DE60308941T2 - Mischer - Google Patents

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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Flüssigkeiten werden in vielen industriellen Prozessen kombiniert oder gemischt. Beispielsweise werden Flüssigkeiten bei der Herstellung von Produkten gemischt, wie z. B. Chemikalien, Medikationen, Reinigungsmitteln, Farben und integrierten Schaltungen. Flüssigkeiten werden auch gemischt beim Behandeln von Wasser für Verbrauch durch Menschen und für die Verwendung bei der Herstellung. Flüssigkeiten werden beispielsweise gemischt durch Pumpen einer Flüssigkeit in einen Behälter, der eine andere Flüssigkeit enthält. Es ist häufig schwierig, die Menge einer zweiten Flüssigkeit zu steuern, die zu einer ersten Flüssigkeit hinzugefügt wird.
  • In der GB 2097692 ist eine Mischvorrichtung zum Mischen einer Empfängerflüssigkeit und einer Zusatzflüssigkeit offenbart, die folgende Merkmale umfasst: einen Kanal zum Führen eines Stroms der Empfängerflüssigkeit; und einen Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender zum Hinzufügen des Zusatzfluids zu der Empfängerflüssigkeit, um eine zusammengesetzte Flüssigkeit zu erzeugen. Außerdem ist ein zugeordnetes Verfahren zum Mischen offenbart.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist eine Mischvorrichtung des Typs vorgesehen, die in dem angehängten Anspruch 1 beschrieben ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum Mischen vorgesehen, wie es in dem angehängten Anspruch 10 beschrieben ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Vorteile und Merkmale der Offenbarung sind für Fachleute auf diesem Gebiet von der folgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen offensichtlich.
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Mischvorrichtung, die einen Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender verwendet.
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels einer Mischvorrichtung, die einen Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender verwendet.
  • 3 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders.
  • 4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders.
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines weiteren Ausführungsbeispiels eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders.
  • 6 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Mikromischers, der als ein Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender verwendet werden kann.
  • 7 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels des Tropfen-auf-Befehl-Injektionsmoduls des Mikromischers von 6.
  • Detaillierte Beschreibung der Offenbarung
  • 1 ist ein schematisches Blockdiagramm eines bekannten Mischsystems, das eine Leitung oder einen Kanal 11 umfasst, der einen Fluss oder Strom einer Empfänger- oder Basisflüssigkeit 13 von einem Eingang 11a zu einem Ausgang 11b führt. Ein Tropfen-auf-Befehl-Fluidaddierer oder -spender 15 fügt an einer Kombinationsverbindung 19 des Kanals 11 steuerbar ein Zusatzfluid 17 zu der fließenden Basisflüssigkeit 13 hinzu, um eine zusammengesetzte Flüssigkeit 131 zu erzeugen. Das Zusatzfluid kann eine Mischung oder eine Kombination aus einer Mehrzahl von Komponentenzusatzfluiden sein.
  • 2 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Mischsystems, das eine Leitung oder einen Kanal 11 umfasst, der einen Fluss oder Strom einer Empfänger- oder Basisflüssigkeit 13 von einem Eingang 11a zu einem Ausgang 11b führt. Ein Tropfen-auf-Befehl-Fluidaddierer oder -spender 15 fügt an einer Kombinationsverbindung 19 des Kanals 11 steuerbar ein Zusatzfluid 17 zu der fließenden Basisflüssigkeit 13 hinzu, um eine zusammengesetzte Flüssigkeit zu erzeugen. Das Zusatzfluid kann eine Mischung oder Kombination einer Mehrzahl von Komponentenzusatzfluiden sein. Ein Mischer 21 kann verwendet werden, um das Zusatzfluid 17 weiter in die Basisflüssigkeit 13 zu mischen. Ein Eingangssensor 23 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Parameter oder Charakteristika der Basisflüssigkeit 13 zu erfassen oder zu erkennen, bevor das Zusatzfluid 17 eingeführt wird, beispielsweise durch Abtasten der Basisflüssigkeit 13 an einer Position vorgeschaltet zu der Verbindung 19. Ein Ausgangssensor 25 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Parameter oder Charakteristika der zusammengesetzten Flüssigkeit 131 zu erfassen oder zu erkennen, beispielsweise durch Abtasten der zusammengesetzten Flüssigkeit 131 in einer Position nachgeschaltet zu der Kombinationsverbindung 19.
  • Eine Steuerung 27 steuert den Betrieb des Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders 15, beispielsweise um die Menge an Zusatzfluid 17 zu steuern, die zu der Basisflüssigkeit 13 hinzugefügt wird. Der Betrieb des Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders 15 kann ansprechend auf das Ausgangssignal des Eingangssensors 23 und/oder das Ausgangssignal des Ausgangssensors 25 eingestellt werden.
  • Beispielsweise können die Parameter oder Charakteristika, die durch den Eingangs- und/oder Ausgangssensor 23, 25 erfasst werden können, einer oder zwei der folgenden zwei Typen sein: (1) Charakteristika der Basisflüssigkeit oder der zusammengesetzten Flüssigkeit, die durch die Zusatzfluidkomponente(n) beeinträchtigt werden, und/oder (2) Charakteristika der zusammengesetzten Flüssigkeit, die die Konzentration der Zusatzfluidkomponente(n) anzeigen. Spezifische Beispiele von Parametern oder Charakteristika, die erkannt oder erfasst werden können, umfassen Widerstandsfähigkeit, Ionenzählwert, pH, Oberflächenspannung, Bakterienzählwert und Kolorimetrie. Außerdem können der/die Eingangs- und/oder Ausgangssensor(en) 23, 25 Volumen- oder Flussratensensoren sein, die messen, wie viel Flüssigkeit durch die Mischvorrichtung verläuft.
  • Das System von 2 kann auch einen Referenzdetektor oder Sensor 29 aufweisen zum Erfassen von Parametern oder Charakteristika eines Referenzobjekts oder Gegenstands, dessen erfasste Parameter oder Charakteristika verwendet werden, um den Betrieb des Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders 15 zu steuern. Beispielsweise kann der Referenzsensor 29 ein kolorimetrischer Sensor sein, der die Farbe eines Farbabtastwerts erfasst, der an eine Anstrichfarbe angepasst werden soll.
  • Mit Bezugnahme auf 3 kann ein Ausführungsbeispiel des Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders 15 eine Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 umfassen, die Tropfen einer Zusatzfluidkomponente 117 in die Basisflüssigkeit 13 emittiert. Die Zusatzfluidkomponente 117 bildet das Zusatzfluid 17. Die Tropfenemittiervorrichtung 30 umfasst einen Körper 31, ein eingebautes Fluidreservoir 33 in dem Körper 31, das eine Menge des Zusatzfluids hält, und eine Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfenemitterstruktur 35, die durch den Körper 31 getragen oder aufgenommen wird. Die Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfenemitterstruktur 35 kann eine Mehrzahl von elektrisch adressierbaren Fluidtropfengeneratoren sein, die selektiv gesteuert werden durch Steuersignale, die durch die Steuerung 27 geliefert werden, um Tropfen einer Zusatzfluidkomponente 117 zu emittieren. Die Fluidtropfenemitterstruktur 35 kann beispielsweise eine thermische Tropfenemitterstruktur oder eine piezoelektrische Tropfenemitterstruktur umfassen, die ähnlich sind wie thermische oder piezoelektrische Tintentropfenemittierdruckköpfe, die bei Tintenstrahldruckern verwendet werden.
  • Eine geeignete thermische Tropfen-auf-Befehl-Tropfenemitterstruktur kann beispielsweise ein Array von Düsen oder Öffnungen in einer Öffnungsstruktur umfassen, die an einer Fluidbarrierestruktur befestigt ist oder einstückig mit derselben ist, die wiederum an einer Dünnfilmteilstruktur befestigt ist, die Tropfenabfeuerungsheizwiderstände und Vorrichtungen zum Aktivieren der Widerstände implementiert. Die Fluidbarrierestruktur kann Fluidflusssteuerstrukturen, Partikelfilterstrukturen, Fluiddurchgänge oder -kanäle und Fluidkammern definieren. Die Fluidkammern sind über zugeordneten Fluidtropfenabfeuerungswiderständen angeordnet, und die Düsen in der Öffnungsstruktur sind mit zugeordneten Fluidkammern ausgerichtet, so dass thermische Tropfengeneratoren aus jeweils zugeordneten Heizwiderständen, Fluidkammern und Düsen gebildet sind. Um einen Fluidtropfen zu emittieren, wird ein ausgewählter Heizwiderstand mit elektrischem Strom versorgt. Der Heizwiderstand erzeugt Wärme, die Fluid in der benachbarten Fluidkammer erwärmt. Wenn das Fluid in der Kammer Verdampfung erreicht, drückt eine sich schnell ausdehnende Dampffront Fluid in der Fluidkammer durch eine benachbarte Öffnung. Ein Beispiel einer thermischen Tropfen-auf-Befehl-Tropfenemitterstruktur, die bei dem thermischen Tintenstrahldrucken verwendet wird, findet sich in dem gemeinschaftlich übertragenen U.S.-Patent 5,604,519.
  • Die Verwendung einer Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfenemitterstruktur kann eine genaue Volumenfluidspende erfordern, beispielsweise in einem Geschlossene-Schleife-System, bei dem der Betrieb der Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfenemitterstruktur gesteuert wird entsprechend Informationen, die durch einen Eingangssensor, einen Ausgangssensor und/oder einen Referenzsensor geliefert werden.
  • 4 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders 15, der eine Tropfenemittiervorrichtung 30 wie die Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 des Ausführungsbeispiels eines in 3 gezeigten Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders umfasst. Die Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 empfängt Zusatzfluid von einem Fluidreservoir 39, das außeraxial, getrennt oder entfernt von der Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 ist, und durch eine Leitung 37 fluidisch verbunden ist mit dem eingebauten Reservoir 33 der Fluidtropfenemittiervorrichtung 30. Das Außerachsenfluidreservoir 39 kann unter Druck gesetzt sein und kann getrennt von der Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 austauschbar sein.
  • 5 ist ein schematisches Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders 15, der eine Mehrzahl von Fluidtropfenemittiervorrichtungen 30 umfasst, von denen jede wie die Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 des Ausführungsbeispiels eines in 3 gezeigten Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders sein kann. Jede der Tropfenemittiervorrichtungen 30 kann Tropfen der gleichen Zusatzfluidkomponente 117 emittieren, wie jede andere Tropfenemittiervorrichtung, oder dieselbe kann Tropfen einer anderen Zusatzfluidkomponente emittieren. Die Zusatzfluidkomponenten 117 bilden zusammen das Zusatzfluid 17 (1). Eine oder mehrere der Fluidemittiervorrichtungen 30 können fluidisch verbunden sein mit einem entsprechenden Außerachasenreservoir, wie z. B. der Fluidtropfenemittiervorrichtung 30 des Ausführungsbeispiels eines in 4 gezeigten Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders.
  • 6 ist ein schematisches Diagramm eines Ausführungsbeispiels eines Mikromischers, der als der Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender 15 von 1 verwendet werden kann. Der Mikromischer 15 umfasst ein Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfeninjektionsmodul 51, das einen Fluss oder Strom einer Empfänger- oder Trägerflüssigkeit 53 von einer Flüssigkeitsquelle 55 empfängt, beispielsweise über eine Eingangspumpe 57. Die Trägerflüssigkeit 53 kann die gleiche Flüssigkeit umfassen wie die Basisflüssigkeit 13. Das Injektionsmodul 51 emittiert Tropfen eines Zusatzfluids in die Trägerflüssigkeit 53, um eine Flüssigkeitsmischung 59 zu bilden. Eine Ausgangspumpe 63 kann verwendet werden, um die Flüssigkeitsmischung 59 zu bewegen, und ein Mischer 61 kann verwendet werden, um die Flüssigkeitsmischung 59 weiter zu mischen. Die Flüssigkeitsmischung 59, die durch den Mikromischer 15 geliefert wird, umfasst das Zusatzfluid 17 (1).
  • Ein Eingangssensor 123 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Parameter oder Charakteristika der Trägerflüssigkeit 53 an dem Eingang zu der Tropfen-auf-Befehl-Injektionseinheit zu erfassen oder zu erkennen, und ein Ausgangssensor 125 kann verwendet werden, um einen oder mehrere Parameter oder Charakteristika der Flüssigkeitsmischung 59 zu erfassen oder zu erkennen. Spezifische Beispiele von Parametern oder Charakteristika, die erkannt oder erfasst werden können, umfassen Widerstandsfähigkeit, Ionenzählwert, pH, Oberflächenspannung, Bakterienzählwert und Kolorimetrie. Außerdem können der/die Eingangs- und/oder Ausgangssensor(en) 123, 125 Volumen- oder Flussratensensoren sein, die messen, wie viel Flüssigkeit durch die Mischvorrichtung verläuft. Die Ausgangssignale des Eingangssensors 123 und des Ausgangssensors 125 werden an die Steuerung 27 geliefert, die das Tropfen-auf-Befehl-Injektionsmodul 51 steuert und auch die Pumpen 57, 53 steuern kann. Der Betrieb des Tropfen-auf-Befehl-Injektionsmoduls kann ansprechend auf das Ausgangssignal oder die Ausgangssignale jedes Eingangssensors 23 (2), Ausgangssensors 25 (2), Referenzsensors 29 (2), Eingangssensors 123 und/oder Ausgangssensors 125 eingestellt werden, der verwendet werden kann.
  • 7 ist ein schematisches Diagramm eines darstellenden Ausführungsbeispiels des Injektionsmoduls 51 des Mikromischers von 6. Das Injektionsmodul umfasst einen Kanal 71 mit einem Einlass 71a und einem Auslass 71b. Der Kanal 71 führt einen Fluss oder Strom der Trägerflüssigkeit 53 von dem Einlass 71a zu dem Auslass 71b, und eine Tropfenemittiervorrichtung 30 emittiert Tropfen einer Zusatzfluidkomponente 117 in den Körper der Trägerflüssigkeit 53 in den Kanal 71. Die Tropfenemittiervorrichtung 30 kann wie die Tropfenemittiervorrichtung 30 des Ausführungsbeispiels eines in 3 gezeigten Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders sein, und kann fluidisch verbunden sein mit einem Außerachsenreservoir, wie der Tropfenemittiervorrichtung 30 des Ausführungsbeispiels eines in 4 gezeigten Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders. Außerdem kann eine Mehrzahl von Tropfenemittiervorrichtungen 30 verwendet werden, wie bei dem Ausführungsbeispiel eines in 5 gezeigten Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders. Der Flüssigkeitspegel in dem Kanal 71 kann beispielsweise gesteuert werden, um eine gewünschte Beabstandung zwischen der Flüssigkeit in dem Kanal und den Tropfenemitterstrukturen 35 beizubehalten. Beispielsweise kann ein Flüssigkeitspegelsensor 73 ein Signal erzeugen, das durch die Steuerung verwendet wird, um den Flüssigkeitspegel zu steuern, durch Steuern der jeweiligen Flüssigkeitsübertragungsraten der Eingangspumpe 57 und der Ausgangspumpe 61. Als weiteres Beispiel kann Luft steuerbar in den Kanal 71 eingeführt werden oder steuerbar von dem Kanal 71 entfernt werden, über ein Luftventil 75, so dass der Luftdruckpegel in dem Kanal 71 einen gewünschten Flüssigkeitspegel steuert und beibehält.
  • Eine Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung kann in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet werden, bei denen eine relativ kleine und gesteuerte Menge von Zusatzfluid zu einer Basis-, Empfänger- oder Trägerflüssigkeit hinzugefügt wird. Die Mischvorrichtung kann besonders sinnvoll sein bei Anwendungen, wo extrem hohe Verdünnungsanforderungen vorliegen und/oder der Zusatzstoff genau als eine Funktion der Menge an Flüssigkeit hinzugefügt werden muss, die durch die Mischvorrichtung und/oder den Mikromischer verläuft.
  • Ein Beispiel einer Anwendung, die eine Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung verwenden kann, ist das Mischen von Anstrichfarbe. Bei solch einer Anwendung kann die Basisflüssigkeit 13 eine Anstrichfarbbasis sein und das Zusatzfluid 17 umfasst ein oder mehrere Farbmittel, wie z. B. Cyan, Gelb, Magenta, Rot, Grün, Blau, Orange. Die Endfarbe kann gesteuert werden durch Echtzeitkolorimetrieanalyse der zusammengesetzten Flüssigkeit und Steuerung der Menge an hinzugefügten Komponentenzusatzfluiden. Ein kontinuierlicher Bereich von Ausgangsanstrichfarben kann erreicht werden. Die Verwendung einer Tropfen-auf-Befehl-Tropfenemittiervorrichtung ermöglicht einen großen Bereich von Anstrichfarbfarben und eine genaue Steuerung der Farbe.
  • Ein darstellendes Beispiel von Farbmischen ist das Herstellen weißer Anstrichfarben mit unterschiedlichen Schattierungen, die durch leichte Unterschiede bei den Farbmittelzusatzstoffen erzeugt werden. Durch Verwenden der Tropfen-auf-Befehl-Tropfenemittiervorrichtung kann die Menge jedes hinzugefügten Farbmittels kontinuierlich gesteuert werden zwischen Pikolitermengen und Mengen von mehreren Millilitern.
  • Als weiteres Beispiel der Anstrichfarbmischung kann eine Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung in einer Anstrich farbkanone eines Malsystems verwendet werden, das einen kolorimetrischen Sensor umfasst. Der kolorimetrische Sensor kann verwendet werden, um eine Farbe einer Fläche zu erfassen, die angepasst werden soll, und die Steuerung stellt die Farbmittel entsprechend ein, die zu einer weißen Basisanstrichfarbe hinzugefügt werden, um eine passende Anstrichfarbsprühausgabe zu erzeugen.
  • Eine weitere Anwendung, die eine Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung verwenden kann, ist Wasserbehandlung, wobei die Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfenemittervorrichtungen Tropfen von Materialien emittieren, wie z. B. Wasserbehandlungschemikalien, Biozide, nützliche Bakterien oder oberflächenaktive Mittel. Eine solche Wasserbehandlung wäre beispielsweise sinnvoll zum Behandeln des Wasservorrats eines Labors oder einer Halbleiterherstellungseinrichtung, wo eine Geschlossene-Schleife-Überwachung des ankommenden Wasservorrats wichtig sein kann. Als weiteres Beispiel kann die offenbarte Mischvorrichtung verwendet werden, um Trinkwasser mit sehr geringen Dosen an Zusatzstoffen zu behandeln.
  • Das Hinzufügen von Bioziden bei der Wasserbehandlung kann sehr hohe Verdünnungsverhältnisse umfassen, und als darstellendes Beispiel kann das Biozidverhältnis variiert werden ansprechend auf den Bakterienzählwert oder einen Trend bei dem Bakterienzählwert, der durch einen Eingangsdetektor erfasst wird, der den Bakterienzählwert überwacht. Als weiteres Beispiel kann ein Ausgangsdetektor, der den resultierenden Biozidinhalt überwacht, verwendet werden, um die Menge an Biozid zu steuern, die hinzugefügt wird.
  • Die Hinzufügung von oberflächenaktiven Mittel bei der Wasserbehandlung kann die genaue Steuerung der Menge an hinzugefügtem oberflächenaktiven Mittel umfassen, beispielsweise falls die gewünschte Oberflächenspannung auf einem steilen Teil der Kurve der Oberflächenspannung gegenüber der Hinzufügung von oberflächenaktivem Mittel ist. Ein Ausgangsdetektor, der die Oberflächenspannung der zusammen gesetzten Flüssigkeit überwacht, kann verwendet werden, um die Menge an hinzugefügtem oberflächenaktivem Mittel zu steuern.
  • Eine weitere Anwendung, die die Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung verwenden kann, ist das Hinzufügen eines radioaktiven oder anderen Tracers zu Ablauf- oder Abwasser, das behandelt oder gesammelt werden soll. Die Erfassung der Spur in einem Strom oder anderen Wasserkörper würde eine Verunreinigung durch das Ablauf- oder Abwasser anzeigen. Auf diese Weise kann die Hinzufügung eines radioaktiven oder anderen Tracers zu Ablauf- oder Abwasser verwendet werden, um die Einhaltung von Abfallhandhabungsverordnungen zu fördern. Die Verwendung der offenbarten Mischvorrichtung ermöglicht extrem hohe Verdünnungsverhältnisse, was besonders sinnvoll ist, wenn radioaktive Tracer verwendet werden. Die Steuerung 27 in Verbindung mit einem Ausgangssensor und/oder einem Eingangssensor kann bestimmen, wie viel Tracer hinzugefügt wurde, beispielsweise durch Berechnung basierend auf einer Flüssigkeitsflussrate oder Messen des Vorliegens eines Tracers oder beides als Gegenprobe.
  • Die Mischvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung kann auch verwendet werden bei der Herstellung von flüssigen Arzneimitteln. Bei einer solchen Anwendung kann die Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfenemittiervorrichtung verwendet werden, um biologisch aktive Materialien zu der Basisflüssigkeit 13 hinzuzufügen.
  • Als weiteres Beispiel kann die Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung in einem Arzneimittelzuführsystem verwendet werden, wie z. B. einem intravenösem Zuführsystem, bei dem ein oder mehrere Arzneimittel zu einer Flüssigkeit hinzugefügt werden. Eine Mehrzahl von Arzneimitteln kann gleichzeitig zugeführt werden, und die Menge jedes Arzneimittels kann über einen großen dynamischen Bereich gesteuert werden.
  • Genauer gesagt, die Mischvorrichtung gemäß der Offenbarung kann in Anwendungen verwendet werden, die das Mischen von Komponentenfluiden umfassen, wo beispielsweise eine oder mehrere der Komponenten einen relativ kleinen Anteil einer gewünschten zusammengesetzten Flüssigkeit umfasst.
  • Es ist klar, dass die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele lediglich darstellend sind für die möglichen spezifischen Ausführungsbeispiele, die Prinzipien der vorliegenden Erfindung darstellen können. Andere Anordnungen können ohne weiteres gemäß diesen Prinzipien, durch Fachleute auf diesem Gebiet entwickelt werden, ohne von dem Schutzbereich der Erfindung abzuweichen, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.

Claims (18)

  1. Eine Mischvorrichtung zum Mischen einer Empfängerflüssigkeit (13) und eines Zusatzfluids (17), die folgende Merkmale umfasst: einen Kanal (11) zum Führen eines Stroms der Empfängerflüssigkeit; einen Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender (15) zum Hinzufügen des Zusatzfluids zu der Empfängerflüssigkeit, um eine zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu erzeugen, die die Empfängerflüssigkeit und das Zusatzfluid umfasst; einen Sensor (23; 25; 29) zum Erfassen einer Charakteristik der Empfängerflüssigkeit (13) oder der zusammengesetzten Flüssigkeit (131); und eine Steuerung (27), die auf den Sensor anspricht, zum Steuern des Tropen-auf-Befehl-Spenders (15).
  2. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender Thermofluidtropfengeneratoren (35) umfasst.
  3. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, bei der der Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender piezoelektrische Fluidtropfengeneratoren umfasst.
  4. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, bei der der Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender eine Tropfen-auf-Befehl-Tropfenemittiervorrichtung (30) umfasst.
  5. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei der der Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender ein Außerachsenreservoir (39) zum Aufnehmen des Zusatzfluids umfasst.
  6. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3, 4 oder 5, bei der der Sensor einen Ausgabesensor (25) zum Erfassen einer Charakteristik der zusammengesetzten Flüssigkeit (131) umfasst.
  7. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3, 4, 5 oder 6, bei der der Sensor folgendes Merkmal umfasst: einen Eingabesensor (23) zum Erfassen einer Charakteristik der Empfängerflüssigkeit (13).
  8. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei der der Sensor folgendes Merkmal umfasst: einen Referenzsensor (29) zum Erfassen einer Charakteristik einer Referenz.
  9. Die Mischvorrichtung gemäß Anspruch 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 oder 8, bei der Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender folgende Merkmale umfasst: einen weiteren Kanal (71) zum Führen einer Trägerflüssigkeit (53); und eine Mehrzahl von elektrisch adressierbaren Tropfen-auf-Befehl-Fluidtropfengeneratoren (35) zum Emittieren von Tropfen einer Zusatzfluidkomponente in die Trägerflüssigkeit, so dass die Trägerflüssigkeit und die Zusatzfluidkomponente das Zusatzfluid (17) bilden.
  10. Ein Verfahren zum Mischen einer Empfängerflüssigkeit (13) und eines Zusatzfluids (17), das folgende Schritte umfasst: Führen einer Empfängerflüssigkeit (13); Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15), um das Zusatzfluid (17) zu der Empfängerflüssigkeit (13) hinzuzufügen, um eine zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden; Erfassen einer Charakteristik der Empfängerflüssigkeit (13) oder der zusammengesetzten Flüssigkeit (131); und Steuern des Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) ansprechend auf die erfasste Charakteristik, um Tropfen des Zusatzfluids (17) zu der Empfängerflüssigkeit (13) zu emittieren, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  11. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) das Steuern einer Mehrzahl von Thermofluidtropfengeneratoren (35) umfasst, um das Zusatzfluid (17) der Empfängerflüssigkeit (13) hinzuzufügen, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  12. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, bei dem das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) das Steuern einer Mehrzahl von piezoelektrischen Fluidtropfengeneratoren (35) umfasst, um das Zusatzfluid (17) der Empfängerflüssigkeit (13) hinzuzufügen, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  13. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, 11 oder 12, das ferner das Übertragen des Zusatzfluids (17) von einem entfernt angeordneten Reservoir (39) zu dem Tropfen-auf-Befehl-Fluidspender (15) umfasst.
  14. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, 11, 12 oder 13, bei dem das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) umfasst, um Tropfen eines Farbmittels zu der Empfängerflüssigkeit (13) zu emittieren, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  15. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, 11, 12 oder 13, bei dem das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) umfasst, um Tropfen einer biologisch aktiven Zusammensetzung zu der Empfängerflüssigkeit (13) zu emittieren, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  16. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, 11, 12 oder 13, bei dem das Führen einer Empfängerflüssigkeit (13) das Führen von Wasser umfasst; und das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) umfasst, um Tropfen einer Wasserbehandlungschemikalie zu dem Wasser zu emittieren, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  17. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, 11, 12 oder 13, bei dem das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) umfasst, um Tropfen eines Indikatormaterials zu der Empfängerflüssigkeit (13) zu emittieren, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
  18. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16 oder 17, das ferner das Erfassen einer Charakteristik einer Referenz umfasst, und bei dem das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) ferner das Steuern eines Tropfen-auf-Befehl-Fluidspenders (15) ansprechend auf die erfasste Charakteristik umfasst, um Tropfen des Zusatzfluids (17) zu der Empfängerflüs sigkeit (13) zu emittieren, um die zusammengesetzte Flüssigkeit (131) zu bilden.
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