DE1966363C3 - Programmgesteuerter Fraktionssammler mit einem Verteilerkopf. Ausscheidung aus: 1914701 - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen programmgesteuerten Fraktionssammler mit einem Verteilerkopf· der entlang einer bestimmten Bahn über darunter angcordneten Auffanggefäßen geführt und jeweils über den Auffanggefäßen zur Abgabe einer bestimmten Flüssigkeitsmenge angehalten wird.

Ein bekannter Fraktionssammler dieser Art (s. USA.-Patentschrift 3 168 124) weist einen Verteilerkopf auf, der längsverschieblich in einem Träger sitzt. Dieser Träger ist senkrecht zu der Längsverschiebungsrichtung des Verteilerkopfes bewegbar und an entsprechenden Schienen geführt. In dem Träger sitzt ein Motor, der überinechanische Getriebeelemente den Verteüerkopf entlang einer Spindel in dem Träger bewegt. Der Motor sorgt gleichzeitig für die seitliche Bewegung des Trägers, wenn der Witeilerkopf eine Längsreihe von Auffangegefäßen abgefahren hat. .

Eine solche Vorrichtung ist sowohl konstruktiv als auch kostenmäßig sehr aufwendig, da sie genaue Führungen sowie mehrere Antriebs- bzw. Getnebeelemente erfordert. Dadurch erhöht sich gleichzeitig die Störanfälligkeit des Sammlers. Ein Austausch einzelner Elemente ist sehr umständlich und ..-rfordert die Demontage der gesamten Transporteinrichtung. . UC-

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Antrieb fur den Verteüerkopf eines Fraktionssammlers der eingangs beschriebenen Art zu schaffen, welcher konstruktiv einfach und möglichst kompakt ist und gleichzeitig einen genauen Bewegungsablauf gewährleistet.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Verteüerkopf einen Elektromotor besitzt, durch den er eigengetrieben entlang einer stromführenden Schiene über ein auf die Schiene wirkendes Antriebsrad bewegbar ist. Verteüerkopf und Antrieb bilden also ein einziges Element, wodurch eine einfachere und kleinere Bauweise erzielt wird und keine über längere Wege reichenden Antriebselemente erforderlich sind. Dies führt zu einer Verbilligung in der Herstellung sowie zu Vorteilen in der Auswechselbarkeit, da praktisch nur ein komplettes Teil ausgetauscht zu werden braucht. Ferner ist nur ein einziges Führungselement erforderlieh, welches zugleich als Zuführung für die Bewegungsenergie dient.

Um in vorteilhafter Weise eine Programmierung durchzuführen und die Verweilzeitcn praktisch durch den vom Verteüerkopf durchlaufenden Weg selbst zu bestimmen, sollen nach einer Weiterbildung der Erfindung über die Länge der stromführenden Schiene in den Abständen der Auffanggefäße entsprechenden Abständen verteilt wenigstens auf einer Seite der Schiene Stromunterbrecher in Form elektrisch nichtleitender Teile angeordnet sein, die die Stromzuführung zum Elektromotor unterbrechen.

Die Stromzuführung von der Schiene zum Elektromotor erfolgt zweckmäßig dadurch, daß an dem Verteüerkopf ein mit der stromführenden Schiene zusammenwirkendes Leitrad vorgesehen ist, das die elektrische Verbindung der Schiene mit dem Elektromotor herstellt.

Um nach erfolgter Unterbrechung durch die nichtleitenden Teile an der Schiene nach einem bestimmten Zeitraum, in dem die Abgabe der Fraktion stattfindet, den Verleilerkopf wirklich exakt wieder in Gang setzen zu können, kann vorzugsweise der Elektromotor mit einer im wesentlichen aus einem Steuerrelais, aus einem die Verweilzeit des Verteilerkopfes bestimmenden Inipulszählwerk mit Zeitgenerator sowie aus einem Verzögerungsrelais bestehenden Programmsteuerung verbunden sein.

Besonders vorteilhaft läßt sich die Bewegung des Verieilerkopfes über eine Vielzahl von Auffanggefäßen hinweg bewerkstelligen, wenn die stromführende Schiene serpenlinenartig ausgebildet ist. Dabei kann vorzugsweise wenigstens an einem Ende der stromführenden Schiene ein mit einem Summer verbundener Ausschalter vorgesehen sein, wodurch die gesamte Vorrichtung abgeschaltet und vermieden wird, daß nach Füllung des letzten Auffanggefäßes die Programmsteuerung doch wieder in Gang gesetzt wird. Der Summer ermöglicht zugleich die einwand-

freie akustische Anzeige bzw. Wahrnehmung des En=- des des Fraktionsvorganges.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der in der schematischen Zeichnung dargesteHten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine Draufsicht auf einen Fraktionssammler gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Aufriß der F i g. 1,

Fig.3 eine Detailansicht des Verteilerkopfes mit Leitung und Pumpe,

F i g. 4 im Detail eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Verteilerkopfes,

F i g. 5 eine Draufsicht wie in F i g. 1 mit verschiedenen Haltepositionen des Verteilerkopfes,

F i g. 6 im Detail eine Seitenansicht entsprechend F i g. 2 mit abgeänderten Auffanggefäßen und geänderter Schiene, und

F i g. 7 einen Schaltplan für den Fraktionssammler.

Ein Fraktionssammler 11 umfaßt eine richtungsbestimmende Einrichtung in Form einer stromführenden Schiene 12. Zur Befestigung dieser Schiene 12 sind eine Vielzahl von Haltern 13 vorgesehen. Entlang der Schiene 12 sind im Abstand zueinander und als Teil der Richtungsführung eine Mehrzahl elektrisch nicht leitender Teile oder Stromunterbrecher

14 angeordnet.

Der Sammler besitzt vorteilhaft an jedem Ende der Schienen Umkehrschalter, welche jedoch aus Gründen der Einfachheit und Übersichtlichkeit in der Zeichnung nicht dargestellt wurden.

An einem Ende der Schiene 12 ist ein Ausschalter

15 vorgesehen, der mit einem Summer 41 verbunden ist.

Unterhalb eines jeden der Stromunterbrecher 14 ist jeweils ein Auffanggefäß 16 vorgesehen. Diese Auffanggefäße 16 können je nach Verwendungszweck verschiedene Form besitzen, wie man aus den Zeichnungen erkennt: So sind die Gefäße 16 der F i g. 1 und 2 relativ flach, während F i g. 6 Gefäße

16 α zeigt, die verhältnismäßig hoch sind, jedoch eine kleinere öffnung besitzen.

Es ist.ein Flüssigkeits-Verteilerkopf 17 für die Flüssigkeit vorgesehen, der entlang der Schiene 12 beweglich ist. Dieser Verteilerkopf 17 (F i g. 4) umfaßt einen Träger 18 mit einem sich nach unten erstreckenden Trägerteil 19. Der obere Teil des Trägers 18 trägt einen Elektromotor 20, während der Trägerteil 19 einen Elektromagneten 21 trägt. Dieser Elektromagnet 21 hat einen nach unten ragenden Arm 22, der durch einen gekröpften Anschlag 23 des Trägers 18 reicht und eine Arretierung 24 trägt. Durch diese Arretierung 24 reicht eine Flüssigkeitszuleitung 25, die eine Ausflußöffnung 26 besitzt. Der Motor 20 hai eine Welle 28, auf der ein Antriebsrad 27 sitzt. Dieses Antriebsrad 27 liegt gegen eine Seite der Schiene 12 an.

Ein sich frei drehendes Leitrad 29 ist mit einer Welle 30 verbunden und liegt seinerseits gegen die dem Antriebsrad 27 gegenüberliegende Seite der Schiene 12 an. Leitrad 29 und Welle 30 sind elektrisch leitend und steuern den Arbeitsablauf des Motors 20 sowie des Elektromagneten 21, wie aus folgendem noch näher hervorgehen wird.

Ein Flüssigkeitsvorratsbehäller 31 (Fig. 3), der aus einer Flasche oder einem ähnlichen Behältnis besteht, ist mit einem Ende der Leitung 25 verbunden. Zwischen dem Behälter 31 und der Leitung 25 ist eine Pumpe 32 angeordnet, um eine konstante und gesteuerte Abgabe der Flüssigkeit aus der Leitung 25 durch die öffnung 26 zu ermöglichen. Der Fiuß durch die Leitung 25 und die Größe der Tropfen 50 ist so bemessen, daß keine Flüssigkeit aus der Leitung 25 austritt, während sich der Verteilerkopf 17 von einer Ruhe- oder Halteposition zur nächsten bewegt.

Aus F i g. 7 gehen nähere Einzelheiten über die elektrische Schaltung und Steuerung hervor. Die

ίο Vorrichtung ist über Drähte 70, 71 an ein 110-Völt-Wechselstromnetz angeschlossen. Zwischen diesen Drähten 70, 71 liegt ein Hauptschalter 40 zum Ein- und Ausschalten der Vorrichtung. Weiter liegt zwischen den Drähten 70, 71 eine Abzweigdüse 72.

Von dieser Abzweigdose 72 ausgehende Drähte 73, 74 sind mit dem Summer 41 verbunden. Der Strom fließt durch diese Drähte 73, 74, wenn der Ausschalter 15 betätigt wird, wodurch der Summer 41 zum Ertönen gebracht wird. Ebenfalls mit der Abzweig-

dose 72 verbunden sind Drähte 75, 76, welche wiederum mit einem Zeitgenerator 46 verbunden sind. Drähte 77, 78 verbinden die Abzweigdose 72 mit einer Energiequelle 79, die zur Erzeugung von 12- bzw. 24-Volt-Gleichstrom bestimmt ist. In Drähten

as 80,81 fließt 24-Volt-Gleichstrom, und diese Drähte sind mit einem Steuerrelais 43 verbunden. In Drähten 82, 83 fließt ebenfalls 24-Volt-Gleichstrom diese sind mit einem Impulszählwerk 47 verbunden. Das Impulszählwerk 47 ist seinerseits mit einem Startschalter 48 verbunden, welcher sich schließt, wenn das Impulszählwerk auf Null geht. Drähte 84 und 84 α sind mit einem Verzögerungsrelais 49 verbunden, welches ebenfalls mit dem Startschalter 48 über Drähte 85, 86 verbunden ist. Das Verögerungsrelais ist weiterhin mit dem Steuerrelais 43 über Drähte 87, 88 verbunden. Das Steuerrelais 43 ist mit einem handbedienten Schalter 44 über Drähte 89, 90 verbunden. Das Steuerrelais 43 ist außerdem mit einem handbetätigten Umkehrschalter 45 über Drähte 81, 82 verbunden, welcher an den Elektromotor 20 über Drähte 93, 94 angeschlossen ist. Ein Draht 96 verbindet das Steuerrelais 43 mit der stromführenden Schiene 12, während ein Draht 95 mit dem Motor 20 verbunden ist. Drähte 97, 98 verbinden die Abzweigdose 72 mit dem Ausschalter 15. Drähte 98, 99 wiederum steuern den Summer 41, wenn der Flüssigkeitsverteiler 17 den Ausschalter 15 erreicht. In Drähten 100, 101 fließt 12-Volt-Gleichstrom von der Energiequelle 79 zum Verzögerungsrelais 49. In den

so Drähten 80, 81, 82 und 83 fließt 24-Volt-Gleichstrom.

Die Wirkungs- und Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende:

Die zu fraktionierende Flüssigkeit befindet sich in dem Vorratsbehälter 31. Es wird die Flüssigkeitszuleitung 25 angeschlossen, wobei die Ausflußöffnung 26 in die richtige Lage geführt wird. Danach wird die Pumpe 32 in Gang gesetzt.

Man kann eine herkömmliche Klemme zum Ver-

6u schließen der Leitung 25 benutzen, um einen Ausfluß der Flüssigkeit vor Ingangsetzen des Verteilerkopfes 17 zu vermeiden. Der Verteilerkopf 17 wird auf der Schiene 12 vor dem ersten Auffanggefäß 16 angebracht.

Darauf wird die Klemme geöffnet und der Schalter 40 eingeschaltet. Jetzt steht der Motor 20 über das Leitrad 29 in Kontakt mit einem leitenden Teil der Schiene 12. Es fließt Strom in das Steuerrelais 43

und schließt dieses, wodurch Energie in den Motor 20 und den Elektromagneten 21 fließen kann. Der Elektromagnet wird so in der erregten oberen Position gehalten, und der Motor 20 treibt das Antriebsrad 27, welche den Verteilerkopf entlang der Schiene 12 bewegt, bis einer der Stromunterbrecher 14 erreicht wird. An dieser Stelle fließt kein Strom mehr durch das Leitrad 29. In der Folge öffnet sich das Steuerrelais 43, wodurch keine Energie mehr in den Motor 20 und den Elektromagneten 21 gelangt. Der Anker des Magneten und damit der Arm 22 fallen in ihre energielose untere Lage; der Motor 20 kommt zum Stillstand. Jetzt befindet sieh der Verteilcrkopf 17 in seiner Stillstandsposition, und die Flüssigkeit fließt durch die Abflußöffnung 26 in die Auffanggefäße 16 oder 16«. Der Durchmesser der Leitung 25 ist so bemessen, daß die Flüssigkeit nicht kontinuierlich, sondern in Form von Tropfen 50 ausfließt (s. F i g. 4).

Der Zeitgenerator 46 betätigt das Impulszählwerk 47. Wenn das Impulszählweik auf Null gelaufen ist. was nach einer kurzen Zeitspanne eintritt, welche durch die Einstellung des Impulszählwerkcs 47 bestimmt ist, wird der Startschalter 48 geschlossen, wodurch ein Stromstoß durch die Drähte 85, 86 in das Verzögerungsrelais 49 eintritt. Gleichfalls wird der vom Impulszählwerk 47 ausgegebene Impuls durch das Verzögerungsrelais über die Drähte 87, 88 in das Steuerrelais. 43 eingegeben, wodurch dieses Relais geschlossen wird und der Motor 20 erneut zu laufen besinnt.

Der Anker des Elektromagneten 21 und damit der Arm 22 gelangen in die obere erregte Position. Da der Durchmesser der Flüssigkeitszuleitung 25 relativ klein gehalten ist, ist die zum Durchtreten eines Flüssigkeitstropfens erforderliche Zeitspanne größer als die Zeitspanne, welche notwendig ist, um den Verteilerkopf 17 von einem Stromunterbrecher 14 der Schiene 12 zu dem nächsten Stromunterbrecher 14 zu bewegen. Außerdem bewirkt der Stromimpuls für

ίο das erneute Starten des Motors 20 nach dessen Anhalten eine abrupte Aufwärtsbewegung des Elektromagneten 21. Auf diese Weise wird ein noch in der Leitung 25 befindlicher "I ropfen entfernt.

Das Steuerrelais 43 bleibt geschlossen, bis der Motor 20 an dem nächsten Stromunterbrecher 14 der Schiene 12 angehalten wird, worauf der Vorgang erneut ablauft. Während der Stromimpuls durch die Drähte 85, 86 ir. das Verzögerungsrelais 49 läuft, passiert er gleichzeitig die Drähte 84, 84 a und bringt das impulszählwerk 47 in seine Ausgangsposition, so daß es erneut arbeiten kann, wie dies vorstehend beschrieben ist. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich der Arm 22 in der unteren, energielosen Lage des Elektromagneten 21. Er bleibt in dieser Lage bis zum nächsten Arbeitsablauf der Vorrichtung.

Wenn der Verteilerkopf 17 einen Punkt nahe dem Ende der Schiene 12 erreicht, betätigt er den Ausschalter 15. Diese Betätigung setzt ihcrscits über die Drähte 97. 98 den Summer 41 in Gang und schneidet die Energiezufuhr zum Motor JLO ab, wodurch die aesamlc Vorrichtung abgeschaltet wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Programmgesteuerter Fraktionssammler mit einem Verteüerkopf, der entlang einer bestimmten Bahn über darunter angeordneten Auffanggefäßen geführt und jeweils über den Auffanggefäßen zur Abgabe einer bestimmten Flüssigkeitsmenge angehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteüerkopf (17) einen Elektromotor (20) besitzt, durch den er eigengetrieben entlang einer stromführenden Schiene (12) über ein auf die Schiene wirkendes Antriebsrad (27) bewegbar ist.

2. Fraktionssammler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß über die Länge der stromführenden Schiene (12) in den Abständen der Auffanggefäße (16, 16 a) entsprechenden Abständen verteilt wenigsiens auf einer Seile der Schiene Stromunterbrecher (14) in Form elektrisch nichtleitender Teile angeordnet sind, die die Stromzuführung zum Elektromotor (20) unterbrechen.

3. Fraktionssammler nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Verteilerkopf (17) ein mit der stromführenden Schiene (12) zusammenwirkendes Leitrad (29) vorgesehen ist, das die elektrische Verbindung der Schiene mit dem Elektromotor (20) herstellt.

4. Fraktionssammler nach einem der Ansprüchc 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (20) mit einer im wesentlichen aus einem Steuerrelais (43), aus einem die Verweilzeit des Verteilerkopfes (17) bestimmenden Impulszählwerk (47) mit Zeitgenerator (46) sowie aus einem Verzögerungsrelais (49) bestehenden Programmsteuerung zum Wiederingangsetzen der Vcrteilerkopfbewegung verbunden ist.

5. Fraktionssammler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die stromführende Schiene (12) serpentinenartig ausgebildet ist.

6. Fraktionssammler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens an einem Ende der stromführenden Schiene (12) ein mit einem Summer (41) verbundener Ausschalter 1,15) vorgesehen ist.