CH384230A - Vorrichtung zum Steuern von Durchflussmengen in Leitungen - Google Patents

Description

  Vorrichtung zum Steuern von     Durchflussmengen        in        Leitungen       Die Erfindung     betrifft    eine Vorrichtung zum  Steuern von     Durchflussmengen    von in zwei oder  mehreren Leitungen strömenden Medien mittels min  destens eines Widerstandsorgans, insbesondere für  Dosier- und Messgeräte.  



  Die bekannten Vorrichtungen für Dosier- und  Messgeräte weisen im allgemeinen eine Blende, Düse  oder     Venturirohr    als     Differenzdruckgeber    in der  Hauptleitung auf. Bei extremen Schwankungen der  Strömungsgeschwindigkeiten     gewährleistet    eine fest  stehende     Querschnittsverengung    nicht eine ausrei  chende Proportionalität zwischen dem Haupt- und  einem abgezweigten, wieder zurückkehrenden Neben  strom, der durch ein     Chemikahenlösegerät    oder durch       das    eigentliche Messgerät hindurchzugehen hat und  selbst ebenfalls     Querschnittsverengungen,    wie z. B.  sogenannte Korrekturblenden, enthalten kann.  



  Die vorliegende Erfindung ist dazu geschaffen  worden, diesen Nachteil zu beheben. Sie ist dadurch  gekennzeichnet, dass mindestens eines dieser Organe  als     durchflussquerschnittsänderndes,        strömungsge-          schwindigkeitsreguliertes    Steuerorgan ausgebildet ist.  



  Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes  werden anschliessend anhand der Zeichnung erläutert.  Es zeigen:       Fig.    1 und 2 ein Gerät, welches ein feststehendes  Organ mit fester     Querschnittsverengung    und ein feder  belastetes Tellerventil aufweist,       Fig.3    ein Gerät mit einem Verschluss, der als  Senkkörper ausgebildet ist und beide Leitungen  gleichzeitig verschliesst; in Ergänzung können fest  stehende     Querschnittsverengungen    zusätzlich im  Haupt- oder Nebenstrom eingebaut sein;       Fig.    4 ein Gerät mit zwei Verschluss- bzw.

   Regel  körpern, welche ebenfalls als Senkkörper ausgebildet  sind,         Fig.    5 ein Gerät mit zwei feststehenden Quer  schnittsverengungen und mit zwei     Verschlusskörpern     als     Schwimmer,          Fig.    6 ein Gerät mit zwei     Verschlusskörpern,    wo  bei der eine als     Schwimmer    und der andere als Senk  körper ausgebildet ist,       Fig.    7 und 8 Geräte, bei denen die beiden     Ver-          schlusskörper    miteinander starr verbunden sind,       Fig.    9, 10 und 11 Geräte,

   die als     Verschlusskörper     eine exzentrisch angeordnete Pendelklappe in einem  runden Gehäuse aufweisen.  



  Bei den Ausführungsformen des Gerätes nach       Fig.    1 trifft ein Hauptstrom 1 auf eine Blende 2 in  einem Rohr 3, wodurch ein Nebenstrom 4 durch eine       Nebenschlussleitung    5 gezwungen wird, in einem       Chemikalienlösebehälter    6 einzutreten und an einer  Stelle 7 wieder in das Hauptrohr 3 als Chemikalien  lösung zurückzukehren. In einer Erweiterung 9 des  Rohres 3 befindet sich ein Ventilteller 10, auf den der  Hauptstrom 1     auftrifft,    welcher Ventilteller 10 durch  eine Feder 11 gegen den Ventilsitz 12 gedrückt wird.

    Bei Überschreitung eines Mindestdruckes des Stromes  1 öffnet sich das Ventil 10, 12, und der Flüssigkeits  strom 1 fliesst durch das Rohr 3 ab, beladen mit dem       Chemikal    aus dem Lösebehälter 6. Der Mindestdruck  ist so eingestellt, dass er dem Widerstand des Neben  stromes 4 entspricht (z. B. entstanden aus unter  schiedlichen spezifischen Gewichten der Flüssigkeiten  in Zuleitung 5 und Ableitung 5).  



       Anstelle    der Blende 2 kann selbstverständlich  auch ein     Venturirohr    oder dergleichen oder ein Organ  mit regulierbarer Öffnung eingesetzt werden, das die       durchflussabhängige    Druckdifferenz, z. B. zwischen  Ein- und Austrittspunkt der Leitung 5, zur Steuerung  der Dosierung bewirkt.  



       Fig.    2 zeigt eine     ähnliche    Ausführungsform, wobei  das den Querschnitt verengende Organ 2 dem Ventil-           teller    10 nachgeschaltet ist. Die Feder 11 kann selbst  verständlich auswechselbar ausgebildet sein. Man  kann aber auch eine Feder einsetzen, deren Spannung  durch Drehen entsprechender Schrauben veränderbar  ist.  



  In der Ausführung gemäss     Fig.    2 ist die Feder 11  als Zugfeder ausgebildet, während sie bei der Aus  führungsform nach     Fig.    1 als Druckfeder wirkt.  Ausserdem ist bei der Ausführungsform nach     Fig.    2  zusätzlich eine Düse 13 als Korrekturblende in der       Nebenschlussleitung    5 angeordnet, die zur Regulierung  der Proportionalität zwischen Haupt- und Neben  strom dient.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.3    ist das  Hauptrohr 3 senkrecht angeordnet, ebenso die Er  weiterung 9 dieses Rohres. Als Verschluss dient hier  die Scheibe 14, die durch ihr Eigengewicht auf Ventil  sitzen 12 und 15 lastet und mit ihrem Führungszapfen  16 in einem Führungskörper 17 gleitet. Diese Scheibe  14 kann damit nicht nur die Rohrleitung 3, sondern  zugleich die     Nebenschlussleitung    5 schliessen. Vom  Hauptstrom 1 wird der Nebenstrom 4 am Ventilsitz  15 abgezweigt, der nach Durchfliessen des Chemi  kalienbehälters 6 an der Stelle 7 in die Rohrerweite  rung 9 einmündet. Anstatt durch das Eigengewicht  kann die Scheibe 14 auch durch Feder- oder andere  Kräfte gegen die Ventilsitze 12 und 15 gedrückt wer  den.  



  Bei der Ausführungsform gemäss     Fig.    4 dienen als       Querschnittsverengungsorgane    Senkkörper 20 und 21.  Das Hauptrohr 3 und die Nebenleitung 5 weisen die       hohlkegelförmigen    Erweiterungen 9 und 19 auf, in  welchen sich die Körper 20 und 21 befinden. Die  Formen der Senkkörper 20 und 21 sowie die der Er  weiterungen 9 und 19 sind so gewählt, dass die Senk  körper in der tiefsten Lage, d. h. an der engsten Stelle,  als     Verschlusskörper    wirken. Um ein Umkippen der  Senkkörper 20 und 21 zu verhüten, ist ihr Schwer  punkt, z. B. wie bei einem     Rotamesser,    tiefliegend.

    Die Erweiterungen 9 und 19 können aus durchsichti  gem Material gefertigt sein und gegebenenfalls Skalen  aufweisen, um die Strömungsgeschwindigkeit ablesen  zu können. Durch Abstimmen der Gewichte der Kör  per 20 und 21 sowie der Neigung der Querschnitts  verengungen 9 und 19 kann eine gewünschte genaue       Proportionalität    des     Durchflusses    in Haupt- und       Nebenstromleitung    erreicht werden.  



  Man kann aber die Ausführungsform gemäss       Fig.    4 auch umgekehrt anwenden, d. h. mit nach  unten gerichteten Erweiterungen 9 und 19. In diesem  Falle werden oben an Stelle der Senkkörper 20 und 21  Schwimmkörper eingesetzt, deren spezifisches Ge  wicht geringer ist als das der strömenden Flüssigkeit.  



  In jedem Fall kann auch hier ein federbelasteter  Schwimmkörper verwendet werden. Selbstverständ  lich ist es auch möglich, mehrere Nebenleitungen mit  verschiedenen Lösebehältern einzusetzen.  



  - Bei der Ausführungsform gemäss     Fig.    5 ist der  Chemikalienbehälter 6     mit    dem     Querschnittsver-          engungsorgan    13 zu einem Gerät zusammengebaut.    Die Ventilkörper 20 und 21 sind als Schwimmer aus  gebildet und verschliessen den     Ventilsitz    12 der Haupt  leitung 3 bzw. den Ventilsitz 15 der Nebenleitung 5,  nach ihrem Austritt aus dem Chemikalienbehälter 6.  Die Ventilkörper 20 und 21 gleiten in Führungen 24  und 25. Sowohl in der Hauptleitung 3 als auch in der  Nebenleitung 5 sind zur weiteren Regulierung der  Proportionalität     Querschnittsverengungsorgane    in  Form von Blenden 2 und 13 eingesetzt.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.    6 dient als  Ventilkörper 20 ein kugelförmiger Schwimmer mit  einem geringeren spezifischen Gewicht als die Flüssig  keit, während der     kugelförmige    Ventilkörper 21 ein  höheres spezifisches Gewicht als die Flüssigkeit auf  weist. Bei Stillstand des Mediums bzw. bei zu ge  ringem Flüssigkeitsdruck in der Leitung 3 befindet  sich die Kugel 21 unten in dem Erweiterungsteil 19  und die Kugel 20 oben in dem Erweiterungsteil 9. Der  Ventilsitz 15 bildet gleichzeitig Blende und Absperr  stelle des Nebenstromes 4 bzw. der Nebenleitung 5.  Der Ventilsitz 12 bildet gleichzeitig die Blende und  Absperrstelle der Hauptleitung 3.  



  Bei der Ausführungsform nach     Fig.7    ist der  Lösebehälter 6 wiederum mit dem     Querschnittsver-          engungsorgan    13 zu einem Aggregat verbunden. Beide  Ventilkörper 20 und 21 sind durch eine Stange 26  miteinander verbunden. Sie werden durch die Feder  11 gegen die Ventilsitze 12 und 15 gedrückt.  



  Sowohl in der Hauptleitung 3 als auch in der  Nebenleitung 5 sind zur weiteren Regulierung der Pro  portionalität     Querschnittsverengungsorgane    in Form  von Blenden 2 und 13 eingesetzt.  



  Bei     Fig.    8 sind die beiden Ventilkörper 20 und 21  ebenfalls durch die Stange 26     miteinander    verbunden.  Die Ventilkörper gleiten in den konischen Erweite  rungen 9 und 19. Als wirksame Verschluss- und  Regelkraft der Körper 20, 21 dient ihr Eigengewicht.  Der Chemikalienbehälter 6 ist bei dieser Ausführungs  form wiederum an der     Nebenschlussleitung    5 geson  dert angeordnet.  



  Bei den Ausführungsformen gemäss den     Fig.9,     10 und 11 dient als     Verschlusskörper    eine Klappe 27,  die um eine Achse 28 drehbar angeordnet und mittels  einer Feder (nicht dargestellt) oder durch Eigen  gewicht bestrebt ist, einen Anschlag 29 zu erreichen.  Der Hauptstrom 1 ist seinerseits bestrebt, die Klappe  27 vom Anschlag 29 wegzudrücken, so dass derselbe  unterhalb der Klappe in ein sich durch exzentrische  Anordnung der Achse 28 erweiterndes Gehäuse 30  strömen kann. Der Nebenstrom la wird bei diesen  Ausführungsformen durch die auf derselben Achse 28  angeordnete Gegenklappe gedrosselt oder geschlossen.  



  Bei den beschriebenen Ausführungsformen wer  den durch die Strömung in der Hauptleitung die je  weilige     Querschnittsverengung    und der Differenzdruck  selbsttätig eingestellt. Um aber bei extrem niedrigen  Strömungsgeschwindigkeiten eine     Disproportionalitäi     zu vermeiden, können die beweglichen Körper zu  gleich als     Verschlusskörper    ausgebildet sein. Hierbei  sind diese und die engste Stelle der sich erweiternden      Leitungen     zweckmässigerweise    so aufeinander abge  stimmt, dass diese beiden Teile Ventil- und Ventilsitz  bilden.

   Es ist ferner vorteilhaft, die Vorrichtung so  auszubilden, dass die Kräfte, die auf die beweglichen  Körper wirken, derart bemessen sind, dass sie- beim  Unterschreiten eines gewählten Mindestdifferenz  druckes im Medium die Leitungen verschliessen.  Dieser     Mindestdifferenzdruck    kann so eingestellt wer  den, dass vorbestimmte Strömungsverhältnisse im  Haupt- und im Nebenstrom eintreten. Dies hat den  Vorteil, dass bei Unterschreitung des Differenzdruckes  eine Fehldosierung bzw. eine Fehlanzeige nicht er  folgen kann. Unter diesen Umständen kann aber auch  das Medium nicht mehr durch die Leitung     fliessen.     Es muss mit andern Worten jeweils ein gewisser       Mindestdifferenzdruck    vorhanden sein, um die Strö  mung in den Leitungen in Tätigkeit zu setzen.  



  Man kann aber auch zwei einzelne bewegliche  Regel- bzw. Schliesskörper vorsehen, und zwar den  einen in der Haupt- und den     andern    in der Neben  leitung. Mit dieser Anordnung wird z. B. die Gefahr  vermieden, dass bei unrichtiger Einstellung des Regel  körpers in der Hauptleitung der Strom des Mediums  nach Verschluss derselben nur noch durch die Neben  leitung geht, die bei richtiger Einstellung des Ver  schlusses allein schon durch die darin enthaltenen  Widerstände bei extrem niedrigem Druck ausser Tätig  keit gesetzt wird.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH Vorrichtung zum Steuern, von Durchflussmengen von in zwei oder mehreren Leitungen strömenden Medien mittels mindestens eines Widerstandsorgans, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eines dieser Organe (10) als durchflussquerschnittsänderndes, strö- mungsgeschwindigkeitsreguliertes Steuerorgan ausge bildet ist. UNTERANSPRüCHE 1. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Steuerorgan als in einem sich erweiternden Leitungsteil (9) angeordneter, mittels einer Feder (11) belasteter Körper (20) ausgebildet ist. 2.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Steuerorgan ein elastischer Körper ist. 3. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Steuerorgan als Schwimm körper ausgebildet ist. 4. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass das Steuerorgan als Senkkörper ausgebildet ist. 5. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um das Steuerorgan magnetisch zu beeinflussen. 6. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass mindestens eines der Steuerorgane beweglich und zugleich als Verschlusskörper (20) für eine Leitung (3) ausgebildet ist (Fig. 4). 7.

   Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuer organ als Ventilkörper ausgebildet und derart be schaffen ist, dass es bei Unterschreitung eines vor bestimmten, im Betrieb durch das Strömungsmedium auf es ausgeübten Druckes die Leitung abschliesst (Fig. 4). B. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Organe (20, 21) derart ausgebildet sind, dass der vor bestimmte Druck demjenigen Differenzdruck der Hauptleitung zwischen Aus- und Eintritt der Neben leitung (5) entspricht, bei dem ein vorbestimmtes Mengenverhältnis im Haupt- und Nebenstrom ein tritt. 9.

   Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass zwei bewegliche Steuerkörper (20, 21) vorgesehen sind, von welchen einer (20) die Haupt- (1) und der andere (21) die Nebenleitung (5) regelt und schliesst. 10. Vorrichtung nach Patentanspruch und Unter anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass beide Kör per (20, 21) miteinander verbunden sind, so dass die Regelung bzw. das Schliessen beider Leitungen (1, 5) gleichzeitig erfolgt (Fig. 7). 11. Vorrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerorgan als pendelnde Klappe (27) ausgebildet ist, die in sich spiralförmig erweiternden Gehäusen (30) angeordnet ist (Fig.9 bis 11).