DE19745520A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe mindestens eines Additivs zu Flüssigkeiten - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe mindestens eines Additivs zu FlüssigkeitenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Zugabe mindestens
eines Additivs zu Flüssigkeiten, wie Treibstoffen, Brennstof
fen, Kühl- und Schmierstoffen, die einem Einsatzort zugeführt
werden. Unter "Additiv" ist in diesem Zusammenhang auch ein
Additivkonzentrat zu verstehen.
Additive werden als chemisch und/oder physikalisch wirkende
Zusatzstoffe zu Flüssigkeiten gegeben, um deren Eigenschaften
für einen nachfolgenden Prozeß zu beeinflussen. Wenn es sich
bei diesen Flüssigkeiten beispielsweise um Treibstoffe oder
Brennstoffe handelt, die an ihrem Einsatzort einem Verbren
nungsprozeß zugeführt werden, so kann das Verbrennungsverhal
ten und insbesondere die chemische Zusammensetzung des
Verbrennungsabgases durch die Zugabe von Additiven beeinflußt
werden. Ein kennzeichnendes Beispiel hierfür ist die Zugabe
von Antiklopfmitteln zu Treibstoffen für Verbrennungsmotore,
um deren Klopfverhalten zu beeinflussen.
Ein anderes kennzeichnendes Beispiel für den Einsatz von
Additiven ist die Zugabe von Antirußmitteln zu Heizöl, um die
Rußbildung bei Heizungsanlagen zu unterdrücken oder zumindest
wesentlich zu verringern. Ein weiteres kennzeichnendes
Einsatzbeispiel für Additive liegt auf dem Gebiet der
Kühlschmierstoffe für spanende Bearbeitungsprozesse, wobei
ein Verschleißschutz erreicht und ein Oxidationsvorgang
verhindert werden soll.
Allen Einsatzbereichen von Additiven ist gemeinsam, daß die
Art und die Menge der zuzugebenden Additive auf die
jeweiligen Prozeßanforderungen abgestellt werden müssen.
Diese Abstimmung beruht überwiegend auf Erfahrungswerten.
Hierbei wird der Additivgehalt der Flüssigkeit vorsorglich so
hoch gewählt, daß unter allen zu erwartenden Einsatzbedingun
gen noch eine ausreichende Wirkung des Additivs erzielt wird.
Dies hat zur Folge, daß die Flüssigkeit in vielen Fällen
einen zu hohen Gehalt an Additiven aufweist, insbesondere
wenn mit veränderten Einsatzbedingungen zu rechnen ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren der
eingangs genannten Gattung so auszubilden, daß die angestreb
te Wirkung auch bei veränderlichen Einsatzbedingungen jeweils
mit der geringstmöglichen Menge an Additiven erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das
Additiv bzw. die Additive der Flüssigkeit vor dem Einsatzort
dosiert zugegeben wird bzw. werden und daß mindestens eine
durch das Additiv beeinflußte Meßgröße am oder nach dem
Einsatzort erfaßt wird und als Steuergröße für die Dosierung
des Additivs verwendet wird.
Damit wird erreicht, daß auch unter sich ändernden Einsatzbe
dingungen jeweils nur diejenige Menge an Additiv zugegeben
wird, die zum jeweiligen Zeitpunkt erforderlich ist, um die
beeinflußte Meßgröße auf den gewünschten Wert zu bringen.
Damit wird ein unnötiger Verbrauch an Additiven vermieden.
In vielen Fällen ist es zweckmäßig oder sogar erforderlich,
mindestens eine weitere durch ein weiteres Additiv beeinfluß
te Meßgröße am oder nach dem Einsatzort zu erfassen und auch
diese als Steuergröße für die Dosierung dieses weiteren
Additivs zu verwenden. Damit wird auch für Einsatzfälle, in
denen mehrere Additive verwendet werden, für jedes dieser
Additive eine optimale und damit sparsame Zugabe zu der
Flüssigkeit sichergestellt.
Die hier gewählte Angabe, daß die durch das Additiv
beeinflußte Meßgröße als Steuergröße für die Dosierung des
Additivs verwendet wird, beinhaltet einen direkten Zusammen
hang zwischen der Meßgröße und der Dosierung, das heißt
sowohl eine Erhöhung der Meßgröße führt zu einer Erhöhung der
Dosierung, als auch einen reziproken Zusammenhang, das heißt
bei einer Erhöhung der Meßgröße erfolgt eine Verringerung der
Dosierung. Welcher dieser beiden grundsätzlich unterschiedli
chen Zusammenhänge gewählt wird, hängt davon ab, ob die
erfaßte Meßgröße einen unerwünschten Zustand (beispielsweise
den Rußgehalt im Abgas) oder einen erwünschten Zustand
(beispielsweise die Erhöhung der Verbrennungstemperatur)
kennzeichnet.
Zur Vereinfachung des Verfahrensablaufs kann es in vielen
Fällen ausreichen, die dosierte Zugabe des Additivs zu
unterbrechen, wenn die durch das Additiv beeinflußte Meßgröße
einen vorgegebenen Grenzwert unter- bzw. überschreitet.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen
Verfahrens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.
Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zur Durchführung
des Verfahrens. Diese ist erfindungsgemäß gekennzeichnet
durch eine oder mehrere Dosiereinrichtungen für ein oder
mehrere Additive und eine Meßeinrichtung, die jeweils die
durch das Additiv beeinflußte Meßgröße erfaßt und über eine
Steuersignalleitung mit der Dosiereinrichtung verbunden ist.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung näher
erläutert, die in der Zeichnung jeweils schematisch
dargestellt sind. Es zeigt:
Fig. 1 ein Schema eines Verfahrensablaufs bei einem Prozeß,
bei dem die mit dem Additiv versetzte Flüssigkeit verbraucht
wird,
Fig. 2 ein Schema eines Verfahrensablaufs, bei dem die mit
dem Additiv versetzte Flüssigkeit im Kreislauf geführt wird,
Fig. 3 ein Schema eines Kühlschmiermittelkreislaufs an einer
Schleifmaschine,
Fig. 4 ein Schema einer Treibstoffzuführung zu einem
Verbrennungsmotor und
Fig. 5 ein Schema einer Brennstoffzuführung zu einer
Heizungsanlage.
Bei dem in Fig. 1 schematisch dargestellten Verfahrensablauf
wird eine Flüssigkeit aus einem Vorratsbehälter 1 mittels
einer Pumpe 2 über eine Mischeinrichtung 3 einem Einsatzort 4
zugeführt und in einem Prozeß verbraucht, wobei ein Reststoff
entsteht, der durch eine Leitung 5 weitergeleitet wird. Am
Einsatzort 4 kann beispielsweise eine Verbrennung oder eine
sonstige chemische Umwandlung geschehen. Der durch die
Leitung 5 abgeführte Reststoff kann beispielsweise ein Abgas
oder ein zu verwertendes Produkt sein.
Aus einem Vorratsbehälter 6 wird über eine Dosierpumpe 7 ein
Additiv der Mischeinrichtung 3 zugeführt, wo es mit der
Flüssigkeit vermischt wird, bevor diese dem Einsatzort 4
zugeführt wird. Das Additiv dient dazu, den am Einsatzort 4
durchgeführten Prozeß zu beeinflussen. Dieser Einfluß äußert
sich in einer Meßgröße, die durch eine Meßeinrichtung 8 am
Einsatzort 4 erfaßt wird. Die Meßgröße wird einer Steuerein
richtung 9 zugeführt, die in Abhängigkeit von der jeweils
ermittelten Meßgröße über eine Steuersignalleitung 10 die
Dosiereinrichtung 7 steuert.
In Fig. 1 ist mit strichpunktierten Linien angedeutet, daß
die Meßeinrichtung 8' dem Einsatzort 4 auch nachgeschaltet
sein kann, wobei die Meßgröße in dem durch die Leitung 5
abgeführten Reststoff ermittelt und in der schon beschriebe
nen Weise der Steuereinrichtung 9 zugeführt wird.
Abweichend von dem in Fig. 1 dargestellten allgemeinen
Beispiel, bei dem ein Verbrauch der Flüssigkeit erfolgt, ist
im Schema nach Fig. 2 ein Verfahren dargestellt, bei dem die
Flüssigkeit im Kreislauf geführt wird. Nachdem die Flüssig
keit aus dem Vorratsbehälter 1 über die Pumpe 2 dem
Einsatzort 4 zugeführt wurde, gelangt sie in einen Sammelbe
hälter 11, aus dem sie über eine Kreislaufleitung 12 und eine
Pumpe 13 wieder in den Vorratsbehälter 1 gefördert wird.
An einer Stelle des Kreislaufs, beispielsweise vor dem
Einsatzort 4, ist eine Meßeinrichtung 8'' angeordnet, die
eine Meßgröße der im Kreislauf geführten Flüssigkeit erfaßt
und der Steuereinrichtung 9 zuführt. Diese steuert in der
schon beschriebenen Weise die Dosierpumpe 7, die das Additiv,
das diese Meßgröße beeinflußt, aus dem Vorratsbehälter 6 der
Mischeinrichtung 3 in der Kreislaufleitung 12 zuführt.
Nachfolgend werden konkrete Anwendungsbeispiele der vorher
nur allgemein und schematisch beschrieben Verfahren
dargestellt und erläutert.
Fig. 3 zeigt einen Kühlschmiermittel-Kreislauf für einen
spanenden Bearbeitungsprozeß, hier dargestellt am Beispiel
eines Schleifprozesses, wobei eine Schleifscheibe 14 ein
Werkstück 15 spanend bearbeitet. Von der Bearbeitungsstelle
gelangt das Kühlschmiermittel in einen Auffangbehälter 16,
aus dem es durch eine Pumpe 17 einem Sammelbehälter 18
zugeführt wird. Eine Kreislaufpumpe 19 fördert das Kühl
schmiermittel wieder zur Bearbeitungsstelle.
Eine Meßeinrichtung 8, die dem Auffangbehälter 16 nachge
schaltet ist, bestimmt bei dem dargestellten Ausführungsbei
spiel Inhaltsstoffe des Kühlschmiermittels nach dem
Durchlaufen des Bearbeitungsprozesses, beispielsweise Oxide.
Deren Vorhandensein beziehungsweise Konzentration dient in
einer Steuereinrichtung 9 zur Festlegung der Steuergröße, mit
der eine Dosierpumpe 7 gesteuert wird, die das Additiv aus
einem Vorratsbehälter 6 einer Mischeinrichtung 3 in der
Kreislaufleitung zuführt. Bei dem dargestellten Ausführungs
beispiel handelt es sich um ein Additiv, mit dem der
Oxidationsvorgang beim Schleifprozeß beeinflußt wird.
Abweichend von dem beschriebenen Beispiel nach Fig. 3 kann
auch vorgesehen sein, daß die Temperaturerhöhung des
Kühlschmiermittels im Bearbeitungsprozeß bestimmt wird,
beispielsweise durch Temperaturfühler nach und gegebenenfalls
auch vor der Bearbeitungsstelle, und als Steuergröße für die
Dosierung des Additivs verwendet wird.
Fig. 4 zeigt einen Verbrennungsmotor 20, dem ein flüssiger
Treibstoff aus einem Vorratsbehälter 1 über eine Einspritz
pumpe 21 zugeführt wird. Als Meßeinrichtung dient ein am
Verbrennungsmotor 20 angebrachter Klopfsensor 22, der einen
Klopfvorgang im Motor erfaßt. Dessen Auftreten oder seine
Intensität wird als Steuergröße für die Dosierung eines als
Antiklopfmittel wirkenden Additivs verwendet. Hierzu liefert
der Klopfsensor 22 ein Signal an eine Steuereinrichtung 9,
die eine Dosierpumpe 7 steuert, mit der das Antiklopfmittel
aus einem Vorratsbehälter 6 einer Mischeinrichtung 3 in der
Treibstoffleitung zugeführt wird. Die Zugabe von Antiklopf
mitteln erfolgt somit nur dann, wenn ein Klopfvorgang
auftritt, und nur mit der Dosierung, die zur Verhinderung des
Klopfvorgangs ausreichend ist. Bei der Anwendung des
Verfahrens bei einem Treibstoff für einen Verbrennungsmotor
oder für einen Brennstoff einer Heizungsanlage kann
vorgesehen werden, daß Inhaltsstoffe des Verbrennungsabgases
bestimmt und deren Vorhandensein beziehungsweise Konzentrati
on als Steuergröße für die Dosierung verwendet wird. Dies ist
am Beispiel einer Heizungsanlage in Fig. 5 erläutert. Die
Heizungsanlage 23 wird aus einem Vorratsbehälter 1 über eine
Pumpe 2 mit Brennstoff, beispielsweise Heizöl, versorgt. In
der Abgasleitung 24 der Heizungsanlage 23 ist beim darge
stellten Ausführungsbeispiel ein Rußfühler 25 als Meßeinrich
tung angeordnet, dessen Meßwert über eine Steuereinrichtung 9
zur Steuerung einer Dosierpumpe 7 verwendet wird, die ein
Antirußmittel als Additiv aus einem Vorratsbehälter 6 dosiert
an eine Mischeinrichtung 3 abgibt, in der es dem Brennstoff
in der erforderlichen Menge zugemischt wird, um die
Rußbildung in dem geforderten Maße zu unterdrücken.
In Fig. 5 ist darüberhinaus dargestellt, daß in der
Abgasleitung 24 als weitere Meßeinrichtung beispielsweise
eine Stickoxid-Meßsonde 26 angeordnet sein kann, die über
eine Steuereinrichtung 9' eine zweite Dosierpumpe 7' steuert,
die aus einem Vorratsbehälter 6' ein Additiv zu einer
Mischeinrichtung 3' in der Brennstoffleitung fördert, das die
Bildung von Stickoxiden herabsetzt.
Claims (8)
1. Verfahren zur Zugabe mindestens eines Additivs zu
Flüssigkeiten, wie Treibstoffen, Brennstoffen, Kühl- und
Schmierstoffen, die einem Einsatzort zugeführt werden,
dadurch gekennzeichnet, daß das Additiv bzw. die Additive der
Flüssigkeit vor dem Einsatzort dosiert zugegeben wird bzw.
werden und daß mindestens eine durch das Additiv beeinflußte
Meßgröße am oder nach dem Einsatzort erfaßt wird und als
Steuergröße für die Dosierung des Additivs verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens eine weitere durch ein weiteres Additiv beeinfluß
te Meßgröße am oder nach dem Einsatzort erfaßt wird und als
Steuergröße für die Dosierung dieses weiteren Additivs
verwendet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die dosierte Zugabe des Additivs unterbrochen wird, wenn
die durch das Additiv beeinflußte Meßgröße einen vorgegebenen
Grenzwert unter- bzw. überschreitet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es bei einem Kühlschmiermittel für einen
spanenden Bearbeitungsprozeß angewendet wird, wobei
Inhaltsstoffe des Kühlschmiermittels nach dem Durchlaufen des
Bearbeitungsprozesses bestimmt und deren Vorhandensein bzw.
Konzentration als Steuergröße für die Dosierung des Additivs
verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es bei einem Kühlschmiermittel für einen
spanenden Bearbeitungsprozeß angewendet wird, wobei die
Temperaturerhöhung des Kühlschmiermittels im Bearbeitungspro
zeß bestimmt und als Steuergröße für die Dosierung des
Additivs verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es bei einem Treibstoff für einen
Verbrennungsmotor angewendet wird, wobei ein Klopfvorgang
erfaßt und sein Auftreten oder seine Intensität als
Steuergröße für die Dosierung eines als Antiklopfmittel
wirkenden Additivs verwendet wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß es bei einem Treibstoff für einen
Verbrennungsmotor oder bei einem Brennstoff einer Heizanlage
angewendet wird, wobei Inhaltsstoffe des Verbrennungsabgases
bestimmt und deren Vorhandensein bzw. Konzentration als
Steuergröße für die Dosierung verwendet wird.
8. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der
Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch eine Dosiereinrich
tung (7, 7') für das Additiv und eine Meßeinrichtung (8,
8',8'', 22, 25, 26), die die durch das Additiv beeinflußte
Meßgröße erfaßt und über eine Steuersignalleitung mit der
Dosiereinrichtung (7, 7') verbunden ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19745520A DE19745520A1 (de) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe mindestens eines Additivs zu Flüssigkeiten |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19745520A DE19745520A1 (de) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe mindestens eines Additivs zu Flüssigkeiten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19745520A1 true DE19745520A1 (de) | 1999-04-22 |
Family
ID=7845597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19745520A Withdrawn DE19745520A1 (de) | 1997-10-15 | 1997-10-15 | Verfahren und Vorrichtung zur Zugabe mindestens eines Additivs zu Flüssigkeiten |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19745520A1 (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014222474A1 (de) * | 2014-11-04 | 2016-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Anpassung der Fluidmenge des Systems zur Zusatzeinspritzung eines Verbrennungsmotors an das Signal der Klopfregelung |
DE102016214641A1 (de) * | 2016-08-08 | 2018-02-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Behandlung irregulärer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor |
-
1997
- 1997-10-15 DE DE19745520A patent/DE19745520A1/de not_active Withdrawn
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014222474A1 (de) * | 2014-11-04 | 2016-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Anpassung der Fluidmenge des Systems zur Zusatzeinspritzung eines Verbrennungsmotors an das Signal der Klopfregelung |
DE102016214641A1 (de) * | 2016-08-08 | 2018-02-08 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Behandlung irregulärer Verbrennung in einem Verbrennungsmotor |
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