DE1782349A1

DE1782349A1 - Pumpvorrichtung zum Bemessen und Zumessen von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE1782349A1
Application number: DE19681782349
Authority: DE
Inventors: Coleman Clarence Buyer
Original assignee: COLEMAN CLARENCE BUYER
Current assignee: COLEMAN CLARENCE BUYER
Priority date: 1967-08-28
Filing date: 1968-08-20
Publication date: 1972-04-06
Also published as: DE1782349B2; FR1571108A; BE717485A; US3474965A; NL6812236A; DE1782349C3; GB1245097A; ES355840A1

Description

Die Erfindung "bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Aufnahme einer flüssigkeit und eines fließfähigen Materials aus getrennten Qiä-len und zum liefern eines Gemisches mit einem vorher gewählten Verhältnis dieser Flüssigkeit .zn dem fließfähigen Material unter einem relativ konstanten Druck.

In verschiedenen Industriezweigen ist es erwünscht und in einigen Fällen sogar wesentlich, den Vorgang des Pumpens und Zumessens verschiedener Flüssigkeiten zu kombinieren. Hierbei soll das Mischungsverhältnis der verschiedenen Flüssigkeiten auf einem

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im wesentlichen konstanten Wert gehalten und das Gemisch selbst entsprechend dem jeweiligen Bedarf kontinuierlich ergänzt werden. Als Beispiel kann das Abwaschen von Düsenflugzeugen auf dem Flugfeld anschliessend an den Plug oder vorher angeführt werden. Als geeignete Waschlösung wird ein kritisches Gemisch aus einer mit Wasser verdünnten ätzenden Flüssigkeit, wie etwa einer starken Base, verwendet. Diese Waschlösung wird so verdünnt, daß sie die Außenhaut des Flugzeuges nicht angreift und dennoch ausreichend stark ist, um Schmutz, Schaum und andere Oberflächenverunreinigungen, welche die Flugleistung bzw. den Strömungswiderstand beeinträchtigen können, wirksam zu entfernen. Die bekannten Anlagen zum Durchführen eines solchen Waschvorganges umfassen relativ umfangreiche Pump- und Mischvorrichtungen, die

einer
von dom Bedienungsperson dauernd überwacht werden müssen, damit nicht eine zu schwache oder zu starke Waschlösung geliefet wird. Dies ist durch die übliche Ausbildung einer solchen Anlage sehr kompliziert, da am Ende eines langen, flexiblen Schlauches eine ganze Reihe von Spritzdüsen vorgesehen ist, die im allgemeinen von der Vorrichtung, in der das Wasser mit dem Reinigungsmittel gemischt und weitergepumpt wird, ziemlich weit entfernt sind.

Als Beispiel kann ferner das Mischen verschiedener Flüssigkeiten bei bestimmten Verfahren in der Erdölindustrie angeführt werden, wobei kritische Mischungen von zwei oder mehr Flüssigkeiten not-

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wendig sind und das sich, ergebende Gemisch, in unterschiedlichen Mengen für einen gegebenen Verfahrensablauf verwendet wird. In einem solchen Pail kann der Bedarf durch den Druckabfall nach einer Blende ermittelt werden, die in der Leitung angeordnet wird, welche das Gemisch an den Verbraucher liefert. Ein solches Gemisch kann beispielsweise auch in einen lagertank gefüllt wei'den, aus dem gs von Zeit zu Zeit, je nach Bedarf, abgezogen wird.

In allen diesen Beispielen treten gewisse gemeinsame Probleme auf, nämlich die Notwendigkeit, ein relativ konstantes Mischungsverhältnis und einen gewissen vorbestimmten Druck des Gemisches aufrecht zu halten, ferner unabhängig vom Bedarf des Verbrauchers Kxentweder in einem konstanten Strom oder in einem Flüssigkeitslagertank eine relativ konstante Gemischmenge beizubehalten, und schließlich diese Vorgänge unabhängig von der Anwesenheit oder der Überwachung einer Bedienungsperson durchzuführen.

Die Erfindung bezweckt somit,eine Vorrichtung zum Zumessen und Bemessen von Flüssigkeiten auszubilden, in der zwei oder mehr Flüssigkeiten (im folgenden zur besseren Unterscheidung als Flüssigkeit und fließfähiges Material bezeichnet) von ihren betreffenden Lieferquellen bei einem vorher gewählten Verhältnis der einen zur anderen zum Vermischen abgepumpt werden, wobei die Geschwindigkeit eines solchen Pumpvorganges vom Bedarf des End-

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yerbrauchers des ilüssigkeitsgemisches abhängt, dieses KLüssigkeitgemisch mit einem vorbestimmten Druck in "Übereinstimmung mit den Mischungsbedingungen vom Standpunkt, des Verbrauchers geliefert wird, ferner diese Bedingnngen ohne die Überwachung durch eine Bedienungsperson/selbst während der Verwendung des Elüs sigkeitsgemisch.es eingehalten bzw. diese Vorgänge durchgeführt werden können, wobei sich der Verbrauch ändern kann und aomit ein unterschiedlicher Bedarf an ZLüssigkeitsbestandteilen aas deren Lieferquellen entsteht, und bei der schließlich die Torrichtung selbst relativ einfach ist, relativ wenige einzelne Bauteile erfordert, wodurch deren Anlage wirtschaftlich wird und die langfristige Instandhaltung relativ gering und. der Betrieb billig und wartungsfrei ist, da eine zusätzliche Bedienungsperson für die Überwachung der Vorrichtung selbst eingespart werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies im wesentlichen erreicht durch ein Reservoir mit Einlaßeinrichtungen zur Aufnahme dieser Flüssigkeit und des fließfähigen Materials und einem Auslaß für die Abgabe unterschiedlicher Mengen dieses Gemisches aus dem Reservoir, ferner durch Pumpeinrichtungen, die jeweils diese Trägerflüssigkeit und das fließfähige Material mit vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeiten durch diese Einlaßeinrichtungen in das Reservoir pumpen, so daß deren Mengen in dem vorher gewählten Verhältnis zueinander stehen, wobei diese Pumpeinrichtungen auf den Flüssigkeitsdruck im Reservoir ansprechen und die ELüssig-

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keit und das fließfähige Material auf einen vorher gewählten Druck mit einer Geschwindigkeit in das Reservoir pumpen, die proportional der Differenz zwischen diesen Drücken ist, wodurch die Menge dieses Gemisches aus Flüssigkeit und fließfähigem Material, die zum Reservoir geliefert wird, entsprechend der Menge der vom Reservoir durch den Auslaß gelieferten Flüssigkeit und des fließfähigen Materials geändert wird, und schließlich durch eine Synchronisiereinrichtung, die zwischen dieser ersten und zweiten'Pumpeneinrichtung angeordnet ist und deren Abgaben £(ync!ironisiert, um das vorher gewählte Mischungsverhältnis der in das Reservoir gelieferten Flüssigkeit zum fließfähigen Material aufrecht zu erhalten.

Beispielsweise Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert, in der

Fig. 1 schematisch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung darstellt.

Fig. 2 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform eines leils der Vorrichtung, die in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet werden kann.

Fig. 3 zeigt einen schematischen Schnitt eines anderen Teiles der Vorrichtung, der in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung verwendet werden kann.

Fig. 4 zeigt schematisch einen weiteren Seil der Vorrichtung, der ebenfalls in Verbindung mit der in Fig. 1 dargestellten Vor-

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richtung verwendet werden kann.

Der in Pig. 1 dargestellten Yorrichtung werden zwei flüssigkeiten, von denen die eine der klareren Unterscheidung wegen als Flüssigkeit und die andere als fließfähiges Material bezeichnet wird, von nicht dargestellten Lieferquellen, wie durch die Pfeile 12 bzw. 13 angedeutet, zugeführt. Die Flüssigkeit, ■beispielsweiseWasser, und das fließfähige Material, das eine Substanz, wie etwa ein starkes Ätzmittel oder dergl.,sein kann und zur Verdünnung des Wassers zur Herstellung eines Gemisches mit einem vorbestimmten Verhältnis von Ätzmittel zu Wasser dient, werden in ein Reservoir 16 gepumpt, wobei das Wasser durch eine Einlaßöffnung 18 eingeleitet wird, während das damit zu verdünnende Ätzmittel durch eine Einlaßöffnung 20 und nach unten durch einen hohlen Rührerschaft 22 und Verteilerarme 24 strömt, von wo aus das Ätzmittel bzw. das fließfähige Material durch die Öffnungen in den Verteilerarmen, wie durch die Pfeile 26 angedeutet, verteilt wird. Der hohle Rührerschaft und die Verteilerarme werden durch eine zweckmässige Zusatzvorrichtung angetrieben, so daß sie eine Drehbewegung und/oder eine Hin- und Herbewegung im Reservoir 16 ausführen, um die Flüssigkeit und das fließfähige Material vollkommen zu durchmischen, so daß das durch eine Auslaßöffnung 28 austretende Gemisch im wesentlichen homogen ist.

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Das Reservoir 16 ist, wie in der Zeichnung dargestellt, vollkommen abgeschlossen und mit einem Manometer 30 versehen sowie mit einem normalerweise geschlossenen Ablaßventil 31. Die Abgabe an Gemisch aus dem Reservoir 16 kann für einen angeschlossenen Verbraucher durch die Auslaßöffnung 28 abgezogen werden, wie im folgenden anhand der Pig. 2,3 und 4 näher erläutert wird.

Die Flüssigkeit und das fließfähige Material werden mittels Pumpen 32 bzw. 34 in das Reservoir 16 gepumpt. Dies» sind Pumpen nach der Verdrängerbauart, beispielsweise Pumpen mifc einem doppelt wirkenden Pumpenschaft, wie sie durch die Grover tüanufacturing Company of Montebello, Galifornia, hergestellt und mit der Baureihe 433 bezeichnet werden.

Diese Pumpen weisen Pumpzylinder 36 bzw. 38 auf, die mit Vorrichtungen 40 bzw. 42 mit einem doppelt wirkenden, mit Druckluft beaufschlagten Kolfeen und einem Zylinder versehen sind. Die Pumpen haben im allgemeinen einen ähnlichen Aufbau, abgesehen von gewissen Abänderungen, die nachfolgend erläutert werden. Hierbei wird der klareren und kürzeren Darstellung wegen lediglich die Pumpe 32 betrachtet, da das gleiche auch für die Pumpe 34 gilt.

Die doppelt wirkende, mit Druckluft beaufschlagte Kolben- und Zylinderanordnung 40 weist einen druclduftbetätigten Kolben 44

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auf, der antriebsmäßig mit dem Pumpenkolben 46 in Verbindung steht. Durch die Leitungsabzweigung 48a wird Druckluft von einer nicht dargestellten, außen liegenden Lieferquelle der Anlage zugeführt, und sie strömt danach durch einen Druckregler 50 mit einem Manometer 52 in Richtung der Pfeile 54 durch die leitung 48b oder andererseits in Richtung der Pfeile 56 durch die Leitung 48c. Die Druckluft tritt in den Zylinder 58 ein, um dem doppelt wirkenden Kolben 44 eine Hin- und Herbewegung zu erteilen, frie weiteren Einzelheiten der in Pig. 1 vor den Pumpen 32 und 34 dargestellten Vorrichtung werden nachfolgend im einzelnen bezüglich der Synchronisiereinrichtung näher erläutert.

Da der doppelt wirkende, mit Druckluft beaufschlagte Kolben 44 zunächst nach oben bewegt wird, geht der Pumpenansaugkolben 46 ebenfalls nach oben und saugt durch die Leitung 56 über das Kugelrückschlagventil 58 !Flüssigkeit in die Zylinderkammer 60. Der Ansaugkolben 46 ist selbst mit einem Rückschlagventil, beispielsweise dem Kugelrückschlagventil 62, direkt vor der KoI-benöffnung 64 versehen, so daß die beim Aufwärtshub des Kolbens 44 in die Zylinderkammer 60 eingesaugte flüssigkeit beim Rückwärtshub in der Zylinderkammer 60 angehoben bleibt. Bei den nachfolgenden Hüben oocft wird zusätzliche Flüssigkeit bis zu einer solchen Höhe eingesaugt, daß der Betätigungskolben 47 in die in der Zylinderkammer angehobene flüssigkeit geschoben wird.

Be Zu diesem Zeitpunkt wird während des normalen M;riebs der Pumpe

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"bei abwechselndem Hub von diesem Flüssigkeit durch die Auslaßöffnung 64 in Richtung des Pfeiles 66;durch das Kugelrückschlagventil 68 und von da durch die Einlaßöffnung 18 in das Reservoir 16 gedrückt.

Die Pumpe 34 für das fließfähige Material ist im allgemeinen ähnlich der Pumpe 32 für die flüssigkeit aufgebaut, einschließlich des mit Druckluft beaufschlagten Kolbens 70, der antriebsmässig mit einem Pumpenansaug- und Betätigungskolben verbunden ist, der zugeordneten Kugelrückschlagventile und der übrigen Bauteile, die zum Ansaugen fließfähigen Materials durch die Leitung 72 und zur eventuellen Weiterleitung durch die Leitung 74 in Richtung des Pfeiles 73 durch das Rückschlagventil 78 und von da zur Einlaßöffnung 20 zusammenwirken.

Ein Merfcmal der erfindungsgemäßen Torrichtung ist darin zu sehen, daß die Pumpen 32 und 34 automatisch auf den jeweiligen Bedarf ansprechen, der sich beim Abziehen und der Weiterverwendung des Gemisches aus dem Reservoir 16 ergeben kann, so daß das abgezogene Gemisch ersetzt wird, während eine vorbestimmte Druckhöhe im Reservoir aufrecht erhalten wird. Gleichzeitig ist die Auffüllgeschwindigkeit im wesentlichen proportional der Abzugsgeschwindigkeit, wobei die Grenze bei jener Geschwindigkeit liegt, mit der die Pumpen 32 und 34 unter einem gegebenen Druck der angelegten Druckluft betrieben werden können. Dies wird nachfolgend näher er-

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läutert. Insbesondere ist der Förderdruck der Flüssigkeit oder des fließfähigen Materials von den Pumpen 32 bzw. 34 direkt proportional dem durch das Arbeitsfluid bzw. die Druckluft ausgeübten Druck, der- an die Kolben 44 und 70 angelegt wird. Beim Ausgleich, wenn kein Gemisch aus dem abgeschlossenen Reservoir 16 abgezogen wird, erreicht der Druck im Reservoir 16 ebenfalls einen Ausgleichdruck. Der Ausgleichsdruck im Reservoir 16 ergibt einen Rückdruck über die leitungen 74 und 75, der auf die Pumpenbetätigungskolben wirkt. Dies wiederum wirkt der eingestellten Kraft der Druckluft entgegen, mit der die mit diesen in Verbindung stehenden Kolben beaufschlagt werden. Beim Ausgleich ist der Druck im Reservoir 16 ein vorbestimmter Druck, dessen Wert vom Verhältnis der Flächen der Betätigungskolben und der mit Druckluft beaufschlagten Kolben der Pumpenvorrichtungen abhängt. Durch Regeln des Drucks der Druckluft von einer außerhalb der Vorrichtung liegenden Lieferquelle durch den Druckregler 50 kann der vorbestimmte Druck im Reservoir 16 auf jeden erwünschten Wert innerhalb des Betriebsbereiches der Anlage eingestellt werden. Wenn kein Gemisch aus dem Reservoir 16 abgezogen wird, bleiben die Pumpen salbst im wesentlichen außer Betrieb. Wird Gemisch vom Reservoir 16 abgezogen, so fällt der Druck hierin von diesem vorbestimmten Wert ab, der Rückdruck durch die leitungen 74 und 75 nimmt ab, und die Druckluftbeaufschlagung der doppelt wirkenden Kolben- und Zylindervorrichtungen 40,42 der Pumpen 32 bzw. 34 beginnt von neuem. Die Druckhöhe der Druckluftquelle wird auf

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einen relativ konstanten, vorbestimmten Wert geregelt bzw. eingestellt. Wenn das Gemisch schnell aus dem Reservoir 16 abgezogen wird, fällt hierdurch der Innendruck mit einer relativ hohen Geschwindigkeit ab, wodurch die Betätigung der Pumpen 32 und 34 durch Druckluft entsprechend beschleunigt wird. Dadurch wird die in das Reservoir 16 geförderte Menge schneller bzw. mit einem erhöhten Durchsatz ergänzt, bis die vorbestimmte 3)ruckhöhe im Reservoir 16 in Ausgleich mit dem eingestellten Druck der an die Vorrichtungen mit doppelt wirkendem Kolben und Zylinder gelieferten Druckluft wieder hergestellt ist.

Hieraus ist ersichtlich, daß jeder der mit Druckluft beaufschlagten Kolben, die antriebsmässig mit ihren betreffenden Pumpenbetätigungskolben in Verbindung Btehen, auf diese letzteren so einwirken, daß von jeder Pumpenanordnung mit der gleichen Hubgeschwindigkeit wie der des mit Druckluft beaufschlagten Kolbens Flüssigkeit angesaugt und gefördert wird, wobei dieser mit Druckluft beaufschlagte Kolben durch Anlegen eines eingestellten Drucks der von einer äußeren Quelle verfügbaren Druckluft und mit einer Hubgeschwindigkeit arbeiten kann, die proportional der Differenz des Drucks der angelegten Druckluft und des Innendrucks im Reservoir ist. Der Druck der Druckluft bzw. des Arbeitsfluids kann so gewählt werden, daß der Ausgleichsdruck im Reservoir und der des in dieses geförderten Gemisches auf einem vorbestimmten Druck gehalten wird.

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Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist, daß diese Pumpenanordnung die Fördermenge "bzw. -leistung jeder Pumpe so synchronisiert, daß ein relativ konstantes, vorher gewähltes Mischungsverhältnis der in das Reservoir 16 geförderten !Flüssigkeit zum fließfähigen Material aufrechterhalten wird. In der dargestellten Ausführungsform wird dies durch einen üblichen Druckluftverteiler 80 erreicht, der die Druckluft von der Leitung 48c in eine der zwei Austrittsleitungen 48e oder 48f in der Richtung der Pfeile 82 "bzw. 86 umleitet. Die Wahl, welche der Leitungen 48e und 48f mit Druckluft versorgt wird, hängt von der Stellung des mit Druckluft "beaufschlagten Kolbens 44 ab. Wenn sich der Kolben 44 in seiner obersten Stellung befindet, wird der Arm 88 des Druckluftverteilers 80 durch einen Anschlag 91 am Kolben 44 betätigt, wodurch in an sich bekannter Weise im Innern des Verteilers 80 der Druckluftstrom, der vorher durch die Leitung 48f und zu den Steuerventilen 90,92 geleitet wurde, zur Leitung 48e umgelenkt wird, welche an die Steuerventile 94,69 angeschlossen ist. Dadurch wird wiederum der Druck luftstrom durch die Leitungen 48b uod49 b in der Richtung der Pfeile 54 und 55 unterbrochen., und dafür durch die Leitungen 48c und 49c in Richtung der Pfeile 56 und 57 geleitet, wodurch die Hubrichtung der mit Druckluft beaufschlagten Kolben 44 und 70 umgekehrt wird. Wie aus Pig. 1 ersichtlich ist, sind diese Vorrichtnngen mit doppelt wirkendem, mit Druckluft beaufschlagtem Kolben und Zylinder parallel geschaltet, so daß diese beiden Vor-

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richtungen durch, einen einzigen Druckluftzylinder und dem ihm zugeordneten Druckluftverteiler 80 in der entgegengesetzten Richtung betätigt werden. Aus diesem Grunde wird die Pumpe 32 im folgenden manchmal als "Hauptpumpe" und die Pumpe 34 als "Bebenpumpe¹¹ bezeichnet.

Das Steuerventil 90, das im wesentlichen den Ventilen 92.94 und 96 entspricht, ist 'bezüglich seines inneren Aufbaus durch, gestrichelte Linien schematise!! dargestellt. Die durch die leitung 48f in Richtung des Pfeiles 82 in das Steuerventil 90 eingeleitete Druckluft drückt eine Kugel 98 nach oben gegen eine Druckfeder 100, wodurch, sine öffnung freigegeben wird, so daß unter Druck stehende und bezüglich des Drucka regulierte luft äureh einen Einlaß 102 strömen kann, de?.¹ mit der leitung 48b zur Betätigung des Kolbens 44 in Verbindung steht. Gleichzeitig wird Druckluft durch eine Verlängerung der leitung 4Sf zum Steuerventil 92 geleitet, so daß auch der Kolben 70 beaufschlagt wird,

In der leitung zwischen dem Druckregler 50 und einem IT-Verbindungsstück 104 ist eine ähnliche Einrichtung 106, wie dieser Druckregler 50, angeordnet, die den Kolben 44 mit Druckluft versorgt. Eine solche Einrichtung 106 kann insbesondere als Drosselvorrichtung mit einem Manometer 108 ausgebildet sein, welche die Geschwindigkeit der zum Kolben 44 geleiteten Druckluft begrenzt. Die Drosselung wird so gewählt, daß die Geschwindigkeit der

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in den Zylinder 58 eintretenden Druckluft niedriger ist als jene, mit der Druckluft zur Betätigung des Kolbens 70 durch die Steuerventile 92 und 96 'strömt. Auf diese Weise ist es möglich, den Kolben 44 nur dann seine Arbeitsbewegung bis zum einen Ende seines Hubes ausführen zu lassen, wenn der Kolben 70 seine Arbeitsbewegung über den gleichen Abschnitt des Hubes abgeschlossen hat. Da einzig und allein die Stellung der Kolbens 44 bestimmt, ob der Verteiler bzw. Wähler 80 beide Vorrichtungen mit doppelt wirkendem, mit Druckluft betätigtem Kolben und Zylinder beaufschlagt, um die Hubrichtung dieser Kolben umzukehren, kann damit der Kolben 44 immer nur dann einen Hub ausführen, nachdem der Kolben 70 seine entsprechende Hubbewegung abgeschlossen hat, und bevor jeder der mit Druckluft beaufschlagten Kolben sich in umgekehrter Richtung bewegt. Auf diese Weise wird eine Synchronisierung beider Pumpen 32 und 34 erreicht, d.fc. es trifft mit einem hohen Grad an Sicherheit zu, daß die Menge des in das Reservoir 16 geförderten fließfähigen Materials in einem allgemeinen konstanten Verhältnis zu der in dieses Reservoir geförderten Flüssigkeit gehalten wird. Außerdem wird diese Eigenschaft der erfindungsgemäßen Vorrichtung durch die gleichen Bauteile erreicht, mit denen das Gemisch im Reservoir 16 in Abhängigkeit vom Bedarf ergänzt wird, der sich durch unterschiedlichen Verbrauch dieses aus dem Reservoir abgezogenen Gemisches ergibt.

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Weiterhin kann mit der eriindungsgemaßen Vorrichtung das Mischungsverhältnis von flüssigkeit zu fließfähigem Material verändert werden. Dies wird mittels eines Einstellbolzens erreicht, der in einen Träger 112 eingeschraubt ist. Ein Ende des Einstellbolzens ist abdichtbar durch den Kopf der Zylinderanordnung 42 geführt, wobei er unterhalb dieser mit einer Anschlagspitze 114 versehen ist, die in einer vorher gewählten Stellung angeordnet wird, so daß der durch Druckluft betätigte Kolben 70 bei seiner Aufwärtsbewegung angehalten wird. Um den Binstellbolzen in seiner Stellung festzulegen, sobald die beabsichtigte Stellung der Anschlagspitze 114 eingestellt ist, ist eine Mutter 116 vorgesehen. Der Kolben 70 kann sich nun nur über eine gegebene Länge bewegen, wodurch wiederum die Menge an fließfähigem Material gesteuert wird, die bei jedem Pumpenhub von der Vorrichtung gefördert wird. Auf diese Weise kann ein breiter Bereich des Mischungsverhältnisses von Flüssigkeit zu fließfähigem Material in Übereinstimmung mit den Anforderungen der jeweiligen Verwendung im voraus gewählt werden.

lieben der oben beschriebenen Pumpvorrichtung können erfindungsgemäß auch andere Vorrichtungen Verwendung finden. So kann beispielsweise die Umkehr der Arbeitsweise der Vorrichtung aus doppelt wirkendem Kolben und Zylinder durch einen Verteiler bzw. Wähler 80 erreicht werden, der Elektromagnetventile betätigt, welche die Strömungsrichtung der in diese Vorrichtung

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eingeleiteten Druckluft umlenken und auf diese Weise die Hubrichtung der Kolben umkehren. Auch braucht der doppelt wirkende Kolben selbst nicht pneumatisch in beiden Richtungen betätigt zu werden, vielmehr kann er in der einen Hubrichtung mit Druckluft und in der entgegengesetzten mit einer Feder beaufschlagt werden. Ferner können, obgleich lediglich zwei Pumpen zum Fördern der Flüssigkeit und des fließfähigen Materials zum Reservoir beschrieben wurden, mehrere ITebenpumpen durch eine einzige Hauptpumpe gesteuert werden,, die in der gleichen Weise, wie die oben beschriebene, arbeitet, so daß ein konstantes, im voraus gewähltes Mischungsverhältnis bei einem vorbestimmten Druck aufrechterhalten wird.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform jenes Teils der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, der sich hauptsächlich auf die Förderung des im Reservoir 16 hergestellten Gemisches an den Endverbraucher bezieht. Insbesondere ist hierbei eine dritte Pumpe 232, die im wesentlichen ähnlich der oben beschriebenen Flüssigkeitspumpe 32 ausgebildet ist, mit einer Einlaßöffnung 234 versehen, die mit der Auslaßöffnung 28 des Reservoirs 16 in Verbindung steht. Von einer nicht dargestellten äußeren lieferquelle wird Druckluft durch eine Leitung 246 in Richtung der Pfeile 254 und 255 geliefert, wobei der durch den Pfeil 255 bezeichnete Abschnitt einen Verteiler 280 mit Druckluft versorgt, der in ähnlicher Weise, wie der in Verbindung mit der Pumpe 32 be-

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schriebene Verteiler arbeitet. In diesem Falle steuert jedoch der Verteiler 280 Ventile 290 und 294, die abwechselnd betätigt werden, um die vom Druckregler 250 geregelte Druckluft in die Vorrichtung 240 mit einem doppelt wirkenden Kolben und einem Zylinder zu leiten. Das Gemisch wird vom Reservoir über die Einlaßöffnung abgezogen und danach unter hohem Druck durch die leitung 228, das Rückschlagventil 263 und schließlich durch einen flexiblen Schlauch 270 zu einer Spritzdüse 272 geleitet. Die Düse ist mit einem durch einen Hebel zu betätigendes Ventil 274 versehen, so daß das Gemisch aus Flüssigkeit und fließfähigem Material in Richtung des Pfeiles 276 austreten kann. Wenn das Ventil 274 geschlossen wird, verlangsamt der Riickdruck gegen die Pumpeneinheit 232 den weiteren Betrieb des darin untergebrachten, mit Druckluft betriebenen Kolbens, und dies wiederum hat eine Druckerhöhung im Reservoir 16 auf die vorbestimmte Druckhöhe zur Folge, worauf die Pumpen 32 und 34 stillgesetzt werden.

Diese Ausführungsform ist besonders zum Waschen von Düsenflugzeugen und dergl. geeignet. Von einem gemeinsamen Sammelrohr aus können zusätzliche leitungen mit flexiblen Schläuchen 270, Spritzdüsen 272 und Ventilen 274 vorgesehen werden. Auf diese Weise können mehrere Bedienungspersonen den notwendigen Waschvorgang ausführen, wobei praktisch keinerlei Überwachung des geeigneten, kritischen Mischungsverhältnisses von Ätzmittel zu

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Verdünnungswasser notwendig ist. Außerdem wird hierbei nur die Gemischmenge von den Pumpen 32 und 34 zum Reservoir 16 gepumpt, die für den Bedarf der verschiedenen betätigten Spritzdüsen notwendig ist.

Eine weitere Ausführungsform eines Teiles der erfindungsgemäßen Vorrichtung bezüglich der Verwendung des vom Reservoir 16 gelieferten Gemisches ist in Fig. '3 ,dargestellt. Bei dieser Ausführungsform wird die vom Reservoir 16 gelieferte Menge direkt in einen Lagertank 312 geleitet, der schematisch im Schnitt dargestellt ist. Zur Feststellung einer im voraus gewählten Flüssigkeitshöhe, wie bei 316 angedeutet, ist ein Schwimmerschalter 314 vorgesehen. Damit das Gemisch vom Reservoir zum lagertank 312 fließt, kann ein magnetbetätigtes Ventil 315 geöffnet werden, worauf die Pumpen 32 und 34, wie oben beschrieben, in Abhängigkeit vom Druckabfall im Reservoir in Tätigkeit treten. Wenn die Flüssigkeitshöhe 316 wieder hergestellt ist, wird der Druck im Reservoir 16 wieder aufgebaut, und die Anlage wird stillgesetzt. Wenn dagegen Gemisch vom Lagertank 312 abgezogen und dadurch die Flussigkeitshöfye 316 verringert wird, kann der Schwimmerschalter 314 die Pumpen 32 und 34 für das fließfähige Material bzw. die Flüssigkeit dadurch in Betrieb setzen, daß hierdurch Druckluft in die Vorrichtung eingeleitet wird. Sobald das Gemisch bis auf die vorbestimmte Flüssigkeitshöhe 316 wieder aufgefüllt ist, setzt der Schwimmerschalter

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die Pumpen wieder außer Betrieb, und es wird kein zusätzliches Gemisch in den Lagertank gepumpt, Ms er durch weiteres Abziehen von Gemisch wieder aufgefüllt werden muß.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung "bezüglich der Steuerung der Fördermenge vom Reservoir 16 ist in Pig. 4 dargestellt. Hierbei ist ein Abschnitt einer Leitung 412 für einen Verbraucher dargestellt, der unterschiedliche Gemischmengen mit einem vorbestimmten Mischungsverhältnis von Flüssigkeit zu fließfähigem Material benötigt, das in Richtung des Pfeiles geliefert wird, wobei die Leitung 412 an die Auslaßöffnung 28 angeschlossen ist. Die Leitung 412 kann zu einem Verbraucher stromabwärts vom Reservoir 16 führen, so daß der Rückdruck zum Reservoir direkt den Verbrauch am Endverbraucher anzeigt. Die übrige Vorrichtung, nämlich die Pumpen 32, 34 usw., können, wie oben beschrieben, zum Wiederauffüllen des verbrauchten Gemisches zusammenwirken. Andererseits kann auch in der Leitung 412 zwischen KLanschen 416 eine Blendenscheibe 418 vorgesehen werden, wobei die daran angeschlossenen Leitungen 420 und 422 mit einem Differentialdruckschalter 424 in Verbindung stehen. Wenn ein Druckabfall an der Blendenscheibe 418 einen Verbrauch an Gemisch stromabwärts anzeigt, dann - und nur dann wirkt der Differentialdruckschalter 424 auf ein Ventil, wie etwa das Ventil 415, ein, das geöffnet wird und Gemisch vom Vorratstank abfließen läßt, so daß die Vorrichtung, ähnlich wie

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die in Verbindung mit Pig, 3 beschriebene, arbeitet. Andererseits kann der Differentialdruckschalter 424 auch so eingebaut werden, daß er Druckluft von einer äußeren Quelle unmittelbar stromaufwärts vom Druok 50 in die Vorrichtung strömen läßt und den Pumpvorgang einleitet, wie es bezüglich I"ig. 1 beschrieben wurde. Wenn stromabwärts der Verbrauch an Gemisch geringer oder ganz unterbrochen wird, wirkt die über die Leitungen 420 und 422 übertragene Druckdifferenz auf beiden Seiten der Blendenscheibe auf den Differentialdruckschalter 424 in der Weise, daß der Zustrom von Druckluft von der .außen liegenden Quelle unterbrochen und die gesamte Vorrichtung außer Betrieb gesetzt wird. Gleichzeitig würde, sollte der Druckabfall im Reservoir 16 bezüglich der relativ statischen Bedingung stromaufwärts von der Blendenscheibe 418 aufgrund einer Leckage oder dergl. zu stark werden, der Differentialdruckschalter wieder in der Weise in lätigkeit treten, daß Druckluft zu den Pumpen 32 und 34 strömt, um die Vorrichtung wieder in den Ausgleichszustand zu bringen und sie für einen stromabwärts liegenden Verbraucher weiter betriebsbereit zu halten.

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Claims

Patentansprüche

1. Vorrichtung zur Aufnahme einer Flüssigkeit und eines fließfähigen Materials aus getrennten Quellen und zum liefern ■ eines Gemisches mit einem vorher gewählten Verhältnis dieser Flüssigkeit zum fließfähigen Material unter einem relativ konstanten Druck, gekennzeichnet durch ein Reservoir (16) mit Einlaßeinrichtungen (18,20) zur Aufnahme dieser Flüssigkeit und des fließfähigen Materials und einem Auslaß (28) für die Abgabe unterschiedlicher Mengen dieses Gemisches aus dem Reservoir (16), ferner durch Punpeinrichtungen (32,34), die jeweils diese Trägerflüssigkeit und das fließfähige Material mit vorbestimmten Strömungsgeschwindigkeiten durch diese Einlaßeinrichtungen in das Reservoir pumpen, so daß deren Mengen in dem vorher gewählten Verhältnis zueinander stehen, wobei diese Pumpeinrichtungen (32,34) auf den Flüssigkeitsdruck im Reservoir ansprechen und die Flüssigkeit und das fließfähige Material auf einen vorher gewählten Druck mit einer Geschwindigkeit in das Reservoir pumpen, die proportional der Differenz zwischen diesen Drücken ist, wodurch die Menge dieses Gemisches aus Flüssigkeit und fließfähigem Material, die zum Reservoir (16) geliefert wird, entsprechend der Menge der vom Reservoir durch den Auslaß (28) abgegebenen Flüssigkeit und des fließfähigen Materials

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geändert wird, und schließlich durch eine Synchronisiereinrichtung, die zwischen dieser ersten und zweiten Pumpeinrichtung (32, 34) angeordnet ist und deren Abgaben synchronisiert, um das vorher gewählte Mischungsverhältnis der in das Reservoir gelieferten Flüssigkeit zu fließfähigem Material aufrecht zu erhalten.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese erste und zweite Pumpeneinrichtung (32,34) druckluftbetriebene Verdrängerpumpen sind, von denen jede eine Kolbeneinrichtung (46,47) zum Ansaugen einer dieser Plüssigkeiten aus einer Lieferquelle und zum !Fördern von dieser in dieses Reservoir (16) aufweist, ferner einen mit Druckluft beaufschlagten Kolben (44,70), der antriebsmässig mit dieser Kolbeneinrichtung (46,47) in Verbindung steht, um diese so zu betätigen, daß diese flüssigkeit mit der Hubgeschwindigkeit dieses mit Druckluft beaufschlagten Kolbens angesaugt und gefördert wird, wobei der letztere durch Anlegen eines Arbeitsfluids, wie beispielsweise Druckluft, aus einer außen liegenden Quelle und mit einer Hubgeschwindigkeit arbeiten kann, die proportional der Differenz zwischen dem Druck des Arbeitsfluids und dem Innendruck dieses Reservoirs (16) ist, und der Druck des Arbeitsfluids so gewählt ist, daß der Ausgleichsdruck im Reservoir und des darin enthaltenen Gemisches auf diesem vorbestimmten Druck gehalten wird,

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ferner dadurch, daß diese Synchronisiereinrichtung erste Einrichtungen (90,92,94,96) zur selektiven Steuerung des Anlegens des Arbeitsfluids an Jeden dieser mit Druckluft be-. triebenen Kolben (44,70) aufweist, eine zweite, einem dieser mit Druckluft betriebenen Kolben zugeordnete und entsprechend an diese ersten Einrichtungen (90,92,94,96) angeschlossene Einrichtung (80), die auf diese letzteren so einwirkt, daß das Arbeitsfluid zum Antrieb beider Kolben (44,70) an diese angelegt wird, wenn der eine eine vorbestimmte Hubstellung erreicht, und weiterhin eine Drosseleinrichtung (106), die zwischen diesen ersten Einrichtungen und dem einen mit Druckluft betriebenen Kolben (44) angeordnet ist, um die Strömungsgeschwindigkeit des an diesen angelegten Arbeitsfluids, verglichen mit dem, das zum anderen Kolben (70) geliefert wird, zu verringern, so daß der eine Kolben (44) seine Hubbewegung zu dieser vorbestimmten Stellung abschließt, nachdem der andere Kolben (70) seinen entsprechenden Hub abgeschlossen hat, wodurch diese Pumpeneinriclitungen (32,34) synchronisiert werden, um die gleichen relativen Mengen an Flüssigkeit durch die aufeinanderfolgenden Hübe zu fördern, so daß auf diese Weise das im voraus gewählte Mischungsverhältnis dieses Gemisches aufrecht erhalten wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder dieser Kolben (44,70) abwechselnd zu einer ersten

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Stellung nächst einem Ende einer Hubbewegung und zu einer zweiten Stellung nächst dem anderen Ende der Hubbewegung bewegt wird,.und diese zweite Einrichtung (8φ zusätzlich auf einen Kolben (44) anspricht, wenn dieser zu diesen ersten und zweiten Stellungen bewegt wird, um diese ersten Einrichtungen (90,92,94,96) in der Weise zu beeinflussen, daß die Richtung des Anlegens des Arbeitsfluids fale beide^ Kolben (44,70) geändert und deren Antriebsrichtung umgekehrt wird, wenn der eine mit Druckluft betriebene Kolben sich in diese erste Stellung und abwechselnd in diese zweite Stellung bewegt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einer dieser Kolben (44,70) mit einer Einstelleinrichtung zur Änderung der länge der Hubbewegung versehen ist, wodurch dieses Mischungsverhältnis auf einen vorbestimmten Wert verändert werden kann.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß diese Einstelleinrichtung einen Einstellbolzen (110) und eine Einrichtung (112) aufweist, die diesen Einstellbolzen mittels eines Gewindes mit seiner Längsachse parallel zu der Richtung der Hubbewegung des in der Nähe von diesem liegenden Kolbens (70) trägt, wobei das Ende dieses Einstellbolzens (110) unmittelbar zum Anhalten dieses Kolbens in der Weise ange-

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ordnet ist, daß dessen Hubbewegung im voraus auf einen bestimmten Wert eingestellt werden kann.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine dritte Pumpeneinrichtung (232) mit einem Einlaß (234), der mit dem Auslaß (28) dieses Reservoirs (16) zum Abpumpen dieses Gemisches von diesem in Verbindung steht, durch Einrichtungen mit wenigstens einer Spritzdüse (272), die betriebsmässig an die Auslaßseite dieser dritten Pumpeneinrichtung (232) angeschlossen ist, um die Gemischmenge zu ändern und in eine Richtung zu lenken, die durch diese Düse (272) austritt, wodurch die durch diese dritte Pumpeneinrichtung (232) vom Reservoir (16) durch diese Düse (272) abgezogene Gemischmenge eine Druckänderung im Reservoir (16) ergibt, auf welche diese erste und zweite Pumpeneinrichtung (32,34) ansprechen, um den im voraus gewählten Druck der Flüssigkeit und des fließfähigen Materials in diesem Reservoir und in dem vorbestimmten Mischungsverhältnis wieder herzustellen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Lagertank (312) zur Aufnahme und zur Lagerung dieses vom Reservoir (16) gelieferten Gemisches und durch eine Schalteinrichtung (314), die betriebsmässig an diesen Lagertank angeschlossen ist und auf eine vorher gewählte ilüssigkeitshöhe dieses in den Lagertank gelieferten und darin gelagerten

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Gemisches anspricht, wobei diese Sehalteinrichtung diese erste und zweite Pumpeinrichtung (32,34) außer Betrieb setzt, wenn diese im voraus gewählte STiissigkeitshöhe erreicht ist, und diese Pumpeinrichtungen wieder in Betrieb setzt, um die iüüssigkeitshöhe des Gemisches wieder herzustellen, wenn diese durch Abziehen des Gemisches vom Lagertank verringert wurde.

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