DE2916468A1

DE2916468A1 - Verfahren und einrichtung zur ueberwachung von durch reinigungsmittel angetriebenen tankinnenreinigern

Info

Publication number: DE2916468A1
Application number: DE19792916468
Authority: DE
Inventors: Otto Tuchenhagen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1979-04-24
Filing date: 1979-04-24
Publication date: 1980-10-30
Also published as: DK173380A; SE8003010L; FR2454850A1; US4343656A; CA1129674A; GB2050618A; BE882950A; NL8002392A; JPS55149672A; GB2050618B

Description

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OTTO TUCHENHAGEN 2Ob9 Buchen, den 23. April 1979

Ingenieur Berliner Str. 10

2O59 Buchen . 3-

PATENTANMELDUNG Zusatzanmeldung zu P 26 45 401.3

Anmelder:

Otto Tuchenhagen, Ingenieur 2O59 Buchen, Berliner Str. 10

Verfahren und Einrichtung zur Überwachung von durch Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigern

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung von durch Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigern, die einen rotierenden, einen Teil des Zulaufweges für Reinigungsmittel zvjmindestens einer Austrittsdüse bildenden Drehkörper aufweisen und die den Vollzug jeder vollen Umdrehung des Drehkörpers berührungslos und ohne Wanddurchführung aus dem Tankinnenreiniger signalisieren.

Ein Tankinnenreiniger nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches ist aus der DT-OS 26 45 4Ol bekannt. Dieser dort beschriebene Tankinnenreiniger ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Turbinenrad durch das zu verspritzende Reinigungsmittel über ein Getriebe einen Drehkörper antreibt, an dem sich eine Düse befindet. Die momentane Drehfrequenz des düsenbestückten Drehkörpers dieser bekannten Tankinnenreiniger-Bauart ist eine eindeutige Funktion des Reinigungsmittel-Massenstromes, der während des Reinigungsablaufs den Tankinnenreiniger durchsetzt, und nur von der Turbinenrad- und Getriebeauslegung, also von der konstruktiv festgelegbaren Gerätekonstante, abhängig. Im stationären Betrieb, d.h. bei konstantem Massenstrom ist die in einer bestimmten Zeitspanne absolvierte Anzahl der Drehkörperumdrehungen ein eindeutiges Maß für die in dieser Zeitspanne durchgesetzte Reinigungsmittel-Menge. _Q ^ ^ ^ ^j Q₄Q₂

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Der bekannte Tankinnenreiniger nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, daß dieser erst dann über ein Zählwerk abgeschaltet wird, wenn er eine bestimmte Anzahl von Umdrehungen, die als notwendig für den gewünschten Reinigungserfolg im vorhinein festgelegt wurden, absolviert hat. Die Überwachung der Drehbewegung des Drehkörpers erfolgt dabei berührungslos und ohne Wanddurchführung vom Drehkörper auf das außerhalb des Tankinnenreinigers angeordnete Zählwerk.

Mit der bekannten Einrichtung ist es bei konstantem Massenstrom wegen der eingangs erwähnten strengen Kopplung zwischen Reinigungsmittel-Menge und Anzahl der Umdrehungen des Drehkörpers möglich, eine Reinigungsmittel Menge, die für den gewünschten Reinigungserfolg als notwendig erachtet wird, über die Drehkörperumdrehungen zu erfassen. Nur in diesem Sonderfall kann über die Erfassung der Reinigungsmittel-Menge eine Kontrolle des gewünschten optimalen Reinigungseffektes erfolgen. Abweichungen von den für einen optimalen Reinigungseffekt festgelegten Betriebsdaten können mit der bekannten Einrichtung nicht festgestellt bzw. nicht angezeigt werden, da die Zeitdauer für eine Drehkörperumdrehung nicht mit erfaßt wird. So wird beispielsweise bei einem gegenüber dem Sollwert verminderten Reinigungsmittel-Massenstrom nach einer bestimmten Zeit die als notwendig erachtete Reinigungsmittel-Menge im Tankinnenreiniger verspritzt und über das Zählwerk kontrolliert. Verminderter Reinigungsmittel-Massenstrom bedeutet jedoch geringere kinetische Energie des Reinigungsmittelstrahles und geringere Schwallwirkung auf der Tankoberfläche. Obgleich über das Zählwerk der Durchsatz der notwendigen Reinigungsmittel-Menge angezeigt wird, kann der optimale Reinigungseffekt nicht erzielt werden, da die Menge lediglich die notwendige, nicht aber die hinreichende Bedingung für den optimalen Reinigungseffekt darstellt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das den Vollzug einer Drehkörperumdrehung meldende Signal des aus der DT-OS 26 45 4Ol bekannten, durch das Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigers derart weiterzuverarbeiten, daß zum einen die mechanische Funktion des Tankinnenreinigers und zum anderen die gesamte Reinigungsanlage mit der für die vorgesehene Reinigungswirkung erforderlichen Reinigungsmittel-Umlaufleistung überwacht werden.

Diese Aufgabe wird verfahrensmäßig dadurch gelöst, daß die Umlaufzeit des Drehkörpers für jede volle Umdrehung dergestalt überwacht wird, daß

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diese in den zeitlichen Abstand T zweier Spannungsimpulse abgebildet wird, wobei der jeweils letzte Spannungsimpuls als Rückstellimpuls für die aus der Forderung nach einem ausreichenden Reinigungseffekt resultierenden Überwachungszeit ty dient, die um einen einstellbaren Prozentsatz größer als die Sollzeit für einen Vrehkörperumlauf ist und die nach jedem innerhalb der Überwachungszeit tjj vollzogenen Drehkörperumlauf erneut abläuft und daß für den Fall, daß die Umlauf- zeit T größer als die Überwachungszeit ty wird, ein elektxisches und ein optisches Störsignal Z gemeldet wird.

Durch das vorgeschlagene Verfahren werden insbesondere folgende Störfälle signalisiert:

1. Der Tankinnenreiniger ist mechanisch gestört. Der Drehkörper läuft beispielsweise gebremst um oder ist blockiert. Da die Überwachungszeit abläuft, ohne daß ein Rückstellimpuls erfolgt, wird eine Störung elektrisch und optisch gemeldet.

2. Drosselung der Reinigungsmittelleitung. Das Strömungsgetriebe des Tankinnenreiniger reagiert bei gemindertem Reinigungsmitteldurchsatz sofort durch eine entsprechende Reduzierung der Drehkörperfrequenz. Es erfolgt eine Störmeldung, sofern die Überwachungszeit kleiner als die Umlaufzeit ist.

3. Die Reinigungsmittelpumpe läuft nicht mit dem erforderlichen Förderstrom. Die Auswirkungen sind die gleichen, wie bereits unter Punkt 2 beschrieben.

Mit einer vorteilhaften Verfahrensvariante wird sichergestellt, daß die Überwachung erst nach Ablauf einer beliebig vorzugebenden Anlaufzeit im Anschluß an einen Startbefehl erfolgt. Damit wird die instationäre Anlaufphase einer Reinigungsprozedur aus der Überwachung ausgegliedert. Ungerechtfertigte Störmeldungen werden damit vermieden.

Nach einer weiteren Verfahrensvariante werden mehrere Tankinnenreiniger nacheinander überwacht. Damit wird der gerätetechnische Aufwand bei der Überwachung mehrerer nacheinander in Betrieb zu nehmender Tankinnenreiniger reduziert.

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Nach einer anderen Verfahrensvariante werden zwei Tankinnenreiniger gleichzeitig überwacht. Dieser Überwachungsaufwand läßt sich im Hinblick auf die gerätetechnische Realisierung noch wirtschaftlich in dem genormten Bauvolumen des Schaltungsträgexs für die Steuerung realisieren.

Die gestellte Aufgabe wird gerätetechnisch dadurch gelöst, daß die Überwachungseinrichtung, die aus dem Signalteil, die den Strom-/Spannungs-Umsetzer und die Differenziereinheit beinhaltet, und den Überwachtungsteil, das die Zeituhr für Überwachungszeit, die Zeituhr für Anlaufzeit, Potentiometer zur wahlweisen Einstellung der Überwachungsund Anlaufzeit, die Starteinrichtung und die Leuchtdiode aufnimmt, besteht mit dem Signalgeber über die Leitungen für den Eingangsstrom und den modulierten Ausgangsstrom verbunden ist, wobei der mit dem Signalgeber berührungslos zusammenarbeitende Modulator an der Peripherie des Zahnrades angeordnet ist.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Überwachungseinrichtung aus einem Überwachungsteil und maximal acht gleichen Signalteilen. Damit können maximal acht Tankinnenreiniger nacheinander mit nur einem Überwachungsteil überwacht werden.

In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung besteht die Überwachungseinrichtung aus jeweils zwei Signal- und Überwachungsteilen, wobei jede festverdrahtete Paarung aus Signal- und Überwachungsteil unabhängig von der anderen ist. Mit dieser Anordnung wird das genormte Bauvolumen der Schaltungsträger für die Steuerung wirtschaftlich genutzt.

Eine Ausführungsform der Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist beispielhaft in der Zeichnung dargestellt und wird nach Aufbau und Wirkungsweise beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Darstellung der Überwachungseinrichtung, Fig. 2 mögliche Eingangsstrom-Amplituden des Signalgebers, Fig. β einen typischen modulierten Ausgangsstromverlauf,

Fig. 4 den aus Fig. 3 resultierenden Spannungsverlauf hinter dem Strom-/Spannungs-Umsetzer und

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- y-

-T-

Fig. 5 den aus den Fig. 3 und 4 resultierenden Verlauf der Rücksetzimpulse hinter der Differenziereinheit.

Im unteren Teil der Fig. 1 ist der aus der DT-OS 26 45 401 bekannte Tankinnenreiniger teilweise dargestellt. Er besteht aus dem Tank 1, dem Reinigungsrohr 2, dem Zulaufrohr 3, der den nicht dargestellten Drehkörper 4 antreibenden Welle 7, dem Lager 8, dem Turbinenrad 9 mit seinen Schaufeln IO, der Antriebswelle 11 und den Zahnrädern 12, 13. Der dargestellte Teil des Tankinnenreinigers wird vom Reinigungsmittel-Massenstrom m durchsetzt und treibt das Turbinenrad 9 über seine Schaufeln 10 und damit über die Zahnräder 12, 13 die Welle 7 und letztlich den mit ihr ver bundenen düsenbestückten Drehkörper 4 mit der Drehfrequenz f = l/T (T = Umlaufzeit des Drehkörpers 4) an. Auf der Außenseite des Reinigungsrohres 2 ist der Signalgeber 16 angeordnet, der sich im Einwirkungsbereich des an der Peripherie des Zahnrades 13 angebrachten Modulators 17 befindet. Über die Leitungen für den Eingangsstrom i_e und den modulierten Ausgangsstrom i_a (18, 19) ist der Signalgeber 16 mit der Überwachungseinrichtung verbunden, die in zwei Bereiche, den Signalteil A und den Überwachungsteil B, aufgeteilt werden kann. Die Überwachungseinrichtung 20 besteht, im Verlauf der Signalverarbeitung betrachtet, aus dem Strom-/Spannungs-Umsetzer 20a, der Differenziereinheit 20b und der Zeituhr 2Oc für die Überwachungszeit tjj. Auf die Zeituhr 20c für Überwachungszeit tfj arbeitet die Zeituhr 2Od für Anlaufzeit t_A. Letztere wird über die Starteinrichtung S in Betrieb genommen. Die Überwachungszeit tfj und die Anlaufzeit t_A lassen sich über die Potentiometer 20g, 2Of in einem vorgegebenen Bereich beliebig einstellen. Der Ausgang der Überwachungseinrichtung 2O besteht aus einem binär digitalen Störsignal Z, das über die Leuchtdiode 2Oe auch optisch angezeigt wird.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende: Der durch den über das Zahnrad 13 bewegte Modulator 17 induktiv beeinflußte Signalgeber 16 erhält je nach Lage des Modulators 17 die Eingangsstrom-Amplitude I oder II (Fig. 2). Die Eingangsstrom-Amplitude II liegt dann vor, wenn der metallische Modulator 17 seine kürzeste Entfernung zum Signalgeber 16 erreicht hat. Gegenüber Luft erreicht der Eingangsstrom i_e die Amplitude I.

Der durch die periodische Annäherung des Modulators 17 an den Signalgeber 16 erzeugte Ausgangsstromverlauf i_a (t) ist in Fig. 3 dargestellt.

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Der Abstand gleichliegender Kurvenpunkte stellt die Umlaufzeit T des Drehkörpers 4 dar. Dieser Ausgangsstromverlauf i, (t) wird im Strom-/ Spannungs-Umsetzer 2Oa in den rechteckförmigen Spannungsverlauf u(t) umgewandelt (Fig. 4). Anschließend wird die negative Flanke des Spannungsverlaufes u(t) in der Differenziereinheit 2Ob differenziert (Fig. 5). Es entstehen Spannungsimpulse du/dt im Abstand der Umlaufzeit T. Sie sind die Ausgangsgröße des Signalteils A, bestehend aus Strom-/Spannungs-Umsetzer 20a und Differenziereinheit 2Ob, wobei der jeweils letzte Spannungsimpuls als Rückstellimpuls für die einstellbare Überwachungszeit tf} dient. Wird die Zeituhr 2Oc für die Überwachungszeit t(j durch den jeweils letzten Spannungsimpuls du/dt nicht innerhalb der Überwachungszeit t{f zurückgestellt, so wird ein Störsignal Z gemeldet und gleichzeitig über die Leuchtdiode 2Oe angezeigt. Die Überwachungszeit tfj ist über einen vorgegebenen Bereich am Potentiometer 20g beliebig einstellbar. Sie ist um einen bestimmten Prozentsatz größer als die Sollzeit für- einen Drehkörperumlauf (tfj = K · T; K> 1). Damit die Drehfrequenzüberwachung erst nach der instationären Anlaufphase eines Reinigungsablaufs beginnt, ist im Überwachungsteil B eine Zeituhr 2Od für Anlaufzeit t_A vorgesehen, die über die Starteinrichtung S gestartet wird. Die Einstellung der Anlaufzeit erfolgt in Abhängigkeit von den Anlaufbedingungen der Reinigungsanlage über das Potentiometer 2Of.

In einer vorteilhaften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung besteht die Überwachungseinrichtung 20 aus einem Überwachungsteil B und maximal acht gleichen mit dem Überwachungsteil B verbundenen Signalteilen A. Damit lassen sich maximal acht Tankinnenreiniger nacheinander mit einem einzigen Überwachungsteil B innerhalb des genormten Bauvolumens der Schaltungsträger für die Steuerung kostengünstig überwachen.

Nach einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung können innerhalb des vorgegebenen genormten Bauvolumens der Schaltungsträger für die Steuerung jeweils zwei Signalteile A und Überwachungsteile B wirtschaftlich untergebracht werden, wobei jede festverdrahtete Paarung aus Signalteil A und Überwachungsteil B unabhängig von der anderen ist. Mit dieser Ausführungsform der Überwachungseinrichtung 20 können zwei Tankinnenreiniger gleichzeitig überwacht werden.

Bei den Bauteilen der Überwachungseinrichtung 20 und des Signalgebers handelt es sich um elektronische Bauteile, deren Aufbau und Wirkungsweise

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dem mit diesen Aufgaben betrauten durchschnittlichen Fachmann hinlänglich bekannt sind.

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Claims

PA ΤΕΝΤΆΝ SPRÜCHE

1. Verfahren zur Überwachung von durch Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigern, die einen rotierenden, einen Teil des Zulaufweges für Reinigungsmittel zu mndestens meiner Austrittsdüse bildenden Drehkörper aufweisen und die den Vollzug jeder vollen Umdrehung des Drehkörpers berührungslos und ohne Wanddurchführung aus dem Tankinnenreiniger signalisieren,

dadurch gekennzeichnet, daß die Umlaufzeit des Drehkörper für jede volle Umdrehung dergestalt überwacht wird, daß diese in den zeitlichen Abstand zweier Spannungsimpulse abgebildet wird, wobei der jeweils letzte Spannungsimpuls als Rückstellimpuls für die aus der Forderung nach einem ausreichenden Reinigungseffekt resultierende Überwachungszeit dient, die um einen einstellbaren Prozentsatz größer als die Sollzeit für einen Drehkörperumlauf ist und die nach jedem innerhalb der Überwachungszeit vollzogenen Drehkörperumlauf erneut abläuft und daß für den Fall, daß die Umlaufzeit größer als die Überwachungszeit wird, ein elektrisches und ein optisches Störsignal gemeldet wird.

2. Verfahren zur Überwachung von durch Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigemnach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachung nach Ablauf einer beliebig vorzugebenden Anlaufzeit im Anschluß an einen Startbefehl erfolgt.

3. Verfahren zur Überwachung von durch Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigemnach einem der Ansprüche 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Tankinnenreiniger nacheinander überwacht werden.

Verfahren zur Überwachung von durch Reinigungsmittel angetriebenen Tankinnenreinigemnach einem der Ansprüche 1 und 2,

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ORIGINAL INSPECTED

dadurch gekennzeichnet, daß zwei Tankreiniger gleichzeitig überwacht werden.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 und 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (2O), die aus dem Signalteil (A), die den Strom-/Spannungs-Umsetzer (2Oa) und die Differenziereinheit (2Ob) beinhaltet, und dem Überwachungsteil (B), das die Zeituhr für Überwachungszeit (2Oc), die Zeituhr für Anlaufzeit (2Od), Potentiometer zur wahlweisen Einstellung der Überwachungs- und Anlaufzeit (2Of, 2Og), die Starteinrichtung (S) und die Leuchtdiode (2Oe) aufnimmt, besteht mit dem Signalgeber (16) über die Leitungen für den Eingangsstrom (18) und den modulierten Ausgangsstrom (19) verbunden ist, wobei der mit dem Signalgeber (16) berührungslos zusammenarbeitende Modulator (17) an der Peripherie des Zahnrades (13) angeordnet ist.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (2O) aus einem Überwachungsteil (B) und maximal acht gleichen, mit dem Überwachungsteil (B) verbundenen Signalteilen (A) besteht.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung (20) aus jeweils zwei Signalteilen (A) und Überwachungsteilen (B) besteht, ~wobei jede festverdrahtete Paarung aus Signalteil (A) und Überwachungsteil (B) unabhängig von der anderen ist.

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