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WO2003070382A1 - Method and device for producing an aerosol - Google Patents

Method and device for producing an aerosol Download PDF

Info

Publication number
WO2003070382A1
WO2003070382A1 PCT/EP2003/000561 EP0300561W WO03070382A1 WO 2003070382 A1 WO2003070382 A1 WO 2003070382A1 EP 0300561 W EP0300561 W EP 0300561W WO 03070382 A1 WO03070382 A1 WO 03070382A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
aerosol
volume flow
sensor
liquid
mixing chamber
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/000561
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Götz SPIESS
Original Assignee
Willy Vogel Ag
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Willy Vogel Ag filed Critical Willy Vogel Ag
Priority to AU2003212222A priority Critical patent/AU2003212222A1/en
Publication of WO2003070382A1 publication Critical patent/WO2003070382A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23QDETAILS, COMPONENTS, OR ACCESSORIES FOR MACHINE TOOLS, e.g. ARRANGEMENTS FOR COPYING OR CONTROLLING; MACHINE TOOLS IN GENERAL CHARACTERISED BY THE CONSTRUCTION OF PARTICULAR DETAILS OR COMPONENTS; COMBINATIONS OR ASSOCIATIONS OF METAL-WORKING MACHINES, NOT DIRECTED TO A PARTICULAR RESULT
    • B23Q11/00Accessories fitted to machine tools for keeping tools or parts of the machine in good working condition or for cooling work; Safety devices specially combined with or arranged in, or specially adapted for use in connection with, machine tools
    • B23Q11/10Arrangements for cooling or lubricating tools or work
    • B23Q11/1038Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality
    • B23Q11/1046Arrangements for cooling or lubricating tools or work using cutting liquids with special characteristics, e.g. flow rate, quality using a minimal quantity of lubricant
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B12/00Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area
    • B05B12/08Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means
    • B05B12/085Arrangements for controlling delivery; Arrangements for controlling the spray area responsive to condition of liquid or other fluent material to be discharged, of ambient medium or of target ; responsive to condition of spray devices or of supply means, e.g. pipes, pumps or their drive means responsive to flow or pressure of liquid or other fluent material to be discharged
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/0012Apparatus for achieving spraying before discharge from the apparatus
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/10Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working

Definitions

  • the invention relates to a device for aerosol production, in particular for an aerosol for lubricating tools, machines and their parts, comprising at least one mixing chamber in which at least one liquid and at least one gas can be mixed to form an aerosol during operation, and with at least one metering device, by which during operation the volume flow of the at least one liquid and / or at least one gas stream mixed to the aerosol can be adjusted, and comprising at least one aerosol line through which the aerosol generated in the mixing chamber is passed to at least one aerosol consumer during operation, and a method for Generation of an aerosol, in particular for the lubrication of tools, machines and their parts, in which a liquid and a gas are fed to at least one mixing chamber and mixed to form an aerosol, and the aerosol then from the mixing chamber through at least one aerosol line to at least one aero sol consumer is managed.
  • Devices and methods for aerosol generation are used in a large number of areas of application, for example in spray systems with which paints or adhesives are sprayed over spray heads as aerosol consumers, or in modern minimal-quantity lubrication systems in which aerosol consumers such as tools, machines or machine parts by means of a spray of lubricant, for example an oil or an oil emulsion, lubricated and optionally cooled.
  • lubricant for example an oil or an oil emulsion, lubricated and optionally cooled.
  • DE 196 54321 A1 describes a device for aerosol production in which the aerosol is used for the cooling lubrication of tools.
  • the device of DE 196 54 321 A1 comprises a mixing chamber designed as an injector device and an impact body.
  • the oil atomized in the injector device is metered via an adjusting device, the compressed air supplied to the injector device is metered via a control valve.
  • the aerosol generated in the injector device is directed to the aerosol consumers via an aerosol line.
  • Another device for aerosol generation is described in DE 19721 650 A1, which represents a further development of the device of DE 196 54 321 A1.
  • the device of DE 19721 650 A1 has a second injector device for generating a second aerosol.
  • the composition of the aerosols can be influenced as desired by the user by setting flow control valves, one flow control valve being arranged in each case in a liquid line to the injector device and another flow control valve in a gas line to the injector device.
  • EP 0 941 769 A1 Another aerosol device is described in EP 0 941 769 A1, in which a liquid and a gas are likewise mixed to form an aerosol in a mixing chamber.
  • a control valve is only provided for the compressed air line.
  • EP 0 943 861 B1 describes a device for supplying lubrication points with fluid lubricant, in which the amount of oil entering the air flow at the injector is scanned by means of a light barrier before the oil enters the air flow, which is only imprecise Determination of the amount of oil actually sent to a lubrication point.
  • WO 00/58016 relates to a device with which pharmaceutical aerosols are released in a controlled manner, with a predetermined dose of the aerosol being temporarily stored in an intermediate container. First an aerosol is generated and then the aerosol mass is then stored in a delivery area. The mass concentration in front of and behind the deposition area is measured using electro-optical sensors.
  • the cause of the fluctuations in the aerosol properties seem to be manufacturing and aging-related deviations of the device and the process management from the desired state as well as fluctuations in the flow resistance of the aerosol consumers.
  • WO 98/10217 describes a cooling lubrication device for applying cooling lubricant to a tool and / or a workpiece, which provides a control device for adapting to different lubrication and cooling requirements.
  • the aerosol and / or the liquid cooling lubricant is transferred to a nozzle via the control device! and / or a gas is supplied via a line arrangement.
  • the control device is used to adjust the greasiness of the aerosols, i.e. the proportion of the liquid cooling lubricant in the gas.
  • compressed air is present on the control device, on the one hand, and on the other hand, aerosol can be drawn in from the air space of an aerosol container.
  • the control device can remove oil from an oil supply via a riser.
  • the control device in WO 98/10217 is therefore a purely mechanical control which determines the greasiness of the aerosol according to values specified by the user.
  • EP 1 106902 A1 Another device for producing aerosol is known from EP 1 106902 A1.
  • the pressure prevailing in a reservoir for the aerosol can be adjusted by a pressure control valve depending on the flow resistance of the consumer.
  • a pressure control valve In the case of an aerosol consumer with a high flow resistance, less aerosol is consumed, so that the pressure inside the aerosol container increases and aerosol can no longer be generated. This pressure rise is prevented by the pressure control valve in the device of EP 1 106 902 A1.
  • DE 101 04 012 A1 describes a quantity-controlled supply of carrier gas and / or liquid via a throttle system to an injector device.
  • the throttle system is controlled via a control unit, the differential pressure between a supply pressure with which the carrier gas is supplied and the pressure in an aerosol container serving as the input variable for the control unit.
  • the object of the invention is to create a device and a method in which the properties of the aerosol can be better adapted to the respective requirements of the aerosol consumers which can achieve a constant aerosol quality regardless of the operating condition and application.
  • a control device with an aerosol sensor by means of which at least one state variable representative of the aerosol volume flow directed to the at least one aerosol consumer can be detected, and with one by at least one Signal-transmitting connection to the metering device connected controller is provided, by means of which the aerosol volume flow can be regulated to a desired value by changing the volume flow of the liquid and / or the gaseous substance depending on the state variable.
  • volume flow of liquid supplied to the mixing chamber in conventional aerosol generators is not the same as the volume flow of liquid contained in the aerosol volume flow: in a conventional aerosol generator there are normally devices which only have one Let certain droplet size pass through and filter droplets that are too small or too large from the aerosol. Depending on the operating state of the aerosol generator, more or fewer droplets can be filtered out. This filtered out liquid volume flow leads to a difference between the liquid volume flow supplied to the mixing chamber and the liquid volume flow conducted through the aerosol line. However, this difference is taken into account in the regulation according to the invention.
  • the aerosol sensor for detecting the state variable representing the aerosol volume flow. Sensors are known from the prior art, for example, with which individual aerosol properties can be detected capacitively.
  • the aerosol sensor can include a light sensor by means of which scattered light, that is to say refracted or scattered light reflected by the aerosol, can be detected during operation. With such a sensor, the amount of scattered light can be used to reliably detect the aerosol density as a representative state variable of the aerosol volume flow.
  • the aerosol sensor can comprise a light source through which a preferably narrowly limited light beam is directed onto the aerosol during operation, the light of which is then scattered.
  • the light source can in particular have a specific spectrum limited to a few light wavelengths, as is the case, for example, with sodium vapor lamps or with lasers. Such a spectrum can be used to determine the speeds of the aerosol particles and thus the aerosol volume via light frequency shifts due to the Doppler effect, ie the speed-dependent frequency change in the scattered, refracted or reflected scattered light scattered by aerosol particles. Record flow efficiently. It is also advantageous if the light sensor is arranged outside the direct light beam of the direct light source, so that its sensitivity can be made larger. In this context, it can make sense to absorb the direct light beam after crossing the aerosol or the aerosol line, which can happen, for example, in a light trap.
  • an ultrasonic sensor with a corresponding ultrasonic source can also be used.
  • the aerosol sensor is placed as close as possible to the aerosol consumer.
  • an aerosol sensor can also be provided in each branch line. The total production of aerosol can then be recorded by adding up the individual measured values of the individual aerosol sensors.
  • the aerosol sensor can advantageously also be arranged directly in the aerosol consumer, it being possible for the aerosol consumer to be designed as a tool holder and / or tool. If cutting tools, such as drills or milling cutters, are used as aerosol consumers, which rotate during operation, then in a further advantageous development, contactless data transmission to the control unit and wireless energy supply can be provided, in particular via magnetic fields and coils of the aerosol sensor rotating in the magnetic field ,
  • the volume flow of the liquid and / or the gaseous substance to the mixing chamber or in the mixing chamber is adjusted in one advantageous development by a metering device.
  • the metering devices can each be arranged in the liquid and / or gas lines or else in the mixing chamber itself.
  • the metering device can each be designed as a valve which can be switched between a completely closed and fully open switching state in several switching stages, in particular as a proportional valve. This valve can be converted into a switching state by the control device as a function of the detected aerosol volume flow or the state variable representative thereof, by means of which the deviation of the detected aerosol volume flow from the target volume flow is reduced.
  • the volume flow of the liquid and / or the gas can be adjusted accordingly.
  • the metering device for metering the bulk liquid and / or the metering device for adjusting the volume flow of the gas can also comprise an orifice arrangement.
  • Such an arrangement has a predetermined number of orifices, which preferably have different diameters and ensure a well-defined volume flow.
  • a switching valve is assigned to each orifice. The volume flows to the mixing chamber can be adjusted by combining the various orifices
  • the aerosol volume flow is regulated to a desired value by the device for aerosol generation according to the invention, but also the average droplet size of the aerosol.
  • This can be done, for example, by providing an adjusting device or an actuator in a mixing chamber designed as a nozzle, by means of which the geometry of the nozzle can be changed under the influence of the control device.
  • the actuators can be designed, for example, as micromotors or stepper motors or piezo actuators or electromagnetic or pneumatic or hydraulic adjusting devices, which can change the narrowest cross section and / or the curvature and cross section ratios of the nozzle.
  • the aerosol sensor also detects a state variable representative of the mean droplet size of the aerosol and, in a further development, also the scatter of the droplet size by the mean droplet size and the deviation from a desired droplet size or target scatter is determined in the control device , This deviation then serves as a manipulated variable for regulating the geometry of the mixing chamber.
  • sensors can be provided in a further embodiment, which detect the volume flow of the gas to or into the mixing chamber or in the aerosol line and / or the volume flow of the liquid to or into the mixing chamber.
  • sensors can be designed as vane anemometers or hot wire anemometers, hot film sensors or laser anemometers and ultrasound Doppler knives.
  • Differential pressure measurement ser can be used to determine the volume flow of each liquid and / or gas.
  • the gas flow through the aerosol line can also be recorded in a similar manner.
  • a differential pressure meter can also be used here, in an advantageous embodiment, the pressure within the mixing chamber by one pressure sensor and the pressure at any point along the aerosol line, but preferably at the end of the aerosol line, and the pressure difference between the two by the other pressure sensor Press can be determined.
  • the actual aerosol volume flow can be calculated by the control device.
  • certain characteristic fields with the at least one state variable measured by the aerosol sensor can also be used as a variable by means of test series and stored in the control device, so that for a determined representative state variable the aerosol volume flow associated with this state variable by looking up the stored characteristics (for example in the form a look-up table) or can be determined directly using a stored equation that is adapted to empirical test series.
  • the operating state of the device is monitored to determine whether there are faulty or atypical combinations of the detected parameters that indicate a malfunction, faulty operation or a poor quality of the aerosol generation. This can be done, for example, by the control device comparing the currently detected state variables with reference values and, in the event of large deviations or certain combinations, emitting error or alarm signals. are given.
  • the reference values can be stored in the control device and previously determined by tests.
  • a learning algorithm can be implemented in the control device, which dynamically adapts the reference values to the operating states that have been run without errors to date. With these designs, system errors or incorrect user settings can be recorded and rejects avoided.
  • the aerosol sensor can be designed as a Doppler anemometer and simultaneously detect the particle speed, number of particles and particle size of the liquid dissolved in the gas as particles.
  • the Dpppler anemometers can work on a laser basis or on an ultrasound basis.
  • Figure 1 is a perspective and schematic representation of an apparatus for aerosol generation according to the invention.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of an apparatus for aerosol generation according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment
  • Fig. 4 is a schematic block diagram of an inventive device for aerosol generation according to a second embodiment.
  • the device 1 can be functionally divided into an aerosol generator 2, in which aerosol is generated, and a control device 3 under whose control the aerosol generator 2 generates the aerosol.
  • the aerosol is schematically represented by points 4, which is directed to aerosol consumers 5, the device 1 being used as a cooling-lubricating device for cutting tools as an aerosol consumer 5.
  • Other types of aerosol consumers 5 include spray heads for, for example, paints or adhesives.
  • 5 drills 6 are used as aerosol consumers, which are attached to machine tool spindles 7.
  • the aerosol consumers 5 themselves are not part of the device 1 for aerosol generation.
  • the aerosol generator 2 has a liquid container 8 which contains a reservoir 9 of the liquid.
  • the liquid can be a dye, varnish, adhesive or a cooling lubricant or lubricant, such as an oil or an oil emulsion.
  • the liquid is dissolved in aerosol 4 as a sol in the form of droplets.
  • the container 8 is closed in a pressure-tight manner by a cover 10 and is designed as a pressure container in which there is a pressure which is different from the environment of the aerosol generator 2, preferably an overpressure.
  • the space 11 above the liquid supply 9 in the container 8 contains aerosol 4, which is generated in a mixing chamber 14 by mixing a gas volume flow, shown schematically by arrow 12, and a liquid volume flow, shown schematically by arrow 13.
  • Inert gases for example noble gases, or gas mixtures such as air, for example compressed air, can be used as the gas.
  • the gas volume flow 12 is conducted under pressure through a gas line 15 via a metering device 16 and a further gas line 17 to the mixing chamber 14.
  • a negative pressure is generated in the mixing chamber 14 by the gas flow, through which liquid from the liquid supply 9 via a liquid line 18 sier owned 19 and a further line 20 is sucked into the mixing chamber.
  • the liquid in the gas stream 12 is dissolved in drops and, while still under pressure, is passed onto an impact body 21.
  • the mechanical interaction between the impact body 21 and the aerosol flow can produce finer droplets of constant size.
  • the step pyramid-shaped impact body described in DE 196 54 321 A1 can be used as the impact body. Drops that are too large fall back into the liquid reservoir 9.
  • the aerosol 4 collects in the room 11 and is conducted out of the aerosol generator 2 via an aerosol line 21.
  • the aerosol can be conveyed through the aerosol line 21 by the internal pressure prevailing in the container 8.
  • delivery devices such as pumps can also be provided in the aerosol line 21.
  • the aerosol line 21 can have a suction nozzle (not shown) in the region of its inlet opening 22, with which aerosol is actively sucked into the aerosol line 21 from the space 11 via compressed air.
  • an aerosol sensor 23 Arranged in the area of the aerosol line 21 is an aerosol sensor 23, by which at least one variable representative of the aerosol volume flow through the aerosol line is detected, for example the aerosol density and the aerosol speed, which corresponds approximately to the speed of the gas phase of the aerosol.
  • the aerosol sensor 23 is attached as close as possible to the aerosol consumers 5 and is preferably arranged in the aerosol consumers 5 themselves.
  • an aerosol sensor can preferably be interchangeably integrated in each tool such as the drill 6 or in each tool holder such as the spindle 7.
  • the aerosol sensor can directly detect the aerosol flow at the aerosol consumer. Due to the rotating tool spindle, contactless energy transfer to the aerosol sensor can take place, for example, via a magnetic field prevailing in the spindle, in which a coil of the aerosol sensor rotates and thus generates electricity, by means of an energy transmission device (not shown).
  • the data transmission is likewise carried out in a contactless manner by optical or radio technology by means of a data transmission unit not shown in FIG. 1.
  • the aerosol volume flow 24 passed through the aerosol line 21 is distributed to branch lines 25, which lead to the aerosol consumers 5.
  • Any number of aerosol consumers 5 can be connected to a device 1 for aerosol generation, as long as the amount of aerosol generated by the device 1 is sufficient to supply the aerosol consumers 5.
  • the aerosol flows distributed on the branch lines 25 are guided through a line (not shown) in the rotating machine tool spindle 7 to the drills 6 up to the cutting edges or the location of the chip removal.
  • the control device 3 regulates the function of the aerosol generator 2. It comprises an input device 26a and an output device 26b, for example a conventional computer 26 with a screen and keyboard, and data readers such as CD-ROMs, flops, removable disks, tapes and the like. Like. Via the input and output device 26a, 26b, a user can interact with the device 1 and set the parameters and setpoints important for aerosol generation. Such parameters are, for example, the aerosol volume flow 24 required by the aerosol consumers 5, the average droplet size of the aerosol and the greasiness of the aerosol, i.e. the proportion of the liquid phase in the aerosol.
  • Further parameters or state variables that can be entered by operating personnel through the input / output device are, for example, the aerosol temperature and the substance variables, such as the viscosity, of the starting materials used to generate the aerosol.
  • the mixing process to be set in the mixing chamber 14 is determined, i.e. the volume flows to be fed to the mixing chamber, the speeds of the volume flows and the temperatures of the volume flows.
  • the state of the aerosol generator 2 as well as deviations from the desired state and operational disturbances are displayed to the operator via the input / output device 26b.
  • the regulation of the aerosol generation itself takes place in a controller 27, which is shown schematically in FIG. 1.
  • the controller 27 can comprise a microprocessor, which can be designed as part of a conventional computer or else as an electronic circuit specially designed for control tasks.
  • the controller 27 is connected via a first signal path 28 to the metering device 16 for the gas volume flow 12.
  • the controller 27 is connected to the metering device 19 for the liquid volume flow 13 via a second signal path 29.
  • the controller 27 is connected to an adjusting device 31, via which it is possible to intervene directly in the aerosol generation process in the mixing chamber 14.
  • the adjusting device 31 comprises a motor, by means of which the geometry of an atomizing nozzle (not shown) can be changed.
  • controller 27 is connected to the aerosol 23 via a fourth signal path 32.
  • the signal paths 28, 29, 30, 32 can be designed as an electrical signal line, light-conducting fibers or radio transmission paths for unidirectional and / or bidirectional data transmission.
  • volume flow measuring devices can be provided in the area of the metering devices 16 and 19, by means of which the volume flows 12, 13 through the lines 15, 17 and 18, 20 can be set.
  • Such volume flow measuring devices can include vane radonemometers, hot film or hot wire probes, laser or ultrasonic double sensors or differential pressure sensors.
  • FIG. 2 schematically shows the structure of an embodiment of the aerosol sensor 23, by means of which a state variable representative of the aerosol volume flow 24 through the aerosol line 21 can be detected.
  • the aerosol sensor 23 of FIG. 2 operates on an optical basis and takes advantage of the fact that the liquid drops dissolved in the gas scatter light.
  • the amount of light scattered is representative of the aerosol density p A), ie the number of droplets per volume: the more droplets dissolved in the aerosol, the more light is scattered.
  • the aerosol line 21 has at least one transparent section 33, which transmits the light from a light source 34, or is designed to be completely transparent.
  • the light source 34 generates a light beam 35 that is bundled as possible and preferably extends over the entire cross section of the aerosol line 21, which crosses the transparent area 33 of the aerosol line 21 and is absorbed in a light trap 36.
  • a scattered light sensor 37 is arranged, the measuring region of which is directed towards the flow cross section of the aerosol line 21 through which the light beam 35 passes.
  • the scattered light sensor 37 is connected to the controller 27 via the data line 32; it is preferably adjusted so that the output signal, for example in the form of an analog voltage, is proportional to the aerosol density.
  • the light source 34 preferably generates light that only contains wavelengths of certain frequencies and is designed, for example, as a sodium vapor lamp or laser.
  • the liquid drops dispersed in the aerosol 4 scatter the light 35 and the speed of the scattered light can be used to determine the speed of the liquid particles in the aerosol 4. This speed determination can be carried out point by point on a small measurement volume within the flow cross-section of the aerosol line 21 or simultaneously across the entire cross-section. If the flow velocities are recorded only point by point, fluidic models of the aerosol tube flow can be used to infer from a representative measurement volume the entire aerosol volume flow through the aerosol line, or else the flow cross section and is sampled sequentially.
  • FIG. 3 shows a schematic block diagram of the construction of the device 1.
  • the function of the control device 3, in particular the controller 27, is to be explained with the aid of FIG. 3.
  • the aerosol volume flow 24 is to be regulated to a constant value by the control device 3 or the regulator 27.
  • a state variable representing the aerosol volume flow 24, for example the aerosol density p A is first output by the aerosol sensor 23 via the signal path 32 and sent to a flow calculation module 39 of the controller 27.
  • a quantity representative of the gas flow throughput q G is also detected via a flow sensor 40 and is likewise passed on to the flow calculation module 39 of the controller 27.
  • the flow calculation module determines the volume flow q F of the dispersed liquid in the aerosol line 21 from the state variables q G and ⁇ A using the following equation:
  • the measured or calculated volume flow quantities q G and q F are output by controller 27 via output lines 41 to other devices, for example to output device 26b (cf. FIG. 1).
  • a memory unit 42 is also provided in the controller 27, in which controlled variables, in particular target variables, are stored.
  • the storage unit 42 is connected via a signal line 41 to external devices, for example the input device 26a, by means of which the sizes stored in the storage unit 42 can be changed by a user.
  • the target gas volume flow q GR and a target liquid volume flow q F are stored in the storage unit 42 as target values.
  • the output unit 44 converts the manipulated variables into signals which are forwarded to the metering devices 16 and 19.
  • the output unit 44 converts the manipulated variables into a suitable format, for example an analog voltage signal or a digital signal in accordance with a data exchange protocol, which can be specified directly to the metering devices.
  • the metering devices 16, 19 can each be designed as proportional valves, the degree of opening of which is proportional to an analog voltage output via the signal paths 28, 29.
  • the output unit 44 generates a signal that adjusts a flow resistance at the proportional valve 16, 19 in such a way that the deviation between the respective actual volume flow and the desired volume flow is reduced or regulated to zero.
  • the metering devices 16, 19 can also each be designed as an orifice arrangement which comprises a plurality of orifices of different flow cross-section, each orifice being opened or closed by an upstream and downstream switching valve.
  • the output unit 44 generates switching signals for the switching valves assigned to the different orifices in order to achieve a combination of open and closed orifices by means of which the deviation of the respective volume flow 12, 13 from the target value is reduced.
  • the controller 27 also includes an error monitoring module 45, by means of which the current state variables of aerosol generation, the actual volume flows and the target variables are monitored. These status variables are compared by the error monitoring module 45 with reference values which are stored in the storage unit 42.
  • the state variables in the memory unit 42 are predetermined by the manufacturer and changed via the input unit 26a or else adapted to the current operating conditions by means of a learning algorithm.
  • the error monitoring module 45 issues an alarm signal via line 41, which can be output optically on the output unit 26b, for example, for the information of operating personnel.
  • the fault monitoring module 45 can output a stop signal to the output unit 44 via a line 46, through which the Aerosol generation is interrupted by the aerosol generator 2 when an alarm signal is present.
  • FIG. 4 shows a further exemplary embodiment of a control device 3, in particular of the controller 27.
  • the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 are used for the same or similar components and elements. For the sake of simplicity, only the differences from the exemplary embodiment in FIG. 3 are discussed below.
  • the embodiment of FIG. 4 differs from the embodiment of FIG. 3 by the type of aerosol sensor 23 used.
  • the aerosol sensor 23 of FIG. 4 simultaneously determines the particle speed v F , the number of particles n F and the average particle size d A in the aerosol line 21
  • Such an aerosol sensor 23 can be, for example, a laser anemometer or laser Doppler anemometer or an ultrasound anemometer.
  • the calculation module 43 calculates from the number of particles n F and the particle velocity v F aerosol density p A q the Aerosoivolumenstrom A, the Gasstoff- flow q G and the liquid flow rate q F.
  • the calculation module 43 also calculates the average particle diameter d AV and the scatter of the particle diameters.
  • the manipulated variables U G and U F for the gas flow volume flow or liquid volume flow are calculated as in the exemplary embodiment in FIG. 3 and passed on to the metering devices 16, 19.
  • a manipulated variable U d is calculated from the average particle diameter d AV and the target value for the average particle diameter d AR stored in the storage unit 42 and output to the mixing chamber 14 via the output unit 44.
  • the manipulated variable U d can represent, for example, the diameter to be set on an atomizer nozzle at one point.
  • An actuator region 14 'of the mixing chamber 14 then changes the geometry of the mixing chamber as a function of the manipulated variable U d such that the aerosol volume flow 24 has the desired average particle diameter d AV R or the desired dispersion of the particle diameter.
  • an error monitoring module 45 is also provided in the exemplary embodiment in FIG. 4, via which the state variables of the aerosol generation are monitored and error messages or warnings are output in the case of atypical combinations of state variables.

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Abstract

The invention relates to a method and device (1) for producing aerosol, particularly for an aerosol (4) used for lubricating tools, machines and parts thereof. The device comprises a mixing chamber (14) inside of which a liquid and a gaseous substance are mixed to form an aerosol. The volume flows (12, 13) of the liquid and/or of the gas flow that are to be mixed to form the aerosol are regulated by at least one dosing device (16, 19). The aerosol produced inside the mixing chamber is lead to aerosol consumers (5) via an aerosol line (21). The aim of the invention is to produce an aerosol of a uniform quality regardless of the aerosol consumers used and of whether the device has been subjected to wear. To this end, a control device (3) is provided that has an aerosol sensor (23) and a signal-transmitting connection to the at least one dosing device. The aerosol sensor detects a state quantity representing the aerosol volume flow that is lead through the aerosol line to the aerosol consumer. The volume flow of the liquid and/or of the gaseous substance is regulated by the control device on the basis of this state quantity.

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines Aerosols Method and device for producing an aerosol
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Aerosolerzeugung, insbesondere für ein Aerosol zum Schmieren von Werkzeugen, Maschinen und deren Teilen, umfassend wenigstens eine Mischkammer, in der im Betrieb wenigstens eine Flüssigkeit und wenigstens ein Gasstoff zu einem Aerosol vermischbar sind, und mit wenigstens einer Dosiereinrichtung, durch die im Betrieb der Volumenstrom der zu dem Aerosol vermischten wenigstens einen Flüssigkeit und/oder wenigstens einen Gasstromes einstellbar ist, und umfassend wenigstens eine Aerosolleitung, durch die im Betrieb das in der Mischkammer erzeugte Aerosol an wenigstens einen Aerosolverbraucher geleitet ist, sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines Aerosols, insbesondere zum Schmieren von Werkzeugen, Maschinen und deren Teilen, bei dem wenigstens einer Mischkammer eine Flüssigkeit und ein Gasstoff zugeführt und zu einem Aerosol vermischt werden, und das Aerosol dann aus der Mischkammer durch wenigstens eine Aerosolleitung zu wenigstens einem Aerosolverbraucher geleitet wird.The invention relates to a device for aerosol production, in particular for an aerosol for lubricating tools, machines and their parts, comprising at least one mixing chamber in which at least one liquid and at least one gas can be mixed to form an aerosol during operation, and with at least one metering device, by which during operation the volume flow of the at least one liquid and / or at least one gas stream mixed to the aerosol can be adjusted, and comprising at least one aerosol line through which the aerosol generated in the mixing chamber is passed to at least one aerosol consumer during operation, and a method for Generation of an aerosol, in particular for the lubrication of tools, machines and their parts, in which a liquid and a gas are fed to at least one mixing chamber and mixed to form an aerosol, and the aerosol then from the mixing chamber through at least one aerosol line to at least one aero sol consumer is managed.
Vorrichtungen und Verfahren zur Aerosolerzeugung werden in einer Vielzahl von Anwendungsbereichen eingesetzt, beispielsweise bei Sprühanlagen, mit denen Lacke oder Klebstoffe über Sprühköpfe als Aerosolverbraucher versprüht werden, oder bei modernen Minimalmengenschmieranlagen, bei denen Aerosolverbraucher wie Werkzeuge, Maschinen oder Maschinenteile mittels eines Sprühnebels aus Schmiermittel, beispielsweise einem Öl oder einer Öl-Emulsion, geschmiert und gegebenenfalls gekühlt werden.Devices and methods for aerosol generation are used in a large number of areas of application, for example in spray systems with which paints or adhesives are sprayed over spray heads as aerosol consumers, or in modern minimal-quantity lubrication systems in which aerosol consumers such as tools, machines or machine parts by means of a spray of lubricant, for example an oil or an oil emulsion, lubricated and optionally cooled.
Vorrichtung und Verfahren zur Aerosolerzeugung mit den eingangs genannten Merkmalen sind aus dem Stand der Technik bekannt.Apparatus and methods for aerosol generation with the features mentioned at the outset are known from the prior art.
So ist in DE 196 54321 A1 eine Vorrichtung zur Aerosolerzeugung beschrieben, bei der das Aerosol zur Kühlschmierung von Werkzeugen verwendet wird. Die Vorrichtung der DE 196 54 321 A1 umfasst eine als Injektorvorrichtung ausgebildete Mischkammer sowie einen Prallkörper. Das in der Injektorvorrichtung vernebelte Öl wird über eine Einsteilvorrichtung dosiert, die der Injektorvorrichtung zugeführte Druckluft wird über ein Steuerventil dosiert. Über eine Aerosolleitung wird das in der Injektorvorrichtung erzeugte Aerosol an die Aerosol Verbraucher geleitet. Eine weitere Vorrichtung zur Aerosolerzeugung ist in der DE 19721 650 A1 beschrieben, die eine Weiterentwicklung der Vorrichtung der DE 196 54 321 A1 darstellt. Die Vorrichtung der DE 19721 650 A1 weist eine zweite Injektorvorrichtung zur Erzeugung eines zweiten Aerosols auf. Die Zusammensetzung der Aerosole kann durch Einstellung von Durchflusssteuerventilen vom Benutzer in gewünschter Weise beeinflusst werden, wobei ein Durchflusssteuerventil jeweils in einer Flüssigkeitsleitung zur Injektorvorrichtung und ein anderes Durchflusssteuerventil in einer Gasleitung zur Injektorvorrichtung angeordnet ist.DE 196 54321 A1 describes a device for aerosol production in which the aerosol is used for the cooling lubrication of tools. The device of DE 196 54 321 A1 comprises a mixing chamber designed as an injector device and an impact body. The oil atomized in the injector device is metered via an adjusting device, the compressed air supplied to the injector device is metered via a control valve. The aerosol generated in the injector device is directed to the aerosol consumers via an aerosol line. Another device for aerosol generation is described in DE 19721 650 A1, which represents a further development of the device of DE 196 54 321 A1. The device of DE 19721 650 A1 has a second injector device for generating a second aerosol. The composition of the aerosols can be influenced as desired by the user by setting flow control valves, one flow control valve being arranged in each case in a liquid line to the injector device and another flow control valve in a gas line to the injector device.
Eine weitere Aerosolvorrichtung ist in der EP 0 941 769 A1 beschrieben, bei der ebenfalls in einer Mischkammer eine Flüssigkeit und ein Gasstoff zu einem Aerosol vermischt werden. Bei der Vorrichtung der EP 0 941 769 A1 ist lediglich für die Druckluftleitung ein Steuerventil vorgesehen.Another aerosol device is described in EP 0 941 769 A1, in which a liquid and a gas are likewise mixed to form an aerosol in a mixing chamber. In the device of EP 0 941 769 A1, a control valve is only provided for the compressed air line.
In der EP 0 943 861 B1 ist eine Vorrichtung zur Versorgung von Schmierstellen mit flui- dem Schmiermittel beschrieben, bei der die am Injektor in den Luftstrom eintretende Ölmenge mittels einer Lichtschranke abgetastet wird, bevor das Öl in den Luftstrom eintritt, was zu einer nur ungenauen Bestimmung der tatsächlich an eine Schmierstelle geleiteten Ölmenge führt.EP 0 943 861 B1 describes a device for supplying lubrication points with fluid lubricant, in which the amount of oil entering the air flow at the injector is scanned by means of a light barrier before the oil enters the air flow, which is only imprecise Determination of the amount of oil actually sent to a lubrication point.
Die WO 00/58016 betrifft eine Vorrichtung, mit der pharmazeutische Aerosole kontrolliert abgegeben werden, wobei zunächst eine vorbestimmte Dosis des Aerosols in einen Zwischenbehälter zwischengelagert wird. Zunächst wird ein Aerosol erzeugt und dann wird dann die Aerosolmasse in einem Abgabebereich gelagert. Über elektrooptische Sensoren wird die Massenkonzentration vor und hinter dem Ablagerungsbereich gemessen.WO 00/58016 relates to a device with which pharmaceutical aerosols are released in a controlled manner, with a predetermined dose of the aerosol being temporarily stored in an intermediate container. First an aerosol is generated and then the aerosol mass is then stored in a delivery area. The mass concentration in front of and behind the deposition area is measured using electro-optical sensors.
Beim Betrieb dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anlagen hat sich gezeigt, dass die Eigenschaften des Aerosols sich von Anlage zu Anlage und auch bei einer Anlage abhängig vom Aerosolverbraucher ändern können. Dies ist unerwünscht, da unter diesen Bedingungen keine gleichbleibenden Eigenschaften des Aerosols erzeugt werden und unter Umständen eine mangelhafte Schmierung oder ein mangelhafter Farbauftrag entsteht. Dies kann letzten Endes zu Beschädigungen des Werkzeuges oder der Maschinen oder zu einer ungenügenden Beschichtung eines Werkstückes mit Klebstoff oder Lack und damit zu Ausschuss führen.When operating these systems known from the prior art, it has been shown that the properties of the aerosol can change from system to system and also in a system depending on the aerosol consumer. This is undesirable since under these conditions no consistent properties of the aerosol are produced and under certain circumstances there is poor lubrication or paint application. This can ultimately damage the tool or the Machines or an insufficient coating of a workpiece with adhesive or paint and thus lead to rejects.
Ursache für die Schwankungen der Aerosoleigenschaften scheinen herstellungs- und alterungsbedingte Abweichungen der Vorrichtung und der Verfahrensführung vom Sollzustand sowie Schwankungen des Strömungswiderstandes der Aerosolverbraucher zu sein.The cause of the fluctuations in the aerosol properties seem to be manufacturing and aging-related deviations of the device and the process management from the desired state as well as fluctuations in the flow resistance of the aerosol consumers.
Um wenigstens die gröbsten Abweichungen vom Sollzustand abzufangen, sind im Stand der Technik druckgesteuerte Systeme entwickelt worden, die auf den oben beschriebenen, herkömmlichen Vorrichtungen beruhen.In order to intercept at least the grossest deviations from the desired state, pressure-controlled systems have been developed in the prior art which are based on the conventional devices described above.
So ist beispielsweise in der WO 98/10217 eine Kühlschmiervorrichtung zum Aufbringen von Kühlschmiermittel auf ein Werkzeug und/oder ein Werkstück beschrieben, die zur Anpassung an unterschiedliche Schmierungs- und Kühlungserfordernisse eine Steuervorrichtung vorsieht. Über die Steuervorrichtung wird einer Düse das Aerosol und/oder das flüssige Kühl-Schmiermitte! und/oder ein Gas über eine Leitungsanordnung zugeführt. Die Steuervorrichtung dient dabei zur Einstellung der Fettigkeit der Aerosols, d.h. des Anteils des flüssigen Kühl-Schmiermittels im Gas. An der Steuervorrichtung steht bei der WO 98/10217 einerseits Druckluft an und andererseits kann Aerosol aus dem Luftraum eines Aerosolbehälters angesaugt werden. Zusätzlich kann die Steuervorrichtung über eine Steigleitung Öl aus einem Olvorrat entnehmen. Bei der Steuervorrichtung bei der WO 98/10217 handelt es sich folglich um eine rein mechanische Steuerung, die nach vom Benutzer vorgegebenen Werten die Fettigkeit des Aerosols bestimmt.For example, WO 98/10217 describes a cooling lubrication device for applying cooling lubricant to a tool and / or a workpiece, which provides a control device for adapting to different lubrication and cooling requirements. The aerosol and / or the liquid cooling lubricant is transferred to a nozzle via the control device! and / or a gas is supplied via a line arrangement. The control device is used to adjust the greasiness of the aerosols, i.e. the proportion of the liquid cooling lubricant in the gas. In WO 98/10217, compressed air is present on the control device, on the one hand, and on the other hand, aerosol can be drawn in from the air space of an aerosol container. In addition, the control device can remove oil from an oil supply via a riser. The control device in WO 98/10217 is therefore a purely mechanical control which determines the greasiness of the aerosol according to values specified by the user.
Eine weitere Vorrichtung zur Erzeugung von Aerosol ist aus der EP 1 106902 A1 bekannt. Bei dieser Vorrichtung kann der in einem Vorratsbehälter für das Aerosol herrschende Druck durch ein Druckregelventil in Abhängigkeit vom Strömungswiderstand des Verbrauchers eingestellt werden. Bei einem Aerosolverbraucher mit einem hohen Strömungswiderstand wird weniger Aerosol verbraucht, so dass der Druck im Inneren des Aerosolbehälters ansteigt und kein Aerosol mehr erzeugt werden kann. Diesem Druckanstieg wird durch das Druckregelventil bei der Vorrichtung der EP 1 106 902 A1 vorgebeugt. In der nachveröffentlichten DE 101 04 012 A1 ist schließlich eine mengengesteuerte Zufuhr von Trägergas und/oder Flüssigkeit über ein Drosselsystem an eine Injektorvorrichtung beschrieben. Das Drosselsystem ist über eine Steuereinheit angesteuert, wobei als Eingangsgröße für die Steuereinheit der Differenzdruck zwischen einerseits einem Versorgungsdruck, mit dem das Trägergas zugeführt wird, und andererseits dem Druck in einem Aerosolbehälter dient.Another device for producing aerosol is known from EP 1 106902 A1. In this device, the pressure prevailing in a reservoir for the aerosol can be adjusted by a pressure control valve depending on the flow resistance of the consumer. In the case of an aerosol consumer with a high flow resistance, less aerosol is consumed, so that the pressure inside the aerosol container increases and aerosol can no longer be generated. This pressure rise is prevented by the pressure control valve in the device of EP 1 106 902 A1. Finally, DE 101 04 012 A1 describes a quantity-controlled supply of carrier gas and / or liquid via a throttle system to an injector device. The throttle system is controlled via a control unit, the differential pressure between a supply pressure with which the carrier gas is supplied and the pressure in an aerosol container serving as the input variable for the control unit.
Bei den druckgesteuerten Vorrichtungen und Verfahren zur Aerosolerzeugung können lediglich grobe Schwankungen bei der Aerosolerzeugung ausgeglichen werden; eine Feinjustierung der Aerosoleigenschaften in Abhängigkeit vom Betriebszustand der Vorrichtung, vor allem eine Vergleichmäßigung der Aerosolqualität unabhängig vom Aerosolverbraucher ist nach wie vor nicht möglich.With the pressure-controlled devices and methods for aerosol generation, only rough fluctuations in aerosol generation can be compensated for; A fine adjustment of the aerosol properties as a function of the operating state of the device, especially an equalization of the aerosol quality regardless of the aerosol consumer is still not possible.
In Anbetracht der Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen und Verfahren zur Aerosolerzeugung liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, bei denen die Eigenschaften des Aerosols besser an die jeweiligen Anforderungen der Aerosolverbraucher angepasst werden können bzw. bei denen unabhängig vom Betriebszustand und Anwendungsfall eine gleichbleibende Aerosolqualität erzielt werden kann.In view of the disadvantages of the devices and methods for aerosol generation known from the prior art, the object of the invention is to create a device and a method in which the properties of the aerosol can be better adapted to the respective requirements of the aerosol consumers which can achieve a constant aerosol quality regardless of the operating condition and application.
Diese Aufgabe wird für eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass eine Steuereinrichtung mit einem Aerosolsensor, durch den im Betrieb wenigstens eine für den zu dem wenigstens einen Aerosolverbraucher geleiteten Aerosolvolumenstrom repräsentative Zustandsgröße erfassbar ist, und mit einem durch wenigstens eine signalübertragende Verbindung mit der Dosiereinrichtung verbundenen Regler vorgesehen ist, durch den der Aerosolvolumenstrom durch Veränderung des Volumenstroms der Flüssigkeit und/oder des Gasstoffes in Abhängigkeit von der Zustandsgröße auf einen Sollwert regelbar ist.This object is achieved for a device or a method of the type mentioned at the outset in that a control device with an aerosol sensor, by means of which at least one state variable representative of the aerosol volume flow directed to the at least one aerosol consumer can be detected, and with one by at least one Signal-transmitting connection to the metering device connected controller is provided, by means of which the aerosol volume flow can be regulated to a desired value by changing the volume flow of the liquid and / or the gaseous substance depending on the state variable.
Diese Lösung ist einfach und ermöglicht es, durch den Aufbau eines Regelkreises, im Gegensatz zu den herkömmlichen Steuerungen, eine gleichbleibende Aerosolqualität und einen gleichbleibenden Aerosolvolumenstrom zu erhalten. Durch die Messung der für den Aerosolvolumenstrom repräsentativen Größe aus der Mischkammer durch die Aerosolleitung wird genau die an den Aerosolverbraucher gelieferte Menge an Aerosol bestimmt. Dies ist bei den oben beschriebenen, aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung und Verfahren nicht möglich, da sich herausgestellt hat, dass die im Stand der Technik gemessenen Druckdifferenzen keine für den Aerosolvolumenstrom repräsentative Größe und keinen Rückschluss auf den zum Aerosolverbraucher geleiteten Aerosolvolumenstrom zulassen. Der Aerosolvolumenstrom ist dabei die pro Zeiteinheit durch die wenigstens eine Aerosolleitung geleitete Menge an Aerosol. Abweichungen oder Änderungen dieser Menge von einer Sollmenge werden durch Änderungen in den Volumenströmen des in die Mischkammer geleiteten Gasstoffvolumenstroms und/oder Flüssigkeitsvolumenstroms ausgeregelt oder durch Änderungen dieses bzw. dieser Volumenströme in der Mischkammer selber.This solution is simple and, by means of the construction of a control loop, in contrast to the conventional controls, it is possible to obtain a constant aerosol quality and a constant aerosol volume flow. By measuring the size representative of the aerosol volume flow from the mixing chamber through the aerosol line, exactly the amount of aerosol delivered to the aerosol consumer is determined certainly. This is not possible with the above-described apparatus and methods known from the prior art, since it has been found that the pressure differences measured in the prior art do not allow a quantity representative of the aerosol volume flow and no conclusion to be drawn about the aerosol volume flow directed to the aerosol consumer. The aerosol volume flow is the amount of aerosol passed through the at least one aerosol line per unit of time. Deviations or changes in this quantity from a target quantity are corrected by changes in the volume flows of the gas volume flow and / or liquid volume flow directed into the mixing chamber or by changes in this or these volume flows in the mixing chamber itself.
Hierbei ist zu beachten, dass der der Mischkammer zugeführte Volumenstrom an Flüssigkeit bei herkömmlichen Aerosolerzeugern, wie dem der DE 196 54321 A1, nicht gleich den im Aerosol-Volumenstrom enthaltenen Volumenstrom an Flüssigkeit ist: In einem üblichen Aerosolerzeuger befinden sich normalerweise Vorrichtungen, die nur eine bestimmte Tropf chengröße passieren lassen und zu kleine oder zu große Tröpfchen aus dem Aerosol filtern. Je nach dem Betriebszustand des Aerosolerzeugers können mehr oder weniger Tröpfchen herausgefiltert werden. Dieser herausgefilterte Flüssigkeitsvolumenstrom führt zu einem Unterschied zwischen dem der Mischkammer zugeführten und dem durch die Aerosolleitung geleiteten Flüssigkeits-Volumenstrom. Dieser Unterschied ist jedoch bei der erfindungsgemäßen Regelung berücksichtigt.It should be noted here that the volume flow of liquid supplied to the mixing chamber in conventional aerosol generators, such as that of DE 196 54321 A1, is not the same as the volume flow of liquid contained in the aerosol volume flow: in a conventional aerosol generator there are normally devices which only have one Let certain droplet size pass through and filter droplets that are too small or too large from the aerosol. Depending on the operating state of the aerosol generator, more or fewer droplets can be filtered out. This filtered out liquid volume flow leads to a difference between the liquid volume flow supplied to the mixing chamber and the liquid volume flow conducted through the aerosol line. However, this difference is taken into account in the regulation according to the invention.
Neben der direkten Messung des Aerosolvolumenstroms sind repräsentative Zustands- größen des Aerosolvolumenstroms, die als Eingangsgrößen für eine Regelung des Gasstoff- und/oder Flüssigkeitsvolumenstroms zur Mischkammer dienen können, beispielsweise die Anzahl der im Gasstoffstrom gelösten Tröpfchen pro Zeiteinheit, deren Geschwindigkeit und/oder die Dichte des Aerosols - die Anzahl der Tröpfchen pro Volumeneinheit -, oder eine repräsentative Geschwindigkeit und Zusammensetzung des Aerosols an einer Stelle der Aerosolleitung, mit deren Hilfe dann durch empirisch ermittelte und gespeicherte Charakteristika und/oder Gleichungen der gesamte durch die Aerosolleitung geleitete Aerosolvolumenstrom unter Zuhilfenahme von Strömungsmodellen wie einer Hagen-Poiseuille-Strömung oder einer turbulenten Rohrströmung zumindest näherungsweise berechnet oder nachgeschlagen werden kann. Für den Aerosolsensor zur Erfassung der den Aerosoivolumenstrom repräsentierenden Zustandsgröße können verschiedene Ausführungsformen verwendet werden. Aus dem Stand der Technik sind beispielsweise Sensoren bekannt, mit denen einzelne Aerosoleigenschaften auf kapazitivem Wege erfasst werden können.In addition to the direct measurement of the aerosol volume flow, there are representative state variables of the aerosol volume flow that can serve as input variables for regulating the gas and / or liquid volume flow to the mixing chamber, for example the number of droplets dissolved in the gas stream per unit of time, their speed and / or the density of the aerosol - the number of droplets per unit volume - or a representative speed and composition of the aerosol at one point on the aerosol line, with the help of which the empirically determined and stored characteristics and / or equations then the entire aerosol volume flow passed through the aerosol line with the help of flow models how a Hagen-Poiseuille flow or a turbulent pipe flow can at least be approximately calculated or looked up. Various embodiments can be used for the aerosol sensor for detecting the state variable representing the aerosol volume flow. Sensors are known from the prior art, for example, with which individual aerosol properties can be detected capacitively.
Ein Aerosolsensor, der auf einer solchen Kapazitätsmessung beruht, ist beispielsweise in der DE 3049 035 A1 beschrieben. In dieser Druckschrift ist ein kapazitiver Geber für Aerosolstromkennwerte sowie eine Vorrichtung zur Fernmessung solcher Werte beschrieben, der zur kontaktlosen Messung von Aerosolmassenkonzentrationen sowie von Durchsatzmengen verwendet werden kann. Allerdings ist dieser Geber komplex aufgebaut und nur für eine feste dispergierte Phase geeignet. Auch optische Sensoren zur Erfassung einer festen dispergierten Phase sind beispielsweise aus der Verwendung in Rauchmeldern bekannt. Allerdings scheint ein Einsatz dieser Geräte für die erfindungsgemäßen Vorrichtungen zur Aerosolerzeugung nicht bekannt zu sein, da die dazu in der Signalauswertung erhebliche Anpassungen und Änderungen vorzunehmen sind.An aerosol sensor based on such a capacitance measurement is described, for example, in DE 3049 035 A1. This document describes a capacitive sensor for aerosol flow characteristics and a device for the remote measurement of such values, which can be used for the contactless measurement of aerosol mass concentrations and of throughput quantities. However, this encoder has a complex structure and is only suitable for a solid, dispersed phase. Optical sensors for detecting a solid dispersed phase are also known, for example, from use in smoke detectors. However, the use of these devices for the devices for aerosol generation according to the invention does not seem to be known, since the signal evaluations that are required to do this require considerable adjustments and changes.
Die Nachteile der aus dem Stand der Technik bekannten Aerosolsensoren können gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vermieden werden, wenn der Aerosolsensor gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung auf optischer Basis arbeitet.The disadvantages of the aerosol sensors known from the prior art can be avoided according to an advantageous embodiment if the aerosol sensor works on an optical basis according to an advantageous embodiment.
Dabei kann der Aerosolsensor einen Lichtsensor umfassen, durch den im Betrieb Streulicht, also vom Aerosol reflektiertes, gebrochenes oder gestreutes Licht, erfassbar ist. Über die Menge des Streulichts lässt sich bei einem solchen Sensor die Aerosoldichte als repräsentative Zustandsgröße der Aerosoivolumenstrom zuverlässig erfassen. Dabei kann in einer Weiterbildung der Aerosolsensor eine Lichtquelle umfassen, durch die im Betrieb ein vorzugsweise eng begrenzter Lichtstrahl auf das Aerosol gerichtet ist, dessen Licht dann gestreut wird.The aerosol sensor can include a light sensor by means of which scattered light, that is to say refracted or scattered light reflected by the aerosol, can be detected during operation. With such a sensor, the amount of scattered light can be used to reliably detect the aerosol density as a representative state variable of the aerosol volume flow. In a further development, the aerosol sensor can comprise a light source through which a preferably narrowly limited light beam is directed onto the aerosol during operation, the light of which is then scattered.
Die Lichtquelle kann insbesondere ein bestimmtes, auf wenige Lichtwellenlängen beschränktes Spektrum aufweisen, wie dies beispielsweise bei Natriumdampflampen oder bei Lasern der Fall ist. Mittels eines solchen Spektrums lassen sich über Lichtfrequenzverschiebungen aufgrund des Dopplereffekts, d.h. der geschwindigkeitsabhängigen Frequenzänderung des von Aerosolteilchen gestreuten, gebrochenen oder reflektierten Streulichtes, die Geschwindigkeiten der Aerosolteilchen und damit der Aerosolvolumen- ström effizient erfassen. Von Vorteil ist es dabei ferner, wenn der Lichtsensor außerhalb des direkten Lichtstrahles der direkten Lichtquelle angeordnet ist, so dass seine Sensiti- vität größer ausgelegt werden kann. In diesem Zusammenhang kann es sinnvoll sein, den direkten Lichtstrahl nach dem Durchqueren des Aerosols bzw. der Aerosolleitung zu absorbieren, was beispielsweise in einer Lichtfalle geschehen kann. Anstelle eines optischen Sensors kann auch ein Ultraschallsensor mit einer entsprechenden Ultraschallquelle verwendet werden. Um den an den Aerosolverbraucher tatsächlich abgegebenen Aerosolstrom so genau wie möglich zu erfassen, ist es von Vorteil, wenn der Aerosolsensor so nahe wie möglich an die Aerosolverbraucher platziert wird. Bei der Verwendung mehrerer Aerosolverbraucher, die über parallele Zweigleitungen der Aerosolleitung mit Aerosol versorgt werden, kann auch in jeder Zweigleitung ein Aerosolsensor vorgesehen sein. Durch Aufsummierung der einzelnen Messwerte der einzelnen Aerosolsensoren lässt sich dann die Gesamtproduktion an Aerosol erfassen.The light source can in particular have a specific spectrum limited to a few light wavelengths, as is the case, for example, with sodium vapor lamps or with lasers. Such a spectrum can be used to determine the speeds of the aerosol particles and thus the aerosol volume via light frequency shifts due to the Doppler effect, ie the speed-dependent frequency change in the scattered, refracted or reflected scattered light scattered by aerosol particles. Record flow efficiently. It is also advantageous if the light sensor is arranged outside the direct light beam of the direct light source, so that its sensitivity can be made larger. In this context, it can make sense to absorb the direct light beam after crossing the aerosol or the aerosol line, which can happen, for example, in a light trap. Instead of an optical sensor, an ultrasonic sensor with a corresponding ultrasonic source can also be used. In order to record the aerosol flow actually delivered to the aerosol consumer as precisely as possible, it is advantageous if the aerosol sensor is placed as close as possible to the aerosol consumer. When using several aerosol consumers that are supplied with aerosol via parallel branch lines of the aerosol line, an aerosol sensor can also be provided in each branch line. The total production of aerosol can then be recorded by adding up the individual measured values of the individual aerosol sensors.
Vorteilhaft kann der Aerosolsensor auch direkt im Aerosolverbraucher angeordnet sein, wobei der Aerosolverbraucher als Werkzeugaufnahme und/oder Werkzeug ausgeführt werden kann. Werden spanabhebende Werkzeuge, wie Bohrer oder Fräser, als Aerosolverbraucher verwendet, die sich im Betrieb drehen, dann kann in einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung eine berührungslose Datenübertragung zur Steuereinheit sowie eine drahtlose Energiezufuhr - insbesondere über Magnetfelder und sich im Magnetfeld rotierenden Spulen des Aerosolsensors - vorgesehen sein.The aerosol sensor can advantageously also be arranged directly in the aerosol consumer, it being possible for the aerosol consumer to be designed as a tool holder and / or tool. If cutting tools, such as drills or milling cutters, are used as aerosol consumers, which rotate during operation, then in a further advantageous development, contactless data transmission to the control unit and wireless energy supply can be provided, in particular via magnetic fields and coils of the aerosol sensor rotating in the magnetic field ,
Der Volumenstrom der Flüssigkeit und/oder des Gasstoffes zur Mischkammer hin oder in der Mischkammer wird in einer vorteilhaften Weiterbildung jeweils durch eine Dosiereinrichtung eingestellt. Die Dosiereinrichtungen können jeweils in den Flüssigkeitsund/oder Gasstoffleitungen oder aber in der Mischkammer selbst angeordnet sein. Die Dosiereinrichtung kann jeweils als ein zwischen einem vollständig geschlossenen und vollständig geöffneten Schaltzustand in mehreren Schaltstufen schaltbares Ventil, insbesondere als Proportionalventil, ausgestaltet sein. Dieses Ventil kann von der Steuereinrichtung in Abhängigkeit vom erfassten Aerosoivolumenstrom bzw. der dafür repräsentativen Zustandsgröße in einen Schaltzustand überführt werden, durch den die Abweichung des erfassten Aerosolvolumenstroms vom Sollvolumenstrom verringert wird. In Abhängigkeit vom Schaltzustand des Ventils und dem diesem Schaltzustand zuge- ordneten Strömungswiderstand des Ventils kann so der Volumenstrom der Flüssigkeit und/oder des Gasstoffes entsprechend angepasst werden.The volume flow of the liquid and / or the gaseous substance to the mixing chamber or in the mixing chamber is adjusted in one advantageous development by a metering device. The metering devices can each be arranged in the liquid and / or gas lines or else in the mixing chamber itself. The metering device can each be designed as a valve which can be switched between a completely closed and fully open switching state in several switching stages, in particular as a proportional valve. This valve can be converted into a switching state by the control device as a function of the detected aerosol volume flow or the state variable representative thereof, by means of which the deviation of the detected aerosol volume flow from the target volume flow is reduced. Depending on the switching status of the valve and the switching status assigned to this ordered flow resistance of the valve, the volume flow of the liquid and / or the gas can be adjusted accordingly.
Neben oder anstelle solcher Proportionalventile kann die Dosiereinrichtung zur Dosierung der Volumenflüssigkeit und/oder die Dosiereinrichtung zur Einstellung des Volumenstroms des Gasstoffes auch eine Blendenanordnung umfassen. Eine solche Anordnung weist eine vorbestimmte Anzahl von Blenden auf, die vorzugsweise unterschiedlichen Durchmesser haben und für einen wohldefinierten Volumenstrom sorgen. Jeder Blende ist ein Schaltventil zugeordnet. Durch Kombination der verschiedenen Blenden können die Volumenströme zur Mischkammer eingestellt werdenIn addition to or instead of such proportional valves, the metering device for metering the bulk liquid and / or the metering device for adjusting the volume flow of the gas can also comprise an orifice arrangement. Such an arrangement has a predetermined number of orifices, which preferably have different diameters and ensure a well-defined volume flow. A switching valve is assigned to each orifice. The volume flows to the mixing chamber can be adjusted by combining the various orifices
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird von der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aerosolerzeugung nicht nur der Aerosoivolumenstrom auf einen Sollwert geregelt, sondern auch die mittlere Tropfengröße des Aerosols. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass bei einer als Düse ausgestalteten Mischkammer eine Ver- stelleinrichtung oder ein Aktuator vorgesehen ist, durch den die Geometrie der Düse unter Einfluss der Steuereinrichtung veränderbar ist. Die Aktuatoren können beispielsweise als Mikromotoren oder Schrittmotoren oder Piezoaktoren oder elektromagnetische oder pneumatische bzw. hydraulische VerStelleinrichtungen ausgestaltet sein, die den engsten Querschnitt und/oder die Krümmungs- und Querschnittsverhältnisse der Düse verändern können. Bei dieser Ausgestaltung wird durch den Aerosolsensor auch eine für die mittlere Tropfengröße des Aerosols repräsentative Zustandsgröße sowie, in einer Weiterbildung, auch die Streuung der Tropfengröße um die mittlere Tropfengröße erfasst und in der Steuereinrichtung die Abweichung von einer Soll-Tröpfchengröße bzw. Soll-Streuung bestimmt. Diese Abweichung dient dann als Stellgröße zur Regelung der Geometrie der Mischkammer.According to a further advantageous embodiment, not only the aerosol volume flow is regulated to a desired value by the device for aerosol generation according to the invention, but also the average droplet size of the aerosol. This can be done, for example, by providing an adjusting device or an actuator in a mixing chamber designed as a nozzle, by means of which the geometry of the nozzle can be changed under the influence of the control device. The actuators can be designed, for example, as micromotors or stepper motors or piezo actuators or electromagnetic or pneumatic or hydraulic adjusting devices, which can change the narrowest cross section and / or the curvature and cross section ratios of the nozzle. In this embodiment, the aerosol sensor also detects a state variable representative of the mean droplet size of the aerosol and, in a further development, also the scatter of the droplet size by the mean droplet size and the deviation from a desired droplet size or target scatter is determined in the control device , This deviation then serves as a manipulated variable for regulating the geometry of the mixing chamber.
Um zusätzliche Eingangsgrößen für die Regelung der Aerosolerzeugung bereitzustellen, können in einer weiteren Ausgestaltung Sensoren vorgesehen sein, die den Volumenstrom des Gasstoffes zur oder in die Mischkammer oder in der Aerosol leitung und/oder den Volumenstrom der Flüssigkeit zur oder in die Mischkammer erfassen. Diese können als Flügelradanemometer oder Hitzdrahtanemometer, Heißfilmsensoren oder Laseranemometer sowie Ultraschalldopplermesser ausgestaltet sein. Auch Differenzdruckmes- ser können zur Volumenstrombestimmung von jeweils Flüssigkeit und/oder Gas eingesetzt werden.In order to provide additional input variables for the control of aerosol production, sensors can be provided in a further embodiment, which detect the volume flow of the gas to or into the mixing chamber or in the aerosol line and / or the volume flow of the liquid to or into the mixing chamber. These can be designed as vane anemometers or hot wire anemometers, hot film sensors or laser anemometers and ultrasound Doppler knives. Differential pressure measurement ser can be used to determine the volume flow of each liquid and / or gas.
Auf ähnliche Weise kann auch der Gasstrom-Durchfluss durch die Aerosolleitung erfasst werden. Hier kann auch ein Differenzdruckmesser zum Einsatz kommen, wobei in einer vorteilhaften Ausgestaltung durch einen Druckaufnehmer der Druck innerhalb der Mischkammer und durch den anderen Druckaufnehmer der Druck an einer beliebigen Stelle entlang der Aerosolleitung, vorzugsweise aber am Ende der Aerosolleitung erfassbar und der Differenzdruck zwischen diesen beiden Drücken bestimmbar ist.The gas flow through the aerosol line can also be recorded in a similar manner. A differential pressure meter can also be used here, in an advantageous embodiment, the pressure within the mixing chamber by one pressure sensor and the pressure at any point along the aerosol line, but preferably at the end of the aerosol line, and the pressure difference between the two by the other pressure sensor Press can be determined.
Mit Hilfe des gemessen Volumenstroms des Gasstoffes durch die Aerosolleitung und mit Hilfe der durch den Aerosolsensor erfassten Aerosoldichte als repräsentative Zustands- größen für den Aerosoivolumenstrom kann durch die Steuereinrichtung der tatsächliche Aerosoivolumenstrom berechnet werden.With the aid of the measured volume flow of the gaseous substance through the aerosol line and with the aid of the aerosol density detected by the aerosol sensor as representative state variables for the aerosol volume flow, the actual aerosol volume flow can be calculated by the control device.
Eine Möglichkeit zur Berechnung des Aerosolvolumenstroms qA aus dem Gasstoffvolumenstrom qG und der Aerosoldichte pA führt über die Formel qA = A x qG x PA. wobei A ein konstanter Wert ist.One way of calculating the aerosol volume flow q A from the gas volume flow q G and the aerosol density p A is via the formula q A = A xq G x P A. where A is a constant value.
Anstelle dieser Formel können jedoch auch durch Versuchsreihen bestimmte Charakteristikenfelder mit der vom Aerosolsensor gemessenen wenigstens einen Zustandsgröße als Variable verwendet und in der Steuereinrichtung gespeichert werden, so dass für eine ermittelte repräsentative Zustandsgröße der dieser Zustandsgröße zugeordnete Aerosoivolumenstrom durch Nachschlagen in der gespeicherten Charakteristika (z.B. in Form einer look-up Tabelle) oder durch eine abgespeicherte, an empirische Versuchsreihen angepasste Gleichung direkt bestimmt werden kann.Instead of this formula, however, certain characteristic fields with the at least one state variable measured by the aerosol sensor can also be used as a variable by means of test series and stored in the control device, so that for a determined representative state variable the aerosol volume flow associated with this state variable by looking up the stored characteristics (for example in the form a look-up table) or can be determined directly using a stored equation that is adapted to empirical test series.
Gemäß einerweiteren vorteilhaften Ausgestaltung findet eine Überwachung des Betriebszustandes der Vorrichtung dahingehend statt, ob fehlerhafte oder untypische Kombinationen der erfassten Parameter vorliegen, die auf eine Betriebsstörung, auf eine fehlerhaften Bedienung oder auf eine mangelhafte Qualität der Aerosolerzeugung hinweisen. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass durch die Steuereinrichtung die aktuell erfassten Zustandsgrößen mit Referenzwerten verglichen werden und bei starken Abweichungen oder bestimmten Kombinationen Fehler- oder Alarmsignale aus- gegeben werden. Die Referenzwerte können in der Steuereinrichtung abgespeichert und vorher durch Versuche ermittelt worden sein. Gemäß einer anderen Variante kann in der Steuereinrichtung ein Lernalgorithmus implementiert sein, der dynamisch die Referenzwerte an die bisher fehlerfrei durchlaufenen Betriebszustände anpasst. Durch diese Ausgestaltungen lassen sich Systemfehler oder fehlerhafte Benutzereinstellungen erfassen und Ausschuss vermeiden.According to a further advantageous embodiment, the operating state of the device is monitored to determine whether there are faulty or atypical combinations of the detected parameters that indicate a malfunction, faulty operation or a poor quality of the aerosol generation. This can be done, for example, by the control device comparing the currently detected state variables with reference values and, in the event of large deviations or certain combinations, emitting error or alarm signals. are given. The reference values can be stored in the control device and previously determined by tests. According to another variant, a learning algorithm can be implemented in the control device, which dynamically adapts the reference values to the operating states that have been run without errors to date. With these designs, system errors or incorrect user settings can be recorded and rejects avoided.
Der Aerosolsensor kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung als Doppleranemometer ausgestaltet sein und die Teilchengeschwindigkeit, Teilchenanzahl und Teilchengröße der im Gasstoff als Teilchen gelösten Flüssigkeit simultan erfassen. Die Dppplera- nemometer können auf Laserbasis oder auf Ultraschallbasis arbeiten.According to an advantageous embodiment, the aerosol sensor can be designed as a Doppler anemometer and simultaneously detect the particle speed, number of particles and particle size of the liquid dissolved in the gas as particles. The Dpppler anemometers can work on a laser basis or on an ultrasound basis.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft beschrieben.The invention is described below by way of example using exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine perspektivische und schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aerosolerzeugung;Figure 1 is a perspective and schematic representation of an apparatus for aerosol generation according to the invention.
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Aerosolleitung;2 shows a cross section through an aerosol line;
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aerosolerzeugung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;3 shows a schematic block diagram of an apparatus for aerosol generation according to the invention in accordance with a first exemplary embodiment;
Fig. 4 ein schematisches Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Aerosolerzeugung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.Fig. 4 is a schematic block diagram of an inventive device for aerosol generation according to a second embodiment.
Zunächst wird, mit Bezug auf die Fig. 1, der Aufbau einer Vorrichtung 1 zur Aerosolerzeugung beschrieben. Die Vorrichtung 1 kann funktionell unterteilt werden in einen Aerosolerzeuger 2, in dem Aerosol erzeugt wird, und eine Steuereinrichtung 3 unter deren Kontrolle der Aerosolerzeuger 2 das Aerosol erzeugt. Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Aerosol schematisch durch Punkte 4 dargestellt, das zu Aerosolverbrauchern 5 geleitet wird, wobei die Vorrichtung 1 als Kühl-Schmiervorrichtung für spanabhebende Werkzeuge als Aerosolverbraucher 5 verwendet wird. Andere Arten von Aerosolverbrauchern 5 umfassen Sprühköpfe für beispielsweise Lacke oder Klebstoffe.First, the structure of a device 1 for aerosol generation is described with reference to FIG. 1. The device 1 can be functionally divided into an aerosol generator 2, in which aerosol is generated, and a control device 3 under whose control the aerosol generator 2 generates the aerosol. In the exemplary embodiment shown in FIG. 1, the aerosol is schematically represented by points 4, which is directed to aerosol consumers 5, the device 1 being used as a cooling-lubricating device for cutting tools as an aerosol consumer 5. Other types of aerosol consumers 5 include spray heads for, for example, paints or adhesives.
Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 werden als Aerosolverbraucher 5 Bohrer 6 verwendet, die auf Werkzeugmaschinenspindeln 7 angebracht sind. Die Aerosol Verbraucher 5 selbst sind nicht Bestandteil der Vorrichtung 1 zur Aerosolerzeugung.In the embodiment of FIG. 1, 5 drills 6 are used as aerosol consumers, which are attached to machine tool spindles 7. The aerosol consumers 5 themselves are not part of the device 1 for aerosol generation.
Der Aerosolerzeuger 2 weist einen Flüssigkeitsbehälter 8 auf, der einen Vorrat 9 der Flüssigkeit enthält . Je nach Anwendungsfall kann die Flüssigkeit ein Farbstoff, Lack, Klebstoff oder ein Kühlschmierstoff oder Schmierstoff, wie beispielsweise ein Öl oder eine Öl-Emulsion, sein. Die Flüssigkeit ist im Aerosol 4 als Sol in Form von Tröpfchen gelöst.The aerosol generator 2 has a liquid container 8 which contains a reservoir 9 of the liquid. Depending on the application, the liquid can be a dye, varnish, adhesive or a cooling lubricant or lubricant, such as an oil or an oil emulsion. The liquid is dissolved in aerosol 4 as a sol in the form of droplets.
Der Behälter 8 ist durch einen Deckel 10 druckdicht verschlossen und als Druckbehälter ausgebildet, in dem ein von der Umgebung des Aerosolerzeugers 2 unterschiedlicher Druck, vorzugsweise ein Überdruck, herrscht.The container 8 is closed in a pressure-tight manner by a cover 10 and is designed as a pressure container in which there is a pressure which is different from the environment of the aerosol generator 2, preferably an overpressure.
Der Raum 11 oberhalb des Flüssigkeitsvorrats 9 im Behälter 8 enthält Aerosol 4, das durch Vermischung eines Gasstoffvolumenstroms, schematisch durch den Pfeil 12 dargestellt, und eines Flüssigkeitsvolumenstroms, schematisch durch den Pfeil 13 dargestellt, in einer Mischkammer 14 erzeugt wird.The space 11 above the liquid supply 9 in the container 8 contains aerosol 4, which is generated in a mixing chamber 14 by mixing a gas volume flow, shown schematically by arrow 12, and a liquid volume flow, shown schematically by arrow 13.
Als Gasstoffe können inerte Gase, beispielsweise Edelgase, oder Gasgemische wie Luft, beispielsweise Druckluft .verwendet werden.Inert gases, for example noble gases, or gas mixtures such as air, for example compressed air, can be used as the gas.
Der Gasvolumenstrom 12 wird unter Druck durch eine Gasleitung 15 über eine Dosiereinrichtung 16 und eine weiterführende Gasleitung 17 zur Mischkammer 14 geführt.The gas volume flow 12 is conducted under pressure through a gas line 15 via a metering device 16 and a further gas line 17 to the mixing chamber 14.
Durch die Gasstoffströmung wird in der Mischkammer 14 ein Unterdruck erzeugt, durch den Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsvorrat 9 über eine Flüssigkeitsleitung 18, eine Do- siereinrichtung 19 und eine weiterführende Leitung 20 in die Mischkammer gesaugt wird.A negative pressure is generated in the mixing chamber 14 by the gas flow, through which liquid from the liquid supply 9 via a liquid line 18 siereinrichtung 19 and a further line 20 is sucked into the mixing chamber.
In der Mischkammer 14 wird die Flüssigkeit im Gasstoffstrom 12 tröpfchenweise gelöst und, noch unter Druck stehend, auf einen Prallkörper 21 geleitet. Durch die mechanische Wechselwirkung zwischen dem Prallkörper 21 und dem Aerosolstrom können feinere Tröpfchen gleichbleibender Größe erzeugt werden. Als Prallkörper kann beispielsweise der in der DE 196 54 321 A1 beschriebene, stufenpyramidenförmige Prallkörper verwendet werden. Zu große Tropfen fallen in den Flüssigkeitsvorrat 9 zurück.In the mixing chamber 14, the liquid in the gas stream 12 is dissolved in drops and, while still under pressure, is passed onto an impact body 21. The mechanical interaction between the impact body 21 and the aerosol flow can produce finer droplets of constant size. For example, the step pyramid-shaped impact body described in DE 196 54 321 A1 can be used as the impact body. Drops that are too large fall back into the liquid reservoir 9.
Das Aerosol 4 sammelt sich im Raum 11 an und wird über eine Aerosolleitung 21 aus dem Aerosolerzeuger 2 geleitet. Die Förderung des Aerosols durch die Aerosolleitung 21 kann durch den im Behälter 8 herrschenden Innendruck erfolgen. Alternativ können in der Aerosolleitung 21 auch Fördereinrichtungen wie Pumpen vorgesehen sein.The aerosol 4 collects in the room 11 and is conducted out of the aerosol generator 2 via an aerosol line 21. The aerosol can be conveyed through the aerosol line 21 by the internal pressure prevailing in the container 8. Alternatively, delivery devices such as pumps can also be provided in the aerosol line 21.
Zusätzlich kann die Aerosolleitung 21 im Bereich ihrer Eingangsöffnung 22 eine Saugdüse (nicht gezeigt) aufweisen, mit der über Druckluft Aerosol aus dem Raum 11 aktiv in die Aerosolleitung 21 gesaugt wird.In addition, the aerosol line 21 can have a suction nozzle (not shown) in the region of its inlet opening 22, with which aerosol is actively sucked into the aerosol line 21 from the space 11 via compressed air.
Im Bereich der Aerosolleitung 21 ist ein Aerosolsensor 23 angeordnet, durch den wenigstens eine für den Aerosoivolumenstrom durch die Aerosolleitung repräsentative Größe erfasst wird, beispielsweise die Aerosoldichte und die Aerosolgeschwindigkeit, die in etwa der Geschwindigkeit der Gasstoffphase des Aerosols entspricht.Arranged in the area of the aerosol line 21 is an aerosol sensor 23, by which at least one variable representative of the aerosol volume flow through the aerosol line is detected, for example the aerosol density and the aerosol speed, which corresponds approximately to the speed of the gas phase of the aerosol.
Der Aerosolsensor 23 ist so nahe wie möglich an den Aerosolverbrauchem 5 angebracht und vorzugsweise in den Aerosolverbrauchern 5 selbst angeordnet. Beim Ausführungsbeispiel der Fig. 1 kann beispielsweise in jedem Werkzeug wie dem Bohrer 6 oder in jeder Werkzeugaufnahme wie der Spindel 7 ein Aerosolsensor vorzugsweise auswechselbar integriert sein. Bei dieser Anordnung kann der Aerosolsensor direkt den Aerosolstrom am Aerosolverbraucher erfassen. Aufgrund der sich drehenden Werkzeugspindel kann durch eine Energieübertragungseinrichtung (nicht dargestellt) eine berührungslose Energieübertragung zum Aerosolsensor beispielsweise über ein in der Spindel herrschendes Magnetfeld erfolgen, in dem sich eine Spule des Aerosolsensors dreht und so Strom erzeugt. Um eine möglichst lange Lebensdauer zu gewährleisten erfolgt bei dieser Ausgestaltung die Datenübertragung ebenfalls berührungslos auf optischem oder funktechnischem Wege mittels einer in Fig. 1 nicht dargestellten Datenübertragungseinheit.The aerosol sensor 23 is attached as close as possible to the aerosol consumers 5 and is preferably arranged in the aerosol consumers 5 themselves. In the embodiment of FIG. 1, for example, an aerosol sensor can preferably be interchangeably integrated in each tool such as the drill 6 or in each tool holder such as the spindle 7. With this arrangement, the aerosol sensor can directly detect the aerosol flow at the aerosol consumer. Due to the rotating tool spindle, contactless energy transfer to the aerosol sensor can take place, for example, via a magnetic field prevailing in the spindle, in which a coil of the aerosol sensor rotates and thus generates electricity, by means of an energy transmission device (not shown). To ensure the longest possible lifespan In this embodiment, the data transmission is likewise carried out in a contactless manner by optical or radio technology by means of a data transmission unit not shown in FIG. 1.
Von der Aerosolleitung 21 wird der durch die Aerosolleitung 21 geleitete Aerosoivolumenstrom 24 auf Zweigleitungen 25 verteilt, die zu den Aerosolverbrauchern 5 führen. An eine Vorrichtung 1 zur Aerosolerzeugung können dabei beliebig viele Aerosolverbraucher 5 angeschlossen werden, solange die von der Vorrichtung 1 erzeugte Aerosolmenge zur Versorgung der Aerosolverbraucher 5 ausreicht.From the aerosol line 21, the aerosol volume flow 24 passed through the aerosol line 21 is distributed to branch lines 25, which lead to the aerosol consumers 5. Any number of aerosol consumers 5 can be connected to a device 1 for aerosol generation, as long as the amount of aerosol generated by the device 1 is sufficient to supply the aerosol consumers 5.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1 werden die auf die Zweigleitungen 25 verteilten Aerosolströme durch eine Leitung (nicht gezeigt) in der rotierenden Werkzeugmaschinenspindel 7 zu den Bohrern 6 bis an die Schneiden bzw. den Ort der Spanabhebung geführt.In the embodiment of FIG. 1, the aerosol flows distributed on the branch lines 25 are guided through a line (not shown) in the rotating machine tool spindle 7 to the drills 6 up to the cutting edges or the location of the chip removal.
Die Steuereinrichtung 3 regelt die Funktion des Aerosolerzeugers 2. Sie umfasst ein Eingabegerät 26a und ein Ausgabegerät 26b, beispielsweise einen herkömmlichen Computer 26 mit Bildschirm und Tastatur sowie Datenlesegeräten wie CD-ROMs, Flop- pies, Wechselplatten, Bänder u. dgl. Über die Ein- und Ausgabeeinrichtung 26a, 26b kann ein Benutzer in Wechselwirkung mit der Vorrichtung 1 treten und die für die Aerosolerzeugung wichtige Parameter und Sollgrößen einstellen. Derartige Parameter sind beispielsweise der von den Aerosolverbrauchern 5 geforderte Aerosoivolumenstrom 24, die mittlere Tröpfchengröße des Aerosols sowie die Fettigkeit des Aerosols, d.h. der Anteil der Flüssigkeitsphase im Aerosol. Weitere Parameter bzw. Zustandsgrößen, die durch die Ein-/Ausgabeeinrichtung durch Bedienpersonal eingegeben werden können, sind beispielsweise die Aerosoltemperatur sowie die Stoffgrößen, wie die Viskosität, der zur Erzeugung des Aerosols verwendeten Ausgangsstoffe. In Abhängigkeit von diesen Stoffgrößen bestimmt sich der in der Mischkammer 14 einzustellende Mischvorgang, d.h. die der Mischkammer zuzuführenden Volumenströme, die Geschwindigkeiten der Volumenströme sowie die Temperaturen der Volumenströme.The control device 3 regulates the function of the aerosol generator 2. It comprises an input device 26a and an output device 26b, for example a conventional computer 26 with a screen and keyboard, and data readers such as CD-ROMs, flops, removable disks, tapes and the like. Like. Via the input and output device 26a, 26b, a user can interact with the device 1 and set the parameters and setpoints important for aerosol generation. Such parameters are, for example, the aerosol volume flow 24 required by the aerosol consumers 5, the average droplet size of the aerosol and the greasiness of the aerosol, i.e. the proportion of the liquid phase in the aerosol. Further parameters or state variables that can be entered by operating personnel through the input / output device are, for example, the aerosol temperature and the substance variables, such as the viscosity, of the starting materials used to generate the aerosol. Depending on these substance sizes, the mixing process to be set in the mixing chamber 14 is determined, i.e. the volume flows to be fed to the mixing chamber, the speeds of the volume flows and the temperatures of the volume flows.
Über die Ein-/Ausgabeeinrichtung 26b wird der Zustand des Aerosolerzeugers 2 sowie Abweichungen vom Sollzustand sowie Betriebsstörungen dem Bedienperson angezeigt. Die Regelung der Aerosolerzeugung selbst findet in einem Regler 27 statt, der in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Der Regler 27 kann einen Mikroprozessor umfassen, der als Teil eines herkömmlichen Computers oder aber auch als ein speziell für Regelungsaufgaben ausgebildeter elektronischer Schaltkreis ausgebildet sein kann.The state of the aerosol generator 2 as well as deviations from the desired state and operational disturbances are displayed to the operator via the input / output device 26b. The regulation of the aerosol generation itself takes place in a controller 27, which is shown schematically in FIG. 1. The controller 27 can comprise a microprocessor, which can be designed as part of a conventional computer or else as an electronic circuit specially designed for control tasks.
Der Regler 27 ist über einen ersten Signalweg 28 mit der Dosiereinrichtung 16 für den Gasstoffvolumenstrom 12 verbunden. Über einen zweiten Signalweg 29 ist der Regler 27 mit der Dosiereinrichtung 19 für den Flüssigkeitsvolumenstrom 13 verbunden. Über einen dritten Signalweg 30 ist der Regler 27 mit einer Verstellvorrichtung 31 verbunden, über die direkt in den Aerosolerzeugungsprozess in der Mischkammer 14 eingegriffen werden kann. Beispielsweise umfasst die Verstellvorrichtung 31 einen Motor, über den die Geometrie einer Zerstäuberdüse (nicht gezeigt) verändert werden kann.The controller 27 is connected via a first signal path 28 to the metering device 16 for the gas volume flow 12. The controller 27 is connected to the metering device 19 for the liquid volume flow 13 via a second signal path 29. Via a third signal path 30, the controller 27 is connected to an adjusting device 31, via which it is possible to intervene directly in the aerosol generation process in the mixing chamber 14. For example, the adjusting device 31 comprises a motor, by means of which the geometry of an atomizing nozzle (not shown) can be changed.
Über einen vierten Signalweg 32 schließlich ist der Regler 27 mit dem Aerosol 23 verbunden.Finally, the controller 27 is connected to the aerosol 23 via a fourth signal path 32.
Die Signalwege 28, 29, 30, 32 können als elektrische Signalleitung, lichtleitende Fasern oder Funkübertragungsstrecken zur uni- und/oder bidirektionalen Datenübertragung ausgebildet sein.The signal paths 28, 29, 30, 32 can be designed as an electrical signal line, light-conducting fibers or radio transmission paths for unidirectional and / or bidirectional data transmission.
Des Weiteren können im Bereich der Dosiereinrichtungen 16 und 19 Volumenstrom- messeinrichtungen vorgesehen sein, durch die die Volumenströme 12, 13 durch die Leitungen 15, 17 bzw. 18, 20 eingestellt werden können. Derartige Volumenstrommessein- richtungen können Flügelradonemometer, Heißfilm- oder Hitzdrahtsonden, Laser- oder Ultraschalldoppelsensoren oder Differenzdrucksensoren umfassen.Furthermore, volume flow measuring devices can be provided in the area of the metering devices 16 and 19, by means of which the volume flows 12, 13 through the lines 15, 17 and 18, 20 can be set. Such volume flow measuring devices can include vane radonemometers, hot film or hot wire probes, laser or ultrasonic double sensors or differential pressure sensors.
Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau eines Ausführungsbeispiels des Aerosolsensors 23, durch den eine für den Aerosoivolumenstrom 24 durch die Aerosolleitung 21 repräsentative Zustandsgröße erfassbar ist.2 schematically shows the structure of an embodiment of the aerosol sensor 23, by means of which a state variable representative of the aerosol volume flow 24 through the aerosol line 21 can be detected.
Der Aerosolsensor 23 der Fig. 2 arbeitet auf optischer Basis und nutzt die Tatsache aus, dass die im Gasstoff gelösten Flüssigkeitstropfen Licht streuen. Die Menge des gestreuten Lichtes ist dabei repräsentativ für die Aerosoldichte pA) d.h. der Tröpfchenanzahl pro Volumen: je mehr Tröpfchen im Aerosol gelöst sind, umso mehr Licht wird gestreut. Die Aerosolleitung 21 weist zumindest einen durchsichtigen Abschnitt 33 auf, der das Licht einer Lichtquelle 34 durchlässt, oder ist zur Gänze durchsichtig ausgestaltet.The aerosol sensor 23 of FIG. 2 operates on an optical basis and takes advantage of the fact that the liquid drops dissolved in the gas scatter light. The amount of light scattered is representative of the aerosol density p A), ie the number of droplets per volume: the more droplets dissolved in the aerosol, the more light is scattered. The aerosol line 21 has at least one transparent section 33, which transmits the light from a light source 34, or is designed to be completely transparent.
Die Lichtquelle 34 erzeugt einen möglichst gebündelten und sich vorzugsweise über den gesamten Querschnitt der Aerosolleitung 21 erstreckenden Lichtstrahl 35, der den transparenten Bereich 33 der Aerosolleitung 21 durchquert und in einer Lichtfalle 36 absorbiert wird.The light source 34 generates a light beam 35 that is bundled as possible and preferably extends over the entire cross section of the aerosol line 21, which crosses the transparent area 33 of the aerosol line 21 and is absorbed in a light trap 36.
In einem Bereich außerhalb des direkten Lichtstrahles 35 ist ein Streulichtsensor 37 angeordnet, dessen Messbereich auf den vom Lichtstrahl 35 durchquerten Strömungsquerschnitt der Aerosolleitung 21 gerichtet ist.In a region outside the direct light beam 35, a scattered light sensor 37 is arranged, the measuring region of which is directed towards the flow cross section of the aerosol line 21 through which the light beam 35 passes.
Der Streulichtsensor 37 ist über die Datenleitung 32 mit dem Regler 27 verbunden; er ist vorzugsweise so justiert, dass das Ausgangssignal, beispielsweise in Form einer analogen Spannung, proportional zur Aerosoldichte ist.The scattered light sensor 37 is connected to the controller 27 via the data line 32; it is preferably adjusted so that the output signal, for example in the form of an analog voltage, is proportional to the aerosol density.
Die Lichtquelle 34 erzeugt vorzugsweise Licht, das nur Wellenlängen bestimmter Frequenzen enthält, und ist beispielsweise als Natriumdampflampe oder Laser ausgestaltet. Die im Aerosol 4 dispergierten Flüssigkeitstropfen streuen das Licht 35 und über die Frequenzverschiebung des gestreuten Lichts kann die Geschwindigkeit der Flüssigkeitsteilchen im Aerosol 4 bestimmt werden. Diese Geschwindigkeitsbestimmung kann punktweise an einem kleinen Messvolumen innerhalb des Strömungsquerschnittes der Aerosolleitung 21 erfolgen oder flächig simultan über den gesamten Querschnitt. Bei einer nur punktweisen Erfassung der Strömungsgeschwindigkeiten kann über strömungstechnische Modelle der Aerosol-Rohrströmung von einem repräsentativen Messvolumen auf den gesamten Aerosoivolumenstrom durch die Aerosolleitung geschlossen werden, oder aber der Strömungsquerschnitt und wird sequentiell abgetastet.The light source 34 preferably generates light that only contains wavelengths of certain frequencies and is designed, for example, as a sodium vapor lamp or laser. The liquid drops dispersed in the aerosol 4 scatter the light 35 and the speed of the scattered light can be used to determine the speed of the liquid particles in the aerosol 4. This speed determination can be carried out point by point on a small measurement volume within the flow cross-section of the aerosol line 21 or simultaneously across the entire cross-section. If the flow velocities are recorded only point by point, fluidic models of the aerosol tube flow can be used to infer from a representative measurement volume the entire aerosol volume flow through the aerosol line, or else the flow cross section and is sampled sequentially.
Anstelle eines Lichtstrahles 35 kann auch ein Ultraschallstrahl verwendet und analog ausgewertet werden. Fig. 3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm des Aufbaus der Vorrichtung 1 zu. Mit Hilfe der Fig. 3 soll die Funktion der Steuereinrichtung 3, insbesondere des Reglers 27 erläutert werden.Instead of a light beam 35, an ultrasound beam can also be used and evaluated analogously. 3 shows a schematic block diagram of the construction of the device 1. The function of the control device 3, in particular the controller 27, is to be explained with the aid of FIG. 3.
Durch die Steuereinrichtung 3 bzw. den Regler 27 soll der Aerosoivolumenstrom 24 auf einen konstanten Wert geregelt werden.The aerosol volume flow 24 is to be regulated to a constant value by the control device 3 or the regulator 27.
Hierzu wird zunächst vom Aerosolsensor 23 über den Signalweg 32 eine den Aerosoivolumenstrom 24 repräsentierende Zustandsgröße, beispielsweise die Aerosoldichte pA, ausgegeben und an ein Durchflussberechnungsmodul 39 des Reglers 27 geleitet.For this purpose, a state variable representing the aerosol volume flow 24, for example the aerosol density p A , is first output by the aerosol sensor 23 via the signal path 32 and sent to a flow calculation module 39 of the controller 27.
Über einen Durchflusssensor 40 wird außerdem eine für den Gasstromdurchsatz qG repräsentative Größe erfasst und ebenfalls an das Durchflussberechnungsmodul 39 des Reglers 27 geleitet. Das Durchflussberechnungsmodul bestimmt aus den Zustandsgrö- ßen qG und ρA den Volumenstrom qF der dispergierten Flüssigkeit in der Aerosolleitung 21 mittels der folgenden Gleichung:A quantity representative of the gas flow throughput q G is also detected via a flow sensor 40 and is likewise passed on to the flow calculation module 39 of the controller 27. The flow calculation module determines the volume flow q F of the dispersed liquid in the aerosol line 21 from the state variables q G and ρ A using the following equation:
q = A x pA x qG,q = A xp A xq G ,
wobei A eine Proportionalitätskonstante ist.where A is a proportionality constant.
Die gemessenen oder berechneten Volumenstromgrößen qG und qF werden vom Regler 27 über Ausgangsleitungen 41 an weitere Geräte ausgegeben, beispielsweise an das Ausgabegerät 26b (vgl. Fig. 1).The measured or calculated volume flow quantities q G and q F are output by controller 27 via output lines 41 to other devices, for example to output device 26b (cf. FIG. 1).
Im Regler 27 ist des Weiteren eine Speichereinheit 42 vorgesehen, in der Regelgrößen, insbesondere Sollgrößen, abgespeichert werden. Die Speichereinheit 42 ist über eine Signalleitung 41 mit externen Geräten verbunden, beispielsweise dem Eingabegerät 26a, über das die in der Speichereinheit 42 abgelegten Größen durch einen Benutzer geändert werden können. Als Sollgrößen sind in der Speichereinheit 42 beispielsweise der Soll-Gasvolumen-strom qGR und ein Soll-Flüssigkeitsvolumenstrom qF abgespeichert. Die Soll-Volumenstromgrößen qGR und qFF< werden an ein Berechnungsmodul 43 des Reglers 27 geleitet, wo die Differenz zu den Ist-Volumenströmen qG und qF in der Aerosolleitung 21 berechnet und als Stellgrößen UG und UF an eine Ausgabeeinheit 44 weitergeleitet werden. Die Ausgabeeinheit 44 wandelt die Stellgrößen in Signale um, die an die Dosiereinrichtungen 16 und 19 weitergeleitet werden. Die Ausgabeeinheit 44 konvertiert hierzu die Stellgrößen in ein geeignetes Format, beispielsweise ein analoges Spannungssignal oder ein digitales Signal gemäß einem Datenaustausch-Protokoll, das direkt an die Dosiereinrichtungen angegeben werden kann.A memory unit 42 is also provided in the controller 27, in which controlled variables, in particular target variables, are stored. The storage unit 42 is connected via a signal line 41 to external devices, for example the input device 26a, by means of which the sizes stored in the storage unit 42 can be changed by a user. The target gas volume flow q GR and a target liquid volume flow q F, for example, are stored in the storage unit 42 as target values. The target volume flow quantities q GR and q FF <are sent to a calculation module 43 of the controller 27, where the difference to the actual volume flows q G and q F in the aerosol line 21 is calculated and as manipulated variables U G and U F to an output unit 44 to get redirected. The output unit 44 converts the manipulated variables into signals which are forwarded to the metering devices 16 and 19. For this purpose, the output unit 44 converts the manipulated variables into a suitable format, for example an analog voltage signal or a digital signal in accordance with a data exchange protocol, which can be specified directly to the metering devices.
Die Dosiereinrichtungen 16, 19 können jeweils als Proportionalventile ausgestaltet sein, deren Öffnungsgrad proportional zu einer über die Signalwege 28, 29 ausgegebenen analogen Spannung ist. In diesem Fall erzeugt die Ausgabeeinheit 44 Signal, das einen Strömungswiderstand an dem Proportionalventil 16, 19 so einstellt, dass die Abweichung zwischen dem jeweiligen Ist-Volumenstrom und Soll-Volumenstrom verringert bzw. auf Null geregelt wird.The metering devices 16, 19 can each be designed as proportional valves, the degree of opening of which is proportional to an analog voltage output via the signal paths 28, 29. In this case, the output unit 44 generates a signal that adjusts a flow resistance at the proportional valve 16, 19 in such a way that the deviation between the respective actual volume flow and the desired volume flow is reduced or regulated to zero.
Alternativ können die Dosiereinrichtungen 16, 19 auch jeweils als eine Blendenanordnung ausgestaltet sein, die mehrere Blenden unterschiedlichen Strömungsquerschnittes umfasst, wobei jede Blende durch ein vor- und nachgeschaltetes Schaltventil geöffnet oder verschlossen wird. In diesem Fall erzeugt die Ausgabeeinheit 44 Schaltsignale für die jeweils den unterschiedlichen Blendenöffnungen zugeordneten Schaltventile, um eine Kombination von geöffneten und geschlossenen Blenden zu erreichen, durch die die Abweichung des jeweiligen Volumenstroms 12, 13 vom Soll-Wert verringert wird.Alternatively, the metering devices 16, 19 can also each be designed as an orifice arrangement which comprises a plurality of orifices of different flow cross-section, each orifice being opened or closed by an upstream and downstream switching valve. In this case, the output unit 44 generates switching signals for the switching valves assigned to the different orifices in order to achieve a combination of open and closed orifices by means of which the deviation of the respective volume flow 12, 13 from the target value is reduced.
Der Regler 27 umfasst schließlich noch ein Fehlerüberwachungsmodul 45, durch das die aktuellen Zustandsgrößen der Aerosolerzeugung, die Ist-Volumenströme und die Sollgrößen überwacht werden. Diese Zustandsgrößen werden vom Fehlerüberwachungsmodul 45 mit Referenzwerten verglichen, die in der Speichereinheit 42 abgelegt sind. Die Zustandsgrößen in der Speichereinheit 42 werden herstellerseits vorgegeben und über die Eingabeeinheit 26a verändert oder aber durch einen Lernalgorithmus an die laufenden Betriebsbedingungen angepasst. Bei einer untypischen Kombination der Zustandsgrößen, beispielsweise wenn der Flüssigkeitsvolumenstrom 13 in einem bestimmten Verhältnis zum Gasvolumenstrom 12 steht, wird durch das Fehlerüberwachungsmodul 45 über die Leitung 41 ein Alarmsignal ausgegeben, das beispielsweise an der Ausgabeeinheit 26b optisch zur Information von Bedienpersonal ausgegeben werden kann. Außerdem kann durch das Fehlerüberwachungsmodul 45 über eine Leitung 46 ein Stoppsignal an die Ausgabeeinheit 44 ausgegeben werden, durch das die Aerosolerzeugung durch den Aerosolerzeuger 2 bei Vorliegen eines Alarmsignals unterbrochen wird.Finally, the controller 27 also includes an error monitoring module 45, by means of which the current state variables of aerosol generation, the actual volume flows and the target variables are monitored. These status variables are compared by the error monitoring module 45 with reference values which are stored in the storage unit 42. The state variables in the memory unit 42 are predetermined by the manufacturer and changed via the input unit 26a or else adapted to the current operating conditions by means of a learning algorithm. In the case of an atypical combination of the state variables, for example if the liquid volume flow 13 is in a specific ratio to the gas volume flow 12, the error monitoring module 45 issues an alarm signal via line 41, which can be output optically on the output unit 26b, for example, for the information of operating personnel. In addition, the fault monitoring module 45 can output a stop signal to the output unit 44 via a line 46, through which the Aerosol generation is interrupted by the aerosol generator 2 when an alarm signal is present.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Steuereinrichtung 3, insbesondere des Reglers 27, dargestellt. Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 4 werden für gleiche oder ähnliche Bauteile und Elemente dieselben Bezugszeichen wie bei den Fig. 1 bis 3 verwendet. Im Folgenden wird der Einfachheit halber lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der Fig. 3 eingegangen.4 shows a further exemplary embodiment of a control device 3, in particular of the controller 27. In the embodiment of FIG. 4, the same reference numerals as in FIGS. 1 to 3 are used for the same or similar components and elements. For the sake of simplicity, only the differences from the exemplary embodiment in FIG. 3 are discussed below.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 4 unterscheidet sich vom Ausführungsbeispiel der Fig. 3 durch den Typ des verwendeten Aerosolsensors 23. Der Aerosolsensor 23 der Fig. 4 ermittelt simultan die Teilchengeschwindigkeit vF, die Teilchenanzahl nF und die mittlere Teilchengröße dA in der Aerosolleitung 21. Ein solcher Aerosolsensor 23 kann beispielsweise ein Laseranemometer oder Laser-Doppler-Anemometer oder ein Ultraschallanemometer sein.The embodiment of FIG. 4 differs from the embodiment of FIG. 3 by the type of aerosol sensor 23 used. The aerosol sensor 23 of FIG. 4 simultaneously determines the particle speed v F , the number of particles n F and the average particle size d A in the aerosol line 21 Such an aerosol sensor 23 can be, for example, a laser anemometer or laser Doppler anemometer or an ultrasound anemometer.
Das Berechnungsmodul 43 berechnet aus der Teilchenanzahl nF und der Teilchengeschwindigkeit vF die Aerosoldichte pA den Aerosoivolumenstrom qA, den Gasstoff- Volumenstrom qG und dem Flüssigkeitsvolumenstrom qF. Außerdem werden durch das Berechnungsmodul 43 der durchschnittliche Teilchendurchmesser dAV sowie die Streuung der Teilchendurchmesser berechnet.The calculation module 43 calculates from the number of particles n F and the particle velocity v F aerosol density p A q the Aerosoivolumenstrom A, the Gasstoff- flow q G and the liquid flow rate q F. The calculation module 43 also calculates the average particle diameter d AV and the scatter of the particle diameters.
Die Stellgrößen UG und UF für den Gasstrom-Volumenstrom bzw. Flüssigkeits-Volumen- strom werden wie beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 berechnet und an die Dosiereinrichtungen 16, 19 weitergegeben.The manipulated variables U G and U F for the gas flow volume flow or liquid volume flow are calculated as in the exemplary embodiment in FIG. 3 and passed on to the metering devices 16, 19.
Zusätzlich wird beim Ausführungsbeispiel der Fig.4 aus dem durchschnittlichen Teilchendurchmesser dAV und dem in der Speichereinheit 42 abgelegten Sollwert für den durchschnittlichen Teilchendurchmesser dA R eine Stellgröße Ud berechnet und über die Ausgabeeinheit 44 an die Mischkammer 14 ausgegeben. Die Stellgröße Ud kann beispielsweise den an einer Zerstäuberdüse einzustellenden Durchmesser an einer Stelle darstellen. Ein Aktuatorbereich 14' der Mischkammer 14 verändert dann die Geometrie der Mischkammer in Abhängigkeit von der Stellgröße Ud derart, dass der Aerosoivolumenstrom 24 die gewünschten mittleren Teilchendurchmesser dAVR bzw. die gewünschte Streuung der Teilchendurchmesser aufweist. Wie bereits beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist auch beim Ausführungsbeispiel der Fig. 4 ein Fehlerüberwachungsmodul 45 vorgesehen, über das die Zustandsgrößen der Aerosolerzeugung überwacht und Fehlermeldungen bzw. Warnungen bei untypischen Kombinationen von Zustandsgrößen ausgegeben werden. In addition, in the exemplary embodiment in FIG. 4, a manipulated variable U d is calculated from the average particle diameter d AV and the target value for the average particle diameter d AR stored in the storage unit 42 and output to the mixing chamber 14 via the output unit 44. The manipulated variable U d can represent, for example, the diameter to be set on an atomizer nozzle at one point. An actuator region 14 'of the mixing chamber 14 then changes the geometry of the mixing chamber as a function of the manipulated variable U d such that the aerosol volume flow 24 has the desired average particle diameter d AV R or the desired dispersion of the particle diameter. As in the exemplary embodiment in FIG. 3, an error monitoring module 45 is also provided in the exemplary embodiment in FIG. 4, via which the state variables of the aerosol generation are monitored and error messages or warnings are output in the case of atypical combinations of state variables.

Claims

Patentansprücheclaims
Vorrichtung (1) zur Aerosolerzeugung, insbesondere für ein Aerosol zum Schmieren von Werkzeugen, Maschinen und deren Teilen, umfassend wenigstens eine Mischkammer (17), in der im Betrieb wenigstens eine Flüssigkeit und ein wenigstens Gasstoff zu einem Aerosol (4) vermischbar sind, und mit wenigstens einer Dosiereinrichtung (16, 19), durch die im Betrieb der Volumenstrom der zu dem Aerosol vermischten wenigstens einen Flüssigkeit (13) und/oder wenigstens einen Gasstromes (12) einstellbar ist, und umfassend wenigstens eine Aerosolleitung (21), durch die im Betrieb das in der Mischkammer erzeugte Aerosol an wenigstens einen Aerosolverbaucher (5) geleitet ist, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (3) mit wenigstens einem Aerosolsensor (23), durch den im Betrieb wenigstens eine für den zu dem wenigstens einen Aerosolverbraucher (5) geleiteten Aerosoivolumenstrom (24) repräsentative Zustandsgröße (ρA) qA, vA, nA) erfassbar ist, und mit einem durch wenigstens eine signalübertragende Verbindung (26, 28) mit der Dosiereinrichtung (16, 19) verbundenen Regler (27), durch den der Aerosoivolumenstrom durch Veränderung des Volumenstroms der Flüssigkeit (13) und/oder des Gasstoffes (12) in Abhängigkeit von der erfassten Zustandsgröße auf einen Sollwert regelbar ist.Device (1) for aerosol generation, in particular for an aerosol for lubricating tools, machines and their parts, comprising at least one mixing chamber (17) in which at least one liquid and one at least gas can be mixed to form an aerosol (4) during operation, and with at least one metering device (16, 19) by means of which the volume flow of the at least one liquid (13) and / or at least one gas stream (12) mixed to the aerosol can be adjusted, and comprising at least one aerosol line (21) through which in operation, the aerosol generated in the mixing chamber is directed to at least one aerosol consumer (5), characterized by a control device (3) with at least one aerosol sensor (23), through which at least one for the one directed to the at least one aerosol consumer (5) Aeroso volume flow (24) representative state variable (ρ A) q A , v A , n A ) can be detected, and with one by at least one signal Transmitting connection (26, 28) with the metering device (16, 19) connected controller (27), through which the aerosol volume flow by changing the volume flow of the liquid (13) and / or the gas (12) depending on the detected state variable to one Setpoint is adjustable.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolsensor (23) einen Lichtsensor (37) umfasst, durch den im Betrieb vom Aerosol (4) reflektiertes, gebrochenes oder gestreutes Licht erfassbar ist.Device (1) according to claim 1, characterized in that the aerosol sensor (23) comprises a light sensor (37), by means of which light which is reflected, refracted or scattered by the aerosol (4) can be detected during operation.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolsensor (23) eine Lichtquelle (34) umfasst, durch die im Betrieb ein Lichtstrahl (35) auf das Aerosol (4) gerichtet ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtsensor (32) außerhalb des direkten Lichtstrahles (35) der Lichtquelle (34) angeordnet ist.Device (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the aerosol sensor (23) comprises a light source (34) through which a light beam (35) is directed onto the aerosol (4) during operation. Device (1) according to claim 2 and 3, characterized in that the light sensor (32) is arranged outside the direct light beam (35) of the light source (34).
Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolsensor (23) im Aerosolverbraucher (5) angeordnet ist.Device according to one of the above claims, characterized in that the aerosol sensor (23) is arranged in the aerosol consumer (5).
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolverbraucher (5) als Werkzeugaufnahme (7) und/oder Werkzeug (6) einer Werkzeugmaschine ausgestaltet ist.Apparatus according to claim 5, characterized in that the aerosol consumer (5) is designed as a tool holder (7) and / or tool (6) of a machine tool.
Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolsensor (23) in einem spanabhebenden Werkzeug (6) integriert ist.Apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the aerosol sensor (23) is integrated in a cutting tool (6).
Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolsensor (23) mit einer Energieübertragungseinrichtung versehen ist, durch die im Betrieb der Aerosolsensor drahtlos mit Energie versorgbar ist.Device according to one of the above claims, characterized in that the aerosol sensor (23) is provided with an energy transmission device, by means of which the aerosol sensor can be supplied with energy in a wireless manner during operation.
Vorrichtung nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolsensor (23) mit einer Datenübertragungseinheit versehen ist, durch die im Betrieb Daten drahtlos an die Steuereinrichtung (3) übertragbar sind.Device according to one of the above claims, characterized in that the aerosol sensor (23) is provided with a data transmission unit by means of which data can be transmitted wirelessly to the control device (3) during operation.
Vorrichtung (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (16, 19) wenigstens ein Ventil umfasst, dessen Schaltzustand von der Steuereinrichtung (3) im Betrieb steuerbar ist. Vorrichtung (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (16, 19) wenigstens ein Ventil umfasst, dessen Strömungsquerschnitt zwischen einem vollständig geöffneten und einem vollständig geschlossenem Zustand in mehreren Stufen änderbar ist.Device (1) according to one of the above claims, characterized in that the metering device (16, 19) comprises at least one valve, the switching state of which can be controlled by the control device (3) during operation. Device (1) according to claim 10, characterized in that the metering device (16, 19) comprises at least one valve, the flow cross section of which can be changed in several stages between a fully open and a fully closed state.
Vorrichtung (1) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Dosiereinrichtung (16, 19) eine Mehrzahl von Blendenöffnungen umfasst, wobei jeder Blendenöffnung ein von der Steuereinrichtung (3) angesteuertes Ventil zugeordnet ist.Device (1) according to claim 10 or 11, characterized in that the metering device (16, 19) comprises a plurality of diaphragm openings, each diaphragm opening being assigned a valve controlled by the control device (3).
Vorrichtung (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosolerzeuger (2) eine Aerosolerzeugungsdüse aufweist, die mit einem von der Steuereinrichtung (3) im Betrieb betätigbaren Aktuator (14') versehen ist, wobei im Betrieb bei Betätigung des Aktuators (14') die Geometrie der Aerosolerzeugungsdüse veränderbar ist.Device (1) according to one of the above-mentioned claims, characterized in that the aerosol generator (2) has an aerosol generating nozzle which is provided with an actuator (14 ') which can be actuated by the control device (3) during operation Actuator (14 ') the geometry of the aerosol generating nozzle is changeable.
Vorrichtung (1) nach einem der oben genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Volumenstromerfassungseinrichtung (40) vorgesehen ist, durch die im Betrieb eine den Volumenstrom des Gasstromes (12) durch die Aerosolleitung (21) repräsentierende Zustandsgröße erfassbar ist.Device (1) according to one of the above claims, characterized in that a volume flow detection device (40) is provided, by means of which a state variable representing the volume flow of the gas flow (12) through the aerosol line (21) can be detected during operation.
Verfahren zum Erzeugen eines Aerosols, insbesondere zum Schmieren von Werkzeugen, Maschinen und deren Teilen, bei dem einer Mischkammer (14) eine Flüssigkeit und ein Gasstoff zugeführt und in der Mischkammer zu einem Aerosol vermischt werden, und das Aerosol dann aus der Mischkammer durch wenigstens eine Aerosolleitung (21) zu wenigstens einem Aerosolverbraucher (5) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine den Aerosoivolumenstrom (24) zu dem wenigstens einen Aerosolverbraucher (5) repräsentierende Zustandgröße durch einen Aerosolsensor (23) erfasst und der Aerosoivolumenstrom durch Veränderung des der Mischkammer (14) zugeführten Volumenstroms an Flüssigkeit (13) und/oder Gasstoff (12) in Abhängigkeit von dieser Zustandsgröße auf einen Sollwert geregelt wird.Method for producing an aerosol, in particular for lubricating tools, machines and their parts, in which a liquid and a gas are fed to a mixing chamber (14) and mixed into an aerosol in the mixing chamber, and the aerosol is then removed from the mixing chamber by at least one Aerosol line (21) is directed to at least one aerosol consumer (5), characterized in that at least one state variable representing the aerosol volume flow (24) to the at least one aerosol consumer (5) is detected by an aerosol sensor (23) and the aerosol volume flow by changing the mixing chamber (14) supplied volume flow of liquid (13) and / or Gas (12) is regulated to a setpoint depending on this state variable.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Aerosolsensor (23) eine die Anzahl (nF) der Flüssigkeitstropfen pro Aerosolvolumen repräsentierende Zustandsgröße erfasst wird.Method according to claim 15, characterized in that a state variable representing the number (n F ) of liquid drops per aerosol volume is detected by the aerosol sensor (23).
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass vom Aerosolsensor (23) das vom Aerosol gestreute, gebrochene oder reflektierte Licht erfasst wird.A method according to claim 15 or 16, characterized in that the aerosol sensor (23) detects the light scattered, refracted or reflected by the aerosol.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass im Bereich des Aerosoisensors (23) ein Lichtstrahl (35) auf das Aerosol gerichtet wird.Method according to one of claims 15 to 17, characterized in that a light beam (35) is directed onto the aerosol in the region of the aerosol sensor (23).
Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass vom Aerosolsensor (23) im wesentlichen außerhalb des direkten Lichtstrahles (35) liegende Streulichtanteile erfasst werden.Method according to claim 18, characterized in that the aerosol sensor (23) detects stray light components lying essentially outside the direct light beam (35).
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Gasvolumenstrom durch die Aerosolleitung (21) und die Aerosoldichte als die den Aerosoivolumenstrom repräsentierenden Zustandsgrößen in der Aerosolleitung erfasst werden, und dass durch die Steuereinrichtung (3) aus der erfassten Aerosoldichte (gA) und dem erfassten Gasstoffvolumenstrom (qG) der Aerosoivolumenstrom (qA) berechnet wird.Method according to one of claims 15 to 19, characterized in that the gas volume flow through the aerosol line (21) and the aerosol density are recorded as the state variables representing the aerosol volume flow in the aerosol line, and that the control device (3) from the recorded aerosol density (g A ) and the detected gas volume flow (q G ) the aerosol volume flow (q A ) is calculated.
Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Aerosoivolumenstrom qA aus dem Gasstoffvolumenstrom qG und der Aerosoldichte pA nach der folgenden Formel berechnet wird:
Figure imgf000026_0001
Method according to claim 20, characterized in that the aerosol volume flow q A is calculated from the gas volume flow q G and the aerosol density p A according to the following formula:
Figure imgf000026_0001
wobei A ein konstanter Wert ist.where A is a constant value.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Volumenstrom von Flüssigkeit (13) und/oder Gasstoff (12) zur Mischkammer durch wenigstes ein Ventil einer Dosiereinrichtung gesteuert wird, das unter Kontrolle der Steuereinrichtung betätigt wird.Method according to one of claims 15 to 1, characterized in that the volume flow of liquid (13) and / or gas (12) to the mixing chamber is controlled by at least one valve of a metering device which is actuated under the control of the control device.
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinrichtung (3) eine Mehrzahl von Ventilen angesteuert wird, die jeweils Blendenöffnungen zugeordnet sind, durch die der Flüssigkeits- und/oder Gasstoffstrom geleitet wird.A method according to claim 22, characterized in that the control device (3) controls a plurality of valves, each of which is assigned an orifice opening through which the liquid and / or gas stream is passed.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinrichtung (3) anhand des erfassten Aerosolvolumenstroms Abweichungen von Sollwerten bestimmt und die wenigstens eine Dosiereinrichtung so betätigt wird, dass die Abweichungen verringert werden.Method according to one of Claims 15 to 23, characterized in that the control device (3) uses the detected aerosol volume flow to determine deviations from target values and the at least one metering device is actuated in such a way that the deviations are reduced.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuereinrichtung (3) die erfassten Messgrößen mit Referenzgrößen verglichen und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs ein für einen fehlerhaften Zustand repräsentatives Signal ausgegeben wird.Method according to one of Claims 15 to 24, characterized in that the control device (3) compares the measured variables detected with reference variables and, depending on the result of this comparison, outputs a signal representative of a faulty state.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Referenzgrößen automatisch durch die Steuereinrichtung (3) durch einen Lernalgorithmus bestimmt werden. 03 00561Method according to Claim 25, characterized in that the reference variables are determined automatically by the control device (3) using a learning algorithm. 03 00561
2525
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass eine für die Teilchengröße repräsentative Zustandsgröße in der Aerosolleitung erfasst wird.Method according to one of claims 15 to 26, characterized in that a state variable representative of the particle size is recorded in the aerosol line.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Teilchengröße die Geometrie von zumindest Abschnitten der Mischkammer verändert wird.A method according to claim 27, characterized in that the geometry of at least sections of the mixing chamber is changed depending on the particle size.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der Teilchengröße der Gasstoffvolumenstrom und/oder der Flüssigkeitsvolumenstrom zur Mischkammer verändert wird.A method according to claim 27 or 28, characterized in that the gas volume flow and / or the liquid volume flow to the mixing chamber is changed depending on the particle size.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollwert für den Aerosoivolumenstrom in Abhängigkeit von einem Aerosolverbraucher vorbestimmt wird. Method according to one of claims 15 to 29, characterized in that the target value for the aerosol volume flow is predetermined depending on an aerosol consumer.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2256062A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-01 Aktiebolaget SKF Method and device for lubricating and/or cooling tools
EP2839882A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-25 Rother Technologie GmbH & Co. KG Device for creating an aerosol
WO2016177455A3 (en) * 2015-05-05 2016-12-29 Bielomatik Leuze Gmbh & Co. Kg Microlubrication system
EP2588242B1 (en) * 2010-06-30 2023-07-26 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Droplet generation system and method

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019119544A1 (en) * 2019-07-18 2021-01-21 Ott-Jakob Spanntechnik Gmbh Device for monitoring a work spindle
DE102020206859A1 (en) 2020-06-02 2021-12-02 Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg Aerosol pressure device and associated process
DE102023121203A1 (en) 2023-08-09 2025-02-13 Homag Gmbh application device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10296582A (en) * 1997-05-02 1998-11-10 Ebara Corp Ultra low volume cutting oil supplying method and device therefor
EP0943861A1 (en) * 1998-03-18 1999-09-22 Rüdiger Stärk Device for wetting of surfaces or cavities with a liquid or a mixture of liquids
WO2000058016A1 (en) * 1999-03-31 2000-10-05 Shofner Engineering Associates, Inc. Controlled deliveries and depositions of pharmaceutical and other aerosolized masses
EP1090690A1 (en) * 1998-05-25 2001-04-11 Fuji Koeki Co., Ltd Liquid spray device and cutting method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10296582A (en) * 1997-05-02 1998-11-10 Ebara Corp Ultra low volume cutting oil supplying method and device therefor
EP0943861A1 (en) * 1998-03-18 1999-09-22 Rüdiger Stärk Device for wetting of surfaces or cavities with a liquid or a mixture of liquids
EP1090690A1 (en) * 1998-05-25 2001-04-11 Fuji Koeki Co., Ltd Liquid spray device and cutting method
WO2000058016A1 (en) * 1999-03-31 2000-10-05 Shofner Engineering Associates, Inc. Controlled deliveries and depositions of pharmaceutical and other aerosolized masses

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1999, no. 02 26 February 1999 (1999-02-26) *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2256062A1 (en) * 2009-05-29 2010-12-01 Aktiebolaget SKF Method and device for lubricating and/or cooling tools
EP2588242B1 (en) * 2010-06-30 2023-07-26 Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation Droplet generation system and method
EP2839882A1 (en) * 2013-08-06 2015-02-25 Rother Technologie GmbH & Co. KG Device for creating an aerosol
WO2016177455A3 (en) * 2015-05-05 2016-12-29 Bielomatik Leuze Gmbh & Co. Kg Microlubrication system
CN107580666A (en) * 2015-05-05 2018-01-12 必诺·罗伊泽有限及两合公司 System for MQL
US10906148B2 (en) 2015-05-05 2021-02-02 Bielomatik Schmiertechnik Gmbh Microlubrication system

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