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Vorrichtung zur periodischen Abgabe von Flüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur periodischen Abgabe von Flüssigkeiten mit einem kippbaren, in seiner Ruhestellung durch ein Gegengewicht ausbalancierten Behälter, welcher nach Einfallen einer entsprechenden Flüssigkeitsmenge kippt und diese ausfliessen lässt sowie einem zur Abgabe der Flüssigkeit bestimmten Heber.
Bei einer bekanntgewordenen Vorrichtung dieser Art wird die aus dem kippbaren Behälter ausfliessende Flüssigkeit in einem Sammelbehälter aufgefangen, aus dem sie durch einen Heber zu einer Abflussstel- le gebracht wird.
Die Erfindung strebt eine Verbesserung dieser Vorrichtung an, indem sie das Auslangen ohne den Sammelbehälter findet, wodurch eine räumlich konzentriertere Bauweise ermöglicht wird.
Zu diesem Zwecke greift bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Bauart erfindungsgemäss der Heber mit seinem kurzen Arm in den kippbaren Behälter ein, wobei die Mündung des kurzen Armes nahe dem Boden des Behälters liegt, und die Wendestelle des Hebers in der Ruhestellung des Behälters höher liegt, als der zu erreichende Flüssigkeitsspiegel.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung arbeitet vollkommen selbsttätig und eignet sich insbesondere für Wasserkulturanlagen.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung näher erläutert, in welcher ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung dargestellt ist. Es zeigen die Fig. 1 bis 4 schematisch in Vorderansicht mit Teilschnitt die nacheinanderfolgenden Stufen der Arbeitsfolge, die von einer die erfindungsgemässen Merkmale aufweisenden Vorrichtung durchlaufen'wird und Fig. 5 eine schematische Darstellung der Anwendung einer Anzahl von solchen Vorrichtungen, so wie sie in den Fig. 1 bis 4 dargestellt sind, in einem Keimungsapparat.
In der schematisch in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführung befindet sich ein um eine Achse 2 dreh bar angeordneter Kipphebel l, worauf ein Pfeil oder Querstab 3 sitzt, welcher in seiner Winkelverdrehung durch zwei Endanschläge, nämlich einen linken und einen rechten Endanschlag begrenzt wird, die mit 4 bzw. 5 angedeutet sind. An einem der Hebelarme ist ein Gegengewicht 6 verschiebbar angeordnet, welches mittels einer Klemmschraube 7 in der jeweils erwünschten Entfernung von der Drehachse 2 festgesetzt werden kann. Der andere Arm dieses Hebels trägt ein Gefäss 8, dessen Boden auf einer kurzen Strecke 10 waagrecht verläuft, während der übrige Teil dieses Bodens von einer geneigten Wand 9 gebildet wird.
In diesem Gefäss ist ein Heber 11 derart angeordnet, dass dessen kürzere Schenkel 11'innerhalb des Gefässes 8 auf der erwähnten geneigten Wand 9 aufliegt oder mindestens in kurzer Entfernung ungefähr parallel zu ihr verläuft, während die Mündung dieses Schenkels 11'möglichst nahe am tiefsten waagrechten Bodenteil 10 liegt ; der andere Schenkel 11" des Hebers befindet sich ausserhalb des Gefässes 8 und hat an seinem Ende ein Mundstück 12, dessen Mündung tiefer liegt als der Eingang des Schenkels 11'.
Das Mundstück 12 kann mit veränderlicherAusströmöffnung versehen oder auswechselbar sein, d. h. es kann nötigenfalls durch an anderes Mundstück mit grösserer oder kleinerer Ausflussöffnung ersetzt werden, wodurch es möglich ist, die Ausströmungsgeschwindigkeit bzw. die Ausströmungsdauer der abzugebenden Flüssigkeitsmenge nach Bedürfnis zu regeln. Der erwähnte Heber 11 ist derart beschaffen und angeordnet, dass das Knie 11'"höher liegt als das höchste Niveau, das der Flüssigkeitsspiegel im Gefäss 8 erreichen kann, ohne dass die Vorrichtung aus ihrer in Fig. l und 2 dargestellten Anfangslage herauskommt.
Der Boden des Gefässes 8 ist über die biegsame Leitung 14 und die beiden Rohrstummel15 15-. 16, welche im Boden der Gefässe 8 und 13 angeordnet sind, mit dem letzterwähnten Behälter 13 verbunden. Ein weiteres Rohr 18 verbindet den Boden
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dieses Behälters 13 mit dem Speisebehälterl ?. Im Behälter 13 sind zwischen demFlüssigkeitsein-und-aus- tritt ein Hindernis 19 zum Aufhalten von etwa von der Flüssigkeit mitgeführten verhältnismässig schweren Stoffen sowie. Filter 20 angeordnet.
Die Wirkung dieser selbsttätigen Dosierungsvorrichtung ist folgendermassen : In der innig. l skizzierten Anfangslage werden die rechts von der Drehachse 2 angreifenden Massen des Kipphebels sowie des Gefässes 8 mit daran befestigtem Heber 11 in ihrer oberen Lage durch das Gegengewicht 6 im Gleichgewicht gehalten.
Wenn man nun das (in der Zeichnung nicht dargestellte) Ventil oder den Hahn eröffnet, womit die Durchströmung der Flüssigkeit durch das Rohr 18, d. h. die Verbindung zwischen dem Speisebehälter 17 und dem Behälter 13 gesteuert werden kann, so strömt die im Behälter 17 befindliche Flüssigkeit in den Behälter 13 ein und weiter über die Schwelle 19, die Filter 20, die Kniestummel 16, die biegsame Lei- tung 14 und den Kniestummel 15, um durch den Boden des Auffanggefässes 8 in dieses einzutreten, in welchem demzufolge der Flüssigkeitsspiegel zum Beispiel bis an die Linie A-A ansteigt, d. h. bis an ein Niveau, wobei die Heberwirkung im Heber 11 noch nicht eingeleitet werden kann.
In dieser Weise wird die im Gefäss 8 befindliche Flüssigkeitsbelastung der gesamten auf das dem Gegengewicht entgegengesetzte Ende des Kipphebels 1 einwirkenden Masse hinzugeführt, und diese Masse ist so bestimmt, dass, wenn der Flüssigkeitsspiegel die Höhe A-A erreicht, der Kipphebel l stürzt und die in Fig. 3 angedeutete Lage erreicht, wobei der Pfeil 3 des Kipphebels an den rechten Anschlag 5 anstösst.
Bei dieser Lage fliesst die Flüssigkeit in normaler Weise durch den Heber 11 ab, welcher während dieser Stufe einfach als Ablassrohr funktioniert. Diese Ausströmung setzt sich fort, solange die im Gefäss 8 noch verbleibende Flüssigkeitsmenge grösser ist als jene, die anfangs die das Gleichgewicht des Kipphebels störende zusätzliche Massebildete, wodurch dieser Hebel zum Umkippen gebracht wurde. Sobald aber die Flüssigkeitsmenge diesen kritischen Wert unterschreitet, wird der Kipphebel durch die Wirkung des Gegengewichts 6 wieder zurückgekippt, so wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist, und in seine Anfangslage zurückgebracht.
Da aber der Heber 11 bis auf diesen Augenblick als einfache Abflussleitung gewirkt hat, ist die Heberwirkung dadurch ausgelöst, so dass der Heber imstande ist, das Gefäss 8 sowie die damit kommunizierenden Röhren und den Behälter bis auf den Boden zu leeren.
In dieser Weise wird die Vorrichtung also in die in Fig. l dargestellte Lage zurückgeführt und vollkommen geleert. Man braucht nur die Bedingungen, unter welchen die strömende Substanz durch das Mundstück 12 austreten kann, zu bestimmen, damit die Ausströmungsdauer mit Genauigkeit wunschgemäss geregelt werden kann.
Die Einstellung des kritischen Niveaus A-A kann in bekannter Weise vorgenommen werden, und auch zur Speisung des Sammelgefässes 17 und/oder des Behälters 13 kann man jedes geeignete Mittel anwenden um in dieser Weise einen sich immer wiederholenden Ausguss der vorbestimmten Stoffmenge herbeizuführen.
Schliesslich kann man ebenfalls eine stufenweise Anordnung von mehreren solchen selbsttätigen Ausgiessvorrichtungen vorsehen, u. zw. in solcher Weise, dass der flüssige Inhalt jeder Vorrichtung sich jeweils in den Speisebehälter der nächsten, unmittelbar darunter angeordneten Vorrichtung ergiesst, und in dieser Weise kann man eine selbsttätige, genau dosierte Ausströmung in Kaskade zustandebringen.
Eine solche originelle Anwendung ist in Fig. 5 schematisch dargestellt, welche übrigens eine zweckmässige Anordnung für eine Keimanlage ohne Erde darstellt.
Bei dieser Anwendung müssen die Dauer und die Wiederholungsfrequenz der aufeinanderfolgenden Flüssigkeitsabgaben mit grosser Genauigkeit geregelt werden, so dass diese eine ideale Anwendungsmöglichkeit für die erfindungsgemässe Vorrichtung darstellt.
Selbstverständlich können die Form, die Abmessungen und die gegenseitige Lage der verschiedenen Teile der neuen Vorrichtung in beliebiger Weise abgeändert werden, so dass es für Sachverständige nicht schwer ist, die Anordnung an alle vorkömmliche Anforderungen anzupassen.
Die Erfindung erstreckt sich sowohl auf die neue Vorrichtung an sich, wie auch auf alle Apparate und Anlagen, es sei einzeln oder in beliebiger Zusammensetzung, wobei diese Vorrichtung in Anwendung gebracht wird.
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Device for the periodic dispensing of liquids
The invention relates to a device for the periodic dispensing of liquids with a tiltable container, balanced in its rest position by a counterweight, which tilts after a corresponding amount of liquid has fallen in and allows it to flow out, as well as a siphon intended for dispensing the liquid.
In a device of this type that has become known, the liquid flowing out of the tiltable container is collected in a collecting container from which it is brought to a drainage point by a lifter.
The invention seeks to improve this device in that it can do without the collecting container, which enables a spatially more concentrated construction.
For this purpose, according to the invention, in a device of the type mentioned at the beginning, the lifter engages with its short arm in the tiltable container, the mouth of the short arm being close to the bottom of the container and the turning point of the lifter being higher in the rest position of the container, than the liquid level to be reached.
The device according to the invention works completely automatically and is particularly suitable for water culture systems.
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, in which an embodiment of the device according to the invention is shown. 1 to 4 show schematically in a front view with partial section the successive stages of the work sequence which a device having the features according to the invention goes through, and FIG. 5 shows a schematic representation of the use of a number of such devices as shown in FIGS Figures 1 to 4 are shown in a germinator.
In the embodiment shown schematically in Figs. 1 to 4 there is a rotatable about an axis 2 bar arranged rocker arm l, whereupon an arrow or crossbar 3 sits, which is limited in its angular rotation by two end stops, namely a left and a right end stop , which are indicated with 4 and 5, respectively. A counterweight 6 is arranged displaceably on one of the lever arms and can be fixed at the desired distance from the axis of rotation 2 by means of a clamping screw 7. The other arm of this lever carries a vessel 8, the bottom of which runs horizontally over a short distance 10, while the remaining part of this bottom is formed by an inclined wall 9.
A lifter 11 is arranged in this vessel in such a way that its shorter leg 11 ′ rests on the aforementioned inclined wall 9 within the vessel 8 or at least runs approximately parallel to it at a short distance, while the mouth of this leg 11 ′ is as close as possible to the deepest horizontal Bottom part 10 is located; the other leg 11 ″ of the lifter is located outside the vessel 8 and has a mouthpiece 12 at its end, the mouth of which is lower than the entrance of the leg 11 ′.
The mouthpiece 12 can be provided with a variable orifice or it can be interchangeable, e.g. H. If necessary, it can be replaced by another mouthpiece with a larger or smaller outflow opening, which makes it possible to regulate the outflow speed or the outflow duration of the amount of liquid to be dispensed as required. The mentioned lifter 11 is designed and arranged in such a way that the knee 11 ′ ″ is higher than the highest level that the liquid level in the vessel 8 can reach without the device coming out of its initial position shown in FIGS.
The bottom of the vessel 8 is via the flexible line 14 and the two pipe stubs 15 15-. 16, which are arranged in the bottom of the vessels 8 and 13, are connected to the last-mentioned container 13. Another pipe 18 connects the floor
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this container 13 with the feed container. In the container 13 there is an obstacle 19 between the liquid inlet and outlet to hold up any relatively heavy substances carried along by the liquid. Filter 20 arranged.
The effect of this automatic dosing device is as follows: In the intimate. In the initial position sketched, the masses of the rocker arm and of the vessel 8 with the jack 11 attached to it acting to the right of the axis of rotation 2 are kept in equilibrium in their upper position by the counterweight 6.
If you now open the valve (not shown in the drawing) or the tap, whereby the flow of the liquid through the pipe 18, i. H. the connection between the feed container 17 and the container 13 can be controlled, the liquid in the container 17 flows into the container 13 and on over the threshold 19, the filter 20, the knee stub 16, the flexible line 14 and the Knee stub 15 to enter through the bottom of the collecting vessel 8 in this, in which accordingly the liquid level rises, for example, to the line AA, d. H. up to a level where the siphon effect in the siphon 11 cannot yet be initiated.
In this way, the liquid load in the vessel 8 is added to the total mass acting on the end of the rocker arm 1 opposite the counterweight, and this mass is determined so that when the liquid level reaches the level AA, the rocker arm 1 falls and the in Fig 3 reached, the arrow 3 of the rocker arm touching the right stop 5.
In this position the liquid flows normally through the siphon 11, which during this stage simply functions as a drainage pipe. This outflow continues as long as the amount of liquid still remaining in the vessel 8 is greater than that which was initially formed by the additional mass disturbing the equilibrium of the rocker arm, causing this lever to tip over. But as soon as the amount of liquid falls below this critical value, the rocker arm is tilted back again by the action of the counterweight 6, as shown schematically in FIG. 4, and returned to its initial position.
But since the siphon 11 has acted as a simple drainage line up to this point, the siphon effect is triggered so that the siphon is able to empty the vessel 8 as well as the tubes communicating with it and the container to the floor.
In this way the device is returned to the position shown in FIG. 1 and completely emptied. It is only necessary to determine the conditions under which the flowing substance can exit through the mouthpiece 12 so that the duration of the outflow can be regulated with accuracy as desired.
The setting of the critical level A-A can be carried out in a known manner, and any suitable means can also be used to feed the collecting vessel 17 and / or the container 13 in order to bring about a repetitive pouring of the predetermined amount of substance in this way.
Finally, one can also provide a stepwise arrangement of several such automatic pouring devices, u. in such a way that the liquid content of each device pours into the feed container of the next device arranged directly below it, and in this way an automatic, precisely metered outflow can be brought about in a cascade.
Such an original application is shown schematically in FIG. 5, which, by the way, represents an expedient arrangement for a germination plant without soil.
In this application, the duration and the repetition frequency of the successive dispensing of liquid must be regulated with great accuracy, so that this represents an ideal application possibility for the device according to the invention.
Of course, the shape, the dimensions and the mutual position of the various parts of the new device can be modified in any way, so that it is not difficult for experts to adapt the arrangement to all existing requirements.
The invention extends both to the new device per se as well as to all apparatus and systems, be it individually or in any combination, this device being used.
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