185964. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és idő függvényében beállítható adagoló szerkezet két vagy több folyadékfázisú anyag változtatható mennyiségű és arányú elegyítéséhez
185 964 2 Az általunk javasolt találmány olyan eljárás és berendezés, amely alkalmas két vagy több folyadékfázisú, azonos vagy eltérő sűrűségű anyagnak az idő függvényében előre meghatározott arányú adagolására, olyan módon, hogy az idő függvényében a tervezett karakterisztika szerint változzék a folyadékok aránya, ill. a megcsapolás helyén - kiömlőnyílás - az elegyítés arány e tervezett karakterisztika szerinti legyen. Napjaink gyakorlatában az általános alkalmazáson belül automatáknál, kémiai laboratóriumokban, üzemekben, gyógyászatban stb., de az elektronikai iparban is, pl. a hibrid integrált áramkör gyártásánál is szükség van az elegyítendő folyadékok arányos adagolására. Az utóbbinál széles körben elterjedt a két komponensű szilikongumik alkalmazása, mint védőréteg, vagy a szintén két komponensü epoxi gyanták lezárórétegként való alkalmazása. Az elegyítendő anyagok térfogat vagy súly szerinti arányának beállítása és tartása általában követelmény. Esetenként főleg a térhálósodó anyagok, gyógyszerek keverése esetében pedig szigorú követelmény. A gyakorlatban megvalósított eljárások az aránytartó adagolást szakaszosan vagy folyamatosan súly-, térfogat- és áramlásmérés, vagy ennek kombinációi alapján valósítják meg. Ilyen megoldást ismertet a 3 790 030 lajstromszámú USA szabadalom. A leírásban a két komponenst nyomás alá helyezett tartályokból szelepek állításával nyomják a tároló edénybe. A megoldásból következik, hogy a komponensek arányának tartása folyamatos mérést igényel, és a nyomásfüggő anyagszállítás pedig egyéb járulékos rendszert. További és széles körben alkalmazott megoldást ismertet a 2 056 531 lajstromszámú NSZK szabadalmi leírás. A komponensek adagolását szivatytyúkkai oldják meg úgy, hogy a komponenseket szivattyúzó rudakat mechanikus karáttételen keresztül kapcsolják össze és a karáttétel megváltoztatásával állítják be a szükséges arányokat. E rendszerben a karáttétel miatt a kisebb arányú komponens szivattyúban több száz atmoszféra nyomás jöhet létre, ami biztonsági szelep beépítését teszi szükségessé. Ezen túl a mechanikus karáttétel rendkívüli módon helyigényes és kettőnél több komponens szállítása is problematikus. Egy további a változtatható lökettérfogatú, szivattyúval működő adagolót javasolta 173 905 lajstromszámú magyar szabadalom. A technika jelenlegi állását jellemző megoldásokra megállapítható előny, hogy a két vagy több komponensű folyadék aránytartó adagolását általában a célnak megfelelően valósítják meg, és az adagolandó komponensek mennyiségét az adott térfogat, súly vagy áramlás beállításával és a beállítás ellenőrzésével oldják meg. Az ellenőrzést pedig általában érzékelőkkel hajtják végre.- Az aránytartást az érzékelő szervek által vezérelt beavatkozó mechanizmusok szabályozzák, melyeknek közös tulajdonsága, hogy az adagoló, érzékelő és a beavatkozó szervek működtetéséhez költséggel terhelt energia felhasználása szükséges. Az ismert megoldások számos hiányossággal rendelkeznek, melyek a következők:- bonyolult az adagoló rendszer,- a bonyolult rendszerből következik, hogy biztonsági problémák is adódnaác,- az adagolási arány megváltoztatása általában nem egyszerű, és a beállított új arány ellenőrzése szükséges,- kicsi a keverőrendszerek élettartama,- nagy a fajlagos hely- és energiaigényük,- a tápenergia kimaradása esetén a vezérlő rendszeek nem működnek. Az általunk javasolt adagoló rendszer az ismert rendszerektől az adagolást alapvetően más módon valósítja meg, és tovább javítja a folyadékok adagolását megvalósító eljárások előnyös tulajdonságait. Továbbá mentes a napjainkban használatos adagoló rendszerek hátrányaitól. A találmány lényegét az 1. ábra alapján vázolt rendszer mutatja be, ahol az alábbi megjelölések a következőket jelentik: 1, 2, 3 folyadékokat tároló edények 4, 5, 6 folyadékkomponensek 7 tároló edényeket összekötő cső 8 kiadagoló csap h,, h2, h3 folyadékoszlopok magasságai P,, P2, P3 folyadékok fenéknyomásai q1 q2 q3 folyadékok sűrűségei A,, A2, A3 folyadékok kezdeti felszíne A,, Aj, A3 folyadékok felszíne „t” idő múlva V,, V2, V3 térfogata 9 gyűjtőedény Az ábra alapján az általunk javasolt eljárás a következő: olyan eljárás és adagoló szerkezet két vagy több folyadékfázisú azonos vagy eltérő sűrűségű anyag előre meghatározott aránykarakterisztika szerinti elegyítéséhez, hogy az adagolandó anyagokat egy előre meghatározott aránykarakterisztika szerint kialakított edénybe helyezzük 4, 5, 6, az ily módon elhelyezett folyadékokat hidrosztatikusán kiegyensúlyozzuk, és egy közösített ponton 8 a hidrosztatikus egyensúly megbontása nélkül megcsapoljuk. A példakénti berendezés 1, 2, 3 folyadéktároló edényeit egy összekötő cső 7 segítségével kötjük össze, és ezen a csövön helyezzük el a 8 kiadagoló csapot. Az edények keresztmetszetei úgy vannak kialakítva A,, A2, A3, hogy a folyadéksürűség által megszabott magasságokban (szintén ábra szerinti hp h2, h3) úgy aránylanak egymáshoz, mint a kiömlőcsapon 8 kifolyó folyadékkomponensek 4, 5, 6 kívánt aránya az előre meghatározott aránykarakterisztika szerint. Ekkor az 1, 2, 3 folyadéktároló edényekben a fenéknyomások p, p2 p3 egyenlőek. Ehhez az egyenlő fenéknyömáshoz az adagolandó komponensek Q, q2 q3 sűrűségétől függően az 1, 2, 3 folyadéktárc ló edényekben különböző h, h2 h3 folyadékmagasság tartozik az alábbi egyenlőségnek megfelelően. e,h, = Q2h2'= Qnhn Ebben a helyzetben az 1, 2, 3 folyadéktároló edényekben lévő folyadékok felszínei A, A2 A3. A cél-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1
