DE1782349B2

DE1782349B2 -

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Publication number: DE1782349B2
Application number: DE1782349A
Authority: DE
Inventors: Clarence Buyer San Leandro Calif. Coleman (V.St.)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1967-08-28
Filing date: 1968-08-20
Publication date: 1973-11-08
Also published as: DE1782349C3; NL6812236A; GB1245097A; FR1571108A; US3474965A; BE717485A; DE1782349A1; ES355840A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und strömungsfähigen Medien, soweit sich diese für eine Förderung mittels Verdrängerpumpen eignen, in einem Entnahmebehälter unter Verwendung von Förderpumpen mit gemeinsamem Antrieb, von denen jeweils eine einer der zu mischenden Flüssigkeiten zugeordnet ist, deren Einschaltung in Abhängigkeit vom Füllzustand

5" des Entnahmebehälters steuert und deren Fördermenge einzeln je nach dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist.

Vorrichtungen der vorstehenden Art werden in verschiedenen Industriezweigen bevorzugt, wenn es erforderlich ist, ein Gemisch von mehreren Flüssigkeiten oder anderen strömungsfähigen Medien in einem Entnahmebehälter zu bilden, von dem das Gemisch entsprechend dem jeweiligen Bedarf kontinuierlich oder diskontinuierlich ergänzt wird. Aus Gründen einer Vereinfachung der Speicher- und Mischeinrichtungen erfolgt das Abpumpen der verschiedenen Flüssigkeiten aus ihren Speicherbehältern und das Abmessen von Entrahmemengen entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis jeweils dann, wenn der die Mischung aufnehmende Entnahmebehälter aufgefüllt wird. Hierbei soll das Mischungsverhältnis der verschiedenen Flüssigkeiten auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten und das im

Entnahmebehälter gespeicherte Gemisch stets selbsttätig in dem Maße ergänzt werden, in dem dem Estnahmebehalter Gemisch entnommen wird. Ein typischer Amvendungsfall dieser Art ergibt sich beim Abwaschen von Flugzeugen auf liem Flugfeld mittels einer Waschlösung, die aus Wasser und einer ätzenden Flüssigkeit, beispielsweise einer starken Base, gemischt wird. Die Waschlösung muß in einem im wesentlicher konstanten Mischungsverhältnis so weit mit Wasser verdünnt sein, daß sie die Außenhaut des Flugzeugs nicht angreift und dennoch ausreichend stark ist, um Schmutz, Schaum und andere Oberflächenverunreinigungen wirksam zu entfernen. In diesem Falle ist es wesentlich, daß das eingestellte Mischungsverhältnis relativ genau eingehalten und der Entnahmebehälter auch bei Entnahme großer Waschlösungsmengen in ausreichendem Maße sofort nachgefüllt wird. Es ist somit erforderlich, daß der Mischvorgang und die sofortige kontinuierliche Auffüllung des Eninahmebehälters automatisch erfolgt, damit für jeden Bedarfsfall am Ende des gewöhnlich an den Entnahmebehälter angeschlossenen langen, flexiblen Schlauches stets eine ausreichende Waschlösungsmenge mit genügendem Förderdruck zum Austragen durch Spritzdüsen zur Verfügung steht.

Ein weiterer typischer Anwendungsfall ergibt sich beispielsweise im Rahmen der Ausübung bestimmter Verfahren in der Erdölindustrie, wobei Mischungen von zwei oder mehr Flüssigkeiten gebraucht werden und dabei das gebildete Gemisch in unterschiedlichen Mengen entnommen wird.

In allen Anwendungsfällen ist es erforderlich, ein weitgehend konstantes Mischungsverhältnis und einen vorbestimmten Entnahmedruck aufrechtzuerhalten, und zwar unabhängig vom Umfang und von der Art des Bedarfs, d. h. unabhängig davon, ob das Gemisch kontinuierlich oder beispielsweise in großen Mengen von Zeit zu Zeit entnommen wird.

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs genannten Art (deutsche Patentschrift 964 889) werden die Förderpumpen durch einen drehzahlgeregelten Elektromotor angetrieben. Zur Regelung der Mischung und Förderung der von jeder einzelnen Pumpe gelieferten Stoffe beeinflußt dabei die Summe zweier der Drehzahl der beiden Pumpen proportionaler Spannungen die Drehzahl des Elektromotors und steuert eine Kupplung zwischen der einen Pumpe und dem Elektromotor. Die von der Pumpe geförderte Stoffmenge wird im Regelbereich als Spanmmgswert dargestellt. Ein Reglervergleich zwischen Soll- und Ist-Wert der Fördermenge soll bei jeder Pumpe den Motorantrieb beeinflussen entweder durch Verstellung der Erregung eines Gegengenerators im Ankerkreis des Motors oder durch Verstellung de Erregung oder der Ankerspannung des Autriebsmotors selbst. Die Einstellung und Regelung einer bestimmten Fördermenge bedarf infolgedessen einer komplizierten elektrischen Steuerung, zumal die Fördermenge und die den Pumpendrchzahlen proportionalen Spannungen der zur Regelung verwendeten Tachometermaschinen einander nicht proportional sind. Um verschiedene Mischungsverhältnisse der geförderten Flüssigkeiten einstellen zu können, ist eine elektrisch gesteuerte Kupplung zwischen der einen Pumpe und dem elektrisclen Antriebsmotor vorgesehen. Diese Kupplung kann so gesteuert werden, daß ein veränderbarer Schlupf zwischen dem Motor und der Pumpe erzielt wird, so daß die Fördermenge dieser Pumpe einem vorgegebenen Spannungswert einer der Tachometermaschinen entspricht. Auf diese Weise läßt sich die Förderleistung der einen Pumpe gegenüber der anderen verändern, und man erhält so je nach dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbare Förderanteile der beiden Pumpen.

Diese Steuerung der Fördermengen beider Pumpen sowie die Einstellung des jeweils gewünschten

ίο Mischungsverhältnisses erfordert nicht nur einen verhältnismäßig großen elektrischen Steuerungsaufwand, sondern läßt es auch nicht zu, daß der Förderdruck sowie die Fördermengen in Abhängigkeit von der dem Entnahmebehälter entnommenen Mengen an gemischter Flüssigkeit selbsttätig geregelt wird. Eine derartige selbsttätige Regelung in Abhängigkeit von der dem Behälter entnommenen Menge wird vor allem dort benötigt, wo die gemischten Flüssigkeiten nicht in kontinuierlicher Menge entnommen werden, sondern zur Deckung eines nur zeitweisen und im Hinblick auf die Fördermenge unterschiedlichen Bedarfs dienen.

Es besteht daher die Aufgabe, eine in einfacher Weise gesteuerte Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die ein automatisches, kontinuierliches Mischen von Flüssigkeiten mit genau einzuhaltenden vorgegebenen Mischungsverhältnissen auch bei nur zeitweiser Entnahme und wechselnder Bedarfsmenge zuläßt, wobei ein im Entnahmebehälter konstanter Flüssigkeitsdruck sowie die Fördermenge in Abhängigkeit von der dem Behälter entnommenen Menge an gemischter Flüssigkeit gesteuert wird.

Die erfindungsgemäße Lösung kennzeichnet sich dadurch, daß als Förderpumpen mit dem geschlossenen Entnahmebehälter über Leitungen verbundene Verdrängerpumpen vorgesehen sind, die in Parallelschaltung jeweils mit einer pneumatischen Antriebsvorrichtung mit einstellbarem Antriebsdruck derart gekoppelt sind, daß die resultierende Antriebskraft jeweils der Druckdifferenz zwischen dem Antriebsdruck und dem über die Verbindungslcitungen auf die Verdrängerpumpen zurückwirkenden Druck im Entnahmebehälter entspricht, und der Pumpenhub entsprechend dein gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist.

Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird der Druck im Entnahmebehälter als Regelgröße für die Steuerung der einzelnen Förderpumpen verwendet.

Dies Prinzip läßt sich dadurch verwirklichen, daß Verdrängerpumpen verwendet werden, die an den geschlossenen Entnahmebehälter angeschlossen sind und auf die der Druck im Entnahmebehälter zurückwirken kann. Durch Verwendung einer pneumatisehen Antriebsvorrichtung für die Verdrängerpumpen und einer entsprechenden Kopplung zwischen der Antriebsvorrichtung und den Pumpen wird erreicht, daß die Förderpumpen, die den einzelnen Flüssigkeiten zugeordnet sind, je nach der auftretenden Druckdifferenz zwischen dem Antriebsdruck der pneumatischen Antriebsvorrichtung und dem über die Leitungen auf die Pumpen zurückwirkenden Druck im Behälter viel, wenig oder gar keine Flüssigkeit zu dem Behälter führen. Da der Antriebs-

druck der pneumatischen Antriebsvorrichtung einstellbar ist, kann beispielsweise für große Entnahmemengen pro Zeiteinheit ein relativ hoher Antriebsdruck eingestellt werden, der eine ausreichend hohe

resultierende Druckdifferenz gewährleistet, so daß keit wird über eine Ansaugleitung 56 und das Strö-

auch für diesen Fall eine ausreichend hohe Antriebs- mungsmedium über eine Ansaugleitung 72 zugeführt,

kraft mit entsprechender Förderleistung auf die Pum- wie durch Pfeile 12 und 13 angedeutet ist. Die Flüs-

pen wirkt. sigkeit, beispielsweise Wasser und das Strömungsme-

Durch die Parallelschaltung der Verdrängerpum- 5 dium, beispielsweise ein starkes Ätzmittel, das durch

pen ist gewährleistet, daß die Antriebsleitung für alle das Wasser stark verdünnt weiden muß, werden in

angeschlossenen, jeweils eine der zu mischenden vorgewählten Anteilen in einen Entnahmebehälter 16

Flüssigkeiten fördernden Pumpen gleich ist und sich gepumpt, wobei das Wasser durch eine Einlaßöff-

bei Änderung in der Druckdifferenz stets in gleichem nung 18 in den Entnahmebehälter 16 eingeleitet

Maße ändert. io wird, während das damit zu verdünnende Ätzmittel

Das jeweils gewünschte Mischungsverhältnis wird durch eine Einlaßöffnung 20 an einer oberhalb des

durch eine entsprechende Einstellung des Pumpenhu- Entnahmebehälters 16 angebrachten Armatur und

bes erzielt und damit für jede erforderlich werdende von dort durch einen hohlen Rührerschaft 22 und an

Förderleistung vorgegeben. diesen angeschlossene Verteilerarme 24 nach unten

Die in Abhängigkeit von den Druckverhältnissen 15 strömt, aus denen das Ätzmittel austritt und im Entim Entnahmebehälter wirkende Steuerung gewährlei- nahmebehälter 16 verteilt wird, wie durch einen Pfeil stet eine automatische Anpassung der Pumpenfördc- 26 angedeutet ist. Der Rührerschaft 22 und die Verrung an den Bedarf des Entnahmebehälters. Der teilerarme 24 werden durch eine nicht dargestellte Druck im Entnahmebehälter kann wegen der bei Vorrichtung derart angetrieben, daß sie eine Drehbeeiner Druckdifferenz verursachten sofortigen Nach- 20 wegung und/oder eine Hin- und Herbewegung im förderung als im wesentlichen konstant betrachtet Entnahmebehälter 16 ausführen, um die Flüssigkeit werden. Die Auffüllgeschwindigkeit ist derjenigen und das Strömungsmedium vollkommen miteinander Geschwindigkeit etwa proportional, mit der Gemisch zu vermischen, so daß das durch eine Auslaßöffnung aus dem Entnahmebehälter abgefördert wird. Durch 28 aus dem Entnahmebehälter 16 austretende GeEinstellung des Antriebsdrucks der pneumatischen 25 misch im wesentlichen homogen ist.
Antriebsvorrichtung kann nahezu jeder beliebige Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist der Entnahmebe-Druck im Entnahmebehälter eingestellt werden. Bei halter 16 vollkommen verschlossen und mit einem einem schnellen Druckabfall im Entnahmebehälter Manometer 30 sowie mit einem normalerwiese getritt auch eine entsprechend beschleunigte Förderlei- schlossenen Ablaßventil 31 versehen,
stung ein, bis der eingestellte Druck im Entnahmebe- 3° Die Flüssigkeit und das Strömungsmedium werden halter wieder erreicht ist. Es lassen sich ohne wesent- mittels Verdrängerpumpen 32, 34 in den Entnahmeliche Vergrößerung des steuertechnischen Aufwandes behälter 16 gefördert. Die Verdrängerpumpen 32, 34 viele Pumpen an die pneumatische Antriebsvorrich- sind beispielsweise Pumpen mit einem doppelt wirtung in Parallelschaltung anschließen, so daß auch kenden Pumpenschaft und weisen Pumpenzylinder das Mischen einer Vielzahl von Flüssigkeiten oder 35 36, 38 und Pumpenabsaugkolben 46 auf, die mit andere strömunesfähige Medien ohne weiteres mög- pneumatischen Antriebsvorrichtungen 40, 42 mit jelich ist. ~ " weils einem doppelt wirkenden, mit Druckluft beauf-

Ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen schlagten Kolben und einem entsprechenden Zylin-Vorrichtung besteht darin, daß die verwendeten Bau- der versehen sind. Der Aufbau beider Verdrängerteile und deren Steuerung vergleichsweise einfach 40 pumpen 32, 34 ist mit Ausnahme bestimmter Ändesind, vor allem im Hinblick auf die erreichbaren Be- rangen, die nachfolgend erläutert werden, gleich, triebseigenschaften und auf die vielseitigen Anwen- Wegen dieser Übereinstimmung kann die Beschreidungsmöglichkeiten. bung des Pumpenaufbaues auf eine der beiden Ver-

Die Erfindung wird nachstehend an Hand eines drängerpumpen 32, 34 beschränkt werden, wofür im

Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die Zeichnungen +5 folgenden die Verdrängerpumpe 32 gewählt wird,

näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt Die doppelt wirkende pneumatische Antriebsvor-

F i g. 1 eine schematische Darstellung einer zum richtung 40 weist einen mit Druckluft betätigten KoI-

Mischen von zwei Flüssigkeiten oder anderer strö- ben 44 auf, der in einer Antriebsverbindung mit dem

mungsfähiger Medien bestimmten Vorrichtung ein- Pumpenansaugkolben 46 steht. Von einer nicht dar-

schließlich der hierfür erforderlichen Steuerung, 5° gestellten Drackluftquelle aus wird der Vorrichtung

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer im Zu- Druckluft über eine Leitung 48 α zugeführt, die

sammenhang mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1 ver- durch einen mit einem Manometer 52 versehenen

wendbaren Druckluftsteuerung, Druckregler 50 in Richtung der Pfeile 54 strömt, und

F i g. 3 eine schematische Darstellung einer Regel- zwar auf Grund einer Verzweigung einerseits durch vorrichtung zur Konstanthaltung des Flüssigkeits- 55 eine Leitung 486 und andererseits in Richtung det spiegeis in einem Gemisch enthaltenden Lagertank, Pfeile 56 durch eine Leitung 48 c hindurch, um in der mittels einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 nachfüll- einen Zylinder 58 α der pneumatischen Antriebsvorbar ist, richtung 40 einzutreten und dort dem doppelt wir-

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Steue- kenden Kolben 44 eine hin- und hergehende Bewe-

rung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 im Falle der 60 gung zu erteilen.

Lieferung von Gemisch mittels der Vorrichtung ge- Wenn der über die Leitung 48 b mit Druckluft be-

maß F i g. 1 an einen Verbraucher mit unterschiedli- aufschlagte Kolben 44 nach oben bewegt wird, wire

chen Entnahmemengen. der Pumpenansaugkolben 46 ebenfalls nach oben ge·

Die Vorrichtung gemäß dem Ausfuhrungsbeispiel führt, wobei er über die Ansaugleitung 56 und eil

von F i g. 1 ist eine Vorrichtung zum Mischen von 65 Kugelrückschlagventil 58 Flüssigkeit in pine Zy

zwei Flüssigkeiten, von denen die eine der besseren linderkammer 60 fördert. Der Pumpanansaugkolbet

Unterscheidung wegen als Flüssigkeit und die andere 46 ist selbst mit einem Rückschlagventil, beispiels

als Strömungsmedium bezeichnet wird. Die Flüssig- weise einem Kugelrückschlagventil 62 versehen, dai

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direkt vor einer Kolbenbodenöffnung 64 liegt, so daß die beim Aufwärtshub des Kolbens 44 in die Zylinderkammer 60 eingesaugte Flüssigkeit beim Abwärtshub des Pumpenansaugkolbens 46 in der Zylinderkammer 60 bleibt. Im Laufe der nachfolgenden Pumpentakte erreicht die Flüssigkeitssäule innerhalb der Zylinderkammer 60 schließlich eine solche Höhe, daß ein Betätigungskolben 47, der sich im Abstand oberhalb des Pumpenansaugkolbens 46 befindet und mit diesem verbunden ist, in die in der Zylinderkammer 60 befindliche Flüssigkeitsquelle eintaucht. Zu diesem Zeitpunkt wird bei normalem Betrieb der Verdrängerpumpe 32 von dem Betätigungskolbcn 47 Flüssigkeit im Pumpentakt durch eine Auslaßöftnung 65 in einer Verbindungsleitung 75 in Richtung des Pfeils 66 durch ein Kugelrückschlagventil 68 hindurch zur Einlaßöffnung 18 des Entnahmebehälters 16 befördert.

Der Verdrängerpumpe 34 ist ein dem Kolben 44 entsprechender Kolben 70 in der pneumatischen Antriebsvorrichtung 43 zugeordnet, der in einer Antriebsverbindung mit einem entsprechenden Pumpenansaugkolben sowie einem Betätigungskolben steht. Diese Vorteile wirken mit einem Kugelrückschlagventil im Kolbenboden des Pumpenansaugkolbens sowie mit weiteren Bauteilen zum Ansaugen des strömungsfähigen Mediums durch die Ansaugleitung 72 und zu dessen Weiterleitung über eine Verbindungsleitung 74 und ein Rückschlagventil 78 in Richtung des Pfeils 73 zur Einlaßöffnung 20 zusammen.

Die Verdrängerpumpen 32, 34 sprechen automatisch auf den Bedarf an gemischter Flüssigkeit cn, ücr sich bei einer Entnahme aus dem Entnahmebehälter 16 ergibt. Die Nachfüllung erfolgt so, daß im Entnahmebehälter 16 eine vorbestimmet Druckhöhe aufrechterhalten wird. Die Auffüllgeschwindigkeit ist der Entnahmegeschwindigkeit im wesentlichen proportional, wobei die Grenze bei jener Geschwindigkeit liegt, mit eier die Verdrängerpumpen 32. 34 unter einem gegebenen Druck der zugeführten Diui_k"mfi betrieben werden können. Der Vordruck, mit dem die Verdrängerpumpen 32,34 die Flüssigkeit bzw. das Strömungsmedium in den Entnahmebehälter 16 fördern, ist dem auf die Kolben 44, 70 der pneumatischen Antriebsvorrichtungen 40. 42 von der Druckluft ausgeübten Antriebsdruck direkt proportional. Im Gleichgewichtszustand, wenn kein Gemisch aus dem Entnahmebehälter 16 abgezogen wird, erreicht der Druck im Entnahmebehälter 16 einen vorbestimmten Ausgleichsdruck, der über die Verbindungsleitungen 74, 75 auf die Pumpenbetätigungskolben zurückwirkt. Hierdurch ergibt sich eine Kraft, die der einstellbaren Antriebskraft der Druckluft entgegenwirkt, mit der die angeschlossenen Kolben 44. 70 beaufschlagt werden. Der Wert des im Entnahmebehälter 16 im Gleichgewichtszustand herrschenden Druckes hängt von dem gewählten Verhältnii. der Flächen der Betätigungskolben, beispielsweise 47, und der mit Druckluft beaufschlagten Kolben 44, 70 ab. Indem man mittels des Druckreglers 50 den Druck der über die Leitung 48 α zugeführten Druckluft regelt, kann auf diese Weise der im Entnahmebehälter 16 herrschende Druck auf jeden gewünschten Wert innerhalb des Betriebsbereichs der Vorrichtung eingestellt werden. Wenn ein Gemisch von dem Entnahmebehälter 16 abgezogen wird, bleiben die Verdrängerpumpen 32, 34 in Ruhe. Wird jedoch Gemisch vom Entnahmebehälter 16 abgezogen, so fällt der Druck innerhalb des Entnahmebehälters 16 unter den eingestellten Wert, und der Rückdruck durch die Verbindungsleitungen 74, 75 nimmt ab, so daß der Gleichgewichtszustand der auf die Kolben 44, 70 wirkenden Kräfte aufgehoben wird und die Verdrängerpumpen 32, 34 unter dem Einfluß der pneumatischen Antriebsvorrichtungen 42, 44 erneut zu fördern beginnen. Die Druckhöhe der Druckluftquelle wird über den Druckregler 50 auf einen relativ

ίο konstanten vorbestimmten Wert eingeregelt. Wenn das Gemisch schnell aus dem Entnahmebehälter 16 abgezogen wird, fällt hierdurch der Innendruck mit einer entsprechend hohen Geschwindigkeit ab, wodurch die Betätigung der Verdrängerpumpen 32, 34 etwa im gleichen Verhältnis beschleunigt wird. Dadurch wird die zum Auffüllen des Entnahmebehälters 16 erforderliche Flüssigkeitsmenge schneller, d. h., mit erhöhter Förderleistung in den Entnahmebehäiter 16 geführt, bis die vorbestimmte Druckhöhe im Entnahmebehälter 16 wieder zum Gleichgewichtszustand der Kräfte an den Kolben 44, 70 führt.

Hieraus ist ersichtlich, daß jeder der mit Druckluft beaufschlagten Kolben 44, 70, die in Antriebsverbindung mit den zugeordneten Pumpenansaugkolben, beispielsweise 46, stehen, auf die letzteren so einwirken, daß von jeder Verdrängerpumpe 32, 34 mit der gleichen Hubgeschwindigkeit wie der des betreffenden mit Druckluft beaufschlagten Kolbens 44, 70 Flüssigkeit bzw. Strömungsmedium angesaugt und weitergeleitet wird, wobei jeder mit Druckluft beaufschlagte Kolben 44, 70 durch Ausüben eines eingestellten Dru-ks mi'.tels Druckluft und mit einer Hubgeschwindigkeit arbeiten kann, die der Differenz des Drucks der zugeführten Druckluft und des Innendrucks im Entnahmebehälter 16 proportional ist. Der Druck der Druckluft kann so gewählt werden, daß der Ausgleichsdruck im Entnahmebehälter 16 und der des in den Entnahmebehälter 16 geförderten Gemischs auf einen vorbestimmten Wert gehalten wird.

Die pneumatischen Antriebsvorrichtungen 40, 42 der Verdrängerpumpen 32, 34 werden derart synchronisiert, daß ein relativ konstantes, wählbares Mischungsverhältnis der in den Entnahmebehälter Ii geförderten Flüssigkeit gegenüber dem Strömungsmedium eingehalten wird. Hierzu ist ein üblichei Druckluftverteiier 80 vorgesehen, der die über die Leitung 48 c zugeführte Druckluft in eine von zwe Austrittsleitungen 48 e oder 48 / in Richtung de Pfeile 82 bzw. 86 umleitet. Die Wahl, welche de Austrittsleitungen 48 e und 48 / mit Druckluft ver sorgt wird, hängt von der Stellung des mit Druckluf beaufschlagten Kolbens 44 ab. Wenn sich der KoI ben 44 in seiner obersten Stellung befindet, wird eil Arm 88 des Druckluftverteilers 80 durch einen An schlag 91, der mit dem Kolben 44 verbunden ist, be tätigt, wodurch in an sich bekannter Weise im Inner des Druckluftverteilers 80 der Druckluftstrom, de vorher durch die Austrittsleitung 48 / zu Steuerventi len 90, 92 geleitet wurde, zur Austrittsleitung 48

umgelenkt wird, welche an Steuerventile 94, 96 ange schlossen ist. Dadurch wird wiederum der Druckluft strom durch die Leitung 48 b sowie durch eine we tere Leitung 49 b in Richtung der Pfeile 54 und 5 unterbrochen und statt dessen durch die Leitung 48

und durch eine Leitung 49 c in Richtung der Pfei 56 und 57 geleitet, wodurch die Hubrichtnng der m Druckluft beaufschlagten Kolben 44 und 70 umgi kehrt wird. Wie aus F i g. 1 ersichtlich ist, sind d

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pneumatischen Antriebsvorrichtungen 40, 42 ein- Das gewünschte Mischungsverhältnis zwischen der schließlich der zugeordneten Verdrängerpumpen 32, Flüssigkeit und dem Strömungsmedium wird mittels 34 parallel geschaltet, so daß diese beiden Pumpein- eines Einstellbolzens 110 eingestellt, der in einen heiten durch Steuerung der Druckluft in einem einzi- oberhalb der pneumatischen Antriebsvorrichtung 42 gen Zylinder wie dem Zylinder 58 α und dem ihm zu- 5 befestigten Querträger 112 eingeschraubt ist. Ein geordneten Druckluftverteiler 80 zur Umkehrung der Ende des Einstellbolzens 110 ist abgedichtet durch Bewegungsrichtung betätigt werden können. Da die das Oberteil der pneumatischen Antriebsvorrichtung pneumatische Antriebsvorrichtung 40 der Ver- 42 hindurchgeführt und weist unterhalb des Oberteils drängerpumpe 32 somit direkt gesteuert und die innerhalb der pneumatischen Antriebsvorrichtung 42 pneumatische Vorrichtung 42 der Verdrängerpumpe io einen Anschlag 114 auf, der in einer wählbaren Stel-34 lediglich an diese Steuerung angeschlossen ist, lung angeordnet ist, so daß der Aufwärtshub des wird die Verdrängerpumpe 32 im folgenden dort, wo druckluftbetätigten Kolbens 70 eine obere Begreneine Unterscheidung erforderlich ist, als Primär-Ver- zung durch den Anschlag 114 erhält. Um den Eindrängerpumpe und die Verdrängerpumpe 34 als Se- stellbolzen 110 in der gewünschten Stellung festzulekundär-Verdrängerpumpe bezeichnet. 15 gen, sobald die Stellung des Anschlags 114 gewählt

Das Steuerventil 90, das im wesentlichen den Steu- ist, ist eine Mutter 116 vorgesehen. Durch diese erventilen 92, 94 und 96 entspricht, ist im Hinblick wählbare Bemessung der Hubbewegung des Kolbens auf seinen inneren Aufbau durch gestrichelte Linien 70 wird die Fördermenge an Strömungsmedium bein F i g. 1 schematisch dargestellt. Die durch die Aus- stimmt, die bei jedem Pumpenhub gefördert wird, trittsleitung 48/ in Richtung des Pfeils 82 in das 20 Auf diese Weise kann innerhalb eines breiten BeSteuerventil 90 eingeleitete Druckluft drückt eine reichs möglicher Mischungsverhältnisse zwischen der Kugel 98 nach oben gegen eine Druckfeder 100, wo- Flüssigkeit und dem Strömungsmedium das erforderdurch eine Öffnung freigegeben wird, so daß Druck- liehe Mischungsverhältnis stets in Übereinstimmung luft mit eingeregeltem Druckwert in das Steuerventil mit den Anforderungen des jeweiligen Bedarfsfalls 90 über einen Einlaß 102 strömen kann, der mit der 25 im voraus gewählt werden.

Leitung 48 b zur Betätigung des Kolbens 44 in Ver- Die Umkehrung der Hubbewegung der Kolben 44,

bindung steht. Gleichzeitig wird Druckluft durch eine 70 innerhalb der pneumatischen Antriebsvorrichtun-

Verlängerung der Austrittsleitung 48/ zum Steuer- gen 40, 42 kann auch mittels eines anderen Vertei-

ventil 92 geleitet, so daß über die Leitung 49 b auch lers bewirkt werden, der Elektromagnetventile betä-

der Kolben 70 von unten beaufschlagt wird. 30 tigt, die ihrerseits die Strömungsrichtung der eingelei-

In einer Verbindung^leitung zwischen dem Druck- teten Druckluft umlenken und auf diese Weise die regler 50 und einem !-Verbindungsstück 104, an Hubrichtung des Kolbens 44, 70 umkehren. Die dopdessen Enden die Steuerventile 90, 94 angeschlossen pelt wirkenden Kolben 44, 70 brauchen auch nicht sind, ist ein Druckregler 106 ähnlicher Art wie der notwendig pneumatisch in beiden Richtungen betä-Druckregler 50 angeordnet, der den Kolben 44 mit 35 tigt zu werden. Die Kolben 44. 70 können statt desDruckluft versorgt. Der Druckregler 106 kann vor- sen auch in der einen Hubrichtung mit Druckluft und zugsweise als mit einem Manometer 108 versehene in der entgegengesetzten Hubrichtung mittels einer Drosselvorrichtung ausgebildet sein, die die Ge- Feder beaufschlagt werden. Ferner können, obgleich schwindigkeit der zum Kolben 44 geleiteten Druck- lediglich zwei Verdrängerpumpen 32, 34 zum Förluft begrenzt. Die Drosselung wird so gewählt, daß 40 dem der Flüssigkeit und des strömungsfähigen Medidie Geschwindigkeit der in den Zylinder 48 α eintre- ums in den Entnahmebehälter 16 im vorliegenden tenden Druckluft niedriger ist als jene, mit der Ausführungsbeispiel vorgesehen und beschrieben Druckluft zur Betätigung des Kolbens 70 durch die sind, mehrere Sekundär-Verdrängerpumpen durch Steuerventile 92, 96strömt. Auf diese Weise ist es eine einzige Primär-Verdrängerpumpe gesteuert wermöglich, die Bewegung des Kolbens 44 derart zu 45 den, die in der gleichen Weise, wie oben beschrieben, steuern, daß er das Ende seiner Hubbewegung nur arbeitet, so daß auch in diesem Fall ein konstantes, erreichen kann, wenn der Kolben 70 in seiner Hub- im voraus wählbares Mischungsverhältnis bei einem bewegung in gleichem Maße fortgeschritten ist. Da vorbestimmten Druck aufrechterhalten wird,
allein die Stellung des Kolbens 44 bestimmt, ob der Aus F i g. 2 ist derjenige Teil der in F i g. 1 darge-Druckluftverteiler 80 beide pneumatischen Antriebs- 5° stellten Vorrichtung ersichtlich, der im wesentlichen vorrichtungen 40, 42 mit Druckluft beaufschlagt, um der Steuerung der Förderung des im Entnahmebehäldie Hubrichtung der Kolben 40, 42 umzukehren, ter 16 hergestellten Gemischs an den Verbraucher kann damit der Kolben 44 immer nur dann einen dient. Hierbei ist eine im Aufbau im wesentlichen der Hub ausführen, nachdem der Kolben 70 eine ent- Verdrängerpumpe 32 entsprechende dritte Versprechende Hubbewegung ausgeführt hat und bevor 55 drängerpumpe 232 mit einer Einlaßöffnung 234 vorjeder mit Druckluft beaufschlagte Kolben 44, 70 in gesehen, die mit der Auslaßöffnung 28 des Entnahumgekehrter Richtung bewegt wird. Auf diese Weise mebehälters 16 in Verbindung steht Von einer nichi wird eine Synchronisierung beider Verdrängerpum- dargestellten äußeren Druckluftquelle wird Druckluf pen 32, 34 erreicht so daß die in den Entnahmebe- durch eine Leitung 246 in Richtung der Pfeile 254 hälter 16 gelangende Fördermenge an Strömungsme- 60 und 255 gefördert, wobei der bei dem Pfeil 255 ent dium im wesentlichen in einem lconstanten Verhält- sprechende Leitungsabschnitt einen Druckluftvertei nis zu der in den Entnahmebehälter 16 geförderten ler 280 mit Druckluft versorgt, der in ähnliche Flüssigkeitsmenge steht. Dieses Betriebsmerkmal Weise, wie der in Verbindung mit der Verdränger wird mittels der gleichen Vorteile erreicht mit denen pumpe 32 beschriebene Druckluftverteiler 80 arbei das Gemisch im Entnahmebehälter 16 in Abhängig- 65 tet. In diesem Falle steuert jedoch der Verteiler 281 keit vom Nachfüllbedarf ergänzt wird, der sich durch Steuerventile 290 und 294, die abwechselnd betätig unterschiedlich große Entnahmemengen des aus dem werden, um die durch einen Druckregler 250 au Entnahmebehälter 16 abgezogenen Gemischs ergibt. einen bestimmten Wert geregelte Druckluft in ein

pneu_matische Antriebsvorrichtung 240 mU einem |^n *β «

misch aus muss &κειι ⁶ _{w das nahme}behälter 16 eine Leitung 412 fur einen Ver-V_P ^Cnt Γ 274 SsSS sen wirf verlangsamt der auf die braucher angeschlossen ist, der unterschiedliche Gelache AntrTebsvorrichtung 240 zurückwir- mischmengen mit einem vorbestimmten Mischungs-ΚΓϋ ulk d,i Bewegung des innerhalb der pneu- verhältnis von Flüssigkeit zu Strömungsmedium bekende Druck de Bewegb angeordneten i₅ nötigt, wobei die Mischung in Richtung des Pfeils Ko beni^ und hÄÄe Druckerhöhung im 415 geliefert wird und die Leitung 412 an die Au^ Fn nSebehälter 16 auf die vorbestimmte Druck- laßöffnung 28 angeschlossen ist. Wenn die Leitung ν?ί" ™Jpac "t «orauf die Verdrängerpumpen 32 412 hinter dem Entnahmebehalter 16 direkt zu dem ΛΓ\-1: Jm werden Verbraucher geführt ist, zeigt der auf den bntnahme-^UnDas SΪ te5e und beschriebene Ausführungs- _ao behälter ausgeübte Rückdruck direkt die beim VerheSel de? Vo richtung zum Mischen von Flüssig- braucher abgezogene Entnahmemenge an. Auf diese S ? Jl^ ,trhrnunc-sfähieen Medien eignet sich be- Weise können die Verdrängerpumpen 32, 34 in der Snderzum Herste en lon Waschflüssigkeit von oben beschriebenen Weise zum Nachfüllen des aus KinfluSugä mkgleichzeitiger Ausführung des dem Entnahmebehälter 16 abgezogenen Gemischs SSvSSes Von einem gemeinsamen Sammel- _a5 betätigt werden. In der Leitung 412 kann jedoch Ζζ aus Sen zusätzliche Leitungen mit flexiblen auch zwischen Flanschen 416 eine Blende 418 vorgerohr aus können ™ β _{2?4 wobd dje daran angeschlossenen} Leitun-

νοΐ esetei werden" Auf d"e Weise können mehrere gen 420 und 422 mit einem Differentialdruckschalter

BedTenunES^rsonen den notwendigen Waschvorgang 424 in Verbindung stehen. Wenn ein Druckabfall an

Bedienungspersonen _keine ^b _ri_ei überwachung 30 der Blende 418 eine — in Strömungsrichtung gese-

des mSvo »a^^ nsbesldere der Einhaltung des hen - hinter der Blende 418 stattfindende Ent-

cewäh en Mischungsverhältnisse zwischen dem Ätz- nähme anzeigt, dann - und nur dann - wirkt der

SSeI und dem Verdünnungswasser notwendig ist. Differentialdruckschalter 424 auf ein Ventil 415 en,

Außerdem whd hteAei nur diejenige Menge an Flüs- das geöffnet wird und Gemisch vom Entnahmebehal-

siekeit und Itrömungsfähigem Medium von den Ver- 35 ter 16 abfließen läßt, so daß die Vorrichtung ähnlich

sigkeit und stromui g g Verbindung mit Fig. 3 beschriebene ardrangerpumpen 32 34 zum Entnato** J^ ^ ^^ ^ _{def Differentialdruckscha}l-

fordert die J5*^eg^eijj«r _{ist ter} 424 auch so wirken, daß er Druckluft von einer

tigten Spnt^u«n272 notwend g is _{schematisch äußeren Druc}kluftquelle unmittelbar vor dem Druck-

daLtelt di elende^^Cerden kann'wenn das im 40 regler (vgl. Fig. 1) in die Vorrichtung em.tron.en dargestellt aie \ crw 1 Gemisch direkt in läßt und so den Pumpvorgang einleitet, wie es im

Entnahmebehalter 16 g Mde e Gejnsch^ _{Zusammenhang mft} /. , _{vorstehend besch ieben}

einen Lagertank 312^ ge unrt wir ■ . j _{t w die hinter dor Blende 418} stattfindende

im Schnitt dargestellt ist Zur Feststell^ ^ei Entnahme geringer wird oder ganz unterbrochen

^?ÄViÄ 45 wird, wirkt°die^güber die Leitungen 420 und 422

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^₅?ÄV*iÄ 45 wird, wirktdieüber die Leitungen 420 und ist. ist ein Sc.uv .miners naiter. ^v « übertragene Druckdifferenz auf beiden Seiten der

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hangigkeit vom ^^^^UJj^.^^_{he 316} ^₆- Gleichzeitig wird für den Fall, daß der Druckabfall betäugt werden. Wenn «üe Flnss^o^)he ^6^ Entnahmebehälter 16 wegen der relativ statischen

der hergestellt ist, wird _der ^In^^d^* ™ "¹^. _Verhältnisse vor der Blende 418 auf Grund eines

^behälter H"*^™^*^ dajgen Lecks od. dgl. zu stark werden sollte, der Differendrangerpumpen 32 M ^g^ Wenn g^ _{tialdrackschalter 424} ^_{εαβΓ m der Wdse m Tätig}.

Gemisch y^.J^^^fJ* Jil?S%rird kann der keit treten, daß Druckluft zu den Verdrängerpumpei]

die Flussigkeitshohe 316 ^g^™^ ^ ₃₂, 34 strömt, um die Vorrichtung wieder in den

^S^SS^^AS^SSS^. Gleichgewichtszustand^zu bringen 4d sie für einer

dtun?dSSSW* setzen, daß hierdurch weder tanted« Blende 4,

Druckluft in die pneumatischen Betaugungsvornch- So tnebsbereit zu halten.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

i 782 349 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und strömungsfähigen Medien, soweit sich diese für eine Förderung mittels Verdrängerpumpen eignen, in einem Entnahmebehälter unter Verwendung von Förderpumpen mit gemeinsamem Antrieb, von denen jeweils eine einer der zu mischenden Flüssigkeiten zugeordnet ist, deren Einschaltung in Abhängigkeit vom Füllzur.tand des Entnah.mebehälters gesteuert und deren Fördermenge einzeln je nach dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderpumpen mit dem geschlossenen Entnahmebehälter (16) über Verbindungsleitungen (74, 75) verbundene Verdrängerpumpen (32, 34) vorgesehen sind, die in Parallelschaltung jeweils mit einer pneumatischen Antriebsvorrichtung (40, 42) mit einstellbarem Antriebsdruck derart gekoppelt sind, daß die resultierende Antriebskraft jeweils der Diuckdifferenz zwischen dem Antriebsdruck und dem über die Verbindungsleitungen (74. 75) auf die Verdrängerpumpen (32, 34) zurückwirkenden Druck im Entnahmebehälter (16) entspricht, und der Pumpenhub entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatischen Antriebsvorrichtungen (40, 42) jeweils aus einem Zylinder (58 a) und einem für eine hin- und hergehende Bewegung darin angeordneten doppelt wirkenden Kolben (44, 70) bestehen und die Differenz zwischen dem auf die Unterseite der Kolben (44, 70) zurückwirkenden Druck im Entnahmebehälter (16) und dem auf die Oberseite der Kolben (44, 70) ausgeübten Druck der als Antriebsmittel zugeführten Druckluft, die auf die angeschlossenen Pumpenansaugkolben (46) der Verdrängerpumpen (32, 34) wirkende Antriebskraft bestimmt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der im Gleichgewichtszustand im Entnahmebehälter (16) herrschende Druck mittels eines der Vorrichtung vorgeschalteten Druckreglers (50) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für eine synchrone Steuerung der Bewegung der Kolben (44, 70) der pneumatischen Antriebsvorrichtungen (40, 42) die pneumatische Antriebsvorrichtung (40) einer der Verdrängerpumpen (32, 34) mit einem Di uckluftverteiler (80) versehen ist, die in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens (44) entweder eine Austrittsleitung (48 e) oder eine andere Austrittsleitung (48/) mittels eines als Umschalter vorgesehenen und mittels des Kolbens (44) betätigten Armes (88) mit Druckluft versorgt, wobei die Austrittsleitung (48/) mit Steuerventilen (90, 92) und die Austrittsleitung (48 e) mit Steuerventilen (94, 96) verbunden sind, von denen die Steuerventile (90, 92) für den Aufwärtshub der Kolben (44, 70) und die Steuerventile (94, 96) für den Abwärtshub der Kolben (44, 70) druckluftbeaufschlagbar sind.

5. Vorrichtung nach einem oder meiwren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Hub mindestens eines der

Kolben (44, 70) zur Einstellung des gewünschten Mischungsverhältnisses mittels eines Anschlages (114) einstellbar ist, der höheneinstellbar in die betreffende pneumatische Antriebsvorrichtung (42) einschraubbar angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Verdrängerpumpe (232) mit einem Einlaß (234), der mit einem Auslaß (28) des Entnahmebehälters (16) zum Abpumpen von Gemisch in Verbindung steht, durch Entnahmeeinrichtungen mit wenigstens einer Spritzdüse (272), die an die Auslaßseite der dritten Verdrängerpumpe (232) angeschlossen ist, wobei sich bei einer Entnahme von Gemisch mittels der dritten Verdrängerpumpe (232) eine Druckänderung im Entnahmebehälter (16) ergibt, auf die die erste und zweite Verdrängerpumpe (32, 34) ansprechen, um den gewählten Druck der im Entnahmebehälter (16) befindlichen Mischung im vorbestimmten Mischungsverhältnis wieder herzustellen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Lagertank 312 :::ir Aufnahme und Lagerung von von dem Entnahmebehälter (16) geliefertem Gemisch und durch eine Schalteinrichtung (314), die εη den Lagertank (314) angeschlossen ist und auf eine vorwählbare Flüssigkeitshöhe (316) im Lagertank (312) anspricht, wobei die Schalteinrichtung die Verdrängerpumpen (32, 34) außer Betrieb setzt, wenn die vorgewählte Flüssigkeitshöhe (316) erreicht ist, und die Verdrängerpumpen (32, 34) betätigt, um die Flüssigkeitshöhe (316) im Lagertank (312) wieder herzustellen, wenn diese durch Entnahme von Gemisch aus dem Lagertank (312) abgesunken ist.