DE3819761A1 - Digitalventilsystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Digitalventilsystem für einen Düsenfeuchter mit mindestens einer Digitalventilanord­ nung, die mindestens zwei in bezug auf die Strömungsrich­ tung eines Fluids parallel angeordnete Magnetventile aufweist, die den Fluiddurchsatz steuern und die einzeln ansteuerbar sind, und mit einer Ventilansteuerungsschal­ tung.

Ein solches Digitalventilsystem ist aus Düsenbefeuch­ tungsanlagen der Anmelderin bekannt. Systeme dieser Art werden unter anderem zum Befeuchten von Papierbahnen verwendet. Dabei wird Wassser in Abhängigkeit von einem vorhandenen Feuchtigkeitsprofil in der Papierbahn so dosiert auf die in bezug auf die Düsenbefeuchtungsanlage bewegte Papierbahn gesprüht, daß eine möglichst gleich­ mäßige Feuchtigkeitsverteilung sowohl in Quer- als auch in Längsrichtung der Papierbahn erzielt wird. Die Feuch­ tigkeit wird dabei durch mehrere Düsen mit unterschied­ lich großen Öffnungen versprüht. Die Zuleitungen zu den einzelnen Düsen werden durch Magnetventile verschlos­ sen oder freigegeben. Die Anzahl und die Größe der frei­ gegebenen Düsen bestimmt die Menge der Flüssigkeit, die auf das Papier gesprüht wird.

Bisher wurden Magnetventile verwendet, die von einer Feder in Schließstellung gehalten wurden. Zum Öffnen wurde eine Spule durch einen bestimmten Strom erregt, um den Ventilschaft zurückzuziehen und somit das Ventil in die Öffnungsstellung zu bringen. Um das Ventil in der geöffneten Stellung zu halten, war ein andauernder Stromfluß erforderlich. Dieser Strom verursacht neben einer unerwünschten Wärmebelastung auch erhebliche Be­ triebskosten. Diese ergeben sich daraus, daß nicht nur ein einziges Magnetventil in seiner geöffneten Stellung gehalten werden muß. In einem normalen Düsenbefeuchter sind mehrere hundert solcher Magnetventile angeordnet, die einen entsprechend hohen Strombedarf haben.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Digi­ talventilsystem anzugeben, das weniger Betriebskosten verursacht.

Diese Aufgabe wird bei einem Digitalventilsystem der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Magnet­ ventile als bistabile Magnetventile ausgebildet sind.

Bistabile Magnetventile haben zwei Stellungen, nämlich eine geöffnete und eine geschlossene Stellung. Ohne äußere Einflüsse verharrt das Ventil in der Stellung, in der es sich gerade befindet. Durch einen Stromimpuls kann das Ventil jedoch in seine andere Stellung gebracht werden. Dort verharrt es, bis es durch einen erneuten Stromimpuls wieder in die andere Stellung gebracht wird. Strom ist also nur für das Umschalten notwendig und wird nicht zum Halten des Magnetventils in seiner geöff­ neten Stellung verbraucht. Der Strombedarf und damit die Stromkosten während des Betriebs lassen sich dadurch erheblich vermindern. Auch beim Anfahren des Systems ergeben sich beträchtliche Vorteile. In herkömmlichen Systemen konnte der Fall auftreten, daß alle Ventile gleichzeitig geöffnet werden mußten. Auf diesen Bedarf hin mußte die Stromversorgung zugeschnitten sein. Beim erfindungsgemäßen System ergibt sich für den gleichen Fall die statische Wahrscheinlichkeit, daß einige der Ventile bereits geöffnet sind. Die Energie zu ihrer Betätigung kann bereits eingespart werden. Darüber hin­ aus ist kein länger dauernder Haltestrom erforderlich, sondern nur ein relativ kurzer Stromimpuls. Die Stromver­ sorgung kann somit entsprechend schwächer dimensioniert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Ventilan­ steuerungsschaltung im Bereich der Digitalventilanord­ nung angeordnet. Dies hat den besonderen Vorteil, daß zum Betreiben der Digitalventilanordnung über die Ventil­ steuerleitungen keine Leistung, sondern nur noch Befehle übertragen werden müssen. Für die Leistungsversorgung genügt ein Leitungspaar, das von einer Digitalventil­ anordnung zur nächsten weitergeführt werden kann. Die Umsetzung der Befehle in einen die Ventile umschaltenden Stromimpuls geschieht vor Ort. Die Steuerleitungen zu den Ventilen können daher entsprechend dünner ausgeführt werden. Die Wartung vereinfacht sich.

Vorteilhafterweise ist die Ventilansteuerungsschaltung mit einer Gießmasse wasserdicht vergossen. Dadurch wird ein gesonderter Schrank eingespart, der die Schaltung vor Umwelteinflüssen, die gerade beim Düsenfeuchter durch erhöhte Feuchtigkeit und Wärme vermehrt auftreten, schützt.

Von Vorteil ist es auch, daß die Magnetventile einer jeden Digitalventilanordnung einen gemeinsamen Träger aufweisen und ihrerseits die zugehörige Ventilansteue­ rungsschaltung tragen. Damit wird eine präzise Anordnung der Ventile zueinander sichergestellt. Die Ventilaus­ steuerungsschaltung benötigt keine gesonderte Halterung.

Insbesondere können die Magnetventile einer jeden Digi­ talventilanordnung als Träger ein gemeinsames Gehäuse aufweisen, das als länglicher Balken ausgebildet ist. Hierdurch werden Träger und Zuleitung miteinander ver­ einigt.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die Ventilansteue­ rungsschaltung mit dem von ihr angesteuerten Ventilen durch eine Steckverbindung verbunden ist. Damit wird eine einfache Montage und Wartung sichergestellt. Die Schaltungen befinden sich unmittelbar an den Ventilen, was kurze Wege für die an die Ventile zu übertragende Leistung bedeutet. Damit werden die Verluste weitgehend minimiert. Außerdem sind die Übertragungswege wenig störanfällig.

Es ist vorteilhaft, wenn die Größtebene der Ventilan­ steuerungsschaltung parallel zu der durch die Mittel­ achsen der Magnetventile gehenden Ebene angeordnet ist. Mit Größtebene ist die Ebene gemeint, die den größten Querschnitt der Schaltung beinhaltet. Damit stört die Ventilansteuerungsschaltung nicht die Funktion der Digi­ talventilanordnung, ist aber trotzdem leicht zugänglich.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Digi­ talventilsystems wird die Ventilansteuerungsschaltung über einen seriellen Bus von einer Zentraleinheit ge­ steuert. Bistabile Magnetventile benötigen drei Leitun­ gen, von denen eine als Masseleitung dient. Die Masse­ leitung kann für eine Gruppe von Magnetventilen zwar gemeinsam verwendet werden, jedoch benötigt man für eine Anordnung mit vier Ventilen immer noch neun Leitun­ gen. Durch die Verwendung eines Busses vermindert sich die Anzahl der nötigen Leitungen zwischen der Zentral­ einheit und den einzelnen Digitalventilanordnungen er­ heblich. Die Wartung wird vereinfacht, da nicht mehr für jedes bistabile Magnetventil zwei Steuerleitungen vorgesehen sein müssen, sondern die Steuerbefehle für alle Digitalventilanordnungen gemeinsam über eine einzige Leitung übertragen werden können.

Besonders bevorzugt ist dabei, daß die Ventilansteue­ rungsschaltung einen Speicher aufweist, der eine der Digitalventilanordnung zugewiesene Adresse und den Schaltzustand der Magnetventile speichert. Durch die Speicherung des Schaltzustandes ist eine Überwachung der Digitalventilanordnung durch die Zentraleinheit jederzeit möglich.

Auch ist es von Vorteil, wenn die Ventilansteuerungs­ schaltung eine Steuereinheit aufweist, die in einem Signal von der Zentraleinheit eine Adresse und einen Befehl erkennt, die Adresse mit der gespeicherten Adresse vergleicht und bei Übereinstimmung der Adresse aufgrund des Befehls den Schaltzustand der Magnetventile ändert und/oder den Schaltzustand der Magnetventile an die Zentraleinheit zurückmeldet. Damit werden die über den Bus gesendeten Signale auf einfache und schnelle Art ausgewertet. Jedem Befehl ist eine Adresse vorangestellt. Diese Adresse, die natürlich für jede Digitalventilan­ ordnung verschieden ist, wird mit der in dem Speicher gespeicherten Adresse verglichen. Nur bei Übereinstimmung wird die Steuereinheit tätig und ändert den Schaltzu­ stand. Als Alternative oder zusätzlich kann sie ein Signal aussenden, das der Zentraleinheit den Schaltzu­ stand der Ventile mitteilt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinheit ein Mikroprozessor. Die Realisierung der angeführten Funktion durch einen Mikroprozessor ist wesentlich platzsparender und somit ökonomischer. Außer­ dem ist ein Mikroprozessor flexibler in der Anwendung, da für eine Betriebsänderung lediglich eine leicht durch­ zuführende Programmänderung notwendig ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform speichert der Speicher den Schaltzustand der Magnetventile nur bei einem Absinken der Versorgungsspannung unter einen vorbestimmten Wert. Dies hat den Vorteil, daß Verarbei­ tungszeit des Mikroprozessors eingespart wird. Nur bei einer Bedingung, die einen möglichen gesteuerten oder ungesteuerten Stopp des Systems andeutet, ist es erfor­ derlich, die Schaltzustände der einzelnen Magnetventile zu speichern, damit beim Wiederanfahren der Anlage die Zentraleinheit die notwendigen Informationen abrufen kann.

Von Vorteil ist es auch, wenn der Speicher als elektrisch änderbarer programmierbarer Speicher ausgebildet ist. Ein solcher Speicher bewahrt seine Informationen auch dann, wenn er von einer Versorgungsspannung abgeschaltet wird.

Besonders bevorzugt ist eine Ausführungsform, bei der eine mit der Ventilansteuerungsschaltung verbindbare Adressierungseinrichtung vorgesehen ist, mit der die im Speicher gespeicherte Adresse ohne Eingriff in das System geändert werden kann. Dies erleichtert die Vor­ ratshaltung und den Austausch der Ventilansteuerungs­ schaltung. Es muß nur ein einziger Typ davon vorrätig gehalten werden. Vor dem Austausch der Schaltungen oder auch, nachdem die Schaltung an ihrem Platz angeordnet ist, wird über die Adressiereinrichtung die Adresse in den Speicher eingespeichert, die der Position der Digitalventilanordnung in dem gesamten Düsenfeuchter entspricht.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform werden die von der Zentraleinheit gesendeten Signale und die von der Ventilansteuerungsschaltung zurückgemeldeten Signale über zwei getrennte Leitungen geführt. Dies vereinfacht die Organisation des Systems erheblich.

Die Steuereinheit muß nicht mehr zwischen Befehlen, die möglicherweise von ihr ausgeführt werden müßten, und Daten, die ohne Einfluß auf sie sind, unterscheiden. Alle Signale auf einer Leitung sind Befehle, und alle Signale auf einer anderen Leitung sind zurückgemeldete Daten, die nur für die Zentraleinheit interessant sind.

Besonders bevorzugt ist es, wenn bei einem Digitalventil­ system mit mindestens zwei Digitalventilanordnungen die Zentraleinheit Signale, die eine Änderung des Schalt­ zustandes einer Digitalventilanordnung bewirken, in einem solchen zeitlichen Abstand an die einzelnen Ventil­ ansteuerungsschaltungen gesendet werden, daß nur die Magnetventile einer vorbestimmten Anzahl von Digitalven­ tilanordnungen gleichzeitig ihren Schaltzustand ändern. Besonders bevorzugt ist dabei, wenn die vorbestimmte Anzahl höchstens 10% der Anzahl der im System vorhande­ nen Digitalventilanordnungen beträgt. Damit läßt sich der Strombedarf, der in einem Moment auftreten kann, noch weiter vermindern, und die Stromversorgungseinrich­ tung kann weiter verkleinert werden. Nach dem Umschal­ ten, also nach dem einzigen Zeitpunkt an dem die Magnet­ ventile Strom benötigen, steht die gesamte Kapazität der Stromversorgung wieder für andere Magnetventile zum Umschalten zur Verfügung.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist die Digitalventilanordnung mindestens vier Magnetventile auf, die durch ein Signal mit mindestens vier Bits ange­ steuert werden. Damit sind mindestens 16 Abstufungen der versprühten Flüssigkeitsmenge möglich.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die Durchlaßöffnungen der vier Magnetventile so bemessen sind, daß sich die Abgabemengen von benachbarten Magnetventilen jeweils verdoppeln, also im Verhältnis von 1 : 2 : 4 : 8 . . . stehen. Damit läßt sich eine kontinuierliche Abstufung der aus­ gesprühten Flüssigkeitsmenge erreichen.

Bevorzugterweise ist eine Anzeigeeinrichtung zum Anzei­ gen des Schaltzustandes der Magnetventile vorgesehen. Dies ermöglicht eine leichte Überwachung des Schaltzu­ standes der Magnetventile. Eine Fehlfunktion kann damit leicht lokalisiert werden.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Digitalventil­ anordnung,

Fig. 2 einen Schnitt A-A nach Fig. 1,

Fig. 3 ein Schaltschema eines Digitalventilsystems und

Fig. 4 eine weitere Digitalventilanordnung im Schnitt.

In Fig. 1 ist eine Digitalventilanordnung 40 gezeigt, die vier Magnetventile 14 bis 17 mit einem gemeinsamen Gehäuse 22 aufweist. Jedes Magnetventil, z.B. ein Ventil des Typs SCX B 262C 002E der Firma ASCO, öffnet den Weg für ein Fluid aus einer Zuführleitung 39 in eine der Düsen 23 bis 26. Die Düsen 23 bis 26 haben jeweils unter­ schiedlich große Düsendurchmesser, und zwar stehen die Abgabemengen im Verhältnis 1 : 2 : 4 : 8 untereinander. Im Betrieb wird eine Papierbahn entlang der Längsrichtung des Gehäuses 22 an den Düsen vorbeigezogen. Jede Düse 23 bis 26 besprüht also denselben Streifen auf der Pa­ pierbahn. Je nach dem Schaltzustand der einzelnen Magnet­ ventile 14 bis 17 dringt eine unterschiedlich große Flüssigkeitsmenge durch die Düsen 23 bis 26. Diese Flüs­ sigkeitsmenge läßt sich in 16 Stufen regeln, und zwar von Stufe 0 (alle Ventile sind geschlossen, keine Flüs­ sigkeit dringt durch die Düsen 23 bis 26) bis 15 (alle Ventile sind geöffnet, die maximale Flüssigkeitsmenge dringt durch die Düsen 23 bis 26).

Von den Magnetventilen 14 bis 17 ist eine Ventilansteue­ rungsschaltung 10 getragen, die über ein elektrisches Kabel 35 angesteuert und mit Strom versorgt wird. Das Kabel 35 weist an seinem anderen Ende eine Steckverbindung 41 auf. Die gesamte Ventilansteuerungsschaltung 10 ist in eine Gußmasse 33 eingebettet, die die Schaltung 10 gegen Wasser und andere mechanische Einflüsse abdichtet. Aus der Gußmasse ragen lediglich die Spitzen von vier Leuchtdioden 18 bis 21, die den Schaltzustand der ihnen zugeordneten Magnetventile 14 bis 17 anzeigen, Steck­ verbindungen 30 und das Kabel 35 heraus. Ein Aufleuchten einer Leuchtdiode 18 bis 21 zeigt an, daß das zugehörige Magnetventil 14 bis 17 geöffnet ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist die Ventilansteue­ rungsschaltung 10 für jedes Magnetventil 14 bis 17 eine Steckverbindung 30 auf, die jeweils mit einem Gegenstück 31 des zugehörigen Magnetventils 14 bis 17 verbunden ist. Jedes Magnetventil weist einen Ventilschaft 28 auf, der in einer Spulen-Magnet-Anordnung 29 gelagert ist. Die Spulen-Magnet-Anordnung 29 wird über drei elek­ trische Anschlüsse 32 gespeist. Von den drei elektri­ schen Anschlüssen 32 dienen einer als Masseanschluß und zwei als Anschlüsse für Steuersignalleitungen. Ein Impuls auf die eine Steuersignalleitung bewirkt, daß der Ventilschaft 28 nach links gezogen wird, wo er ver­ harrt. In dieser Stellung ist das Ventil geöffnet. Das Ventilschließelemtent 27 gibt den Weg vom Wasseranschluß 39 (Fig. 1) zur Düse 23 frei, die in Fig. 2 vereinfacht dargestellt ist. Ein Stromimpuls auf der anderen Steuer­ signalleitung bewirkt, daß der Ventilschaft 28 in die andere Richtung bewegt wird, wo er ebenfalls verharrt. Das Ventilschließelement 27 verschließt in dieser Stel­ lung den Zugang zur Düse 23. Ohne äußere mechanische Einflüsse und ohne Stromstöße auf den Steuersignalleitun­ gen ändert der Ventilschaft 28 seine Lage in der Spu­ len-Magnet-Anordnung 29 nicht. Jedes Magnetventil 14 bis 17 ist in eine Vergußmasse 34 eingegossen, die die elektrischen Anschlüsse vor Wasser und mechanischen Beschädigungen schützt.

Das Magnetventilgehäuse 22 mit den daran befestigten Magnetventilen 14 bis 17 und den Düsen 23 bis 26 kann wie ein herkömmliches Ventilgehäuse montiert werden. Vor oder nach der Montage kann die Ventilansteuerungs­ schaltung 10 auf die Magnetventile 14 bis 17 aufgesteckt werden. Durch die vier Steckverbindungen 30, 31 ist ein sicherer Sitz gewährleistet. Der Stecker 41 des elektrischen Kabels 35 wird mit einer nachstehend erläu­ terten Busleitung verbunden. Nach Verbindung des Wasser­ anschlusses 39 mit einer Wasserversorgung ist die Digi­ talventilanordnung 40 betriebsbereit. Im Fall einer Störung läßt sich die Schaltung 10 als Modul auswechseln, ohne daß die Digitalventilanordnung 40 ausgebaut werden muß.

Fig. 3 zeigt ein Schaltschema des Digitalventilsystems. Ein solches System weist in der Regel eine Vielzahl, etwa 80 bis 100, Digitalventilanordnungen auf. Jede Digitalventilanordnung wird durch eine Ventilansteue­ rungsschaltung 10 bis 13 angesteuert, von denen beispiel­ haft vier dargestellt sind. Der Aufbau einer jeden sol­ chen Ventilansteuerungsschaltung ist identisch.

Jede Ventilansteuerungsschaltung 10 weist einen Mikropro­ zessor 61 als Steuereinheit auf, der über eine der An­ zahl von anzusteuernden Magnetventilen entsprechende Anzahl von Leitungen mit einem Magnetventiltreiber 62 verbunden ist. Im dargestellten Ausführungsbeispiel werden vier Magnetventile 14 bis 17 geschaltet, so daß vier Leitungen zwischen dem Mikroprozessor 61 und dem Magnetventiltreiber 62 vorhanden sind. Außerdem ist der Magnetventiltreiber 62 mit vier Leuchtdioden 18 bis 21 verbunden. Weiterhin weist die Ventilansteuerungs­ schaltung 10 einen Speicher 63 auf, der einen Speicher­ bereich 64 für den Schaltzustand und einen Speicherbe­ reich 65 für die Adressenspeicherung enthält. Zudem ist auf der Ventilansteuerungsschaltung eine Strom- und Spannungsversorgung 66 angeordnet, die den Mikropro­ zessor 61, den Magnetventiltreiber 62 und den Speicher 63 mit Strom und Spannung versorgt. Der Speicher 63 ist mit dem Mikroprozessor 61 verbunden.

Nach außen weist jede Ventilansteuerungsschaltung 10 vier Leitungen auf, die durch das Kabel 35 nach außen geführt werden. Zwei Leitungen dienen dabei zur Strom- und Spannungsversorgung, während die anderen beiden Leitungen zur Übertragung von Befehlen und Informationen von einer Zentraleinheit 60 zu den einzelnen Ventilan­ steuerungsschaltungen 10 und umgekehrt dienen.

Neben der erforderlichen Anzahl von Ventilansteuerungs­ schaltungen 10 bis 13 weist das System eine Zentralein­ heit 60 auf, die mit einem Bus verbunden ist. Der Bus enthält eine Befehlsleitung 36 zur Übermittlung von Befehlen von der Zentraleinheit 60 an die Ventilansteue­ rungsschaltungen 10 bis 13 und eine Rückmeldeleitung 37 zum Übermitteln von Informationen von den Ventilan­ steuerungsschaltungen 10 bis 13 an die Zentraleinheit 60. Jede Ventilansteuerungsschaltung 10 bis 13 ist über das Kabel 35 und die Steckverbindung 41 mit dem Bus verbunden. Zweckmäßigerweise in einem Kabel mit dem Bus ist die Strom- und Spannungsversorgungsleitung 38 geführt, die ebenfalls über die Steckverbindung 41 die Strom- und Spannungsversorgung der einzelnen Ventilan­ steuerungsschaltungen 10 bis 13 sicherstellt.

Im Betrieb wird Wasser über den Wasseranschluß 39 in das Ventilgehäuse 22 eingespeist. Die Zentraleinheit, die über eine nicht gezeigte Meßeinrichtung eine Informa­ tion über das Feuchteprofil des zu befeuchtenden Papiers erhält und auswertet, gibt ein Signal auf die Leitung 36. Dieses Signal enthält eine Adresse und einen Befehl. Der Mikroprozessor 61 einer jeden Ventilansteuerungs­ schaltung 10 untersucht das Signal und ermittelt die Adresse. Diese Adresse wird mit der im Speicherbereich 65 des Speichers 63 gespeicherten Adresse verglichen. Stimmen die beiden Adressen überein, wird der Befehl ausgewertet. Der Befehl kann im vorliegenden Fall z.B. aus einem einfachen Vier-Bit-Datenwort bestehen, wobei jedes Bit den gewünschten Schaltzustand eines der Ventile 14 bis 17 anzeigt. Je nach Inhalt des Befehls werden die einzelnen Ventile 14 bis 17 geöffnet oder geschlos­ sen. Dabei gibt der Treiber 62 ein dem Schaltzustand der Magnetventile 14 bis 17 entsprechendes Signal an die Leuchtdioden 18 bis 21, so daß diese je nach Schalt­ zustand der Magnetventile 14 bis 17 aufleuchten oder dunkel bleiben. Gleichzeitig meldet der Treiber 62 die Ausführung des Befehls, d.h. das Öffnen oder das Schlie­ ßen der Magnetventile, an den Mikroprozessor 61 zurück, der diese Information wiederum im Speicherbereich 64 des Speichers 63 ablegt.

Ein anderes Signal der Zentraleinheit, das ebenfalls eine mit der gespeicherten Adresse übereinstimmende Adresse enthält, veranlaßt den Mikroprozessor, den ak­ tuellen Schaltzustand aus dem Schaltzustandsspeicher 64 auszulesen oder ihn von dem Treiber 62 zu entnehmen und über die Leitung 37 an die Zentraleinheit zurück­ zumelden. Damit kann sich die Zentraleinheit jederzeit über den Schaltzustand der Magnetventile einer jeden Digitalventilanordnung informieren.

Sollte ein Austausch der Ventilansteuerungsschaltung 10 bis 13 notwendig werden, so muß in die neue Schaltung die der Lage der Digitalventilanordnung im Düsenfeuchter entsprechende Adresse im Adressenspeicher 65 eingespei­ chert werden. Zu diesem Zweck ist eine Adressierungsein­ richtung 67 vorgesehen, die in den Adressenspeicher 65 eine neue Adresse einspeichern kann, ohne daß das übrige Digitalventilsystem in seiner Funktion beeinflußt wird. Im dargestellten Ausführungsbeispiel verfügt der Speicher zu diesem Zweck über einen getrennten Anschluß. Es ist jedoch möglich und auch vorzuziehen, die Speiche­ rung über den Mikroprozessor mit Hilfe der bereits vor­ handenen Steckverbindung 41 vorzunehmen. Der Speicher ist vorzugsweise ein elektrisch änderbarer, programmier­ barer Speicher, der seine Informationen auch dann be­ hält, wenn die Versorgungsspannung abfällt oder zusammen­ bricht.

Es kann zweckmäßig sein, den Schaltzustand der einzelnen Magnetventile 14 bis 17 nicht nach jedem Umschalten im Schaltzustandsspeicher 64 abzuspeichern, sondern nur dann, wenn die Versorgungsspannung der Ventilansteu­ erungsschaltung 10 zusammenbricht. Dieser Zusammenbruch erfolgt in der Regel nicht plötzlich, sondern zeichnet sich durch ein allmähliches Absinken der Versorgungs­ spannung ab. Unterschreitet die Versorgungsspannung einen vorbestimmten Wert, so wird der Schaltzustand der einzelnen Magnetventile 14 bis 17 in den Schaltzu­ standsspeicher 64 geschrieben, um ihn bei einem Neustart des Systems sofort verfügbar zu haben.

Im dargestellten Digitalventilsystem müssen nur noch vier Leitungen durch das gesamte System geführt werden. Diese vier Leitungen können einfach in einem Kabel zusam­ mengefaßt werden. Es ist nicht mehr notwendig, die Lei­ tungen von jeder Digitalventilanordnung getrennt zur Zentraleinheit zu führen. Vielmehr reicht es aus, die Leitungen 36 bis 38 von einer Digitalventilanordnung zur nächsten weiterzuschleifen.

Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Digital­ ventilanordnung. Im Gegensatz zu der Ausführungsform nach Fig. 1 wird das Wasser hier nicht durch vier ver­ verschieden große Düsen direkt auf das Papier gesprüht, sondern es wird die Flüssigkeitsmenge, die durch einen Eingangskanal 101 in einem Gehäuse 122 in Richtung der Pfeile 102 fließt, gesteuert. Zu diesem Zweck sind vier Magnetventile 114 bis 117 auf einer Schaltung 110 befe­ stigt. Das Gehäuse 122 weist einen Eingangskanal 101 und einen Ausgangskanal 103 auf. Beide Kanäle sind an vier verschiedenen Stellen durch Durchgangsöffnungen im Gehäuse 122 miteinander verbunden. In jeder Durch­ gangsöffnung ist ein Einsatz 123 bis 126 angeordnet, der mit dem Schaft 128 bis 131 des zugehörigen Magnet­ ventils 114 bis 117 zusammenwirkt. Wenn der Schaft 128 bis 131 auf dem Einsatz 123 bis 126 aufliegt, ist der Durchgang für das Wasser vom Eingangskanal 101 in den Ausgangskanal 103 verschlossen. Wird der Schaft 128 bis 131 vom Magnetventil 114 bis 117 zurückgezogen, kann die Flüssigkeit vom Eingangskanal 101 in den Aus­ gangskanal 103 fließen. Die Einsätze 123 bis 126 haben unterschiedliche Durchmesser, wobei die durch sie treten­ de Flüssigkeitsmenge bevorzugterweise (von links nach rechts) im Verhältnis 1 : 2 : 4 : 8 steht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel, in dem maximal 15 Einheiten vom Eingangskanal 101 in den Ausgangskanal 103 fließen kön­ nen, werden in der gezeigten Ventilstellung sechs Einhei­ ten (nämlich zwei Einheiten durch den Einsatz 124 und vier Einheiten durch den Einsatz 125) durchgelassen.

Die Steuerung der Ventile erfolgt über eine Schaltung 110, die an die Magnetventile 114 bis 117 angeklemmt ist, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben.

Claims (21)

1. Digitalventilsystem für einen Düsenfeuchter mit minde­ stens einer Digitalventilanordnung, die mindestens zwei in bezug auf die Strömungsrichtung eines Fluids parallel angeordnete Magnetventile aufweist, die den Fluiddurchsatz steuern und die einzeln ansteuer­ bar sind, und mit einer Ventilansteuerungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile (14-17, 114-117) als bistabile Magnetventile ausge­ bildet sind.

2. Digitalventilsystem nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Ventilansteuerungsschaltung (10, 110) im Bereich der Digitalventilanordnung (40) ange­ ordnet ist.

3. Digitalventilsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilansteuerungsschaltung (10, 110) mit einer Gießmasse (33) wasserdicht ver­ gossen ist.

4. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile (14-17, 114-117) einer jeden Digitalventilanord­ nung (40) einen gemeinsamen Träger (Gehäuse 22, 122) aufweisen und ihrerseits die zugehörige Ventilansteue­ rungsschaltung (10, 110) tragen.

5. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1- 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Magnetventile (14-17, 114-117) einer jeden Digitalventilanord­ nung (40) als Träger ein gemeinsames Gehäuse (22, 122) aufweisen, das als länglicher Balken ausgebildet ist.

6. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilansteue­ rungsschaltung (10, 110) mit den von ihr angesteuerten Ventilen (14-17, 114-117) durch eine Steckver­ bindung (30, 31) verbunden ist.

7. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Größtebene der Ventilansteuerungsschaltung (10, 110) parallel zu der durch die Mittelachsen der Magnetventile (14-17, 114-117) gehenden Ebene angeordnet ist.

8. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilansteue­ rungsschaltung (10) über einen seriellen Bus (36) von einer Zentraleinheit (60) gesteuert wird.

9. Digitalsystemventil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilansteue­ rungsschaltung (10) einen Speicher (63) aufweist, der eine der Digitalventilanordnung (40) zugewiesene Adresse und den Schaltzustand der Magnetventile (14-17) speichert.

10. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventilansteue­ rungsschaltung (10) eine Steuereinheit (61) aufweist, die in einem Signal von der Zentraleinheit (60) eine Adresse und einen Befehl erkennt, die Adresse mit der gespeicherten Adresse vergleicht und bei Übereinstimmung der Adressen aufgrund des Befehls den Schaltzustand der Magnetventile (14-17) ändert und/oder den Schaltzustand der Magnetventile (142-17) an die Zentraleinheit (60) zurückmeldet.

11. Digitalventilsystem nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinheit (61) ein Mikropro­ zessor ist.

12. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (63) den Schaltzustand der Magnetventile (14-17) nur bei einem Absinken der Versorgungsspannung unter einen vorbestimmten Wert speichert.

13. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher (63) als elektrisch änderbarer programmierbarer Speicher ausgebildet ist.

14. Digitalventilsystem nach Anspruch 13, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine mit der Ventilansteuerungsschal­ tung (10) verbindbare Adressiereinrichtung (67) vorgesehen ist, mit der die im Speicher (63) gespei­ cherte Adresse ohne Eingriff in das System verändert werden kann.

15. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß von der Zentralein­ heit (60) gesendete Signale und von der Ventilan­ steuerungsschaltung (10) zurückgemeldete Signale über zwei getrennte Leitungen (36, 37) geführt wer­ den.

16. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15 mit mindestens zwei Digitalventilanordnungen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentraleinheit (60) Signale, die eine Änderung des Schaltzustands einer Digitalventilanordnung (40) bewirken, in einem sol­ chen zeitlichen Abstand an die einzelnen Ventilan­ steuerungsschaltungen (10-13) sendet, daß nur die Magnetventile (14-17) einer vorbestimmten Anzahl von Digitalventilanordnungen gleichzeitig ihren Schaltzustand ändern.

17. Digitalventilsystem nach Anspruch 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die vorbestimmte Anzahl höchstens 10% der Anzahl der im System vorhandenen Digitalven­ tilanordnungen beträgt.

18. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Digitalventil­ anordnung mindestens vier Magnetventile (14-17, 114-117) aufweist, die durch ein Signal mit min­ destens vier Bits angesteuert werden.

19. Digitalventilsystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Durchlaßöffnungen der Magnetventile (114-117) so bemessen sind, daß sich die Abgabe­ mengen von benachbarten Magnetventilen jeweils ver­ doppeln.

20. Digitalventilsystem nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Düsenöffnungen (23-26) der Mag­ netventile (14-17) so bemessen sind, daß sich die Abgabemengen von benachbarten Magnetventilen jeweils verdoppeln.

21. Digitalventilsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigeeinrich­ tung (18-21, 118-121) zum Anzeigen des Schaltzu­ standes der Magnetventile (14-17, 114-117) vor­ gesehen ist.