DE1013438B

DE1013438B - Device for the proportional supply of an additive to a flowing medium

Info

Publication number: DE1013438B
Application number: DEG14158A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Hans-Martin Pape; Edgar Koehler
Original assignee: Gustav F Gerdts KG
Current assignee: Gustav F Gerdts KG
Priority date: 1954-04-09
Filing date: 1954-04-09
Publication date: 1957-08-08
Also published as: DE1013438C2

Description

Die Erfindung befaßt sich mit einer Vorrichtung zum verhältnisgleichen Zuführen eines Zusatzmittels zu einem strömenden Medium, bei der ein vom Hauptstrom abgezweigter Teilstrom die Menge des Zuflußmittels bestimmt, indem von zwei zwangläufig miteinander verbundenen, vorzugsweise an einer gemeinsamen Ventilspindel angeordneten Regelorganen, die im Schließsinne feder- oder gewichtsbelastet sind, das eine im Hauptstrom angeordnet ist und sich durch den Druck des strömenden Mediums mehr oder weniger weit öffnet, während das andere den Teilstrom steuert.The invention relates to a device for the proportionate supply of an additive to a flowing medium in which a partial flow branched off from the main flow determines the amount of the inflow medium determined by having two inevitably connected to each other, preferably on a common Valve spindle arranged control organs, which are spring-loaded or weight-loaded in the closing direction, the one is arranged in the main flow and is more or less due to the pressure of the flowing medium opens less, while the other controls the partial flow.

Für verschiedene Zwecke, wie beispielsweise für die Kessel-, Heizungs- und Trinkwasseraufbereitung sowie für die Dosierung von Benzin-Öl-Gemischen, die Dosierung Benzin oder Öl beizumischender Blei- oder Graphitlösungen, die Dosierung Wasserdampf beizumischenden Öls u. dgl., ist es erforderlich, daß die Zuführung des dem strömenden Hauptmedium zuzuführenden Zusatzmittels unabhängig vom Druck und damit der Strömungsgeschwindigkeit des strömenden Hauptmedrams während der gesamten Dauer der Zuführung über den gesamten Leistungsbereich hinweg in ständig unveränderlich gleichbleibender Abhängigkeit von der Menge des Hauptmediums erfolgt.For various purposes, such as for boiler, heating and drinking water treatment as well for metering gasoline-oil mixtures, metering gasoline or oil to be mixed with lead or oil Graphite solutions, the dosage of oil to be admixed with water vapor and the like, it is necessary that the feed of the additive to be supplied to the main flowing medium regardless of the pressure and thus the flow rate of the flowing main medrams during the entire duration of the supply Over the entire range of services in a constantly unchangeable constant dependency on the amount of the main medium.

Bekannt sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum verhältnisgleichen Zuführen von Zusätzen zu einem strömenden Medium der verschiedensten Art, bei denen ein vom Hauptstrom abgezweigter Teilstrom mittel- oder unmittelbar die Menge des zuzuführenden Zusatzmittels bestimmt. In diesen beiden Strömen sind Regelorgane angeordnet, die den jeweiligen Stau- und somit Differenzdruck erzeugen, wodurch im allgemeinen eine über den gesamten Leistungsbereich hinweg ziemlich konstant bleibende, verhältnisgleiche Zuführung des Zusatzmittels zu dem strömenden Hauptmedium gewährleistet ist. Jedoch gestatten die bisher bekannten Vorrichtungen vor allem nicht, das prozentuale Mischungsverhältnis der beiden Medien, nämlich des strömenden Hauptmediums und des zuzusetzenden Zusatzmittels, während des Betriebs zu jeder Zeit unter Einwirkung von außen beliebig zu ändern. Es genügt außerdem auch nicht, in die Leitung des Zweigstromes zusätzlich ein einstellbares, aber selbsttätig nicht verstellbares Drosselventil einzubauen, um das Mischungsverhältnis zwischen dem Hauptmedium und dem Zusatzmittel einstellen zu können, da eine derartige starre Drossel bei steigenden Durchflußmengen einen derart hohen Durchflußwiderstand und damit einen verhältnismäßig zu geringen Teilstrom verursachen würde, so daß der Zusatz nunmehr mit einem geringeren Prozentsatz erfolgen würde als bei niedrigeren Durchfluß mengen.Methods and devices for the proportionate supply of additives are already known a flowing medium of various types, in which a partial flow branched off from the main flow directly or indirectly determines the amount of additive to be added. In these two Flows are arranged regulating organs that generate the respective back pressure and thus differential pressure, whereby, in general, a fairly constant over the entire power range, proportional supply of the additive to the flowing main medium is guaranteed. However do not allow the previously known devices in particular, the percentage mixing ratio of the both media, namely the main flowing medium and the additive to be added, during of operation at any time under external influence. It is also enough not, in the line of the branch current an additional adjustable, but not automatically adjustable Install a throttle valve to adjust the mixing ratio between the main medium and the additive to be able to adjust, since such a rigid throttle with increasing flow rates such a high Flow resistance and thus a relatively low partial flow would cause, so that the addition would now take place at a lower percentage than at the lower flow rate amounts.

Vorrichtung zum verhältnisgleichenDevice for comparing

Zuführen eines Zusatzmittels zu einemSupplying an additive to a

strömenden Mediumflowing medium

Anmelder:Applicant:

Gustav F. Geräts K. G.,
Bremen, Hemmstr. 130Gustav F. Devices KG,
Bremen, Hemmstr. 130

Dr.-Ing. Hans-Martin Pape, Bremen-Horn,Dr.-Ing. Hans-Martin Pape, Bremen-Horn,

und Edgar Köhler, Bremen,
sind als Erfinder genannt wordenand Edgar Köhler, Bremen,
have been named as inventors

Diese aufgezeigten Mängel werden erfindungsgemäß dadurch behoben, daß in dem das Zusatzmittel enthaltenden Zweigstrom ein weiteres selbsttätig verstellbares Drosselorgan vorgesehen ist, das eine gleich große druckwirksame Fläche aufweist und unter derselben Feder- oder Gewichtsbelastung steht wie der Schließkörper des Drosselorgans im Hauptstrom und dessen Schließkörper zusätzlich unter der Einwirkung einer von außen, z. B. durch einen Handgriff, einstellbaren Gewichts- oder Federbelastung steht.These identified deficiencies are remedied according to the invention that in the containing the additive Branch flow another automatically adjustable throttle member is provided, which is the same has a large pressure-effective area and is under the same spring or weight load as the Closing body of the throttle element in the main flow and its closing body additionally under the action one from the outside, e.g. B. by a handle, adjustable weight or spring loading.

Durch die Anordnung eines derart selbsttätig verstellbaren Drosselorgans in dem Zweigstrom wird erreicht, daß einerseits ein beliebiges Mischungsverhältnis von außen eingestellt werden kann und daß andererseits dieses Mischungsverhältnis über den gesamten Leistungsbereich, d. h. unabhängig von der Menge des jeweils durchströmenden Hauptmediums, aufrechterhalten wird.By arranging such an automatically adjustable throttle element in the branch flow, that on the one hand any mixing ratio can be set externally and that on the other hand, this mixing ratio over the entire power range, d. H. independent of Amount of the main medium flowing through is maintained.

In Ausbildung der Erfindung ist vorteilhafterweise als zusätzliche Federbelastung eine gestreckte, geschlitzte Blattfeder vorgesehen, die in kraftschlüssiger Verbindung mit dem Ventilschaft des im Zweigstrom angeordneten weiteren Drosselorgans steht und deren eines Ende mittels eines in einem Spannkörper angeordneten Drehgelenkbolzens gehalten wird, während das andere Ende in kraftschlüssiger Verbindung mit einer verstellbaren Gewindespindel steht, wodurch bewirkt wird, daß das proportionale Mengenverhältnis der beiden Medien zueinander den gegebenen Erfordernissen entsprechend einstellbar ist. Diese Blattfeder ermöglicht eine Einstellung nicht nur hinsichtlich ihrer Federkraft, sondern auch hinsichtlich ihrerIn an embodiment of the invention, an elongated, slotted one is advantageously used as an additional spring load Leaf spring is provided which is in frictional connection with the valve stem of the branch flow arranged further throttle element and one end of which is arranged in a clamping body by means of a The pivot pin is held while the other end is in frictional connection with an adjustable threaded spindle, which causes the proportional quantity ratio of the two media can be adjusted to one another according to the given requirements. This leaf spring allows an adjustment not only in terms of their spring force, but also in terms of their

709 656/152709 656/152

Kraftrichtung. Dieses ist bei senkrechtem Einbau der Vorrichtung bei solchen Regelstellungen von Bedeutung, die eine derart kleine, von oben auf das Drosselorgan wirkende Zusatzbelastung erfordern, daß dessen Gewicht teilweise oder ganz durch die dann nach oben ziehende Blattfeder ausgeglichen werden muß. Weitere Verbesserungen des Erfindungsgegenstandes enthalten die Ansprüche. Direction of force. This is important when the device is installed vertically in such control positions, which require such a small additional load acting on the throttle element from above, that its weight can be partially or completely compensated for by the leaf spring then pulling upwards got to. The claims contain further improvements to the subject matter of the invention.

In der Zeichnung sind Vorrichtungen zum ver-The drawing shows devices for

Medkim A und in seinem zweiten Teil, von dem elastischen Behälter 21 bis zur Einmündung in den Hatiptstrom des Mediums A, aus dem Medium C. Medkim A and in its second part, from the elastic container 21 to the confluence with the hatipt flow of the medium A, from the medium C.

Hat die dem Verdrängungsbehälter 18 zugeführte Teilstrommenge B das Medium C aus dem elastischen Behälter 21 in die Leitung 22 gedrückt, dann wird in an sich bekannter Weise die im Verdrängungsbehälter 18 befindliche Teilstrommenge B durch öffnen des Absperrorgans 19 aus dem Verdrängungsbehälter 18 If the partial flow amount B supplied to the displacement container 18 has pressed the medium C out of the elastic container 21 into the line 22, then the partial flow amount B located in the displacement container 18 is removed from the displacement container 18 in a manner known per se by opening the shut-off element 19

gestellt, die nachfolgend näher beschrieben werden. Es zeigtwhich are described in more detail below. It shows

Fig. 1 schematisch eine erste Vorrichtung zum verhältnisgleichen Zuführen eines Zusatzmittels,Fig. 1 schematically shows a first device for supplying an additive in the same proportion,

Fig. 2 schematisch eine etwas abgewandelte Vorrichtung, 2 schematically shows a somewhat modified device,

Fig. 3 ein konisches Drosselorgan für die Teilstrommenge, 3 shows a conical throttle element for the partial flow rate,

Iiältnisgleichen Zuführen eines Zusatzmittels zu einem io abgelassen und zweckmäßig dem Hauptstrom A wieder strömenden Medium als Ausführungsbeispiele dar- zugeführt. Gleichzeitig wird die Einlaßöffnung desIn the same way an additive is fed to a drained medium and expediently fed back to the main flow A as exemplary embodiments. At the same time, the inlet opening of the

elastischen Behälters 21 durch öffnen des Absperrorgans 20 geöffnet und der elastische Behälter 21 wieder mit dem Zusatzmedium C gefüllt. Das Zusatzmedium C wird, wie bereits beschrieben, unter dem Einfluß des Druckes des Teilstromes B über die Leitung 22 dem Hauptstrom A zugeführt. Bei der Einmündung in den Hauptstrom A muß nunmehr der Teilstrom C ein weiteres Drosselorgan 23 passieren.The elastic container 21 is opened by opening the shut-off element 20 and the elastic container 21 is filled with the additional medium C again. As already described, the additional medium C is fed to the main stream A via the line 22 under the influence of the pressure of the partial stream B. At the confluence with the main flow A , the partial flow C must now pass a further throttle element 23.

Fig. 4 ein vorwiegend zylindrisches Drosselorgan 20 Das Drosselorgan 23 steht hierbei unter der Wirkung für die Teilstrommenge, der Federkraft der gleichen Feder 12, unter der auch4 shows a predominantly cylindrical throttle element 20. The throttle element 23 is here under the effect for the partial current amount, the spring force of the same spring 12, under which also

Fig. 5 zwei Ausführungsformen des im Hauptstrom das Drosselorgan 11 im Hauptstrom A steht. Die dem angeordneten Drosselorgans, Teilstrom C zugekehrte druckwirksame Fläche des5 shows two embodiments of the throttle element 11 in the main flow A in the main flow. The pressure-effective area of the facing the arranged throttle element, partial flow C

Fig. 6 ein Nadelventil als Drosselorgan. Drosselorgans 23 ist gleich groß der druckwirksamen6 shows a needle valve as a throttle element. Throttle member 23 is the same size as the pressure acting

Die in der Fig. 1 dargestellte Vorrichtung weist ein 25 Fläche des Drosselorgans 11, die dem Hauptstrom A Gehäuse 10 auf, durch welches das strömende Medium, zugekehrt ist. Die gleiche Federkraft 12 in Verbindung nachfolgend kurz als Hauptstrom A bezeichnet, hin- mit den gleich großen druckwirksamen Flächen der durchfließt, dem das Zusatzmittel beizumischen ist. beiden Drosselorgane 11, 23 gewährleistet, daß das Innerhalb des Gehäuses 10 ist in dem Durchflußkanal Drosselorgan 23 sich gleich bei dem gleichen Differenzdes Hauptstromes A ein Drosselorgan 11 angeordnet, 30 druck öffnet wie das Drosselorgan 11. Da jedoch der das im entgegen der Durchflußrichtung des Haupt- vor dem Drosselorgan 11 und dem Nadelventil 15 entstromes A gerichteten Schließsinne durch eine Feder stehende Staudruck — bzw. bei Berücksichtigung der 12 belastet ist, wobei statt der Belastung mittels der Druckverhältnisse auf beiden Seiten des Drossel-Feder 12 auch eine Gewichtsbelastung denkbar ist. organs 11 der Differenzdruck — nur mit einem ge-Der .Schließkörper 13 des Drosselorgans 11 ist mit 35 wissen Druckverlust in dem Nadelventil 15 verarbeitet dem Schließkörper 14 eines Nadelventils 15 mittels wird und auf dem Fortpflanzungsweg über die Leieiner gemeinsamen Ventilspindel 54 starr verbunden, tung 16, den Verdrängungsbehälter 18 und die Leitung so daß sich der Schließkörper 14 des Nadelventils 15 22 ein weiterer, geringer Druckverlust eintritt, wird beim öffnen des Drosselorgans 11 ebenfalls von sich das Drosselorgan 23 zunächst noch nicht öffnen, seinem Sitz hebt. Wie nachfolgend noch näher be- 40 wenn sich das Drosselorgan 11 öffnet, und es wird bei schrieben wird, sind hierbei das Drosselorgan 11 undThe device shown in FIG. 1 has a surface of the throttle element 11 which faces the main flow A housing 10 through which the flowing medium faces. The same spring force 12 is in connection hereinafter briefly referred to as main stream A, back to the equal pressure effective areas of the flow through which is the admix the additive. Both throttle elements 11, 23 ensures that the inside of the housing 10 is in the flow channel throttle element 23, a throttle element 11 is arranged at the same difference in the main flow A , 30 pressure opens as the throttle element 11. However, since the in the opposite to the flow direction of the main - In front of the throttle element 11 and the needle valve 15, A directed closing sense by a spring standing dynamic pressure - or, taking into account the 12, is loaded, instead of the load by means of the pressure conditions on both sides of the throttle spring 12, a weight load is also conceivable. organs 11 the differential pressure - only with a closed body 13 of the throttle body 11 is with 35 know pressure loss in the needle valve 15 is processed by means of the closing body 14 of a needle valve 15 and is rigidly connected to the propagation path over the Leie a common valve spindle 54, device 16 , the displacement tank 18 and the line so that the closing body 14 of the needle valve 15 22 a further, low pressure loss occurs, when the throttle element 11 is opened, the throttle element 23 does not initially open, lifts its seat. As will be explained in more detail below, when the throttle element 11 opens, and it is written at, the throttle element 11 and FIG

das Nadelventil 15 derart ausgebildet, daß die Mengenleistung des Nadelventils 15 über den gesamten Leistungsbereich hinweg stets proportional der Mengenleistung des Drosselorgans 11 bleibt.the needle valve 15 designed such that the volume of the needle valve 15 over the entire The power range always remains proportional to the quantitative power of the throttle member 11.

Am Nadelventil 15 wird dem Hauptstrom A ein Teilstrom B entnommen, der durch das Nadelventil 15 gesteuert und in einem unter Berücksichtigung unterschiedlicher Druck- und Strömungsverhältnisse während eines
bleibenden,
Hauptstrom A gehalten wird.At the needle valve 15, a partial flow B is withdrawn from the main flow A , which is controlled by the needle valve 15 and in a taking into account different pressure and flow conditions during a
permanent,
Main stream A is held.

Der am Nadelventil 15 abgezweigte Teilstrom B wird über eine Leitung 16 dem unteren Teil 17 eines The partial flow B branched off at the needle valve 15 becomes the lower part 17 via a line 16

ansteigendem Druck sich auch nicht so weit öffnen wie das Drosselorgan 11. Den durch die Druckverluste fehlenden Druck auszugleichen, ist eine Feder 24 vorgesehen, die auf den Schließkörper 25 des Drossel-45 organs 23 einwirkt, und zwar zur Ausgleichung der erwähnten Druckverluste derart, daß ihre Federkraft entgegen der Federkraft der Feder 12 wirksam wird. Zweckmäßig ist jedoch, wie sich aus Nachfolgendem ergibt, eine Federkraft 24 vorzusehen, die hinsichtkontinuierlichen Betriebs stets gleich- 50 Hch ihrer Wirkung sowohl entgegen der Wirkung der einstellbaren Mengenverhältnis zum Federkraft der Feder 12 wie auch gleichgerichtet derincreasing pressure do not open as far as the throttle element 11. Den through the pressure losses To compensate for the lack of pressure, a spring 24 is provided which acts on the closing body 25 of the throttle 45 organs 23 acts, to compensate for the pressure losses mentioned in such a way that their spring force against the spring force of the spring 12 is effective. It is useful, however, as can be seen from the following results to provide a spring force 24, the continuous operation always equal to 50 Hch their effect both against the effect of adjustable quantity ratio to the spring force of the spring 12 as well as the rectified

Wirkung der Federkraft der Feder 12 wirksam werden kann.Effect of the spring force of the spring 12 can be effective.

Mittels einer Gewindespindel 26, die durch einen an sich bekannten Verdrängungsbehälters 18 züge- 55 zweckmäßig mit Skalenanzeige versehenen Handgriff führt. Der Verdrängungsbehälter 18 ist mittels eines 27 betätigt wird, kann die wirksam werdende Feder-Absperrorgans 19 druckdicht abgeschlossen. Der unter kraft der Feder 24 sowohl hinsichtlich ihrer Stärke Druck in dem unteren Teil 17 des Verdrängungs- wie ihrer Richtung beeinflußt werden. Da die Stärke behälters 18 einströmende Teilstrom B wirkt nun auf und Richtung der Federkraft der Feder 24 bestimmend einen im Verdrängungsbehälter 18 vorgesehenen 60 für den erforderlichen Staudruck zum öffnen des elastischen Behälter 21 ein, der das dem Hauptstrom A zuzuführende Medium C enthält und mittels
eines Absperrorgans 20 druckdicht abgeschlossen ist,
so daß die in den Raum 17 einströmende Teilstrommenge B in an sich bekannter Weise die gleiche Menge 65 geschwindigkeit, mit welcher der Teil C dem Hauptdes Mediums C aus dem elastischen Behälter 21 in strom A zufließt, ändert. Mittels der Feder 24 kann die Leitung 22 drückt. Der hinsichtlich der Durchflußmenge und Druckverhältnisse als einheitlicher Strom
anzusehende Teilstrom B besteht also in seinem erstenBy means of a threaded spindle 26 which pulls through a displacement container 18 known per se. The displacement container 18 is actuated by means of a 27, the spring shut-off element 19 which becomes effective can be closed in a pressure-tight manner. The under force of the spring 24 both in terms of their strength pressure in the lower part 17 of the displacement as their direction are influenced. Since the strength container 18 inflowing partial flow B now acts on and direction of the spring force of the spring 24, a provided in the displacement container 18 60 for the required dynamic pressure to open the elastic container 21, which contains the medium C to be supplied to the main flow A and means
a shut-off device 20 is sealed pressure-tight,
so that the partial flow amount B flowing into the space 17 changes in a manner known per se the same amount 65 speed with which the part C flows to the main medium C from the elastic container 21 into flow A. The line 22 can press by means of the spring 24. In terms of flow rate and pressure conditions as a uniform stream
The partial flow B to be viewed therefore consists of its first

Drosselorgans 23 ist, wird durch eine Änderung der Wirkung der Federkraft der Feder 24 auch der für das öffnen des Drosselorgans 23 erforderliche Staudruck geändert, wodurch sich auch die Strömungs-Throttle member 23 is, by changing the effect of the spring force of the spring 24 also for the opening of the throttle member 23 changed the required dynamic pressure, whereby the flow

demzufolge also die Menge des dem Medium A beizumischenden Mediums C eingestellt werden, wobei die zwangläufige Verbindung der beiden Drosselorganeconsequently the amount of the medium C to be admixed with the medium A can be adjusted, with the inevitable connection of the two throttle elements

Teil bis zu dem Verdrängungsbehälter 18 aus dem 70 11,15 sowie ihre nachfolgend noch näher beschrie-Part up to the displacement tank 18 from the 70 11.15 as well as their further described below

bene Ausgestaltung sowie die zweckentsprechende Ausgestaltung des Drosselorgans 23 bewirkt, daß das mittels der Feder 24 eingestellte Mengenverhältnis der beiden Medien A und C zueinander während des gesamten kontinuierlichen Betriebs bei allen Druck- und Strömungsverhältnissen, also über den gesamten Leistungsbereich hinweg, unverändert gleichbleibt.The same design and the appropriate design of the throttle member 23 ensure that the quantitative ratio of the two media A and C to one another set by means of the spring 24 remains unchanged during the entire continuous operation at all pressure and flow conditions, i.e. over the entire power range.

In der Fig. 2 ist eine in bezug auf die Fig. 1 etwas abgewandelte Vorrichtung dargestellt. Die gleichenIn FIG. 2, a device which is somewhat modified with respect to FIG. 1 is shown. The same

des Schließkörpers 13 hebt sich die Dichtfläche 36 von der im Gehäuse 10 vorgesehenen Sitzfläche 37 ab, und es entsteht ein ringförmiger öffnungsquerschiiitt für den Durchlaß des Hauptstromes A. Da bei den einzelnen Hubhöhen an den jeweils veränderten Öfflmngsspalten jedoch verschiedene Strömungsgeschwindigkeiten auftreten, bedarf es diesbezüglich noch eines Ausgleiches. Dieser Ausgleich wird dadurch bewirkt, daß die Verjüngung der Wandstärke im zylindrischenof the closing body 13, the sealing surface 36 rises from the seat surface 37 provided in the housing 10, and an annular opening cross-section is created for the passage of the main flow A. However, since different flow velocities occur at the individual lift heights at the respectively changed opening gaps, this is still required a compensation. This compensation is caused by the tapering of the wall thickness in the cylindrical

Teile sind hierbei mit den gleichen BezugszifFern wie io Teil 34 des Schließkörpers 13 und die AusgestaltungParts are here with the same reference numbers as part 34 of the closing body 13 and the design

in der Fig. 1 versehen. der Einschnitte 35 bzw. Aussparungen 35' derart auf-provided in FIG. of the incisions 35 or recesses 35 'in such a way

Bei der Vorrichtung nach Fig. 2 wird der vom einander abgestimmt sind, daß die zwischen den drei-In the device according to Fig. 2 the are matched by each other that the between the three-

Hauptstrom A abgezweigte Teilstrom B ohne eckigen Einschnitten 35 bzw. Aussparungen35'stehen-Main flow A branched off partial flow B without angular incisions 35 or recesses 35 '

Zwischenschaltung eines Drosselorgan über die Lei- bleibenden Stege 38 in jedem horizontalen QuerschnittInterposition of a throttle element via the webs 38 that remain open in each horizontal cross-section

tung 28 dem unteren Teil 17 des Verdrängungs- 15 gleich große Gesamtflächen aufweisen,device 28 to the lower part 17 of the displacement 15 have total areas of equal size,

behälters 18 zugeführt. Die das Medium C aus dem Der Schließkörper 25 des Drosselorgans 23 weist elastischen Behälter 21 dem Hauptstrom A zuführende
Leitung 29 ist dagegen derart angeordnet, daß der
darin dem Hauptstrom A zugeführte Teilstrom C container 18 supplied. The closing body 25 of the throttle member 23 has an elastic container 21 which supplies the main flow A with the medium C
Line 29, however, is arranged such that the
partial flow C fed to main flow A therein

als Dichtfläche einen Weichgummiring 39 auf, der auch beim Haftenbleiben von Fremdkörpern in der Schließzone einen sicheren Abschluß gewährleistet.as a sealing surface on a soft rubber ring 39, which even when foreign bodies stick in the Closing zone ensures a secure closure.

mittels des Nadelventils 15 gesteuert wird. Das 20 Die druckwirksame Fläche des derart ausgebildetenis controlled by means of the needle valve 15. The 20 The pressure-effective area of the thus formed

Nadelventil 15 wird somit also erst in dem Teilstrom C wirksam. Diese Anordnung ist besonders dann empfehlenswert, wenn das Medium A₁ wie beispielsweise unter anderem auch Rohwasser, Bestandteile enthält, die leicht zu einem Zusetzen, d. h. Verstopfen des Nadelventils führen. Es empfiehlt sich, bei der Anwendung nach Fig. 2 über und unter dem Nadelventil 15 noch je eine Kammer 30, 30' vorzusehen. Um über den gesamten Leistungsbereich, und wäh-Needle valve 15 therefore only becomes effective in partial flow C. This arrangement is particularly recommended when the medium A _1, such as, for example, raw water, contains constituents which easily lead to clogging, ie clogging, of the needle valve. In the application according to FIG. 2, it is advisable to provide a chamber 30, 30 'each above and below the needle valve 15. In order to cover the entire performance range and

Schließkörpers25, die gleichgroß der druckwirksamen Fläche des Schließkörpers 13 des Drosselorgans 11 ist, darf bei den nur kleinen Öffnungshüben des Drosselorgans 23 als konstant angenommen werden.Closing body25, the same size as the pressure effective Area of the closing body 13 of the throttle member 11 is allowed with the only small opening strokes of the throttle member 23 can be assumed to be constant.

Das mit dem Drosselorgan 11 starr verbundene Nadelventil 15 weist, wie in der Fig. 6 dargestellt, als Schließkörper eine konische Ventilnadel 14 mit einem den jeweiligen Öffnungsquerschnitt des Ventils 15 bestimmenden Steigungswinkel α auf, der so bemessenThe needle valve 15 rigidly connected to the throttle element 11 has, as shown in FIG. 6, as Closing body a conical valve needle 14 with a respective opening cross section of the valve 15 determining Pitch angle α, which is so dimensioned

rend der gesamten Dauer der kontinuierlichen Zu- 3° ist, daß der Öffnungsquerschnitt des Nadelventils 15 führung eine verhältnisgleiche Zumessung des Teil- mit zunehmendem Hub proportional dem Öffnungsstromes C zum Hauptstrom A zu gewährleisten, ist
eine besondere Ausgestaltung der beiden DrosselEnd of the entire duration of the continuous closing 3 ° is that the opening cross-section of the needle valve 15 guide a proportionate metering of the part with increasing stroke proportional to the opening current C to the main flow A is to ensure
a special design of the two throttles

organe 11, 23 und des Nadelventils 15 erforderlich.organs 11, 23 and the needle valve 15 required.

querschnitt des Drosselorgans 11 ansteigt. Die Ventilnadel 14 arbeitet hierbei mit einem zylindrischen Ventilsitz 40 mit vorzugsweise scharfkantigem Dicht-cross section of the throttle member 11 increases. The valve needle 14 works here with a cylindrical one Valve seat 40 with preferably sharp-edged sealing

Zwecks Erfüllung der Forderung gleichbleibender, 35 rand 41 zusammen. Eine derartige Ventilnadel mit druckwirksamer Flächen an den beiden Schließkörpern gleichbleibendem Steigungswinkel ist besonders dann 13, 25 der beiden Drosselorgane 11, 23 ist beispielsweise der Schließkörper 13 zylindrisch ausgestaltet,
während die Gehäuseflanken 31, mit denen er zusammenarbeitet, konisch verlaufen. Beim Hub des 4° arbeitet. Sind dagegen die konischen Gehäuseflanken Schließkörpers 13 ergibt sich somit ein ringförmiger, 31 hinsichtlich ihrer Neigung abgestuft, dann mußIn order to meet the requirement of constant, 35 rand 41 together. Such a valve needle with pressure-effective surfaces on the two closing bodies with a constant pitch angle is especially then 13, 25 of the two throttle elements 11, 23, for example, the closing body 13 is cylindrical,
while the housing flanks 31 with which it cooperates are tapered. At the stroke of the 4 ° works. If, on the other hand, the conical housing flanks are closing body 13, the result is an annular, 31 stepped inclination, then must

vorteilhaft, wenn der Schließkörper 13 des Drosselorgans 11 mit konischen Gehäuseflanken 31 durchgehend gleichbleibenden Neigungswinkels zusammen-advantageous if the closing body 13 of the throttle element 11 is continuous with conical housing flanks 31 constant angle of inclination together

bei ansteigendem Hub sich erweiternder Öffnungsquerschnitt. Um zu gewährleisten, daß stets die volle dem Staudruck ausgesetzte Fläche des Schließkörpers 13 mit dem vollen Druck beaufschlagt wird, ist die Schließkante 32 des Schließkörpers 13 zweckmäßig spitzwinklig ausgebildet, und es sind die Gehäuseflanken 31 an ihrem unteren, der Schließkante 32 zugeordneten Ende 33 im Hinblick auf die schräge Anströmrichtung an der Schließkante 32 stärker zur Senkrechten geneigt.with increasing stroke, the opening cross-section widens. To ensure that always the full the surface of the closing body 13 exposed to the dynamic pressure is subjected to the full pressure, is the Closing edge 32 of closing body 13 is expediently formed at an acute angle, and it is the housing flanks 31 at its lower end 33 associated with the closing edge 32 with regard to the inclined direction of flow at the closing edge 32 more inclined to the vertical.

auch der Steigungswinkel der Ventilnadel entsprechend abgestuft sein, um das proportionale Öffnungsverhältnis sicherzustellen.the angle of inclination of the valve needle can also be graded accordingly to the proportional opening ratio to ensure.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Ventilnadel 14 in ihrem Schließbereich 42 einen größeren Steigungswinkel und in ihrem Mengenregelbereich 43 einen möglichst kleinen Steigungswinkel aufweist, wie dies die Fig. 3 veranschaulicht. Der größere Steigungsvorteilhaft 50 winkel im Schließbereich 42 gewährleistet einen sicher dichtenden Abschluß, während die möglichst flacheIt is particularly advantageous if the valve needle 14 has a larger one in its closing area 42 Incline angle and has the smallest possible incline angle in its quantity control range 43, such as this is illustrated by FIG. 3. The greater slope angle in the closing area 42 ensures a safe sealing end, while the flat as possible

Eine verbesserte Ausführung der Ausgestaltung des Steigung im Regelbereich43 vorteilhaft für eine größt-Schließkörpers 13 zeigt die Fig. 5. Der Schließkörper mögliche Genauigkeit der Regelung ist.
13 ist hiernach als rotationssymmetrischer Körper mit Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des in seinem unteren Teil 34 zylindrischer Mantelfläche 55 Nadelventils 14 zeigt auch Fig. 4. An einen im Schließausgebildet. Der untere zylindrische Teil 34 des bereich vorgesehenen stark konischen Teil 42 schließt Schließkörpers 13 weist eine an sich nach oben ver- sich ein zylindrischer Teil 44 an, der mit einer axial jungende Wandstärke auf, wobei in der zylindrischen verlaufenden Nut 45 versehen ist. Die Nut 45 wird Wandung spitzwinklig nach oben weisende dreieckige bei vorzugsweise gleichbleibender Breite vom Kegel-Einschnitte 35 entsprechend der linken Seite der Fig. 5 60 konus 42 aus zunehmend tiefer, wodurch der wirk- oder Aussparungen 35' entsprechend der rechten Seite same Öffnungsquerschnitt des Ventils 15 mit zuder Fig. 5 vorgesehen sind. Wie aus der Fig. 5 ersieht- nehmender Hubhöhe größer wird. Der vordere Teil 46 lieh, vergrößern sich die durch die dreieckigen Ein- der Ventilnadel 14 kann zusätzlich auch noch konisch schnitte 35 bzw. Aussparungen 35' entstehenden Öff- ausgebildet sein. Die Nutbreite und -tiefe ist vorteilnungen bei zunehmendem Hub des Schließkörpers 13. 65 haft derart bemessen, daß die Nut, deren Querschnitt Tn seinem oberen Teil weist der Schließkörper 13 eine proportional mit dem Öffnungsquerschnitt des Drosselkegelförmig ausgebildete Dichtfläche 36 auf, die in der organs 11 ansteigt, im Hauptleistungsbereich, einen Schließstellung des Schließkörpers 13 dichtend auf annähernd quadratischen Querschnitt aufweist. Die einer hierfür im Gehäuse 10 vorgesehenen Sitzfläche Ausgestaltung der Ventilnadel gemäß Fig. 4 verhindert 37 entsprechender Winkelneigung aufliegt. Beim Hub 70 weitgehend ein Verstopfen der wirksamen Ventil-An improved embodiment of the configuration of the slope in the control range 43 advantageous for a largest closing body 13 is shown in FIG. 5. The closing body is the possible accuracy of the regulation.
13 is hereinafter shown as a rotationally symmetrical body with a particularly advantageous embodiment of the needle valve 14, which is cylindrical in its lower part 34, is also shown in FIG. 4. The lower cylindrical part 34 of the strongly conical part 42 provided in the area closes the closing body 13 has a cylindrical part 44 which is cylindrical at the top and which has an axially narrowing wall thickness, with the cylindrical groove 45 being provided. The groove 45 becomes an acute-angled upwardly pointing triangular wall with a preferably constant width from the conical incisions 35 corresponding to the left side of FIG 15 with Fig. 5 are provided. As can be seen from FIG. 5, the lifting height increases. The front part 46 borrowed, the opening created by the triangular inlets of the valve needle 14 can additionally also be designed with conical cuts 35 or recesses 35 '. The groove width and depth is advantageously dimensioned as the stroke of the closing body 13.65 increases in such a way that the groove, the cross section of which Tn has its upper part, the closing body 13 has a sealing surface 36 which is proportional to the opening cross section of the throttle cone-shaped and which is located in the organ 11 increases, in the main power range, has a closed position of the closing body 13 sealing on an approximately square cross-section. The seat surface configuration of the valve needle according to FIG. 4 provided for this purpose in the housing 10 prevents 37 corresponding angular inclination. At stroke 70 largely a clogging of the effective valve

öffnung durch Verschmutzen, wie es bei den engen Ringspalten eines normalen Nadelventils mit ganzkonischer Ventilnadel leicht auftreten kann. Opening due to soiling, as can easily occur with the narrow annular gaps of a normal needle valve with a completely conical valve needle.

Zur Sicherstelhmg völlig gleichbleibender Mengenverhältnisse der Medien A und C im gesamten Leistungsbereich vom kleinsten bis zum größten Öffnungshub der Drosselorgane 11,15, 23 sind, sofern beispielsweise die Belastung der Schließkörper 13 und 25 mittels einer Feder 12 erfolgt, noch Korrekturen erforderlich, die insbesondere durch die mit dem Hub des Schließkörpers 13 zunehmende Federkraft der Feder 12 bedingt sind. Die mit steigendem Hub zunehmende Federkraft der Feder 12 hat eine Zunahme des Differenzdruckes am Drosselorgan 11 zur Folge, während die als Ausgleichskomponente für den Druckverlust im Teilstrom C wirksam werdende Federkraft der Feder 24 wegen des geringen Hubes des Drosselorgans 23 als praktisch konstant bleibend angesehen werden muß. Zwecks Vornahme der Korrektur ist demzufolge der Steigungswinkel der konischen Ventilnadel 14 in ihrem Mengenregelbereich (bzw. die Nuttiefe der Nut 45) derart zu wählen, daß der wirksame Öffnungsquerschnitt des Nadelventils 15 mit zunehmendem Hub nicht proportional dem wirksamen Öffnungsquerschnitt des Drosselorgans 11, sondern entsprechend der zunehmenden Federkraft der Feder 12 schneller ansteigt. Um ein gleichzeitiges Schließen des Drosselorgans 11 und des Nadelventils 15 sicherzustellen, ist der Ventilsitz 40 des Nadelventils 15 in axialer Richtung einstellbar.To ensure that the proportions of media A and C remain completely the same in the entire performance range from the smallest to the largest opening stroke of the throttle elements 11, 15, 23, corrections are still required if, for example, the closing bodies 13 and 25 are loaded by means of a spring 12, in particular by the increasing spring force of the spring 12 with the stroke of the closing body 13 are caused. The spring force of the spring 12, which increases with the increasing stroke, results in an increase in the differential pressure at the throttle element 11, while the spring force of the spring 24, which acts as a compensating component for the pressure loss in the partial flow C, must be regarded as practically constant due to the small stroke of the throttle element 23 . In order to make the correction, the angle of inclination of the conical valve needle 14 in its quantity control range (or the groove depth of the groove 45) is to be selected in such a way that the effective opening cross-section of the needle valve 15 with increasing stroke is not proportional to the effective opening cross-section of the throttle element 11, but in accordance with the increasing spring force of the spring 12 increases faster. In order to ensure a simultaneous closing of the throttle element 11 and the needle valve 15, the valve seat 40 of the needle valve 15 is adjustable in the axial direction.

Als Feder, die den zusätzlichen Einstellwert auf das Drosselorgan 23 ausübt, dient vorzugsweise eine Blattfeder. Die Blattfeder 24 nach Fig. 1 wird an ihrem einen Ende mittels eines in einem Spannkörper 47 angeordneten Drehgelenkbolzens 48 gehalten. Der frei federnd bewegliche Teil der Blattfeder 24 ist gespalten. Der Federspalt greift ohne Spiel derart in eine Kerbstelle im Ventilschaft 49 des Drosselorgans 23 ein, daß eine kraftschlüssige Verbindung entsteht. Das freie Ende der Blattfeder 24 ist in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels einer Schneidenlagerung 50., derart mit der Gewindespindel 26 verbunden, daß hierdurch der von der Blattfeder 24 auf den Ventilschaft 49 auszuübende Druck nach Größe und Richtung bestimmt werden kann.A leaf spring is preferably used as the spring which exerts the additional setting value on the throttle element 23. The leaf spring 24 according to FIG. 1 is arranged at one end in a clamping body 47 by means of a Swivel pin 48 held. The freely resiliently movable part of the leaf spring 24 is split. The spring gap engages without play in a notch in the valve stem 49 of the throttle member 23, that a positive connection is created. The free end of the leaf spring 24 is known per se Way, for example by means of a cutting edge bearing 50., so connected to the threaded spindle 26 that as a result, the magnitude and direction of the pressure to be exerted on the valve stem 49 by the leaf spring 24 can be determined.

Wie Fig. 2 zeigt, kann statt einer gestreckten, gespaltenen Blattfeder eine Schenkelfeder 51 vorgesehen und in an sich bekannter Weise derart angeordnet sein, daß sie Druck oder Zug auf den Ventilschaft 49 ausüben kann. Die Verwendung einer Schenkelfeder nach Fig. 2 hat den Vorteil, daß die Gewindespindel koaxial über dem Ventilschaft 49 angeordnet ist, wobei zwecks besserer Führung des Ventilschaftes 49 entweder das untere Ende der Gewindespindel 26 oder das freie Schaftende des Ventilschaftes 49 den anderen Teil gleitend aufnimmt und führt.As FIG. 2 shows, a leg spring 51 can be provided instead of an elongated, split leaf spring and be arranged in a manner known per se in such a way that they exert pressure or tension on the valve stem 49 can exercise. The use of a leg spring according to FIG. 2 has the advantage that the threaded spindle is arranged coaxially over the valve stem 49, wherein for the purpose of better guidance of the valve stem 49 either the lower end of the threaded spindle 26 or the free stem end of the valve stem 49 the other Part slidingly picks up and guides.

Denkbar ist auch, statt einer Blatt- oder Schenkelfeder 24, 51 eine Spiralfeder vorzusehen, wie es auch denkbar ist, den zusätzlichen Einstellwert durch eine hinsichtlich des Druckes und der Druckrichtung veränderliche Gewichtsbelastung wirksam werden zu lassen.It is also conceivable to provide a spiral spring instead of a leaf or leg spring 24, 51, as is also the case it is conceivable to change the additional setting value by a variable with regard to the pressure and the pressure direction To make weight loading effective.

Die verhältnismäßig kleinen Durchlaßquerschnitte bzw. Spaltbreiten insbesondere der Drosselorgane 15 und 23 machen eine Anordnung zum zeitweisen kurzzeitigen Ausblasen erforderlich, um eine Beeinträchtigung der Mengendosierung durch Verschmutzung der Drosselorgane zu vermeiden. Für das Ausblasen des Drosselorgans 23 ist bei der Anordnung der Gewindespindel 26 nach Fig. 1 beispielsweise ein über der Feder 24 in dem Drehgelenkbolzen 48 gelagerter, auf den Ventilschaft 49 kraftschlüssig einwirkender Hebel vorgesehen, dessen freies Ende von einem Bund 53 an der Gewindespindel 26 so weit herabgedrückt werden kann, daß das Drosselorgan 23 sich um einen zum Ausblasen seines Öffnungsquerschnittes genügend weiten Hub öffnet.The relatively small passage cross-sections or gap widths, in particular of the throttle elements 15 and 23 require a temporary blow-out arrangement to avoid impairment to avoid the quantity dosing due to contamination of the throttling devices. For blowing out the Throttle member 23 is in the arrangement of the threaded spindle 26 according to FIG. 1, for example, one above the Spring 24 mounted in the pivot pin 48 and acting on the valve stem 49 in a force-locking manner provided, the free end of which is pressed so far down by a collar 53 on the threaded spindle 26 can that the throttle member 23 is sufficient to blow out its opening cross-section wide stroke opens.

Bei der Anordnung der Gewindespindel 26 nach der Fig. 2 erfolgt das öffnen des Drosselorgans 23 zum Zweck des Ausblasens auf die Weise, daß die Gewindespindel 26 zunächst so weit heruntergedreht wird, bis der Boden des hülsenförmigen Endes der Gewindespindel 26 die Stirnfläche des Ventilschaftes 49 berührt. Durch weiteres Herabdrehen der Gewindespindel 26 kann das Drosselorgan 23 dann bis zu der für das Ausblasen erforderlichen Spaltweite geöffnet werden. Durch zweckentsprechende Vorrichtungen, die in der Zeichnung nicht dargestellt sind, läßt sich auch die Ventilnadel 14 des Nadelventils 15 und damit auch der Schließkörper 13 des Drosselorgans 11 so weit anheben, daß auch diese beiden Steuerorgane ausgeblasen werden können.With the arrangement of the threaded spindle 26 according to FIG. 2, the throttle member 23 is opened to the Purpose of blowing out in such a way that the threaded spindle 26 is first turned down so far until the bottom of the sleeve-shaped end of the threaded spindle 26 touches the end face of the valve stem 49. By further turning down the threaded spindle 26, the throttle member 23 can then up to the gap required for blowing out must be opened. By means of appropriate devices, which are not shown in the drawing, the valve needle 14 of the needle valve 15 and thus also raise the closing body 13 of the throttle element 11 so far that these two control elements are also blown out can be.

Claims

Claim ε-1. A device for the proportionate supply of an additive to a flowing medium, in which a partial flow branched off from the main flow determines the amount of the additive by one of two throttle elements which are necessarily connected to one another, preferably arranged on a common valve spindle and which are spring-loaded or weight-loaded in the closing direction is arranged in the main stream and opens to a greater or lesser extent by the pressure of the flowing medium, while the other controls the partial stream, characterized in that a further automatically adjustable throttle element (23) is provided in the branch stream (C) containing the additive, which has an equally large pressure-effective surface and is under the same spring or weight load (12) as the closing body of the throttle element (11) in the main flow (A) and its closing body (25) is additionally subject to an externally adjustable weight or spring load (handle 27) (24, 51) stand t.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that as an additional spring load (24, 51) an elongated, slotted leaf spring (24) is provided, which is in a force-locking connection with the valve stem (49) of the further throttle element (23) arranged in the branch flow (C) and one end of which by means of a swivel pin (48) arranged in a clamping body (47) is held, while the other end is in positive connection with an adjustable The threaded spindle (26) is at a standstill.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that above the leaf spring (24) an in the swivel joint bolt (48) mounted and acting in a force-locking manner on the valve stem (49) Lever (52) is provided, on the free end of which is attached to the threaded spindle (26) for this purpose intended federal government (53) or the like.

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that a leg spring (51) is provided as an additional Federbelastemg, one leg of which with the valve stem (49) of the branch in the '%

stream (C) arranged further throttle member (23) and the other leg with an adjustable Threaded spindle (26) is positively connected, the valve stem (49) with the Threaded spindle (26) is telescopically connected.

5. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closing body (13) of the throttle element (11) arranged in the main flow (A ) is cylindrical with an acute-angled closing edge (32) and cooperates with conical housing flanks (31), whose lower end (33) serving as a valve seat is angled inward.

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the closing body (13) of the throttle member (11) arranged in the main flow (A ) as a rotationally symmetrical body with a conical sealing surface (36) at its upper part and in its lower part (34) cylindrical outer surface is formed, wherein in the cylindrical wall of the lower part (34) with upwardly tapering wall thickness at an acute angle upwardly pointing triangular incisions (35) or recesses (35 ') are provided in such a way that the between the triangular incisions (35) or recesses (35 ') have remaining webs (38) in each horizontal cross-section equally large total areas.

7. Device according to one of claims 1 to 6, characterized in that the conical part (43) of the valve needle (14) which determines the opening cross-section of the throttle element (15) provided in the partial flow (B) or in the branch flow (C) is designed such that that the effective opening cross section of the needle valve (15) increases with increasing stroke faster than proportionally to the effective opening cross section of the throttle element (11) arranged in the main flow (A).

8. Apparatus according to claim 7, characterized in that the valve needle (14) has a strong has a conical upper part (42) and a slightly conical lower part (43).

9. Device according to one of claims 1 to 7, characterized in that the valve needle (14) of the throttle member (15) provided in the partial flow (B) or in the branch flow (C) has a strongly conical part (42) in its closing area and in its Quantity range has a cylindrical part (44) which is provided with an axially extending groove (45) of different depth and / or different width and is preferably conically bevelled or rounded at its free end (46).

10. The device according to claim 9, characterized in that the opening cross-section of the groove (45) increases with increasing stroke in the direction facing away from the closing cone (42) faster than proportionally to the effective opening cross-section of the throttle element (11) arranged in the main flow (A).

11. Device according to one of claims 7 to 10, characterized in that the valve needle (14) cooperates with a sharp-edged sealing edge (41) on the valve seat (40) of the needle valve (15).

12. Device according to one of claims 7 to 11, characterized in that the valve seat (40) of the needle valve (15) is axially adjustable in a known manner.

Considered publications:
German patent specifications No. 641 986, 865 814.

1 sheet of drawings

709 656/152 7.57