DE1792222A1 - Dosiervorrichtung,insbesondere fuer Wasseraufbereitungsanlagen - Google Patents

Description

Anmelder: Stuttgart, den 1_O August 1968

Julius Dopslaff KG P 181-2 X/Ho

7057 Winnenden

Hchreuachstr»

Dosiervorrichtung, insbesondere für Wfbitl

Die Erfindung betrifft eine Dosiervorrichtung zum Zumischen einer Impfflüssigkeit in ein in einer Leitung fließendes Vsdbna, mit einem im Leitungsverlauf vorgesehenen Durchflußmeßsysfcera und einer in die Leitung fördernden Dosierpumpe_f deren Förderung in Abhängigkeit von dom von dem Durchflußmeßsystem festgestellten Durchsatz gesteuert ist»

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Derartige Vorrichtungen' dienen insbesondere zum Zumischen siner Impfflüssigkeit in Trink- und Brauchwasser, um die Bildung von Wasserstein und die Entstehung von Korrosionsschäden im Leitungssystem sowie in Warmwasserbereitern und derglo zu verhindern, oder um eine Entkeimung zu bewirken₀

iSin bekanntes derartiges Gerät weist einen mit einem elektrischen Kontaktwerk ausgerüsteten Wasserzähler auf. Nach dem Durchfließen einer bestimmten Wassermenge gibt der Wassersäbler ein Signal ab, das in einen Forderimpuls konstanter Dauer umgewandelt wird« Während der • Dauer dieses Impulses fördert eine Dosierpumpe. Es wird also je Signal eine bestimmte, vorgegebene Menge an Impfflüssigkeit dem Wasser zugemischt₀ Von Nachteil ist bei diesem Gerät, daß ein sehr aufwendiges und teures Meßwerk erforderlich ist, das zudem noch störanfällig ist, da das umlaufende Clement durch Ablagerungen in seiner freien Drehung beeinträchtigt werden kann, wodurch die Ansprechempfindlichkeit herabgesetzt wird, so daß unter Utaständen bei geringen Durchflüssen das Meßwerk nicht anläuft und keinerlei Itpfing stattfindet«, Bei größeren Durchflüssen bewirkt ein schwergängig gewordenes Meßwerk eine Unterdosierung. Außerdem ist bei derartigen Meßwerken /on «achteil_g daß der Druckabfall, den das Meß-

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system ^T>«3 maximalem Durchfluß hervorruft, sehr groß ist und Ms rti 1 at beträgt« Ein sehr wesentlicher .vlachteil bei derartigen Dosiergeräten besteht bei kleinem ih»rchfXuß in der sogenannten "Pfropfenbildung¹¹· Bei den in Hausinstallationen üblJcIiej? 1 "-Rohren beträgt Sas im Rohr bsfindlicfre Volumen an au impfendem Medium etv/a einen halben Liter ^e laufenden i/leter Leitung. f

Gibt nun der Burchflußmesser nach jeweils zwei Liter einen Impuls ab, was schon einen sehr günstigen Wert «!erstellt, ;-("■ wird, bezogen auf das in der Leitung fließende Medium, nach dem Durchfließen von ,jeweils vier Metern Flüssigkeitssäule eine Impfdosis zugeführt» Bas in diesem Moment im Bereich der Impfstelle befindliche Medium wird stark überdosiert, das von der Impfstelle weiter entfernte Medium wird unterdosiert bzw_o gar nicht dosiert· Bei geringer Strömungsgeschwindigkeit, also bei * schwacher &apfung, was im Haushalt überwiegend und gerade bei au Koch-» und Trinkzwecken gezapftem Wasser vorkommt, vermischt sich der "Pfropfen" überdosierten Wassere nur schlecht mit der ihm folgenden bzwr vorausfließenden Säule uctei-dosierten Wassers» Eine überdosierung aber kann gesundheitsschädlich sein und/oder einen unerwünschten korro« dierenden Effekt herverrufen und ist aus diesen Gründen unbedingt 2SU vermeiden, was jedoch mit den bekannten Dosier-

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vorrichtungen nicht ausreichend möglich ist«

Aufgabe der Erfindung ist es ,diese Nachteile zu über-= winden und eine verbesserte Dosiervorrichtung zu schaffen» Gelöst wird die Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß in der Hohrleitung ein Körper in Strömungsrichtung gegen eine Feder verschiebbar angeordnet ist, W dessen Position vom Durchsatz abhängig ist', und daß die Fördermenge der Dosierpumpe in Abhängigkeit von der Position dieses Körpers gesteuert istο

Ein Vorteil der Erfindung liegt darin, daß keine Flügelräder oder Turbinen, also keine rotierenden Bauteile zur Durchsatzmessung verwendet sind, die besonders anfällig gegen Ablagerungen sind, sondern daß ein robustes Stauscheibenmeßwerk vorgesehen ist, das nicht nur weni-. ger störanfällig, sondern auch wesentlich billiger herstellbar ist. Vorteilhaft ist ferner, daß nicht die Fördermenge $e Impuls konstant ist, sondern daß die Fördermenge abhängig vom Durchfluß gesteuert ist_o Dadurch ist es möglich, die gerade im Haushalt schädliche und unerwünschte "Pfropferibildung", also die örtliche überdosierung o. zu vermeiden, da bei, kleine« Durchsata eine häufige-:e Impffolge möglich ist als bei den bekannten

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Geräten Die Impfhäufigkeit, also die Zahl der Impfungen je Meter im Rohr befindlicher Flüssigkeitssäule ist bei dan bekannten Geräten konstant und kann auch konstruktiv nicht über ein bestimmtes Maß hinaus gesteigert werden, da bei hohem Durchsatz, also hoher Durchflußgeschwindigkeit , sine maximale Hubzahl je Zeiteinheit nicht überschritten werden kann« Bei der* erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung wird dagegen die Je Hub geförderte Menge verändert, wodurch es möglichst, bei kleinem Durchaat«, bei dem die Gefahr örtlicher überdosierung wegen der schlechteren Durchmischung besonders groß ist, einen geringen Abstand dar in der fließenden Flüssigkeitssäule aufeinanderfolgenden "Impfwölken" zu erzielen. Während bei den bekannten Geräten der Abstand der in der fließenden Flüssigkeitssäule aufeinanderfolgenden "Impfwolken" konstant ist, da mit konstanter Fördermenge 3e Hub bei konstantem Dosierverhältnis zwischen Impfflüssigkeit und zu impfender Flüssigkeit gearbeitet wird, ist «3 bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung so, daß bei "kleinerer Strömungsgeschwindigkeit, also bei schlechterer Imrchmischung, die einzelnen Impfwo ten" trotz konstantem Dosierverhältnisses enger aufeinanderfolgen als bei großem Durchsatz mit besserer Durchmischung„ was durch die Änderung

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des? je Impfvorgang zugeführten Menge an Impfflüssigkeit ermöglicht ist.

Die erfindungsgemäße Dosiervorrichtung kann mit allen Arten von Pumpen ausgerüstet sein. Beispielsweise ist es möglich, eine Zahnradpumpe zu verwenden, deren Zahnräder bei jedem Impfvorgang um einen bestimmten Drehwinkel gedreht werden, wodurch sie eine dem Drehwinkel proportionale Menge fordern,. Oder es kann eine Taumelscheibenpumpe verwendet sein, deren Scheibenwinkel in Abhängigkeit von der Position des Körpers gesteuert 1st. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch als Dosierpumpe eine Membran- oder Kolbenpumpe vorgesehen, deren Hub von der Position des Meßkörpers abhängte Membran- und Kolbenpumpen eignen sich besondere gut zur Förderung kleiner und kleinster Mengen und lassen sich durch Änderung des Hubes bequem auf unterschiedliche Fördermengen einstellen.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der Körper in einer Führung in fctrömungsrichtung verschiebbar angeordnet und es ist ein senkrecht zur Bewegungsrichtung des Körpers bewegliches, seine Position abtastendes Organ vorgesehene Dabei wird die Abtastung insbesondere inter-

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ffiittierend vorgenommen, was den Vorteil hat, daß sich praktisch keinerlei Rückwirkung der Abtastung auf die vom Körper Je nach Durchsatz eingenommene Position ergibt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsforni der Erfindung weist der Körper eine mit dem Abtastorgan zusammenarbeitende, schräg zu seiner Bewegungsrichtung verlaufende Fläche auf« Dabei kann die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers verlaufende Fläche als Kegel fläche ausgebildet sein_o Sie kann ferner Stufen aufweisen und/oder als Kurvenfläche ausgebildet sein, wobei also der Abstand der Kurvenfläche von der Achse des Körpers eine bestimmte Kurve beschreibt„ Durch eine entsprechende Ausbildung des Verlaufes der fläche ist es möglich, die Dosierung nicht nur proportional, also mit konstantem Dosierverhältnis zwischen zu impfender Flüssigkeit und Impfflüssigkeit auszubilden, sondern es ist möglich, dieses Dosierverhältnis in gewünschter Abhängigkeit zu ändern„ Beispielsweise kann vorgesehen sein, daß die Dosierung, also der zugemischte Anteil an Impfflüssigkeit, bei kleinem Durchsatz erhöht und bei großem Durchsatz vermindert wird«, Durch die Wahl eines entsprechenden Verlaufes der Kurvenfläche kann auch bei

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nichtlinearem Zusammenhang zwischen dem Betrag der Bewegung des Korpers und dem Durchsatz eine proportionale Dosierung erreicht werden» Ebenso ist es durch die Gestaltung dieser Fläche möglich, daß bei fehlendem Durchfluß die Dosierpumpe keine Impfflüssigkeit fördert,wodurch eine ungewollte Überdosierung die sogenannte Stillstandsdosierung des an der Impfstelle verweilenden Mediums verhinderte Diesjist nach der vom Bundesgesundheitsamt und des DVG³I/ vertretenen Auffassung bei Impfverfahren zur Trink- und Brauchwasseraufbereitung, von entscheidender Bedeutung.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung bildet die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers verlaufende Fläche die Anschlagfläche für eine Hubbegrenzung fü*¹ die Dosierpumpe. Dadurch ist es auf einfache Weise möglich, eine sehr robuste und sichere Einstellung der Dosierung zu erzielen, die zudem mit denkbar geringem Aufwand zu verwirklichen ist.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist das Abtastorgan durch eine Verlängerung des Hubkolbens der Dosierpumpe gebildet. Dadurch werden alle zusätzlichen Lager, Gelenke und Führungen für ein Abtastorgan vermieden, da die ohnedies erforderliche Führung des Pumpenkolbens hierzu mit verwendet wird.

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Der Hubraum der Pumpe₅ in den die Impf flüssigkeit angesaugt und aus dem sie in das eine Dosierkammer mit dem Meßkörper durchströmende Medium gedrückt wird j kann durch .Ventile oder Schieber mit dem Iiapfflüssigkeitsvorratsraum bzw„ der Dosierkammer alternierend verbunden und wieder getrennt werden_o Dabei können die Ventile beispielsweise als druckgesteuerte "

Rückschlagventile oder als zwangsgesteuerte Ventile oder Schieber ausgebildet sein« Alle diese Lösungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß sie einen relativ hohen fertigungstechnischen und baulichen Aufwand erfordern > Außerdem erfordern derartige Ventile und Steuerungen einen relativ großen Platz_o Einen sehr geringen Platzbedarf bei großer Betriebssicherheit und sehr geringem Aufwand weist dagegen eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung auf,bei der in der Wandung i der Dosierkammer, in der sich der Körper befindet, ein Pumpenzylinder angebracht ist, an dessen der Dosierkamaer zugewandten Stirnseite eine Lippendichtung vorgesehen ist, die einen als Verlängerung des Pumpenkolbens ausgebildeten Abtaststift selbsttätig dichtend umschließtο Die aus elastischem Material gefertigte Lippendichtung weist eine trichterförmige Gestalt mit am großen Durchmesser scheiben-

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förmigen flalterand auf₀ Säbel sind von dem Hubraum im Pumpenzylinder zu den Impfflüssigkeitsbehälter führende "Verbindungen vorgesehen, deren Mündungen in den Hubraum des Pumpenzylinders sich in,der Nähe der Kolbenstirnfläche befinden, wenn der Kolben sich im Bereich seines vom Meßkörper entfernten Umkehr·= Punktes befindete Bei dieser Ausführungsform der Erfindung wird also das Offnen und Schließen der Ver» bindung voe Hübraum sun Impfflüssigkeitsraum durch den Kolben selbst vorgenommen_o Das Offnen und Schließen der Verbindung vom Hubraum zu der Dosierkammer ist durch eine !lippendichtung bewirkt, die nur bei Oberdruck im Hubraum öffnet, dagegen bei Gleichdruck in der Dosierkammer durch ihre eigene elastische Vorspannung schließt_β Bei überdruck in der Dosierkammer wird die Lippe der Lippendichtung durch den überdruck zusätzlich an den Abtaststift angepreßt und damit eine bei zunehmendem überdruck zunehmend stärker gepreßte Abdichtung erzielte Diese erfindungsgemäße Ausführungsform ist wartungsfrei und weist eine hohe Lebensdauer auf.

Die Pumpe kann auf konstante Hubzahl ausgelegt sein. Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist Jedoch die Hubzahl der Dosierpumpe einstellbar, wodurch das Dosier-

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verhältnis auch nach dem Einbau der Dosiervorrichtung den jeweiligen Erfordernissen der Anlage entsprechend angepaßt werden kann» Die Hubfrequenz ist dabei vorzugsweise konstant.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jedoch die Hubzahl der Dosierpumpe in Abhängigkeit von einem Kenn-

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wert des durch die Leitung fließenden Mediums gesteuert. Als steuernder Kennwert kann dabei der.pH-Wert verwendet sein. Bei !Drinkwasser als Medium können der Chlorgehalt oder der Fluorgehalt als Kennwert verwendet sein. Durch die Beeinflussung der zugeführten Menge an Impfflüssigkeit einerseits durch den Durchsatz und' andererseits durch einen weiteren Kennwert ist es erstmalig möglich, nicht nur eine exakte Proportionaldosierung sondern eine Endwertdosierung zu erzielen. Dabei wird beispielsweise bei Wasser der Chlorgehalt gemessen und die Hubzahl der Pumpe daraufhin so eingestellt, daß der gewünschte Chlorgehalt unabhängig vom Chlorgehalt des ankommenden Wassers auf einen konstanten Endwert gebracht wird. Das ist insbesondere bei der Chlorierung von Srink- und Brauchwasser wesentlich, da die im Wasserwerk vorgenommene Chlorierung zeit- und leitungslängenabhängig abflaut. Das Wasser wird zwar im Wasserwerk mit einer konstanten Chlordosis versehen, jedoch bleibt dieser Chloranteil nur in unmittelbarer Nähe des Wasserwerkes bei häufiger Zapfung erhalten, da sich durch chemische Reaktionen, die von der Zeitdauer abhängig sind, die sich das Wasser im Leitungssystem befindet, der Chlorgehalt abgebaut wird. An vom Wasser-

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werk weit entfernten Zapfstellen kann also der gewünschte Chlorgehalt unter Umständen erheblich unterschritten werden. In derartigen Fällen, oder wenn an einer Zapfstelle ein höherer als der übliche Chlorgehalt verlangt wird, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft eingesetzt werden. Dabei wird der Chlorgehalt, oder, in anderen Fällen, eine andere auf einen konstanten Endwerdb einzustellende Kenngröße gemessen und es wird in Abhängigkeit von der Differenz zwischen gemessenen Ist-Wert und gefordertem Soll-Wert die Hubfrequenz der Dosiervorrichtung geändert. Eine derartige, einen konstanten Dosierungsendwert ergebende Betriebsweise ist bei bekannten Dosiervorrichtungen nicht möglich.

Der Antrieb der Dosierpumpe kann auf unterschiedliche Weise erfolgen· Bei einer Aueführungsform der Erfindung erfolgt der Antrieb durch einen Hubmagnet· Dabei kann der Hubmagnet von einem Selbstunterbrecher in seinem

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lieh ist.

Stromkreis oder von einem Taktgeber gesteuert sein. Ein Selbstunterbrecher im Stromkreis wird verwendet, wenn die Dosiervorrichtung lediglich einstellbar sein soll. Soll Jedoch die Dosiervorrichtung ihro Hubfrequenz in Abhängigkeit von einem Kennwert ändern, dann wird zweckmäßigerweise ein Taktgeber vorgesehen, dessen Ausgangsfrequenz von der Differenz zwischen SoIl- und Ist-Wert des Kennwertes abhängt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Dosiervorrichtung ist die Pumpe von einem Getriebemotor angetrieben. Dabei ist die Abtriebsdrehzahl veränderbar, was durch Regelung der Motordrehzahl oder durch Verwendung eines in Stufen oder stufenlos veränderbaren Getriebes mög-

Die üblichen Antriebe erfordern einen elektrischen Stromanschluß· Es treten jedoch Fälle auf, in denen ein elektrischer Stromanschluß nicht vorhanden und nur mit großem Aufwand oder auch gar nicht hergestellt werden kann. Om auch in diesen Fällen nicht auf die vorteilhafte Verwendung der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung verzichten zu müssen, ist, bei einer Ausführungs-

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form der Erfindung, die Dosierpumpe mit einem hydraulischen Antrieb versehen. Dabei kann der hydraulische Antrieb über eine Anzapfung von dem in der Leitung fließenden Medium gespeist sein·.

Von Seiten der Wasserwerke wird die Forderung erhoben, daß unter keinen Umständen in Hauswasserleitungen befindliches Wasser im Falle eines rückläufigen Druckgefälles in das öffentliche Rohrnetz zurückfließen darf· Um dieser Forderung Genüge zu leisten wurden bisher besondere Rückflußverhinderer eingebaut. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der in Strömungsrichtung gegen eine Feder verschiebbar angeordnete Körper als Rückschlagventil ausgebildet· Auf diese Weise kann der erwähnten Forderung der Wasserwerke entsprochen werden« ohne daß ein zusätzlicher Aufwand erforderlich ist, der die Anlage verteuern würde. Auch entfällt dadurch der an dem getrennt einzubauenden Rückflußverhinderer unvermeidlich auftretende zusätzliche Druckabfall, es ist lediglich der Druckabfall entlang der Dosiervorrichtung vorhanden, der insgesamt etwa dem Druckabfall eines Rückflußverhinderers entspricht. Dabei ist zu beachten, daß in diesem

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Druckabfall bereits der Druckabfall des Meßwerkes inbegriffen ist. Gegenüber den bekannten Dosiervorrichtungen, die mit einem Meßwerk mit umlaufendem Meßglied arbeiten und einen zusätzlichen Bückflußverhinderer benötigen, wird dadurch der gesamte Druckabfall auf etwa 1/7 reduziert.

Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert ist.

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Es zeigen:

Pig· 1 eine erf indungagemäße Dosiervorrichtung mit Magnetantrieb und oberhalb der Pumpenkammer enge- g ordneten! Impfflüssigkeitsbehälter in einem Schnitt, in dessen Ebene die Rohrleitungsachse liegt,

Fig_e 2 einen Schnitt quer zur Rohrleitungsachse durch eine andere Ausführungsform der Erfindung mit unterhalb der Pumpenkammer befindlichem Impfflüssigkeitebehälter, und

Pig. 3 einen Schnitt nach der Linie III - III der Pig· 2. '

Ein rohrförmigen mit einer zum Rohr tangential angeordneter Kreißplatte versehener Grundkörper 1, der vorzugsweise als Gußteil ausgeführt ist und der zusammen mit einem rohrförmigen Halteteil 2 mittels je eines Anechlußgewindes 3 beziehungsweise 4· in eine nicht dargestellte Rohrleitung; eingebaut ist, bildet ein gegenüber der Leitung erweitertes Gehäuse für ein Durch-

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flußmeßsystem. Bas Halteteil 2, das an dem Grundkörper angeschraubt und mittels einer O-Ringdichtung 5 abgedichtet ist, weist einen sich in Strömungsrichtung von

^ dem Gehäuse auf etwa den Leitungsquerschnitt verengenden Querschnittsverlauf auf, wobei an dem dem Grundkörper 1 zugewandten Ende drei gleichmäßig über den Umfang verteilte Stege 6, die sich in der Längsachse des Halteteiles 2 treffen und im Zentrum eine Lagerung für einen Schaft 7 eines Durchflußmeßkörpers θ bilden. Der Grundkörper 1 weist eine sich vom Querschnitt im Bereich des Anschlußgewindes 3 aus erweiternde Dosierkammer 9 auf, die in ihrem stromabwärtigen Bereich eine zylindrische Gestalt aufweist. In ihrem

' konischen Bereich ist die Dosierkammer 9 mit mehreren in Strömungsrlchtung verlaufenden Hippen 10 versehen, die equidistant zur Längsachse der Doeierkammer 9 angeordnet sind und eine Führung für den Durchflußmeßkörper 8 bilden. Der Durchflußmeßkörper 8 weist an den zylindrischen Schaft 7 anschließend einen zylindrischen Abschnitt 11 mit gegenüber dem Schaft 7 vergrößertem Durchmesser auf, an den sich ein entgegen der Strömungsrichtung konisch verjüngender Kegelabschnitt 12 anschließt,

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der in einen zylindrischen Abschnitt 13 übergeht, dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser des Schaftes 7 entspricht. An den zylindrischen Abschnitt 13 schließt sich ein Ventilteller 14 an, der in seinem mittleren Bereich eine mit einem Q-Ring 15' versehene Konusfläche 16 aufweist, andie ein Kegel anschließt, dessen Spitze entgegen der Strömungsrichtung gerichtet ist und dessen größter Durchmesser etwa dem Leitungsdurchmesser entspricht» Der Grundkörper 1 weist, vom ä Anschlußgewinde 3 in Strömungsrichtung ausgehend, eine an das Gewinde anschließende kurze zylindrische Fläche 18 auf, in deren Bereich eine Bohrung 19 mündet, die mit einem Stopfen 20 verschlossen ist. Die Bohrung 19 dient der Punktion des Rückflußverhinderers und kann auch als Druckmeßbohrung verwendet werden. Zur Prüf ung des Rückflußverhinderers wird ein Ventil in der Zuleitung zur Dosiervorrichtung geschlossen und dann die Bohrung 19 geöffnet. Bei einwandfreiem Bückflußverhinderer fließt keine Flüssigkeit aus der Dosierkammer zu» rücko An die zylindrische Fläche 18 schließt sich eine Konusfläche 21 an, die in Steigung und Länge der Konusfläche 16 des Ventiltellers 14 entspricht und an der der O-Rlng 15 bei fehlendem Durchfluß unter der Wirkung einer Schraubendruckfeder 22, die den Schaft 7 umgibt und die sich gegen die Stege 6 und die an den Schaft 7 anschließende ringförmige Stirnfläche des Zylinderabschnittes 11 abstützt, dicht anliegt. An die Konusfläche 21 schließt sich eine konische Fläche 23 an, die in Umfangsrichtung durch die Rippen 10 unterbrochen ist und die in eine Zylinderfläche Z^ übergeht* Im Bereich der Zylinderfläche 24 ^is"t eine mit 209813/0537

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einem Stopfen 25 verschlossene Bohrung 26 vorgesehen, die, ebenso wie die Bohrung 19» zur Druckmessung und auch zur Entleerung des Gerätes dienen kanne Im Halteteil 2 ist der Querschnitt vom Durchmesser der Zylinderfläche unter allmählicher Verengung wieder auf den Durchmesser der anschließenden Leitung reduziert_β

Im Bereich der Zylinderfläche 24· ist an der Wandung der Dosierkammer 9 ein radial zur Strömungsachse gerichteter zylindrischer Vorsprung 30 vorgesehen,dessen Mittelachse auf die Längsachse des Durchflußmeßkörpers radial ausgerichtet ist und die bei fehlendem Durchfluß den zylindrischen Abschnitt 11 in der Hähe von dessen Übergang in den Kegelabschnitt 12 tritt. Der Vorsprung 30 ist axial durchbohrt. In die Durchflußkammer mündet eine Bohrung 31« die sich in Sichtung von der Dosierkammer 9 weg erweitert, wo sie mit einem Gewinde 32 versehen ist. Diese Erweiterung mündet in einem Impfflüssigkeitsvorratsraum 33, der durch einen Hohlzylinder 34 begrenzt und durch einen Deckel 35 nach oben abgeschlossen ist. Der Hohlzylinder 34 1st in der tangential angeordneten Ereiaplatte dee Grundfcörpers

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und im Deckel 35 in. de einer Kreisringnut gefaßt und durch eine eingelegte Dichtung abgedichtet« Der Deckel 35 ist durch nicht dargestellte Schraubbolaan mit dem Grundkörper Λ verspannt.

In das Gewinde 32 ist ein Pumpenzylinder 36 einge- \

achraubtj der eine axiale, durchgehende und zur Bohrung koaxiale Pumpenbohrung 37 aufweist und der an seiner der Durchflußkammer 9 zugewandten Stirnseite eine trichterförmige Lippendichtung 38 aus elastischem Material von innen gegen eine vordere Absohlußwand 39 des Vorsprunges 30 presste In dor Pumpeiibolirung 37» die den Hubraum seitlich begrenzt, gleitet ein Pumpenkolben 40, der an seiner der Durchflußkamraer 9 zugewandten Stirnseite einen zentralen Q?aststift 41 trägt und ,

der auf der entgegengesetzten Seite verlängert und durch eine zentrale Bohrung des Deckels 35 hindurchgeführt ist, in der er mittels eines O-Kinges 42 abgedichtet ist. An dem aus dem Deckel 35 herausragenden Ende des Pumpenkolbens 40 ist ©in Magnetkern 43 befestigt, der den beweglichen Anker im Arbeitsluftraum einer Nagnetspule 44 bildet· Die Magnetspule 44 ist von einer auf dem Deckel 35 befestigten Abdeck-Kappe 45 umfangen«

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An dem Pumpenkolben 40 ist innerhalb des Hohlzylinder β 34 eine Scheibe 46 befestigt; in dem Bereich zwischen der Scheibe 46 und dem Pumpenzylinder 36 ist der Pumpenkolben 40 von einer Schraubendruckfeder 47 umgeben, die den Pumpenkolben 40 nach oben drückt, bis der Hagnetkern 43 an einem Anschlag 48 zur Anlage kommt· In dieser Stellung befindet sich der Pumpenkolben 40 in seinem vom Durchflußmeßkörper 8 entfernten XJmkehrpunkt,

Der Pumpenzylinder 36 weist außer der zentralen Pum·» penbohrung 37 hierzu parallele Zuführungsborhungen 50 und die Zuführungsbohrungen 50 mit der Pumpenbohrung verbindende radiale Querbohrungen 51 auf₀ Durch diese Bohrungen 50 beziehungsweise 51 ist, falls der Pum- ψ penkolben 40 sich im Bereich eines vom Durchflußmeßkörper· entfernten Umkehrpunktes befindet, in der der Hagnetkern 43 am oberen Anschlag 48 anliegt, eine Verbindung vom Impfflüssigkeitsvorratsraum 33 zur Pumpenbohrung hergestellt·

Im Deckel 35 ist ein überlaufrohr 52 befestigt, das den Deckel durchdringt und In der Nähe von dessen innerer

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Oberfläche im Innern des Impfflüssigkeitevorratsrauiies 33 endet. Das äußere Ende des Überlaufrohree J2 liegt in gleicher Höhe oder höher als das innere Ende« Das Oberlaufrohr 52 dient als Entlüftung für den Impfflüssigkeitsvorratsraum sowie als Überlaufsicherung beim FJillen des ImpfflüssigkeitsvorratBraumes 33_t sowie auch als Sicherheitsablauf beim eventuellen Undichtwerden der Lippendichtung 38. Der Deckel 35 ist ferner mit einer durchgehenden Gewindebohrung 53 versehen, die mit einem Schraubstopfen ^A verschlossen ist. Diese öffnung dient zum Befüllen des Impfflüssigkeitsvorratsraumes 33·

Der Deckel 35 weist ferner eine Isolierdurchführung 55 auf, die von dem ImpfflüssigkeitBvorratsraum zu dem von der Abdeckkappe 4-5 umschlossenen Raum führt. Durch die Isolierdurchführung 55 iet eine Elektrode 56 durchgeführt, die im unteren Bereich des Impfflüssigkeitsvorratsraumes 33 endet und an deren oberen in dem von der Abdeckkappe 45 umschlossenen Raum befindlichen Ende ein Strottanschluß 57 vorgesehen ist* D?.e Elektrode 56 dient zur Signalgabe, wenn der Flüssigkeitsstand

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das untere Ende der Elektrode unterschreitet· Es kaxm zu diesem Zweck eine Spannung zwischen Grundkörper 1 und Elektrode 56 angelegt sein, es kann jedoch auch eine zweite, nicht dargestellte Elektrode ?org®sehen ^ sein und die Spannung an den beiden Elektroden anliefen,

Die Magnetspule 44 wird mit Stromimpulsen gespeist? die über einen von tier Stellung des Magnetkerne«» 43 abhängigen Unterbrecher oder von einem externen Impulsgeber erzeugt sind« Eließt ein Strom dua'cli die Magnetspule 44₁ dann wird der Magnetkern·^ sur Spulen™ mitte hingesogen und bewegt dabei den Pumpenkolben 40 auf den Durchflußmeßkörper 8 au, bis der Sf&ststift 41 an dem Burchflußneßkörper 8 zur Anlage kommt und " damit die Bewegung des Pumpenkolbens 40 begrenzt. Befindet sich der Durcliflußaeßkorper 8 in der dargestellten Lego, bei der der Ventilteller 14 den Durchfluß sperrt, dann kommt der Taststift 41 auf deit syiin» drischen Abschnitt 11 eut Anlage ehe eine Steuerkante 49 des Pumpenkolben*? 40 die lbindungen der Querbohruii£en 51 in die Purapenbohrung 37 passiert hat und versxjerrt. Die Verbindung von dem von der Pumpenbobrung 3? aeit-

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lieh begrenzten Hubraum zum Impfflüssigkeitsvorratsraum 33 bleibt-also erhalten. In der Pumpenbohrung 37 - tritt keine Druckerhöhung auf, die !lippendichtung liegt weiterhin am iüastsfcift 41 unter ihrer elastischen Eigenvorspannung und der Wirkung des in der Dosier- |

kammer 9 herrschenden Überdruckes an > und es wird keine Ii&pfflüssigkeit in die Dosierkammer 9 gefördert·

Sobald in dem an dem Halteteil 2 angeschlossenen Leitungssystem Flüssigkeit entnommen wird, sinkt der Druck in der Dosierkammer 9 ab, und der in der Zuleitung im Bereich der zylindrischen Fläche herrschende Druck h.3bt den Ventilteller Ί4 entgegen der Wirkung der Schraubandruckfeder 22 von der Konusfläche 21 ab und bewegt den Durchflußmeßkörper in Strömungsrichtung. Die Position, dieder Durchflußmeßkörper 8 dabei einnimmt, hängt in einer eindeutigen Beziehung vom Durchfluß ab· Sobald ein Durchfluß auftritt und der Durchflußmeßkörper Θ sich in Strömungsrichtung bewegt hat. wird der mögliche Hub des Pumpenkolbens 40 größer, da dar als Anschlag dienend© Kegelabschaitt 12 eich @atg@gea der Durchflußriehtung verjüngt* B@i afcrom-

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durchflossener Magnetspule 44 wird nun der Pumpenkolben 40 weiter nach unten bewegt, seine Steuerkante 49 verschließt die Mündungen der Querbohrungen Jj^t ia dem von der Pumpenbohrung 37 seitlich begrenzten Hub» raum baut sich ein Druck auf, der alsbald den Druck in der Dosierkammer 9 übersteigt, woraufhin die Lippendichtung 38 sich vom Taststift 41 abhebt und deylColben die in der Pumpenbohrung 37 befindliche Impfflüssigkeit soweit herauspresst, bis der Taststift 41 an dem Kegelabschnitt 12 zur Anlage kommt. Sobald sich der Pumpenkolben nicht mehr auf den Durchf lußmeßkörper 8 hinbewegt, legt sich die Lippe der Lippendichtung38 unter ihrer elastischen Eigenspannung an den Taststift 41 dicht an und trennt die Dosierkammer 9 von der Pumpenbohrung 37· Der Hub des Pumpenkolbens 40 nimmt mit zunehmendem Durchfluß entsprechend dem Verlauf des Kegelabschnittes 12 zu. Der Verlauf dieses Abschnittes kann auch anders als kegelig sein, diese Fläche kann in Strömungsrichtung gekrümmt oder auch mit Stufen versehen sein· Sobald der Stromdurchfluß durch di© Magnotspule 44 endet, schiebt die Schraubendruckfeder 47 den Pumpenkolben 40 zurück. Dabei entsteht in

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der Pumpenbohrung 37 ein Unterdruck; die an dom Taststift 41 anliegende Lippendichtung 58 schließt den Raum der Pimipenbchrung 37 gegen die Dosierkammer 9 dicht a1>„ Sobald die Steuerkante 49 dos Puapenkolbens 40 beim Rücl<Iü.uf die Mündungen der Quöi-bohrungen *jA passiert_f wird aus dem Impfflüssigkeitsvorratsraum 33

in den Kubrauia n

e einer vorbikalen Anoräiiunß; des Pumpenkolbens ]'3.nn oi.üBev fruch iioriz,oi.*.tal angeordnet cein. Dabei kann aer- Iiaxiffl"i?!3igkeitsvoi'riJ.tsraum 33 "von einer unterhalb den Punipenlr.orh(;nß bsfindlichea ITXaache 61 gebildet scin_f v/ie es in lift* 2 d&^estellt ist» In diesem Aus führungsbei&piül iet tiav Vor.^.nmg 30 nicht in dem Grunäkörper Λ e.in^rCcriitt sondern ist Bestandteil eices MagniWmltca.-s 63_f eier oii einem üen Giundkörper 1 entspreehonden GniDÜküip^r 62 to angeflanscht ist, daß der Vors'pruiit :iO- durch eine ΰοΐ.ΐ-ηη-^ im Grundköi-per 62 liindiu'Ci! in nie Dosierkaiamer S ^agtr wobei seine Achse radial auf die Strörüurigaachse ivufcserichtet ist. In den ü-arclilvobrtfcn Vorspnuig, 30 iat tir.i Pumpen^linder ?2 eingepreßt. Der licgii«thaiter 6; \iaist airse mj.t Gewinde

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versehene und nach unten gerichtete Anschlußbohrung 64 auf, in die die Flasche 61 eingeschraubt ist. Der Hagnethalter 63 weist ferner eine durchbrochene Platte 65 auf, an der die· Magnetspule 44 befestigt ist· Eine Abdeckkappe 66 umschließt zusammen mit dem Magnethalter 63 den Raum,in dem sich die Magnetspule 44 befindet« Die Abdeckkappe 66 ist in ihrem unteren Bereich mit einer Entlüftungsbohrung 67 versehen, die auch ^ als Oberlauf dient. Die Anschlußbohrung 64 ist abgesetzt und als Anschlußbohrung 68 mit kleinerem Durchmesser durch den Magnethalter durchgeführt bis zu dem von der Abdeckkappe 66 umschlossenen Raum» In der Anschlußbohrung 68 ist ein Hehr 69 befestigt, das bis annähernd zum Boden der Flasche-61 reicht., Das Rohr 69 weist an seinen beiden Enden Je eine UaItscheibe mit mehreren Durchbrechungen auf· Durch eine dieser Durchbrechungen ist ein Schlauch 71 geführt,der einerseits in der Nahe des Bodens der Flasche 61 endet und der andererseits in der Zuführungsbohrung 50 des Pumpenzylinders 72 befestigt ist* Durch diesen Schlauch saugt die Pumpe Impfflüssigkeit aus der Flasche 61 nach, sobald in der Pumpenbohrung 37 ein Unterdruck herrscht. Eine gegebenenfalls bei der Inbetriebnahme oder nach dem Auswechseln oder Nachfüllen der Flasche 61 erforderliche Entlüftung kann bei dieser Ausführungsform dadurch erfolgen, dass der An-

to schlag 4 in nicht dargestellter Weise wegklappbar ausgebildet σ

JJ ist und der Pumpenkolben manuell so weit zurückgezogen wird, dass ^ der Zaststlft 41 die Lippendichtung 38 verläset, wodurch Flüssig»

ο keit aus der Dosierkammer 9 in den Hubraum und von hier durch die cn

<*> Bohrungen 51 in den Schlauch 71 gedruckt wird und eine Entlüftung bewirkt. Durch Vorschieben des Pumpenkolbens und Surückklappen des Anec'ilageo 48 ..frd das Gerät wieder bot>lebebei*ej.t,

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Eine weitere Durchbrechung der Halteacheiben 70 ist frei und stellt eine Verbindung von dem von der Abdeckkappe 68 irad dem Magnethalter 63 umschlossenen Raum zum Impfflüssigkaitsvorrats« raum dar. Sollte die Lippendichtung 38 beispielsweise durch Alterung einmal nicht völlig abdichten, so kann dae aus der Dosierkammer 9 eindringende Kedium die Impfflüesigkeic durch diese freie Durchbrechung und die Entlüftungsbohrung 6? nach außen drücken« Weitere !Durchbrechungen in den Halte Scheiben ?0 dienen der Halterung von Elektroden 56 ₁ von denen nur ein© dargestellt ist und die der Signalgabe dienen, sobald ä®v flüssigkeitsstand der Impfflüssigkeit ein© untere Marke

Es versteht sich,daß die Erfindung nicht auf das dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, sondern Abweichung?Ji davon möglich sind, ohne äen Hahmen der Erfindung zu verlassen* Solche Abweichungen können sieh insbesondere dadurch ergeben* daß bei Ausfüarusgsformea der Erfindung einsel&s der Erfinaur^.-meriflsale für sich oder mehrere in beliebiger Kombination Anwendung finden. Beispielswaise kann anstelle der Feder 22 ein beliebigem, auf den BuraliriTiS-aoS^örpa?» eine Kraft ausube g e-iü, *fji:aüaü.Siit-" oder- Elektromagnst,,

bistet d«,boi den Vorteil, daS die au^g^U'c ^e Ki^ft in %ln£3&h.®v Weise dusch, luderimg der StroastärK© vw. ^jA zzi ^v-i-

Sr-aXt/-odar ^aCwa^i

&eandert werdet*, isann. 20981 3/Q537

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Claims (1)

Stuttgart, den 1. Aus ή* ^ P 1842 VS « 30- Patentansprüche

1. Dosiervorrichtung zum Zumischen einer Impfflüssigkeit in ein in einer Leitung fließendes Medium, mit einem im Leitungsverlauf vorgesehenen Durchflußmeßsystem und einer in die Leitung fördernden Dosierpumpe, deren Förderung in Abhängigkeit von dem von dem Durchflußmeßsystem festgestellten Durchsatz gesteuert ist, dadurch gekennzeichnet, daß in der Rohrleitung ein Körper (Θ) in Strömungsrichtung gegen eine Feder (2?) verschiebbar angeordnet ist, dessen Position vom Durchsatz abhängig ist, und daß die Fördermenge der Dosierpumpe in Abhängigkeit von der Position dieses Körpers (8) gesteuert ist.

2« Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Dosierpumpe eine Membranoder Solbenpumpe vorgesehen ist, deren Hub von der Position des Körpers (8) abhängt.

3· Dosiervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (8) in einer Führung in Strömungsrichtung verschiebbar angeordnet ist,

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und daß ein senkrecht zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) bewegliches, seine Position abtastendes Organ (41) vorgesehen ist.

4«. Dosiervorrichtung nach Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (8) eine mit einem Abtast- f organ (41) zusammenarbeitende, schräg eu seiner Bewegungsrichtung verlaufende Fläche (12) aufweist O

5β Dosiervorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlaufende Fläche als Kegelfläche (12) ausgebildet ist»

6. Dosiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch i

gekennzeichnet, daß die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlaufende Fläche in Achsrichtung Stufen aufweist.

7· Dosiervorrichtung nach Anspruch 4 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlaufende Fläche als Kurvenfläche ausgebildet ist.

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8. Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 2 Ms 7» dadurch, gekennzeichnet, daß die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlaufende Fläche eine Anschlagfläche für eine Hubbegrenzung der Dosierpumpe bildet·

9. Dosiervorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Abtastorgan (41) durch eine Verlängerung eines Pumpenkolbens (40) der Dosierpumpe gebildet ist.

10. Doslervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung einer Dosierkammer (9)» in der sich der Körper (8) befindet, ein Pumpenzylinder (36 bzw· 72) angebracht ist, an dessen dem Körper (8) zugewandter Stirnseite eine Lippendichtung (38) vorgesehen ist, die einen als Verlängerung des Pumpenkolbens {40) ausgebildeten Abtaststift (41) selbsttätig dichtend umschließt.

11. Doslervorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lippendichtung (38) aus elastischem Material trichterförmig gestaltet ist·

12. Doslervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, defl von de» Hubraua

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. im Pumpenzylinder (36 bzw. 72) zu einem Impfflüssig keitsvorratsbehälter (54 bzw. 61) führende Verbindungen (51t 50 bzw· 71) vorgesehen sind, deren Wandungen - in den Hubraum des Pumpenzylinders (36 bzw· 72) sich in der Kähe der Kolbenstirnfläche befinden, wenn der Pumpenkolben (40) sich im Bereich seines vom Körper (8) entfernten Umkehrpunktes befindet.

13· Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hubzahl der Dosierpumpe einstellbar ist.

14. Dosiervorrichtung nach Anspruch 13» dadurch gekenn» zeichnet, daß die Hubzahl der Dosierpumpe in Abhängigkeit von einem Kennwert des durch dl« Leitung fließenden Mediums gesteuert ist.

15· Dosiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge kennzeichnet, daß der pH-Wert des Mediums als Kennwert verwendet ist.

16. Dosiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Trinkwasser als Medium der Chlorgehalt als Kennwert verwendet ist.

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17· Dosiervorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Trinkwasser als Kediuia der Fluorgehalt als Sennwert verwendet ist.

18· Doslervorrichtung nach einem de:.? Ansprüche 5 bis 17, |t dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Dosierpumpe durch einen Hubmagnet (45, 44) erfolgt.

19· Dosiervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmagnet (45, 44) von einem Selbstunterbrecher in seinem Stromkreis gesteuert ist.

20· Dosiervorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Hubmagnet (45, 44) von einem Taktgeber gesteuert ist·

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21. Dosiervorrichtung nach eine» der Ansprüche 3 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe von einem Getriebemotor angetrieben ist·

22. Dosiervorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebsdrehzahl veränderbar ist.

23· Dosiervorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 17_t

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dadurch gekennzeichnet, daß die Dosierpumpe mit einem hydraulischen Antrieb versehen 1st.

24. Dosiervorrichtung nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Antrieb über J eine Anzapfung von dem in der Leitung fließenden Medium gespeist ist·

25· Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung gegen eine Feder (22) verschiebbar angeordnete Korper (8) als Bückschlagventil ausgebildet ist«

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