DE1782349C3

DE1782349C3 - Vorrichtung zum Mischen von Flüssigkeiten und strömungsfähigen Medien

Info

Publication number: DE1782349C3
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: 1974-06-06
Also published as: ES355840A1; DE1782349B2; DE1782349A1; GB1245097A; BE717485A; US3474965A; NL6812236A; FR1571108A

Description

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

5" de; Entnahmebehälters steuert und deren Fördermenge einr^ln 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 sWömungsfähigen Medien in einem Entnahmcbchältcr zu bilden, von dem das Gemisch entsprechend dem jeweilig" ucdarf kontinuierlich oder diskontinuierlich ergänzt wird. Aus Gründen einer Vereinfachung der Speicher- und Mischeinrichtungen erfolgt das Abpumpen der verschiedenen Flüssigkeiten aus ihren Speicherbchältern und das Abmessen von Entnahmemengen entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis jeweils dann, wenn der die Mischung aufnehmende Entnahmcbehältcr aufgefüllt wird. Hierbei soll das Mischungsverhältnis der verschiedenen Flüssigkeiten auf einem im wesentlichen konstanten Wert gehalten und das im

³ 4

Entnahmebehalter gespeicherte Ceimseh stets selbst- dermeuüe dieser Pumpe einem vorgegebenen Span_lilllg in den Maße ergänzt werden, in den, dem Ent- nun-v.er. einer der Tachome.ermaschincn entnahmebehalcr-Gluιsch entnommen u,rd. I-.in i_M,i- spricht. Auf die e Weise läßt sich die Förderleistung ,eher Anwendungsfall dieser Ar. er,,h, sieh beim der einen Pumpe üeuenüber der anderen verändern Abwaschen von Flugzeugen aul den, Flugfeld mittels :" „d _m;m erhält sole nach dem gewünschten Mienier \\aschlosung, die aus Wasser und e.ner at/en- ^nunusverhältnis einstellbare Förderanteile der beiden Flüssigkeit, neispielsueise einer Marken Hase ge- den Pumpen

lischt wird. Die Waschlösung muH in _{clivm im} U₁, _Dicse y_tcWTmf, der Fördermeimen beider Pumsenthehen ,.onstantcn M,seluingsverhalm.s so weit pen sowie die Einstellung des jeweils gewünschten _mit Wasser verdünnt scm, daß sie die Außenhaut des „ Mischungsverhältnisses erfordert nicht nur einen ver-Flugzcugs nicht angreift und dennoch ausreichend hältnismäßiu uroßcn elektrischen Steuerungsaufstark ist. um Schmutz. Schaum und andere (iherfiä- wand, sondern läßt es auch nicht zu, daß der Fördercheincrunre.n.gungen wirksam zu entfernen. In die- druck sowie die Fördcrmenizen in Abhängigkeit von scm Falle ist es wesentlich, uaß das eingeteilte Mi- der dem Entnahmebehälter" entnommenen Mengen schungsverhaltnis relativ genau cingdulier. -ind der ,₅ an uemischter Flüssigkeit selbsttätig geregelt wird. Entn.-ilimebcnaltcr aucn bei Entnahme moßer · Eine derartige selbsttätige Regelungen Abhängigkeit WascMl.isungsmcngcn in ausreichendem MaIW- sofort von der dem Behälter entnommenen Menge wird vor nnchge.'ullt wird. Es ist sonnt erford,·!!^. ,:,;(', der allem dort benötiüt. wo die »emischten Flüssigkeiten Misei^organg und die sofortige kümmerliche Auf- nicht ir, kontinuierlicher Mence entnommen werden, fulling des Entnahmebehalters ;αιι. -.^,ch erfolm. .o sondern _zur Deckuim eines v,ur zeitweisen und im dam;: lur jeden Bedarfsfall am End, ..,-. gewöhnlich Hinblick auf die Fördermenge unterschiedlichen Bean LWη Enlnahmcbehalter ange-ch¹ ^.η-ι hingen. darfs dienen

f!;xib!en Schlauches stcls eine au,rcUie;ide Wasch- Es besteht daher die Aufnähe, eine in einfacher

Ii)SUi-,einenge mit genügendem I-,-.rde;dru.K /um Weise eesteuerte Vorrichtung der cincanas iienann-

Aus! ragen durch Spnlzdusen zur Wrlügung -teht. ?₅ ten λπ" zu schaffen, die ein automatisches, kontinu-

E,- weiterer typischer Anwendung-ial! ergib! sich ierliches Mischen von Flüssigkeiten mit uenau einzu-

beisf .'!swcise im Rahmen der Ausübung bestimmter haltenden vorgegebenen "Mischungsverhältnissen

Veü:.iiren in der Erdölindustrie, wobei Mi-chungen auch bei nur zeuweiser Entnahme und wechselnder

von .ν.ei oder mehr Flüssigkeiten gebrauch; werden Bedarfsmeniic zuläßt, wobei ein im Entnahmcbehäl-

und uahci das gebildete Gemisch in unterschietili- 30 ter konstaiUer Flüssiukeitsdruck sowie die Förtler-

chc. Mengen entnommen wird. mencc in Abhängigkeit von der dem Behälter ent-

!■1 .!!er. Anwendungsfällcn ist e- erforderlich, ein nommencn Menne "an gemischter Flüssigkeit gesteu-

wei'.gehend konstanies Mischungsverhältnis und ert wird.

cin.:n vorbestimmten Entnahmedruck nufrecht/uer- Die crfindunnsecrnäße Lösunc kennzeichnet sich

hallen, und zwar unabhängig vom l'mfang und von 35 dadurch, daß als Förderpumpen "mi; dem geschlosse-

der \rt des Bedarls. d. h. unabhängig davon, ob das nen Entnahmebehäher über Leitungen verbundene

Gemach kontinuierlich oder beispielsweise in großen N'erdrängerpumpen vorgesehen sind,"die ,.i Parallel-

Mciigen ν .·η Zeit zu Zeit entnommen wird. schaltung jeweils mit einer pneumatischen Antriebs-

Bei einer bekannten Vorrichtung der eingangs nc- vorrichtung mit einstellbarem Antriebsdruck derart

nanu;en Art (deutsche Paicntschrift ^l>f,4 X8<>) werden 4» gekoppelt sind, daß die resultierende Antriebskraft

die i'ördcrpumpen durch einen drchzahlgeregclten jeweils der Druckdifferenz zwischen dem Antricbs-

Flektromotor angel rieben. Zur Regelung der Mi- druck und dem über die Verbindungslcitungcn auf

schung und Förderung der von jeder einzelnen die Verdrängerpumpen zurückwirkenden Druck im

Pumpe gelieferten Stoffe beeinflußt dabei die Summe Entnahmebehälter entspricht, und der Pumpenhub

zweier der Drehzahlder beiden Pumpen proportio- 45 entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis

naler Spannungen die Drehzahl des Elektromotors einstellbar ist.

und steuert eine Kupplung zwischen der einen Bei dieser erfindungsgemäßen Lösung wird der Pumpe und dem Elektromotor. Die von der Pumpe Druck im Entnahmcbchältcr als Regelgröße für die geförderte Sioffmenge wird im Regelbereich als Steuerune der einzelnen Förderpumpen verwendet. Spannungswert dargestellt. Ein Rcglervergleich /wi- 50 Dies Prinzip läßt sich dadurch verwirklichen, daß scher. Soll- und Ist-Wert der Fördermenge soll bei je- Verdrängerpumpen verwendet werden, die an den der Pumpe den Motorantrieb beeinflussen entweder geschlossenen Entnahmebehäher aligeschlossen sind durch Verstellung der Erregung eines Gegengenera- und auf die der Druck im Entnahmebohälter ziirücktors im Ankerkreis des Motors oder durch Verstel- wirken kann. Durch Verwendung einer pncumatilung de Erregung oder der Ankerspannung des An- 5; sehen Antriebsvorrichtung für die Verdrängcrpumtriebsmotors selbst. Die Einstellung und Regelung pen und einer entsprechenden Kopplung zwischen einer bestimmten Fördermenge bedarf infolgedessen der Antriebsvorrichtung und den Pumpen wird crcincr komplizierten elektrischen Steuerung, zumal reicht, daß die Förderpumpen, die den einzelnen Flüsdie Fördermenge und die den Pumpendrchzahlen sigkciten zugeordnet sind, je nach der auftretenden proportionalen Spannungen der zur Regelung ver- 60 Druckdifferenz zwischen dem Antriebsdruck der wendeten Tachomctermaschincn einander nicht pro- pneumatischen Antriebsvorrichtung und dem über portional sind. Um verschiedene Mischung:, /erhält- die Leitungen Ruf die Pumpen zurückwirkenden nissc der geförderten Flüssigkeiten einstellen zu kön- Druck im Behälter viel, wenig oder gar keine Flüsnen, ist eine elektrisch gesteuerte Kupplung zwischen sigkcit zu dem Behälter führen. Da der Antriebsdcr einen Pumpe und dem elektrischen Antricbsmo- 65 druck der pneumatischen Antriebsvorrichtung eintor vorgesehen. Diese Kupplung kann so gesteuert stellbar ist, kann beispielsweise für große Entnahmewerden, daß ein veränderbarer Schlupf zwischen dem mengen pro Zeiteinheit ein relativ hoher Antriebs-Motor und der Pumpe erzielt wird, so daß die For- druck eingestellt werden, der eine ausreichend

esulticrende Druckdifferenz gewährleistet, so daß inch für diesen Fall cine ausreichend hohe Anlriebskrafl mit entsprechender Förderleistung auf die Pumpen wirkt.

Durch die Parallelschaltung tlei Verdrängerpumpen ist gewährleistet, daß die Antriebsleitung für alle angeschlossenen, jeweils eine der /u mischenden Flüssigkeiten fördernden Pumpen gleich ist und sich bei Änderung in dei Druckdifferenz stets in gleichem Maße ändert.

Das jeweils gewünschte Misehungsveihälinis wird ihncli eine entsprechende F.iiislelliing iles Pumpenhubcs erzielt und damit für jede erforderlich werdende l-ördcrlcislung vorgegeben.

Die in Abhängigkeit \on den Druckverhältmsscn im Hntnahmcbchäller wirkende Steuerung gewährleistet eine automatische Anpassung der Pumpcnfördeiiing an den Bedarf des F.ntnahmebehälters. Der Ditick im F.ntnahmebehäller kann wegen der bei einer Druckdifferen/ verursachten sofortigen Nachlöiderung als im wesentlichen konstant bell achtel werden. Die Auffüllgeschwindigkeit ist derjenigen (iesehwindigkeit etwa proportional, mit der (ieniiscli au-- tlem F.nlnahmebchälter abgelördeit wird. Duich Ieinstellung des Antiiebsdrucks der pneumatischen Antriebsvorrichtung kann nahezu jeder beliebige Duick im Hntnahniehehälier eingestellt werden. Bei einem schnell·.·!! Druckabfall im Fntnalimcbehaller tritt auch eine einsprechend beschleunigte Förderleistung ein, bis der eingestellte Druck im F.iilnahmcbehäller wieder erreicht ist. F.s lassen sieh ohne wesentliche Vergrößerung des steucrleelinischen Aulwandes viele Pumpen an die pneumatische Antriebsvorrichtung in Parallelschaltung anschließen, so daß auch das Mischen einer Vielzahl von Flüssigkeiten oder andere strömungsfähige Medien ohne weiteres möglich ist.

Hin besonderer Voileil dei erfindungsgemäßen Voriichtung besteht darin, daß die verwendeten Bauteile und tieren Steuerung vergleichsweise einfach sind, vor allem im Hinblick auf die erreichbaren Betriebseigenschaften und auf die vielseitigen Anwendungsmögliehkciten.

Die F.rfindung wird nachstehend an Hand eines Ausfülirungsbcispiels mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 eine schematischc Darstellung einer zum Mischen von zwei Flüssigkeiten oder anderer strömungsfähiger Medien bestimmten Vorrichtung einschließlich der hierfür erforderlichen Steuerung.

F i g. 2 eine schematische Darstellung einer im Zusammenhang mit der Vorrichtung gemäß F i g. 1 verwendbaren Druckluftsteuerung,

F i g. 3 eine schematischc Darstellung einer Regelvorrichtung zur Konstanthaltung des Flüssigkcitsspicgels in einem Gemisch enthaltenden Lagertank, der mittels einer Vorrichtung gemäß F i g. 1 nachfüH-bar ist,

F i g. 4 eine schematische Darstellung einer Steuerung der Vorrichtung gemäß F i g. 1 im Falle der Lieferung von Gemisch mittels der Vorrichtung gemäß F i g. 1 an einen Verbraucher mit unterschiedlichen Entnahmemengcn.

Die Vorrichtung gemäß dem Ausführungsbeispiel von F i g. 1 ist eine Vorrichtung zum Mischen von zwei Flüssigkeiten, von denen die eine der besseren Unterscheidung wegen als Flüssigkeit und die andere als Strömungsmedium bezeichnet wird. Die Flüssigkeil wild über eine Ansaugleitung 56 und das Strömungsmedium über eine Ansaugleitung 72 zugeführt, wie durch Pfeile 12 und 13 angedeutet i,st. Die Flüssigkeit, beispielsweise Wasser und das Strömungsmediuni. beispielsweise ein starkes Ätzmittel, das durch das Wasser siaik vctdünnt werden nmß. weiden in voigewälilleii Anteilen in einen F.ntnahmebehäller 16 gepumpt, wobei das Wasser durch e nc Hinlaßolfntiiig 18 in den 1 .ntnahmebchäller 16 eingeleitet

ίο wild, während das damit zu verdünnende Atzmittel duich eine Ijnlaßöilnung 20 an einer oberhalb des l.ninahmebehäliers 16 angebrachten Armatur und von dort durch einen hohlen Kühierschaft 22 und an diesen angeschlossene Verteilerarme 24 nach unten strömt, aus denen tlas Ätzmittel austrit und im l.ntnahmebehiilter 16 verteilt wird, wie durch einen Pfeil 26 angedeutet ist. Der Rührei schalt 11 und die Verteilerarme 24 werden durch eine nicht dargestellte Voirichtung dciail angetrieben, daß sie eine Drehbewegung und oder eine Hin- und Herbewegung im Fiitiiahmchchüllcr 16 ausführen, um die Flüssigkeit und das Sliomungsiiiedium vollkommen miteinander zu vermischen, so daß das durch eine Auslaßötinung 28 aus dem Fntnahmebeliüllcr 16 austretende (icmisch im wesentlichen homogen ist.

Wie aus F" ig. 1 ei sichtlich ist. ist der F.ntnahmcbehälter 16 vollkommen verschlossen jnd mit einem Manomeiei 30 sowie mit einem norrnaleiwiese geschlossenen Ablaßventil 31 versehen.

Die Flüssigkeil und das Strömungsmedium werden mittels Verdrängeipumpcn 32. 34 in den llnlnahmebchälter 16 geföidert. Die Verdrängerpumpen 32. 34 sind beispielsweise Pumpen mit einem doppell wirkenden Pumpenschaft und weisen Pumpenzylinder

36. 38 und Pumpenabsaugkoiben 46 auf. die mit pneumatischen Anlricbsvorrichtungcn 40. 42 mit jeweils einem doppelt wirkenden, mit Druckluft beaufschlagten Kolben und einem entsprechenden Zylinder versehen sind. Der Aulbau beider Verdratmerpumpen 32. 34 ist mit Ausnahme bestimmter Änderungen, die nachfolgend erläutert werden, gleich. Wegen diesel i bereinsiimmung kann die Beschreibung des Pumpenaufbaucs auf eine der beiden Verdrängerpumpen 32. 34 beschränkt werden, wofür im folgenden die Vcidriingerpumpc 32 gewählt wird.

Die doppelt wirkende pneumatische Antriebsvorrichtung 40 weist einen mit Druckluft betätigten Kolben 44 auf. der in einer Antriebsverbindung mit dem Pumpcnansaugkolben 46 steht. Von einer nicht dar-

5" gestellten Druckluftquclle aus wird der Vorrichtung Druckluft über eine Leitung 48 α zugeführt, die durch einen mit einem Manometer 52 versehener Druckregler 50 in Richtung der Pfeile 54 strömt, und zwar auf Grund einer Verzweigung einerseits durcr eine Leitung 48 b und andererseits in Richtung dei Pfeile 56 durch eine Leitung 48 c hindurch, um ir einen -Zylinder 58 α der pneumatischen Antricbsvor richtung 40 einzutreten und dort dem doppelt wir kenden Kolben 44 eine hin- und hergehende Bevve gung zu erteilen.

Wenn der über die Leitung 48 b mit Druckluft be aufschlagte Kolben 44 nach oben bewegt wird, win der Pumpenansaugkolben 46 ebenfalls nach oben ge führt, wobei er über die Ansaugleitung 56 und eil Kugel rückschlagventil 58 Flüssigkeit in eine Zy linderkammcr 60 fördert. Der Pumpanansaugkolbe: 46 ist selbst mit einem Rückschlagventil, bcispiels weise einem Kugcirückschlagventil 62 versehen, da

7 8

direkt vor einer Kolbenbodenöffnung 64 liegt, so daß der Druck innerhalb des Entnahmebehälters 16 unter

die beim Aufwärtshub des Kolbens 44 in die Zy- den eingestellten Wert, und der Rückdruck durch die

linderkammer 60 eingesaugte Flüssigkeit beim Ab- Verbindungsleitungen 74, 75 nimmt ab, so daß der

wärtshub des Pumpenansaugkolbens 46 in der Zy- Gleichgewichtszustand der auf die Kolben 44, 70

linderkammer 60 bleibt. Im Laufe der nachfolgenden 5 wirkenden Kräfte aufgehoben wird und die Ver-

Pumpenüktc erreicht die Flüssigkeitssäule innerhalb drängerpumpen 32, 34 unter dem Einfluß der pneu-

der Zylinderkammer 60 schließlich eine solche Höhe, matischen Antriebsvorrichtungen 42, 44 erneut zu

daß ein Betätigungskolbcn 47, der sich im Abstand fördern beginnen. Die Druckhöhe der Druckluft-

oberhalb des Pumpenansaugkolbens 46 befindet und quelle wird über den Druckregler 50 auf einen relativ

mit diesem verbunden ist, in die in der Zylinderkam- 10 konstanten vorbestimmten Wert eingeregelt. Wenn

mer 60 befindliche Flüssigkeitsquellc eintaucht. Zu das Gemisch schnell aus dem Entnahmebehälter 16

diesem Zeitpunkt wird bei normalem Betrieb der abgezogen wird, fällt hierdurch der Innendruck mit

Verdrängerpumpe 32 von dem Betätigungskolbcn 47 einer entsprechend hohen Geschwindigkeit ab, wo-

Flüssigkeit im Pumpentakt durch eine Auslaßöffnung durch die Betätigung der Verdrängerpumpen 32, 34

65 in einer Verbindungsleitung 75 in Richtung des 15 etwa im gleichen Verhältnis beschleunigt wird. Da-

I'fcils 66 durch ein Kugelrückschlagventil 68 hin- durch wird die zum Auffüllen des Entnahmebehäl-

ilurch zur Einlaßöffnung 18 des Entnahmebehälters ters 16 erforderliche Flüssigkeitsrnenge schneller,

i6 befördert. d.h., mit erhöhter Förderleistung in den Entnahme-

Der Verdränaerpumpe 34 ist ein dem Kolben 44 behälter 16 geführt, bis die vorbestimmte Druckhöhe

entsprechender Kolben 70 in der pneumatischen An- 20 im Entnahmebchälter 16 wieder zum Gleichgcwichts-

uiebsvorrichtung 43 zugeordnet, der in einer An- zustand der Kräfte an den Kolben 44, 70 führt,

triebsverbindung mit einem entsprechenden Pumpen- Hieraus ist ersichtlich, daß jeder der mit Druckluft

msaugkolbcn sowie einem Betätigungskolben steht. beaufschlagten Kolben 44, 70, die in Antriebsverbin-

Oicse Vorteile wirken mit einem Kugelrückschlag- dung mit den zugeordneten Pumpcnansaugkolben,

ventil im Kolbenboden des Pumpenansaugkolbens as beispielsweise 46, stehen, auf die letzteren so einwir-

Hwie mit weiteren Bauteilen zum Ansaugen des strö- ken, daß von jeder Verdrängerpumpe 32, 34 mit der

nningsfähigen Mediums durch die Ansaugleitung 72 gleichen Hubgeschwindigkeit wie der des betreffen-

und /u dessen Weiterleitung über eine Vcrbindungs- den mit Druckluft beaufschlagten Kolbens 44, 70

leitung 74 und ein Rückschlagventil 78 in Richtung Flüssigkeit bzw. Strömungsmedium angesaugt und

des Pfeils 73 zur Einlaßöffnung 20 zusammen. 30 weitergeleitct wird, wobei jeder mit Druckluft beauf-

Dic Verdrängerpumpen 32^ 34 sprechen automa- schlagte Kolben 44, 70 durch Ausüben eines eingetisch auf den Bcdari an gemischter l-lib.slgke'.t an, der stellten Drucks mitick Druckluft und mit einer Hub-Mch bei einer Entnahme aus dem Entnahmebchälter geschwindigkeit arbei. η kann, die der Differenz des 16 ergibt. Die Nachfüllung erfolet so. daß im Ent- Drucks der zugeführten Druckluft und des Innennahmcbehälter 16 eine vorbestimmet Druckhöhe auf- 35 drucks im Entnahmebehälter 16 proportional ist. Der rechtcrhaltcn wird. Die Auffüllgeschwindigkeit ist Druck der Druckluft kann so gewählt werden, daß der Entnahmegeschwindigkeit im wesentlichen pro- der Ausgleichsdruck im Entnahmebehälter 16 und poTtional, wobei die Grenze bei jener Geschwindig- der des in den Entnahmebehälter 1.6 geförderten Gckeit liegt, mit der die Verdrängerpumpen 32.34 unter mischs auf einen vorbestimmten Wert gehalten v.ird. einem gegebenen Druck der zugeführten Druckluft 40 Die pneumatischen Antriebsvorrichtungen 40, 42 betrieben werden können. Der Vordruck, mit dem der Verdrängerpumpen 32, 34 werden derart syndic Verdrängerpumpen 32, 34 die Flüssigkeit bzw. das chronisiert, daß ein relativ konstantes, wählbares Mi-Strömungsmcdium in den Entnahmebehälter 16 for- schungsverhältnis der in den Entnahmebehälter 16 dem. ist dem auf die Kolben 44, 70 der pneumati- geförderten Flüssigkeit gegenüber dem Strömungsschen Antriebsvorrichtungen 40. 42 von der Druck- 45 medium eingehalten wird. Hierzu ist ein üblicher luft auseeübten Antriebsdruck direkt proportional. Druckluftverteiler 80 vorgesehen, der die über die Im Gleichgewichtszustand, wenn kein Gemisch aus Leitung 48c zugeführtc Druckluft in eine von zwei dem Entnahmebehälter 16 abgezogen wird, erreicht Austrittslcitungen 48 e oder 48/ in Richtung der der Druck im Entnahmebehälter 16 einen vorbe- Pfeile 82 bzw. 86 umleitet. Die Wahl, welche der stimmten Ausgleichsdruck, der über die Verbin- 50 Austritisleitungen 48 e und 48/ mit Druckluft verdungsleitungen 74, 75 auf die Pumpenbetätigungs- sorgt wird, hängt von der Stellung des mit Druckluft kolben zurückwirkt. Hierdurch ergibt sich eine Kraft, beaufschlagten Kolbens 44 ab. Wenn sich der KoI-die der einstellbaren Antriebskraft der Druckluft ent- ben 44 in seiner obersten Stellung befindet, wird ein gegenwirkt, mit der die angeschlossenen Kolben 44, Arm 88 des Druckluftverteilers 8fli durch einen An-70 beaufschlagt werden. Der Wert des im Entnahme- 55 schlag 91, der mit dem Kolben 44 verbunden ist, bebehälter 16 im Gleichgewichtszustand herrschenden tätigt, wodurch in an sich bekannter Weise im Innern Druckes hängt von dem gewählten Verhältnis der des Druckluftvertcilers 80 der Druckluftstrom, der Flächen der Betätigungskolben, beispielsweise 47, vorher durch die Austrittsleitung 48 / zu Stcucrventi- und der mit Druckluft beaufschlagten Kolben 44, 70 len 90, 92 geleitet wurde, zur Austrittslcitung 48 e ab. Indem man mittels des Druckreglers 50 den 60 umgelenkt wird, welche an Steuerventile 94, 96 ange-Druck der über die Leitung 48 α zugeführten Druck- schlossen ist. Dadurch wird wiederum der Druckluftluft regelt, kann auf diese Weise der im Entnahmebe- strom durch die Leitung 48 b sowie durch eine weihältcr 16 herrschende Druck auf jeden gewünschten tere Leitung 49 b in Richtung der Pfeile 54 und 55 Wert innerhalb des Beüicbsbeicichs der Vorrichtung unterbrochen und statt dessen durch die Leitung 48 < eingcstcllt werden. Wenn ein Gemisch von dem Ent- 65 und durch eine Leitung 49 c in Richtung da Pfeil.· nalimclH.-hr.ltcr 16 nbpczop.cn wird, bit ihm die Yet- 56 und 57 pileitit. woduiih die liubiiil.iunj· da mit di iinpci pumpen 32. 34 in Ruhe. Wird ji doch Cu-- Diuil.lull Ιη·:ιιι1··Γΐι1ίΐ<·ΐι·η Kollvr. 4-i mui. 7(1 mu; :.· ■ misi'li Mim Lntnahmcluhiill« 1 16 abri/ιηνπ. so iällt l.clut wild Wie aii< Lip. 1 asidittii-li ist. ·ίικ1 il>:-

9 10

pneumatischen Antriebsvorrichtungen 40, 42 ein- Das gewür^rchte 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 a und dem ihm zu- 5 befestigten Querträger 112 eingeschraubt ist. Ein geordneten Druckluftverteiler 80 zur Umkehrung der Ende des Einsteübolzens 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 Ί2 pneumatische Vorrichtung 42 der Verdrängerpumpe io einen Anschlag 114 auf, der in einer wählbaren SuI-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 76 eine obere Beganeine Unterscheidung erforderlich ist, als Primär-Ver- zung durch den Anschlag 114 erhält. Um den hindrängerpumpe und die Verdrängerpumpe 34 als Se- stellboizen 110 in der gewünschten Stellung festwlekundär-Verdrängerpumpe bezeichnet. 15 gen, sobald die Stellung des Anschlags 114 gtua'nit Das Steuerventil 90, das im wesentlichen den Steu- ist, ist eine Mutter 116 vorgesehen. Durch C:^c crventilen 92, 94 und 96 entspricht, ist im Hinblick wählbare Bemessung der Hu'ibewegung des ΚοΓ;> ns auf seinen inneren Aufbau durch gestrichelte Linien 70 wird die Fördermenge an Strömungsmedium 1-cin F i g. 1 schematisch dargestellt. Die durch die Aus- stimmt, die bei jedem Pumpenhub gefördert vir.i. trittsleitung 48/ in Richtung des Pfeils 82 in das ao Auf diese Weise kann innerhalb eines breiten P.Steuerventil 90 eingeleitete Druckluft drückt eine reichs möglicher Mischungsverhältnisse zwischen N:r Kugel 98 nach oben gegen eine Druckfeder 100, wo- Flüssigkeit und dem Strömungsmedium das erfonJ·.¹!·- durch eine Öffnung freigegeben wird, so daß Druck- liehe Mischungsverhältnis stets in Übereinstimmi·■;:;; luft mit eingeregeltem Druckwert in das Steuerventil mit den Anforderungen des jeweiligen Bedarfsfalls 90 über einen Einlaß 102 strömen kann, der mit der »5 im voraus gewählt werden.

Leitung 48 b zur Betätigung des Kolbens 44 in Ver- Die Umkehrung der Hubbewegung der Kolben -W-bindung steht. Gleichzeitig wird Druckluft durch eine 70 innerhalb der pneumatischen Antriebsvorrichuv. Verlängerung der Austrittsleitung 48/ zum Steuer- gen 40, 42 kann auch mittels eines anderen Ve..- ventil 92 geleitet, so daß über die Leitung 49b auch lers bewirkt werden, der Elektromagnetventile beider Kolben 70 von unten beaufschlagt wird. 30 tigt, die ihrerseits die Strömungsrichtung der einn.vi-In einer Verbindungsleitung zwischen dem Druck- teten Druckluft umlenken und auf diese Weise -!ic regler 50 und einem T-Verbindungsstück 104, an Hubrichtung des Kolbens 44, 70 umkehren. Die ci'.'pdessen Enden die Steuerventile 90, 94 angeschlossen pelt wirkenden Kolben 44, 70 brauchen auch r :'n sind, ist ein Druckregler 106 ähnlicher Art wie der notwendig pneumatisch in beiden Richtungen b-.-ä-Druckregler 50 angeordnet, der den Kolben 44 mit 35 tigt zu werden. Die Kolben 44, 70 können statt >>os-Druckluft versorgt. Der Druckregler 106 kann vor- sen auch in der einen Hubrichtung mit Druckluft vvi zugsweise als mit einem Manometer 108 versehene in der entgegengesetzten Hubrichtung mittels ciaer 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 Forluft begrenzt. Die Drosselung wird so gewählt, daß 40 dem der Flüssigkeit und des strömungsfähigen MeJidie Geschwindigkeit der in den Zylinder 48 a 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, 96 strömt. 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 Fig.2 ist derjenige Teil der in Fig. 1 darge-DruckluftverteUer 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 damh der Kolben 44 immer nur dann einen dient. Hierbei ist eine im Aufbau im wesentlichen dei Hub ausführen, nachdem der Kolben 7Φ 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 mebehältcrs 16 in Verbindung steht Von einer nicht wird eine Synchronisierung beider Verdrängerpum- dargestellten äußeren Druckluftquelle wird Druckluft pen 32, 34 erreicht, so daß die in den Entnahmebe- durch eine Leitung 246 in Richtung der Pfeile 254 halter 16 gelangende Fördermenge an Strömungsme- 60 und 255 gefördert, wobei der bei dem Pfeil 255 entdium im wesentlichen in einem konstanten Verhält- sprechende Leitungsabschnitt einen Dnickluftverteinis zu der in den Entnahmebehälter 16 geförderten ler 280 mit Druckluft versorgt der in ähnlichei Flüssigkeitsmenge steht. Dieses Betriebsmerkmal Weise, wie der in Verbindung mit der Verdrängerwird mittels der gleichen Vorteile erreicht, mit denen pumpe 32 beschriebene Druckluftverteiler 80 arbeidas 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 29» und 294, die abwechselnd betätigt unterschiedlich große Entnahmemengen des aus dem werden, um die durch einen Druckregler 250 au! Entnahmebehälter 16 abgezogenen Gemischs ergibt. einen bestimmten Wert geregelt*. Druckluft in eine

pneumatische Antriebsvorrichtung 240 mit einem doppelt wirkenden Kolben innerhalb eines Zylinders zu leiten. Das Gemisch wird von dem Entnahmebehälter 16 über die Einlaßöffnung 234 abgezogen und danach unter hohem Druck durch eine Verbindungsleitung 228, ein Rückschlagventil 268 und einen flexiblen Schlauch 270 zu einer Spritzdüse 272 geführt. Die Spritzdüse 272 ist mit einem durch einen Hebel betätigbaren Ventil 274 versehen, so daß das Gemisch aus Flüssigkeit und Strömungsmedium in Richtung des Pfeils 276 austreten kann. Wenn das Ventil 274 geschlossen wird, verlangsamt der auf die pneumatische Antriebsvorrichtung 240 zurückwirkende Druck die Bewegung des innerhalb der pneu-Hingen 40, 42 eingeleitet wird. Sobald das Gemisch im Lagertank 312 wieder auf die vorbestimmte RHssigkeitshöhe 316 aufgefüllt ist, setzt der Sdiwiimerschalter 314 die Verdrängerpumpen 32 M wieder außer Betrieb, und es wird kein weitere« Gemisch mehr in den Lagertank 312 gepumpt bis ci<·. Lagertank 312 wegen erneuter Entnahme wieder ufgdüllt werden muß.

_{M de}i^J₁ ^_e %£I^S^T^

„ahmebehälter 16 eine Leiung 3l2 für :, η Vrbraucher angeschlossen ist der unterechiec¹ ,e Gemischmen? Ä'rtÄÄ

ang

mischmenge?
verhältnis ν-™-,

* -_dtä„„„ »

keiten von strömungsfähigen Medien eignet sich bl sonders zum Herstellen von Waschflüssigkeit von Düsenflugzeugen mit g.eichzeitiger Ausführung des Waschvorganges. Von einem gemeinsamen Samme rohr aus können zusätzliche Leitungen mit flexiblen Schläuchen 270, Spriizdüsen 272 und Ventilen 274 vorgesehen werden. Auf diese Weise können mehrere Bedienungspersonen den notwendigen Waschvorgang ausführen" wobei praktisch keinerlei überwachung des Mischvorgangs, insbesondere der Einhaltung des gewählten Mischungsverhältnisse zwischen dem Ätzmittel und dem Verdünnungswasser notwendig ist. Außerdem wird hierbei nur diejenige Menge an Flüssigkeit und strömungsfähigem Medium von den Verdrängeφumpen 32, 34 zum Entnahmebehälter 16 gefördert, die für die Speisung der verschiedenen betätigten Spritzdüsen 272 notwindig ist.

In Fig. 3 ist eine Regelvorrichtung schematisch dargestellt, die verwendet werden kann? wenn das im Entnahmebehälter 16 gebildete Gemisch direkt in einen Lagertank 312 geführt wird, der schematisch im Schnitt dargestellt ist. Zur Feststellung einer wählbaren Flüssigkeitshöhe, die mit 316 angedeutet ist, ist ein Schwimmerschalter 314 vorgesehen Damit das Gemisch von dem Entnahmebehälter 16 zum Lagertank 312 gefördert werden kann, wird ein magnetbetätigtes Ventil 315 geöffnet, worauf die Verdrängeφumpe_n 32, 34, wie oben beschrieben, in Abhängigkeit vom Druckabfall im Entnahmebehälter 16 betätigt werden. Wenn die Flüssigkeitshöhe 316 wieder hergestellt ist, wird der Innendruck im Entnahmebehälter 16 aufgebaut und der Antrieb der Verdrängeφumpe.n 32, 34 stillgesetzt. Wenn dagegen Gemisch vom Lagertank 312 abgezogen und dadurch die Flüssigkeitshöhe 316 verringert wird, kann der Schwimmerschalter 314 die νεΓαΓβ^εφυιηρεη 32 34 zur Förderung von Flüssigkeit und Strömungsmedium dadurch in Betrieb setzen, daß hierdurch weder Druckluft in die pneumatischen Betätigungsvorricha₅ hetätipt
* auch f

sehen sein
£n 420"und

W_esc können df, V ^E.^ntnahmemeni^{e a}"· ^Λ
oben beXieh™ Sο™η₈β_φϋηιρβη 32, .«■>

J*" Ε^ΚΤΑΤ^ί "_e "c.
F₁J f^r Jf* ^g

^mite'^nemDlfferent'aldruc;

₃c Öei Blende 418 ^
hen — hinter
„ahme L

,.lter

Sf net

wie die !

beitet

?er 424

äußern ck
regle (vgl t ^

läßt und so den P.

ZusammenSanTni^

ist We™n die hin ^F!^g"

E HnYhTe gerinTer £
wird, w?rkt Se ^

übertragene

Blend? «Ϊ ii

schalter 424 daß

äußeren ^

nT 1? ^S'^r°^munl?^snchtU11 "_;:^se-^C/" ^stattfindem' ^h ₄ ^nt-Ti ^ ^{nUr dann} "" ^wi''^{; def}

n Hr *" ^ ^{ein Venti}' * ^ !·"?' Tr? T Entnahm, »hai-

^daß^'^{e Vomchtun}g ^;!linlich

"ί ^F^ ^{3 beschrieb}^^;^ ^ !f" ^Different^ldruc··,,, ^aI-^daßer druckluft von oner

^Vom?^h^ⁿS einströmen

^β1ΐ^βΙΙ?¹·*^Ιβ °^sim ^vorstehend beschrie

⁴'⁸

^ ⁸
^Leit"ⁿpⁿ

S'^t"^tiaIdru^ ^die ß*

\ ⁸

^df^Γ .^l ^{relaÜV statischen}

samte VomchS . η ^u

Gleichzeitig wSTför den^if
im EntnahmebehälSr S?I '
Verhältnisse^TT if. Ψ° ^{der relaÜV statischen} Lecks od dsl V,, T /^jlendf ^{418 auf Grund eines} tialdnickschaiter iU -a ■ ^Sf^he' ^der ^JXHer^^r

keit treten daß DruckÄT ^/ ^ * ^TäÜg" 32 34 strömt ^c!?^u" ^m ^den Verdrängerpumpen

GleichBewichtwi?«^⁶ ^™«*¹™« wieder in den

hinter der Blemt di/" ,ⁿⁿ8^{en und sie ffir einen}

triebsbereit zu halte 8^eleg^enen Verbraucher be-

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

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 Füllzustand des Entnahmebehälters gesteuert und deren Fördermenge einzeln je nach dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß als Förderpumpen mit dem geschlossenen Entnahmebehälter (2 6) über Verbindungslcitungen (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 Druckdifferenz zwischen dem Antriebsdruck und dem über die Vcrbindungsleitungen (74. 75) auf die Verdrängerpumpen (32, 34) zurückwirkenden Druck im Entnahmebehälter (16) ent: pricht. und der Pumpenhub entsprechend dem gewünschten Mischungsverhältnis einstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, UiB die pneumatischen Antriebsvorrichtungen (40, 42) jeweils aus einem Zylinder (58 λ) und einem für eii.e hin- und hergehende Bewegung darin angeordneten dr ipelt 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 ^ackcnnzcichn°* dnR d^¹" i*^ f~*. lojcVinn. wichtszustand im Entnahmebeliälter (16) herrschende Druck mittels eines der Vorrichtung vorgeschalteten Druckreglers (50) einstellbar ist,

4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3. dadurch gekennzeichnet, daß für eine synchrone Steuerung der Bewegung der Kolben (44, 70) der pneumatischen Aniriebsvornchtungen (40, 42) die pneumatische Antriebsvorrichtung (40) einer der Verdrängerpumpen (32, 34) mit einem Druckluftverteiler (80) verschen ist, die in Abhängigkeit von der Stellung des Kolbens (44) entweder eine Austritlsleitung (48 e) oder eine andere Austrittslcitung (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 Austrittslcitung (48 c) 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 mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekcnnzeiclinci. daß der Hub mindestens eines der

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

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 his 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine dritte Verdrängerpumpe (232) mit einem Einlaß (234), der mit einem Auslaß (28) des Entnahmebehälters (16j zum Abpumpen von Gemisch in Verbindung stein. durch Entnahmecin richtungen 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 gewühlten Druck der im Entnahmebehälter (16) befindlichen Mischung im vorbestimmten Mischungsverhältnis wieder herzustellen.

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der vorhersehenden Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch einen Lagertank 312 zur Aufnahme und Laüeruna von von dem Entnahmebehälter (16) iTcliefertem Gemisch und durch eine Scholleinrichtung (314), die an den Lagertank (314) angeschlossen ist und auf eine vorwählbare FHi-sigkeitshöhc (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 Flüssiukeitshöhe (316) im Lagertank (312) wieder herzustellen, wenn diese durch Entnahme von Gemisch aus dem Lagertank (312) abgesunken ist.