JP4848201B2 - 液体の定量供給用空気圧式装置の作動法および空気圧式装置 - Google Patents
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Description
‐供給される液体量は注射器の空洞の度合いに左右される。供給液量を一定に保つため、圧力パルスの長さを変更する。これは書き込みノズルの書き込み移動との協調を妨げる。
‐圧力調節器が圧力パルスの開始時に圧力タンクに発生する圧力損失を補償しようとするので、液体供給の間に圧力パルスの圧力レベルが変化する。
の計算値の関数として測定されることが望ましく、これにより時刻t1での圧力レベルpB(t)が第一の既定閾値を越え、そして時刻t2で第二の既定閾値以下へ低下し、ここで関数g(pB)は任意の重み関数であり、そして次の液体供給前に圧力タンクに達成されるべき圧力pTの設定値は、連続作動で積分が統計的平均で同一値を達成するように積分を考慮して決定し、調整される。
−それらは2つの弁位置AおよびBのみを有する弁であり、電源供給不可時に、既定の弁位置、即ち位置Aのように図1に図示される弁位置を想定する。
−それらは二つの間で切り替え時間を有し、長くても4ミリセカンド前後である瞬時作動又は高速弁である。
1.切り替え弁17は位置Aから位置Bへ変化する:圧力に関して液体容器4は液体容器4の圧力pBが増加し、そして殆ど一定圧力レベルpB1を達成するようにここで圧力タンク8へ接続される。
2A.排気弁15は位置Aから位置Bへ変化する:圧力に関して真空タンク13はここで真空タンク13の真空が再度増加するように、ベンチュリノズル12へ接続される。2B.第二圧力センサ16からの出力信号は、真空が既定値pV1へ到達したことを示すや否や、排気弁15は位置Bから位置Aへ戻るように変化する。その後吸気弁14は位置Aから位置Bへ変化する:圧力に関して、真空タンク13はここで真空タンク13の真空が再度低下するように、周辺装置へ接続される。
2C.第二圧力センサ16からの出力信号は、真空タンク13の真空が既定値pV2へ到達したことを示すや否や、吸気弁14は位置Bから位置Aへ変化する。
3.変化の前に、圧力タンク8の圧力レベルは第一圧力センサ9により測定され、そして値pB1として記憶される。
4.第二切り替え弁18は位置Aから位置Bへ変化する。このステップもまた早くに即ちステップ1の直後に行われる準備ステップである。
5.第一切り替え弁17は位置Bから位置Aへ変化する:液体容器4と圧力タンク8の間の接続は遮断される。第二切り替え弁18は位置Bにあるので、圧力に関しては液体容器4はここで周辺装置へ接続される。液体容器4を支配する過圧力は従って真空タンク13を使わずに低下される。ステップ4及び5を交互に適用することにより誤差により生ずる二つの切り替え弁17と18の切り替え遅れに関係なく、液体容器は過圧力が低下する前に真空タンク13へ簡単に接続しないことを保障する状態Pはここで終了し、そして液体容器4の圧力が周辺装置を支配する圧力へ低下する迄継続する移行フェーズTが続く。
6A.圧力センサ19の出力信号は圧力pBがほとんど周辺装置の圧力レベルへ低下したことを示すや否や、第二切り替え弁18は位置Bから位置Aへ変化する。液体容器4はここで圧力タンク13へ接続される。液体容器4の圧力は従って殆ど真空タンク13を支配する圧力へ低下する。
6B1.吸気弁10は位置Aから位置Bへ変化する。圧縮空気はここで圧力タンク8へ供給される。圧力タンクを支配する圧力pTは第一圧力センサ9により絶えず測定される。圧力センサ9の出力信号が圧力pTは圧力が既定値pT1へ到達したことを示すや否や、吸気弁10は位置Bから位置Aへ戻るように変化する。
6B2.排気弁11は位置Aから位置Bへ変化する:圧力に関して圧力タンク8はここで圧力pTが再度低下するように周辺装置と接続される。
6B3.圧力センサ9の出力信号は、圧力が既定値pT2へ到達することを示すや否や、排気弁11は位置Bから位置Aへ戻るよう変化する。圧力pT2はここで圧力タンク8を支配する。ステップ3で測定された値pB1により、値pT2は
pT2=pB1+Δp
と設定されることが望ましく、これにより値△pは圧力レベルpB1が既定設定値を達成するように制御装置20により決定される
‐液体容器4に発生する圧力レベルpB1は圧力タンク8の圧力は圧力パルス供給の間再調整されないので、一定に留まる。
‐次の圧力パルスの供給前に圧力タンク8に確立される圧力レベルpT2は圧縮空気源の圧力変動とは無関係である。
‐ステップ6B1および6B2で述べた圧力タンク8の圧力確立のための二段階法は、設定すべき低い圧力レベルpT2でステップ6B1の圧力は圧力差が大きいため比較的急速に増加し、次に圧力差が小さいためステップ6B2の圧力は比較的ゆっくりと低下するので、特に低い圧力レベルpT2で圧力レベルpT2の正確な設定を可能にする。
‐それぞれの弁は1サイクルにつき2度のみスイッチが切り替わる、すなわち位置Aから位置Bへ、そしてまた位置Aへ戻る。
‐電源供給不可の場合、全弁は位置Aに切り替わる。圧力に関して真空タンク13はベンチュリノズル12及び周辺装置から分離されるが、液体容器4には接続される。従ってこれは液体の流出を防止する。圧力に関して、圧力タンク8もまた圧縮空気源及び周辺装置から分離される。
ここで時刻t1は圧力pB(t)が既定閾値を越える時刻を示し、時刻t2は圧力pB(t)が同じ閾値または別の既定閾値以下になる時刻を示し、そしてインデックスnは圧力パルスの番号である。
閾値は積分Inが液体供給量に極力比例するように予め決められる。あるいは積分又は次式のように重み関数g(pB)で重み付けされるように形成できる。
ここで重み関数g(pB)は現在支配している圧力pBで液体の流速に従属して作成される。重み関数g(pB)は例えば、
g(pB)=g0+g1*pB
ここでg0とg1は一定値である。計算された積分Inは次に、次の圧力パルスの積分In+1が同じ大きさ、
In+1=In
となるように圧力タンク8の圧力レベルpT2を再調整するために使用される。ステップ6B3で、圧力レベルは次に例えば値、
に設定される。あるいは、パルス期間は又因数
により拡張できる。ここで原理のみ述べたが、しかし積分が統計的平均で同一値を達成するように、一般的に受け入れられる統計手法により実施されることが望ましいこの調整は圧力パルス毎に供給される液体量が液体容器4の空洞の度合いに無関係であることを保証する。
1.空気圧式装置は状態Vにあり、即ち液体容器4は保持真空を供給される。本発明により、圧力タンク8を支配する圧力pTはここで液体供給の間、維持されるべき設定圧力レベルpB1より大きい値の圧力レベルpT2へ調節される。
液体供給のため、液体容器4は圧力タンク8へ接続される;切り替え弁17を位置Aから位置Bへ変化させることにより図3による装置で行われる。空気圧式装置はここで状態Pにある。
圧力タンク8を支配する圧力を調節する圧力調節器23の設定値は値pT2から値pB1へ低下する。
液体供給を終了するため、液体容器4は圧力タンク8から分離される;切り替え弁17を位置Bから位置Aへ変化させることにより図3による装置で行われる。
圧力タンク8を支配する圧力を調節する圧力調節器23の設定値は再度値pB1から値pT2へ増加する。
p=pT2−pB1
も増加する。液体容器4が空になる場合に想定されるべき圧力レベルpT2eを最初に決定し、そしてここから差
pe=pT2e−pB1
を計算し、次に生成する圧力差△pを監視し、そして圧力差△pが既定レベルk*△pe又はk*(△pe−△pf)に達すると警報信号を発することが較正ステップにおいて有利であり、ここでパラメータkは1より小さく、例えばk=0.8、そして△pfは液体容器4が一杯の場合、想定されそして少なくとも圧力差△pが値△peへ到達した場合、停止信号を発生しなければならない圧力差を示す。
2:圧縮空気入力
3:液体容器出力
4:液体装置
5、6、7:空気圧式下位グループ装置
8:圧力タンク
9:第一圧力センサ
10、14:吸気弁
11、15:排気弁
12:ベンチュリノズル
13:真空タンク
16:第二圧力センサ
17:第一切り替え弁
18:第二切り替え弁
19:第三圧力センサ
20:制御装置
21:インタフェース
22:絞り
A,B:弁の位置
P,V:空気圧式装置の状態
T:移行状態
p:圧力
t:時間
Claims (8)
- 液体の入った液体容器(4)からの液体の定量供給用空気圧式装置の操作方法であって、液体の一部を供給するための液体容器(4)に圧力パルスを加えるため、圧力タンク(8)へ液体容器(4)を一時的に接続し、ここで圧力パルスは圧力レベルpB1へ到達するステップ、そして液体容器(4)が圧力タンク(8)から切り離された後、圧力タンク(8)を支配する圧力を圧力レベルpB1より大きい圧力レベルpT2へ増加させるステップからなる方法。
- 圧力レベルpB1は液体容器(4)が圧力タンク(8)から切り離される前に測定され、そして圧力レベルpT2は圧力レベルpB1が統計的平均で同一値を達成するように調整されることを特徴とする請求項1による方法。
- 圧力レベルpB(t)は時刻t及び下記積分の計算値の関数として液体容器(4)の中又はこれに近い場所で測定され、
ここで時刻t1の圧力レベルpB(t)は第一既定閾値を上回り、そして時刻t2で第二既定閾値以下に下がり、そして関数g(pB)は任意の重み関数であり、そして圧力レベルpT2は積分値が統計的平均で同一値を達成するように調整されることを特徴とする請求項1による方法。 - 圧力タンク(8)は吸気弁(10)により圧縮空気源へ、及び排気弁(11)により周辺装置と接続可能であり、吸気弁(10)は圧力タンク(8)及び圧縮空気源の間の接続を遮断し、そして排気弁(11)は圧力タンク(8)及び周辺装置の間の接続を遮断し、一方圧力タンク(8)は液体容器(4)へ接続されることを特徴とする、請求項1から3のいずれかによる方法。
- 圧力タンク(8)の圧力を圧力レベルpT2以上へ増加させるために、吸気弁(10)により圧縮空気源へ圧力タンク(8)を接続させるステップ、
圧力タンク(8)を圧縮空気源から切り離すステップ、
排気弁(11)により周辺装置と圧力タンク(8)を接続し、そして圧力レベルがその設定値pT2へ到達した場合、周辺装置から圧力タンク(8)を切り離すステップ、
の各ステップにより圧力タンク(8)の圧力レベルが圧力レベルpT2へ設定されることを特徴とする請求項4による方法。 - 出力(3)及び、
圧力タンク(8)、
圧力タンク(8)及び圧縮空気源の間に配置される吸気弁(10)、
圧力タンク(8)及び周辺装置の間に配置される排気弁(11)、
圧力タンク(8)及び出力(3)の間に配置される第一切換え装置(17)、及び
制御装置は、吸気弁(10)が圧力タンク(8)及び圧縮空気源の間の接続を遮断し、そして排気弁(11)は圧力タンク(8)及び周辺装置の間の接続を遮断し、一方第一切り替え弁(17)は圧力タンク(8)を液体容器(4)へ接続し、
吸気弁(10)、排気弁(11)及び第一切り替え弁(17)を制御する制御装置(20)、からなる空気圧式装置。 - 切り替え弁(18)が第一切り替え弁(17)を真空タンク(13)又は周辺空気と接続し、真空タンク(13)、及び第一切り替え弁(17)及び真空タンク(13)の間に配置される第二切り替え弁(18)から更になる請求項6による空気圧力式装置。
- 圧力タンク(8)及び第一切り替え弁(17)の間に配置される絞り(22)から更になる請求項6又は7による空気圧式装置。
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