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Verfahren und Vorrichtung znm Dosieren von Fliissigkeiten nnd ssasen.
Die Dosierung kleiner Mengen von Flüssigkeiten und Gasen gestaltet sich mit den üblichen Verfahren und Vorrichtungen, die zur Dosierung dienen, im praktischen Betriebe gewöhnlich dadurch schwierig, dass die sehr feinen Einstell- und Messvorrichtungen, insbesondere die engen Querschnitte an den Einstell- ventilen und Messvorriehtungen, durch die geringsten Unreinigkeiten in Unordnung geraten und sich verengen oder verstopfen.
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nicht beeinträchtigt wird und ohne Einbusse der Genauigkeit arbeitet.
Das Verfahren beruht auf einer Vereinigung der Wirkungen eines Hebers und eines Injektors
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dosierenden Flüssigkeit-oder Gasquelle verbunden ist, so dass jedesmal beim Überschlagen des Hebers der Injektor in Tätigkeit gesetzt wird und eine bestimmte einstellbare Fliissigkeits- oder Gasmenge ansaugt.
Die angesaugte Menge hängt somit ausschliesslich von der dem Hebergefäss zugeführten Wassermenge ab. Je grösser diese Menge ist, um so öfter wird der Heber in der Zeiteinheit überschlagen und damit wird sich auch die jeweils angesaugte Flüssigkeits-oder Gasmenge in direktem Verhältnis verändern.
Die Zeichnung veranschaulicht vier Ausführungsbeispiele der zur Durchführung des neuen Verfahrens dienenden Vorrichtung.
Bei allen Beispielen wird eine Wasserleitung 1 verwendet, die mit dem Rsgelventil S und einer Druckregelvorriehtung J versehen ist. Die letztere kann aus einer beliebigen bekannten Einrichtung, etwa einem Membranreduzierventil oder einem Srhwimmerkasten bestehen. Unter der Wasserleitung 1 befindet sich der Behälter 4 mit dem Heber 5. Die Ablanfleitung des Hebers enthält einen Injektor 6, dessen Saugstutzen 7 mit dem Behälter für die zu dosierende Flüssigkeit oder Gas durch die Leitung 8 verbunden ist. Die Höhe der Flüssigkeit bzw. der Druck des Gases in dem Behälter wird durch eine Vorrichtung 9, wie ein Schwimmerkasten, Niveauflasche od. dgl., gleichgehalten.
Nach Fig. 1 ist mit dem Schwimmerkasten 9 ein kleiner Behälter 10 verbunden, der mit der Flüssigkeit im Sehwimmerkasten durch Öffnungen 11 in Verbindung steht. In dem Kasten 10 befindet sich ein Heber 12, der so eingestellt ist, dass sein oberer Teil oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt, so dass er nicht von selbst übersehlagen kann. Sobald jedoch der Heber 5 zur Wirkung kommt und in dem Injektor 6 einen Unterdruck erzeugt, wird dieser auf den Heber 12 übertragen und damit die in dem Behälter 10 stehende Flüssigkeit übergesaugt. Dieser Vorgang wiederholt sieh beim jedesmaligen Über-
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die Füllung des Gefässes 10 vollendet ist, ehe der Heber 5 das nächste Mal übersehlägt.
Mittels einer Stellvorrichtung 13 lässt sich die Höhe des Hebers 12 und damit die jedesmal angesaugte Flüssigkeits- menge verändern.
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Nach Fig. 2 taucht das Rohr 8 in die Flüssigkeit, deren Stand durch die Flasche 9 gleich gehalten wird, ein, und die durch den Injektor 6 angesaugte Menge lässt sich durch Veränderung der Eintauchtiefe des Rohres 8 in die in der Flasche 9 enthaltene Flüssigkeit ändern. Mittels der Vorrichtung jim kann der Behälter 10 selbst zur Veränderung der Eintauchtiefe des Rohres 8 auf-und niederbewegt werden.
Gemäss Fig. 3 ist für die Abgabe von Gasen das Rohr 8 unter Zwischenschaltung eines Flüssigkeitverschlusses 10 mit einem Schwimmergefäss verbunden, in welchem das Gas unter einem gleichbleibenden Druck gehalten wird. Beim Überschlagen des Hebers 5 wird durch den Injektor 6 durch den Flüssigkeitverschluss 10 hindurch eine bestimmte Menge Gas angesaugt. Durch Veränderung der Schenkellänge des Flüssigkeitsverschlusses 10 oder durch andere Massnahmen lässt sieh die jedesmal übergesaugte Gasmenge ändern. Eine zwischen Flüssigkeitsverschluss und Saugstutzen des Injektors angebrachte Erweiterung verhütet ein Leersaugen des Flüssigkeitsverschlusses.
Die Abgabe von Gasen kann auch durch eine Vorrichtung, die der in Fig. 1 dargestellten ganz ähnlich ist, ausgeführt werden, bei welcher nur der Heber, da es sich um ein Gas handelt, umgekehrt, d. h. mit beiden Schenkelöffnungen nach oben gelagert ist.
Für die Druckregelvorrichtung 3 in der Wasserzuleitung kann an Stelle eines Druckregelventiles.
Schwimmerkastens oder einer sonstigen Vorrichtung, welche einen gleichbleibenden Druck erzeugt, auch eine solche benutzt werden, vermittels deren der Druck in einem bestimmten Verhältnis veränderlich gestaltet werden kann. Derartige Vorrichtungen sind besonders in solchen Fällen von Vorteil, wenn die abzugebenden Flüssigkeits-oder Gasmengen in ein bestimmtes Verhältnis zu der durch sie zu behandelnden
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den FlüssigKeit eingebaut werden, betätigt werden, oder es kann die Betätigung von einem Schwimmer erfolgen, der sich in einem Durchflussbehälter befindet, in welchem der Flüssigkeitsstand je nach der Durchflussmenge wechselt. Eine besonders einfache Vorrichtung für diesen Zweck beruht auf den
Erscheinungen. die in Steigrohren, die in der Flüssigkeit-, etwa Wasserleitung angebracht sind, auftreten.
In diesen stellt sich im Ruhestande der Wasserspiegel je nach dem vorhandenen Druck nach dem
Gesetz der kommunizierenden Röhren ein. Bei beginnendem Wasserdurchfluss erhöht sich jedoch der Wasserstand in dem Durchflussbehälter oder Steigrohr, und es ist dabei die Steighöhe für eine bestimmte Durchflussmenge von dem Öffnungsquerschnitt, etwa einer Stauscheibe, oder der Reibung in der Ablaufrohrleitung abhängig, und die Steighöhen für verschiedene Durchflussmengen ändern sich proportional dem Quadrat der Durchflussmengen. Wenn man in dem Steigrohr, unmittelbar über dem Punkt, an welchem sich der Flüssigkeitsspiegel im Ruhestande befindet, ein Ventil anbringt, so ist die aus dem Ventil ausfliessende Wassermenge proportional der Quadratwurzel der Flüssigkeitshöhe über dem Ventil.
Da diese Steighöhen aber sieh für verschiedene Durchflussmengen proportional dem Quadrat der Durchflussmenge ändern, ist im Endergebnis die aus dem Ventil ausfliessende Flüssigkeitsmenge direkt proportional der Durchflussmenge in der Hauptleitung, auf welcher das Steigrohr angebracht ist.
Das aus dem Ventil 2 ausfliessende Wasser wird dem Heberkasten 4 zugeführt und bewirkt seinerseits, dass der Heber mit einer Häufigkeit überschlägt, die der Durehflussmenge in der Hauptleitung' proportional ist.
Das Steigrohr kann, um seine Höhe innerhalb gewisser Grenzen zu halten, in seinem oberen Teil als Windkessel ausgebildet werden.
Gemäss Fig. 4 besteht zwischen dem Hebergefäss 4 und dem Injektor 6 keine geschlossene Verbindungsleitung 5, wie gemäss Fig. 1--3, sondern diese Leitung ist derart unterbrochen, dass das aus dem Heber ausfliessende Wasser zunächst in ein Auffanggefäss 5 a und erst aus diesem in die Leitung 5 einfliesst. An Stelle des Auffanggefässes 5a kann auch jede andere Unterbreehungsvorrichtung, wie etwa lediglich eine trichterförmige Erweiterung in der Rohrleitung 5, an deren oberem Teil Öffnungen angebracht sind, benutzt werden. Durch die Öffnungen kann Luft zutreten, so dass auch auf diese Weise die Unterbrechung des Flüssigkeitsstrahles bewirkt wird.
Die Unterbrechung des Flüssigkeitsstrahles zwischen Heber und Injektor hat den Zweck, die Arbeitsweise der beiden voneinander völlig unabhängig zu gestalten. Es kann nämlich sonst vorkommen, dass Wassertropfen, die in der Leitung 5 oder im Injektor 6 oder in dessen Abflussleitung sitzen bleiben, eine Rückwirkung auf den Heber in Gestalt einer schwachen Saugwirkung od. dgl. ausüben, so dass er gelegentlich bereits früher als zu dem vorgesehenen Zeitpunkte überschlagen kann, was natürlich Unregelmässigkeiten in der Bemessung zur Folge haben würde.
Bei der Dosierung gewisser Flüssigkeiten, wie Hypochlorit oder Ammoniak, ist es zweckmässig, diese nicht mit dem dem Hebergefäss aus der Leitung J zufliessenden Wasser, welches die Dosierung bewirkt, unmittelbar in Berührung zu bringen, weil diese Hypochlorit und Ammoniak als alkalische Flüssigkeiten aus dem Leitungswasser, welches für die Beschickung der Dosierungsanlage vorwiegend in Frage kommt und welches gewöhnlich gewisse Mengen von Erdalkalien gelöst enthält, zur Abscheidung bringen.
Die abgeschiedenen Erdalkalien, die gewöhnlich aus den Carbonaten des Calciums und Magnesiums bestehen, schlagen sich dann an den Rohrwänden als feste Kruste nieder und verursachen mit der Zeit Verengungen oder Verstopfungen.
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Um dieses zu vermeiden, dient die nachfolgend beschriebene Vorrichtung gemäss der Fig. 4.
Durch die Leitung 8 wird nicht, wie bei den Ausführungen nach den Fig. J-3. die Flüssigkeit (oder das Gas) unmittelbar angesaugt, sondern diese Leitung dient lediglich zur Übertragung des durch den Injektor periodisch erzeugten Unterdrucks auf die Leitung 8a. Diese ist an ihrem unteren Ende mit
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Leitung 8a endet in einem Heber 10, ähnlich demjenigen der Fig. 1, kann aber auch in anderer Weise, etwa wie gemäss Fig. 2 oder 3 mit dem Flüssigkeits-oder Gasvorratsbehälter verbunden sein.
Der durch diesen Injektor 6 erzeugte Unterdruck wird durch die Leitung 8 auf die Leitung 8n Über-
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od. dgl. erfolgen.
Der in der Leitung 8 angebrachte Bogen verhindert ein Rücksaugen der zu dosierenden Flüssigkeit in dem Injektor.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Dosierungsverfahren für Flüssigkeiten und Gase, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Flüssigkeitsstrom von konstanter oder in beliebiger Weise veränderlicher Stärke dergestalt auf einen in einem Gefäss befindlichen Heber einwirken lässt, dass dieser in gewissen Zeitzwischenräumen über- schlägt und in einer in seiner Ablaufleitung befindlichen Saugvorrichtung einen Unterdruck erzeugt, durch welchen bei jedem t'bersehlagen gleichbleibende, in ihrer Menge regulierbare Flüssigkeits-oder Gasmengen angesaugt werden.