksetzimpulse durch die Vergleichseinheit 28 ist es denkbar, daß die Rücksetzimpulse beispielsweise durch einen Abgriff an der Dosierpumpe 4 oder 5 beim Heben des Kolbens der Pumpe abgegeben werden.

In der F i g. 3 ist eine Auswerteschaltung dargestellt, die es ermöglicht, die Zeitdifferenz betragsmäßig zu erfassen. Dies ist dann notwendig, wenn sowohl der Druck am Druckfühler 10 als auch der Druck am Druckfühler 11 zu etwa der gleichen Zeit aufgebaut werden soll. In diesem Falle sind beide Signale gleichzeitig zu erwarten, und ein Fehlersignal ist nur dann abzugeben, wenn zwischen dem Eintreffen beider Signale eine vorgegebene Zeitdifferenz überschritten ist. An den Eingang 40 ist beispielsweise die Leitung 14, an den Eingang 41 die Leitung 15 anzuschließen. Der Eingang 40 führt zu dem Setzeingang des Flipflops 42, der Eingang 41 zu dem Setzeingang des Flipflops 43. Die Ausgänge der Flipflops 42 und 43 stehen mit je einem Eingang eines Antivalepzgliedes 44 in Verbindung. Der Ausgang 45 des Antivalenzgliedes wird direkt mit dem Eingang des Zählers 27 verbunden. Am Ausgang 45 des Antivalenzgliedes 44 wird dann ein Signal abgegeben, wenn entweder am Eingang 40 oder am Eingang 41 ein erstes Signal abgegeben wird und dadurch entweder das Flipflop 42 oder 43 gesetzt wird. Der Ausgang 45 gibt dann kein Signal mehr ab, wenn auch das andere noch nicht gesetzte Flipflop durch ein Eingangssignal an einem der Eingänge 40 oder 11 gesetzt wird. Während des Anliegens eines Signals am Ausgang 45 des Antivalenzgliedes 44 zählt der Zähler 27 die Impulse des Taktgenerators 30. Der anliegende Zählerstand wird in der Vergleichseinheit 28 mit dem am Vorwahlschalter 29 eingestellten Wert verglichen. Beim Oberschreiten des eingestellten Wertes wird ein Signal an den Ereigniszähler 31 abgegeben. Der weitere Ablauf entspricht dem im vorigen Abschnitt beschriebenen Verfahren. Die Schaltungsanordnung zur Ermittlung der richtigen Reihenfolge der Im- pulse mit dem Negierer 24, dem UND-Glied 23, dem Flipflop 25 und der Schalt- und Anzeigeeinheit 26 ist in diesem Ausführungsbeispiel nicht erforderlich. Die Rücksetzimpulse für die Flipflops 42 und 43 und die Zähler 27 und 31 sind beispielsweise der Vergleichseinheit 28 oder Kontakten an den Kolben der Dosierpumpen 4 oder 5 entnehmbar.

Durch geeignete Wahi der Taktfrequenz des Taktge

nerators 30 ist der Zählerstand des Zählers 27 beispielsweise auch direkt in Sekunden auslesbar. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Taktfrequenz so zu wählen, daß beim Erreichen der maximal zulässigen Zeitdifferenz durch den Überlaufimpuls des Zählers 27 ein Signal abgegeben wird. In diesem Falle ist die Vergleichseinheit 28 und der Vorwahlschalter 29 nicht nötig. Ein Ändern der maximalen Zeitdifferenz ist dann durch eine Änderung der Taktfrequenz des Taktgenerators 30 möglich. Selbstverständlich ist die Auswerteeinrichtung auch analog aufzubauen. Statt des Zählers finden dann Integriereinrichtungen Verwendung, die beim Erreichen einer vorgegebenen Spannung, die in einer bestimmten Integrationszeit entspricht, Auslösesignale abgeben.

Verfahren und Einrichtung sind am Beispiel eines Zwei-Komponenten-Systems erläutert worden. Sinngemäß lassen sich das Verfahren und die Einrichtung zur D'*rchfiihrun** des Verfahrens such f*'^r kAicrhuntipn sue mehr als zwei Komponenten übertragen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche·

1 Verfahren zur Kontrolle des Mischungsverhaltnisses von mindestens zwei flüssigen Komponenten, insbesondere für ein Zwei-Komponsnten-Reaktionsharz, bei dem die erste Komponente mittels einer ersten Dosierpumpe über eine erste Zuleitung in einen Mischbehälter gefördert wird, wobei in der ersten Zuleitung ein erster vorgegebener Druck nach einer ersten Anlaufzeit erreicht wird, bei dem die zweite Komponente gleichzeitig mittels einer zweiten Dosierpumpe über eine zweite Zuleitung in den Mischbehälter gefördert wird, wobei in der zweiten Zuleitung ein zweiter vorgegebener Druck nach einer zweiten Anlaufzeit erreicht wird, bei dem der Druck in jeder Zuleitung gemessen und der Meßwert einer Auswerteeinrichtung zugeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daßinder Auswertefcissrichtung die Differenz zwischen der er- α sten und der zweiten Anlaufzeit als Kontrollzeit srmittelt wird, und daß bei Ober- oder Unterschreiten der Kontrollzeit ein Signal abgegeben wird.
2. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, mit mindestens zwei Vorratsbehältern, mit je einer Dosierpumpe und mit einem Mischbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß nach jeder Pumpe (4,5) je ein Druckfühler (10, ti) in die Zuleitungen (3a, 3b) geschaltet ist und daß den Druckfühlern (10,11) eine Auswerteeinrichtung zur Ermittlung ('or Zeitdifferenz und zur Abgabe eines Signals nachgeschaltet ist
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Pumpen (4, 5) und dem Mischbehälter (8) nach den Dmckfühlern (10, 11) Rückschlagventile (6,7) vorgesehen sind-
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß beim überschreiten einer maximalen Zeitdifferenz von einem Zähler (27) der Auswerteeinrichtung ein Signal abgegeben wird.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein zulässiger Zeitdifferenzbereich einstellbar ist.