DE1792222C3 - Dosiervorrichtung, insbesondere fur Wasseraufbereitungsanlagen - Google Patents

Description

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Die Frflnduiif» betrilTt eine Dosiervorrichtung zum Zumischen einer ImpRKissigkeit in ein in einer fij Leitung fließendes Medium mit einem im I.eitungsverlauf vorgesehenen Durchllußmeßsystem in Form eines in Strömungsrichtung gegen eine Feder verschiebbar angeordneten Körpers, dessen Position vom Durchsatz abhängig ist. und mit einer in die Leitung fördernden Dosierpumpe, deren Förderung von der Position des Körpers abhängig ist.

Derartige Vorrichtungen dienen insbesondere zum Zumischen einer Impfflüssigkeil in Trink- und. Brauchwasser, um die Bildung von W.;sserstein und die Entstehung von Korrosionsschäden im Leitungssystem sowie in Warmwasserbereitern u. dgl. zu verhindern, oder um eine Entkeimung zu bewirken.

Bekannte Vtirrichuumen dieser Art (deutsche Patentschrift 883 662 und 854 106) arbeiten mit einer veränderlichen Blende, die in der Leitung mit dem durchfließenden Medium angeordnet ist. Vor und hinter der Blende befinden sich Zuleitungen zu einem im Nebcnsuom liegenden Lnpftlüs.sigkeitsbehältei. Durch die veränderliche Blende wird de; Verlauf des Druckabfalles an der Blende als f-unklion der Menge von durchfließendem Medium etwas linearisiert. Es ist jedoch auf diese Weise weder eine gute Linearisierung über einen größeren Bereich erzielbar noch ist ein Zumischen von lmpfllüssigkeit in niehilließendes Medium verhindert. Es ist stets mindestens vine der /um Iinpfflüssigkeitsbehälter führenden Leitungen unmittelbar mit dem in der Hauptleitung befindlichen Medium verbunden. Die Steuerung von Drehschicbern oder ähnlichen Steuerorganen durch den in der Strömung befindlichen Körper fuhrt wegen des Kraftbedarfs des Steuerschiebers zu erheblichen l'ngenauigkeiten und Nichtliiiearitüten des Zusammenhanges zwischen durchfließendem Medium und zugemischter Impfflüssigkeit. Eine derartice Anordnung spricht auf kleinere Änderungen des Durchflusses nicht an.

Ls ist auch eine Dosiervorrichtung bekannt geworden (deutsche Patent:._-hrift 641 986). bei der eine mit einer gleichbleibenden Kraft belastete Membran die Position eines Staukörpers so einstellt, daß der durch den Staukörper verursachte Druckabfall konstant isi. Zu diesem Zweck ist der Membran der Druck vor und nach dem Staukörper zugeführt. Abhängig von der Stellung des Staukörpers wird ein Nadelventil als Dosierventil gesteuert, das in die Zuleitung der Imptflüssigkeit in das fließende Medium geschallet ist. Der das Impfmedium enthallende Behälter ist außerdem über eine Leitung mit der Hauptleitung vor dem Staukörper verbunden. Nachteilig ist bei dieser Anordnung, daß es sehr schvvieric ist. einen linearen Zusammenhang zwischen dem Durchfluß durch das Nadelventil und der Position des Staukörpers herzustellen. Außerdem weist diese Anordnung eine Reihe von Gelenken auf, die von dem strömenden Medium umspült sind. Dadurch besteht die Gefahr, daß these Gelenke schwergängig werden, worunter die Genauigkeit der Dosierung leidet. Das Erfordernis eines Reglers, der den Druckabfall am Staukörper konstant hält, macht die Anoidnung konstruktiv relativ aufwendig und erfordert zusätzlich zu dem ohnedies nötigen Impfllüssigkeitsbehalter einen relativ großen, zusätzlichen, den Regler aufnehmenden Anbau an die Leitung.

Schließlich ist auch eine Anordnung bekannt (deutsche Palentschrift 308 223), bei der die Förderleistung eines Verdichters auf einem vorgegebenen Wert gehalten werden soll. Es handelt sich hierbei also praktisch um einen Regler. Dieser Regler umfaßt einen schwenkbar gelagerten Körper, der durch das strömende Medium verschwenkt wird. Diese

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Bewegung wird auf eine Drossel eines Hilfskreiscs ist. Die Verwendung einer Dosierpumpe hat den übertragen, wodurch der Druck in diesem llilfskreis Vorteil, daß sich die geforderte Menge an Impfin Abhängigkeit von der Schwenklage des Stau- flüssigkeit exakt einhalten läßt, wogegen hei Nehenkorpers eingestellt wird. Der Druck im Hilfskreis Stromdosiergeräten, hei denen zur Förderung der v\ird benutzt zur Steuerung der den Verdichter 5 Impfflüssigkeit der Druckabfall einer Drossel vorantreibenden Kraftmaschine. Diese Anordnung ist wendet ist. ein proportionales Dosieren über einen relativ kompliziert und aufwendig und eignet sieh größeren Durchllußbereich hinweg praktisch nicht allenfalls für größere Anlagen, bei denen der Ereis möglich ist. Vorteilhaft ist ferner auch die Möglicheines solchen Reglers nicht ins Gewicht fällt; keines- keit den die Durchtlußrnenge ermittelnden Körper wegs würde sich eine derartige Anordnung für kiel· m und das Abtastorgan samt Dosierpumpe in einem nere Anlagen oder Haushallsanlagen eignen. zu einer räumlichen Einheit zusammengefaßten

Es ist schließlich auch ein Gerät bekannt, das Gerät unterzubringen, das in einfacher Weise in den einen mit einem elektrischen Kontaktwerk ausge- Leitunusverlauf eingebaut werden kann. Vorteilhaft rüsteten Wasserzähler aufweist. Nach dem Durch- ist schließlich auch, daß stromauf vom Durchllußfließen einer bestimmten Wassermenge gibt der 15 körper keine Anschlußleitung vorgesehen werden Wusserzähler ein Signal ab. das in einen Förder- muß. Es genügt eine einzige AnschhiLMeitung. durch impuls konstanter Dauer umgewandelt wird. Wähivnd die die implflüssigkeit zugeliilm wird. SehVieiMich (κι Dauer dieses Impulses lönieri eine Dosierpumpe ist es noch sehe vorteilhaft daß die geiiirderie Menge ' ,ipfflüssigkeit. Nachteilig ist hierbei, dal.' ein sehr vom Absolutdruck des in der Leitung fließenden a-.il wendiges und teures Maßwerk .-forderlich ist. z« Mediums völlig unabhängig i.t. wenn die Dosierdas zudem noch störanfällig ist. wjil das umlaufende pumpe geeignet bemessen wird. Ein weiterer vorteil Element durch Ablagerungen in seiner freien der Erfindung liegt darin, daß keine rotierenden Drehung beeinträchtigt werden kann, wodurch die Bauteile zur Durchsai/messung verwendet sind, die Aiisprechempfindlichkeit herabgesetzt wird, so daß he-ondeis anfalliu eeuen Ablagerungen sind. Vorteilunter Umständen bei geringen Durchflüssen das 25 haft ist ferner, daß die Förderim >ge je Impuls kon-Meßwerk nicht anläuft i:nd keinerlei Implung statt- siant ist, sondern daß die Fördermenge abhängig u>m findet. Hei größeren Durchflüssen bewirkt ein schwer- Durchfluß gesteuert wird. L-. kann dadurch die insgängig gewordenes Meßwerk eine Intel dosierung. besondere im Haushalt schädliche und unerwünschte Ein sehr wesentlicher Nachteil bei derartigen Dosier- >>Pfropfenbildung«. also örtliche Oberdosierung, vertraten besteht bei kleinem Durchsatz in der soue- 30 mieden werden, weil bei kleinem Durchsatz eine nannten »Pfropfenbildung-:. Bei den in Hau'inslaila- häufigere Impfl'olne möglich ist als bei den bekanntumen üblichen 1 "-Rohren beträgt das im Rohr ten Geräten. Die Impfhäufigkeil, also die Zahl der befindliche Volumen an zu impfendem Medium etwa Impfungen je Meter im Rohr befindlicher Elüssigeinen halben Liter je laufendem Meter Leitung. Gibt keitssäule ist bei bekannten Geräten konstant und der Durehflußmesser nach jeweils zwei Litern einen 35 kann konstruktiv nicht über -in bestimmtes Maß Impii's ab, was schon ein sehr günstiger Wert ist, so hinaus gesteigert werden, weil bei hc'-er Durchllußwird. bezogen auf das in der Leitung fließende geschwindigkeit eine maximale Hubzahl je Zeit-Medium, nach dem Durchfließen von jeweils etwa einheit nicht überschritten werden kann. Bei der 4 m Flüssigkeitssäule eine Impfdosis zugeführt. Das eriindunasgemäßen Dosiervorrichtung wird dagegen in diesem Moment im Bereich der Impfstelle befind- 41. die je Hub geförderte Mciige verändert, wodurch es liehe Medium wird stark überdosiert, da- von der möglich ist, bei kleinem Durchsalz, bei dem die Impfstelle weiter entfernte Medium wird unter- Gefahr örtlicher Überdosierung wegen der schlechdosiert oder gar nicht dosiert. Bei geringen Strö- teren Durchmischung besonders groß ist. einen mungsgeschwindigkeiten. also bei schwacher Zapfung, gerinnen Abstand der in der fließenden Flüssigkeitsvvas im Haushalt überwiegend und insbesondere bei 45 säule aufeinanderfolgenden »Impfwolken« vuneinanzu Koch- und Trirtkzvvecken gezapftem Wasser vor- der zu erzielen. Während bei bekannten Geräten kommt, vermischt sich der »Pfropfen«·· überdosierten der Abstand der in der fließenden Flüssigkeitssäule Wassers nur schlecht mit der folgenden bzw. voraus- aufeinanderfolgenden »Impfwolken« konstant ist, da fließenden Säule unterdosierten Wassers. Eine (.'"her- mit konstanter Fördermenge je Hub bei konstantern dosierung aber kann gesundheitsschädlich sein und/ yj Dosierverhältnis zwischen Impfflüssigkeit und zu oder einen unerwünschten korrodierenden Elfekt impfender Flüssigkeit gearbeitet wird, ist es bei dt.r hervorrufen. erfindungsgemäßen Vorrichtung so. daC bei kleinerer

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Strömungsgeschwindigkeit, also bei schlechterer

Dosiervorrichtung zum Zumischen einer Iinpfflüssig,- Durchmischung, die einzelnen »Impfwolken" trotz

keit zu schaffen, bei der die Menge an zudosierter 55 konstantem Dosierverhältnis en^> r aufeinander

Impfflüssigkeit gemäß einer vorgegebenen Kennlinie folgen als bei großem Durchsatz mit besserer Durch

von der Menge an durch die Hauptleitung fließendem mischung, was durch die Änderung der je Impfung

Medium abhängig ist. zugeführten Menge an Impfflüssißk'/it ermöglicht ist.

Gelöst wird diese Aufgabe, ausgehend von einer Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist der

Vorrichtung der eingangs genannten Art, erfindungs- 60 Körper in einer Führung verschiebbar ungeordnet,

gemäß dadurch, daß der Körper als in Abhängigkeit es ist das Abtastorgan etwa senkrecht zur Bewegungs-

vom Durchsatz verstellter mechanischer Anschlag für richtung des Körpers bewegbar, und es weist da

ein Abtastorgan ausgebildet ist, das die Fördermenge Körper als Anschlagfläche eine zu seiner Bewcgungs-

der Dosierpumpe steuert. richtung geneigte Fläche auf. Dabei wird die Ah-

Wesentliche Vorteile der erfindungsgemäßen 65 tastung insbesondere intermittierend vorgenommen.

Dosiervorrichtung liegen darin, daß durch den ah was den Vorteil hat, daß sich praktisch keinerlei

mechanischer Anschlag dienenden Körper unmittel- Rückwirkung der Abtastung auf die vom Körper je

bar die Fördermenge einer Dosierpumpe steuerbar nach Durchsatz eingenommene Position ergibt. Die

schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers ver- der getrennt weiden. Dahci können die Ventile bei-

laufcnde Fläche kann als Kegellläche ausgebildet spielsweise als druckgesteuertc Rückschlagventile

sein. Sie kann lerner Stufen aufweisen und/oder als oder als /.wangsgesteuerte Ventile oder Schieber

Kurvenfläche ausgebildet sein, wobei also der Ab- ausgebildet sein. Alle diese Lösungen weisen jedoch

stand der Kurvenfläche von der Achse lies Körpers 5 den Nachteil auf, daß sie einen relativ hohen ferti-

eine durch das Dosierungsverhalten vorbeslimmte gimgstechnisclien und baulichen Aufwand erfordern.

Kurve beschreibt. Durch eine einsprechende Aus- Außerdem erfordern derartige Ventile und Steuerun-

bildung des Verlaufes der Kurvenfläche ist es mög- gen einen relativ großen Platz. Einen sehr geringen

lieh, die Dosierung nicht nur proportional, also mit Platzbedarf bei großer Betriebssicherheit und sehr

konstantem Dosierverhältnis zwischen zu impfender 10 geringem Aufwand weist dagegen eine besonders

Flüssigkeil und lmpfllüssigkeit auszubilden, sondern bevorzugte Ausführungsform der Erfindung auf, bei

es ist möglich, dieses Dosierverhältnis in gewünschter der in der Wandung der Dosicrkammer, in der sich

Abhängigkeit zu ändern. Beispielsweise kann vor- der Körper befindet, ein Pumpenzylinder angebracht

gesehen sein, daß die Dosierung, also der züge- ist, an dessen der Dosierkammer zugewandten Stirn-

mischte Anteil an Impfflüssigkeit, bei kleinem Durch- i₅ seitc eine Lippendichtung vorgesehen ist, die einen

salz erhöht und bei großem Durchsatz vermindert als Verlängerung des Pumpenkolbcns ausgebildeten

wird. Durch die Wahl eines entsprechenden Verlaufes Abtaststift selbsttätig dichtend umschließt. Die aus

der Kurvenfläche kann auch bei nichtlincarem elastischem Material gefertigte Lippendichtung weist

Zusammenhang zwischen dem Betrag der Bewegung eine trichterförmige Gestalt mit am großen Durch-

des Körpers und dem Durchsatz eine proportionale 20 messer scheibenförmigen Halterand auf. Dabei sind

Dosierung erreicht werden. Ebenso ist es durch die von dem Hubraum im Pumpenzylinder zu dem

Gestaltung dieser Fläche möglich, daß bei fehlendem Impfflüssigkcitsbchältcr führende Verbindungen vor-

Durchfluß die Dosierpumpe keine lmpfllüssigkeit gesehen, deren Mündungen in den Hubraum des

fördert, wodurch eine ungewollte Überdosierung, die Pumpenzylinders sich in der Nähe der Kolbenstirn-

sogenanntc Stillstandsdosierung, des an der Impf- 25 fläche befinden, wenn der Kolben sich im Bereich

stelle verweilenden Mediums verhindert ist. Das ist sc'nes vom Meßkörper entfernten Umkehrpunktes

bei Impfverfahren zur Trink- und Brauchwasser- befindet. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung

aufbereitung von entscheidender Bedeutung. wird also das öffnen und Schließen der Verbindung

Grundsätzlich kann die erfindungsgcmäßc Dosier- vom Hubraum zum Impfflüssigkeitsraum durch den vorrichtung mit allen Arten von Pumpen ausgerüstet 30 Kolben selbst vorgenommen. Das öffnen und Schliesein. Beispielsweise ist es möglich, eine Zahnrad- Ben der Verbindung vom Hubraum zu der Dosierpumpe zu verwenden, deren Zahnräder bei jedem kammer ist durch eine Lippendichtung bewirkt, die Impfvorgang um einen bestimmten Drehwinkcl nur bei Überdruck im Hubraum öffnet, dagegen bei gedreht werden, wodurch sie eine dem Drehwinkcl Gleichdruck in der Dosicrkammer durch ihre eigene proportionale Menge fördern. Oder es kann eine ₃₅ elastische Vorspannung schließt. Bei Überdruck in Taumelscheibenpumpe verwendet sein, deren Schei- der Dosicrkammer wird die Lippe der Lippendichbenwinkel in Abhängigkeit von der Position des tung durch den Überdruck zusätzlich an den Abtast-Körpers gesteuert ist. Bei einer besonders bevorzug- stift angepreßt und damit eine bei zunehmendem ten Ausführungsform der Erfindung jedoch ist als Überdruck zunehmend stärker gepreßte Abdichtung Dosierpumpe eine Membran- oder Kolbenpumpe 40 erzielt. Diese erfindungsgcmäße Ausführungsform ist vorgesehen, deren Hub von der Position des Körpers wartungsfrei und weist eine hohe Lebensdauer auf. abhängt. Membran- und Kolbenpumpen eignen sich Die Pumpe kann auf konstante Hubzahl ausgelegt besonders gut zur Förderung kleiner und kleinster sein: es ist jedoch auch möglich, die Hubzahl der Mengen und lassen sieh durch Änderung des Hubes Dosierpumpe einstellbar vorzusehen, wodurch das bequem auf unterschiedliche Fördcrmengen cinstel- 45 Dosierverhältnis auch nach dem Einbau der Dosierlen. Dabei bildet in bevorzugter weiterer Ausgestal- vorrichtung den jeweiligen Erfordernissen der Anlage tung die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers entsprechend angepaßt werden kann. Es kann auch verlaufende Fläche eine Anschlagflächc für eine die Hubzahl der Dosierpumpe in Abhängigkeit von unmittelbare Hubbegrenzung der Dosierpumpe. Es einem Kennwert des durch die Leitung fließenden ist dadurch auf einfache Weise möglich, eine sehr 50 Mediums gesteuert sein, wobei als Kennwert der robuste und sichere Einstellung der Dosierung zu pH-Wert, der Chlorgehalt oder der Fluorgehalt vererzielen, die zudem mit denkbar geringem Aufwand wendet sein kann. Durch die Beeinflussung der zu verwirklichen ist. Es kann nämlich ein mit dem zugeführten Menge an Impfflüssigkeit einerseits durch Pumpenstößel verbundener Stößel unmittelbar an den Durchsatz und andererseits durch einen weiteren dem Körper zur Hubbegrenzung zur Anlage kommen. 55 Kennwert ist es erstmalig möglich, nicht nur eine

Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist bei- exakte Proportionaldosierung sondern eine Endwert-

sp:elsweise das Abtastorgan durch eine Verlängerung dosierung zu erzielen. Dabei wird beispielsweise bei

des Hubkolbens der Dosierpumpe gebildet. Es wer- Wasser der Chlorgehalt gemessen und die Hubzahl

den dadurch alle zusätzlichen Lager, Gelenke und der Pumpe daraufhin so eingestellt, daß der ge-

Führungen für ein Abtastorgan vermieden, da die 60 wünschte Chlorgehalt unabhängig vom Chlorgehalt

ohnedies erforderliche Führung des Pumpenkolbens des ankommenden Wassers auf einen konstanten

hierzu mitverwendet wird. Endwert gebracht wird. Das ist insbesondere bei der

Der Hubraum der Pumpe, m den die Impfflüssig- Chlorierung von Trink- und Brauchwasser wesent-

keit angesaugt und aus dem sie in das eine Dosier- lieh, da die im Wasserwerk vorgenommene Chlorie-

kammer mit dem Meßkörper durchströmende 65 rung zeit- und leitungslängenabhängig abflaut. Das

Medium gedruckt wird, kann durch Ventile oder Wasser wird zwar im Wasserwerk mit einer kon-

Schieber mit dem Impfflüssigkeitsvorratsraum bzw. stanten Chlordosis versehen, jedoch bleibt dieser

der Dosierkammer alternierend verbunden und wie- Chloranteil nur in unmittelbarer Nähe des Wasser-

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wcrkes bei häufiger Zapfimg erhalten, da durch tung vorhanden, der insgesamt etwa dem Druckchemische Reaktionen, die von der Zeitdauer ab- abfall eines Rückflußverhinderers entspricht. Dabei hängig sind, die sich das Wasser im Leitungssystem ist zu beachten, daß in diesem Druckabfall bereits befindet, der Chlorgehalt abgebaut wird. An vom der Druckabfall des Meßwerkes inbegriffen ist. Wasserwerk weit entfernten Zapfstellen kann also 5 Gegenüber den bekannten Dosiervorrichtungen, die (kr gewünschte Chlorgehalt unter Umständen erheb- mit einem Meßwerk mit umlaufendem Meßglied lieh unterschritten werden. In derartigen Fällen, oder arbeiten und einen zusätzlichen Rückflußvcrhindcrcr wenn an einer Zapfstelle ein höherer als der übliche benötigen, wird dadurch der gesamte Druckabfall Chlorgehalt verlangt wird, kann die crfindungsgc- auf etwa '/^ reduziert.

mäße Vorrichtung vorteilhaft eingesetzt werden. io Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung

Dabei wird der Chlorgehalt oder, in anderen Fällen, sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in

eine andere auf einen konstanten Endwert ein/u- der die Erfindung an Hand der in der Zeichnung

stellende Kenngröße gemessen, und es wird in Ab- dargestellten Ausführungsbcispiele näher beschrieben

hängigkeit von der Differenz zwischen gemessenem und erläutert ist. Es zeigt

Ist-Wert und gefordertem Soll-Wert die Hubfrequenz 15 Fig. 1 eine erfindungsgemäße Dosiervorrichtung

der Dosiervorrichtung geändert. Eine derartige, einen mit Magnetantrieb und oberhalb der Pumpenkammer

konstanten Dosierungsendwert ergebende Betriebs- angeordnetem Impfflüssigkcitsbchälter in einem

weise ist bei bekannten Dosiervorrichtungen nicht Schnitt, in dessen Ebene die Rohrleitungsachse liegt,

möglich. F i g. 2 einen Schnitt quer zur Rohrleitungsach.se

Der Antrieb der Dosierpumpe kann auf unter- ao durch eine andere Ausführungsform der Erfindung

schiedliche Weise erfolgen. Beispielsweise kann für mit unterhalb der Pumpenkammer befindlichem

den Antrieb ein Hubmagnet vorgesehen sein. Bei Impf flüssigkeitsbehälter, und

einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie II1-II1 der

erfolgt der Antrieb durch einen von einem Selbst- F i g. 2.

unterbrecher in seinem Stromkreis gesteuerten Hub- as Ein rohrförmigen mit einer zum Rohr tangential

magnet. Ein Selbstunterbrecher im Stromkreis wird angeordneter Kreisplatte versehener Grundkörper 1,

verwendet, wenn die Dosiervorrichtung lediglich ein- der vorzugsweise als Gußteil ausgeführt ist und der

stellbar sein soll. Soll jedoch die Dosiervorrichtung zusammen mit einem rohrförmigen Haltcteil 2 mittels

ihre Hubfrcquenz in Abhängigkeit von einem Kenn- je eines Anschlußgewindes 3 bzw. 4 in eine nicht

wert ändern, dann wird zweckmäßigerweise ein 30 dargestellte Rohrleitung eingebaut ist, bildet ein

Taktgeber vorgesehen, dessen Ausgangsfrequenz von gegenüber der Leitung erweitertes Gehäuse für ein

der Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert des Kenn- DurehilußmeBsystcm. Das Haketeil 2, das an dem

wertes abhängt. Grundkörper 1 angeschraubt und mittels einer

Bei einer anderen Ausführungsform der Dosier- O-Ringdichtung 5 abgedichtet ist, weist einen sich

vorrichtung ist die Pumpe von einem Getriebemotor 35 in Strömungsrichtung von dem Gehäuse auf etwa den

angetrieben. Dabei ist die Abtriebsdrehzahl veränder- Leitungsquerschnitt verengenden Qucrschnittsverlauf

bar, was durch Regelung der Motordrehzahl oder auf, wobei an dem dem Grundkörper 1 zugewandten

durch Verwendung eines in Stufen oder stufenlos Ende drei gleichmäßig über den Umfang verteilte

veränderbaren Getriebes möglich ist. Stege 6, die sich in der Längsachse des Halteteiles 2

Die üblichen Antriebe erfordern einen elektrischen 40 treffen und im Zentrum eine Lagerung für einen

Stromanschiuß. Es treten jedoch Fälle auf, in denen Schaft 7 eines Durchflußmeßkörpers 8 bilden. Der

ein elektrischer Stromanschluß nicht vorhanden und Grundkörper 1 weist eine sich vom Querschnitt im

nur mit großem Aufwand oder auch gar nicht her- Bereich des Anschlußgewindes 3 aus erweiternde

gestellt werden kann. Um auch in diesen Fällen Dosierkammer 9 auf, die in ihrem stromabwärtigen

nic.it auf die vorteilhafte Verwendung der erfin- 45 Bereich eine zylindrische Gestalt aufweist. In ihrem

dungsgemäßen Dosiervorrichtung verzichten zu konischen Bereich ist die Dosierkammer 9 mit meh-

müssen, ist, bei einer Ausführungsform der Erfin- reren in ;Strömungsrichtung verlaufenden Rippen 10

dung, die Dosierpumpe mit einem hydraulischen versehen, die äquidistant zur Längsachse der Dosier-

Antrieb versehen. Dabei kann der hydraulische kammer 9 angeordnet sind und eine Führung für den

Antrieb über eine Anzapfung von dem in der Lei- 50 Durchflußmeßkörper 8 bilden. Der Durchflußmeß-

tung fließenden Medium gespeist sein. körper 8 weist an den zylindrischen Schaft 7 an-

Von Seiten der Wasserwerke wird die Forderung schließend einen zylindrischen Abschnitt 11 mit erhoben, daß unter keinen Umständen in Haus- gegenüber dem Schaft 7 vergrößertem Durchmesser Wasserleitungen befindliches Wasser im Falle eines auf, an den sich ein entgegen der Strömungsrichtung rückläufigen Druckgefälles in das öffentliche Rohr- 55 konisch verjüngender Kegel abschnitt 12 anschließt, netz zurückfließen darf. Um dieser Forderung der in einen zylindrischen Abschnitt 13 übergeht, Genüge zu leisten, wurden bisher besondere Rück- dessen Durchmesser etwa dem Durchmesser des flußverhinderer eingebaut. Bei einer bevorzugten Schaftes 7 entspricht. An den zylindrischen Abschnitt Ausführungsform der Erfindung ist der in Strömungs- 13 schließt sich ein Ventilteller 14 an, der in seinem richtung gegen eine Feder verschiebbar angeordnete 60 mittleren Bereich eine mit einem O-RinglS verKörper als Rückschlagventil ausgebildet. Auf diese sehene Konusfläche 16 aufweist, an die ein Kegel 17 Weise kann der erwähnten Forderung der Wasser- anschließt, dessen Spitze entgegen der Strömungswerke entsprochen werden, ohne daß ein zusäte- richtung gerichtet ist und dessen größter Durchmesser licher Aufwand erforderlich ist, der die Anlage ver- etwa dem Leitungsdurchmesser entspricht. Der teuern würde. Auch entfällt dadurch der an dem 65 Grundkörper 1 weist, vom Anschlußgewinde 3 in getrennt einzubauenden Rückflußverhinderer unver- Strömungsrichtung ausgehend, eine an das Gewinde meidlich auftretende zusätzliche Druckabfall, es ist anschließende kurze zylindrische Fläche 18 auf, in lediglich der Druckabfall entlang der Dosiervorrich- deren Bereich eine Bohrung 19 mündet, die mit

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einem Stopfen 20 verschlossen ist. Die Bohrung l'> An dem Pumpenkolben 40 ist innerhalb des Hohldient der Funktion des Rückflußverhinderers und Zylinders 34 eine Scheibe 46 befestigt; in dem Bereich kann auch als Druekmeßbohrung verwendet wer- zwischen der Scheibe 46 und dem Pumpenzylinder 36 ilen. Zur !'riifung des Rüekflußverhinderers wird ein ist der Pumpenkolben 40 von einer Schraubendruck-Ventil in der Zuleitung zur Dosiervorrichtung j;e- 5 feder 47 umgeben, die den Pumpenkolben 40 nach schlossen und dann die Bohrung 19 geöffnet. Hei oben drückt, bis der Magnetkern 43 an einem Aneinwandficiem Rückflußverhinderer (ließt keine schlag 48 zur Anlage kommt. In dieser Stellung Flüssigkeit aus der Dosierkammer zurück. An die befindet sich der Pumpenkolben 40 in seinem vom zylindrische Fläche 18 schließt sich eine Koniisfläehe Durchllußmeßkürper 8 entlernten Umkehrpunkt. 21 an. die in Steigung und Länge der Koniisfläehe 16 in Der Pumpenzylinder 36 weist außer der zentralen des Ventiltellers 14 entspricht und an der der O-Ring Pumpenbohrung 37 hierzu parallele Zuführungs-15 bei fehlendem Durchfluß unter der Wirkung einer bohrungen 50 und die Zuführungsbohrungen 50 mit Schraubcndruckfcder 22, die den Schaft 7 umgibt der Pumpenbohrung 37 verbindende radiale Quer- und die sich gegen die Stege 6 und die an den Sehalt 7 bohrungen 51 auf. Durch diese Bohrungen 50 bzw. anschließende ringförmige Stirnfläche des Zylinder- 15 51 ist, falls der Pumpenkolben 40 sich im Bereich abschnittes 11 abstützt, dicht anliegt. An die Korus- eines vom Durehflußmeßkörper 8 entfernten Umkehrfläche 21 schließt sich eine konische Fläche 23 an. punktes befindet, in der der Magnetkern 43 am die in Umfangsrichtung durch die Rippen 10 unter- oberen Anschlag 48 anliegt, eine Verbindung vom brachen ist und die in eine Zylinderfläche 24 über- lmpfflüssigkeitsvorratsraum 33 zur Pumpenbohrung geht. Im Bereich der Zylinderfläche 24 ist eine mit 20 37 hergestellt.

einem Stopfen 25 verschlossene Bohrung 26 vorge- Im Deckel 35 ist ein Überlaufrohr 52 befestigt, das sehen, die. ebenso wie die Bohrung 19, zur Druck- den Deckel durchdringt und in der Nähe von dessen messung und auch zur Entleerung des Gerätes dienen innerer Oberfläche im Innern des Impfflüssigkeitskann. Im Halteteil 2 ist der Querschnitt vom Durch- Vorratsraumes 33 endet. Das äußere Finde des Übermesser der Zylinderflächc !£4 πηΗτ allmählicher Ver- 15 Iaufrohres52 liegt in gleicher Höhe oder höher als engung wieder auf den Durchmesser der anschließen- das innere Ende. Das Uberlaufrohr 52 dient als den Leitung reduziert. Entlüftung für den lmpfflüssigkeitsvorratsraum sowie

Im Bereich der Zylindcrllächc 24 ist an der Wan- als Überlaufsicherung beim Füllen des Impfflüssigdung der Dosierkammer 9 ein radial zur Strömungs- kcitsvorratsraumes 33. sowie auch als Sicherheitsachse gerichteter zylindrischer Vorsprung 30 vorge- 30 ablauf beim eventuellen Undichtwerden der Lippensehen, dessen Mittelachse auf die Längsachse des dichtung 38. Der Deckel 35 ist ferner mit einer Durehflußmeßkörpcrs 8 radial ausgerichtet ist und durchgehenden Gewindebohrung 53 versehen, die die bei fehlendem Durchfluß den zylindrischen mit einem Schraubstopfen 54 verschlossen ist. Diese Abschnitt 11 in der Nähe von dessen Übergang in Öffnung dient zum Befüllen des Impfflüssigkeitsvorden Kegelabschnitt 12 tritt. Der Vorsprung 30 ist 35 ratsraumes 33.

axial durchbohrt. In die Durchflußkammer mündet Der Deckel 35 weist ferner eine Isolierdurchfüh-

cine Bohrung 31, die sich in Richtung von der rung 55 auf, die von dem Impfflüssigkeitsvorrats-

Dosierkammer9 weg erweitert, wo sie mit einem raum zu dem von der Abdeckkappe 45 umschlos-

Gewinde 32 verszhen ist. Diese Erweiterung mündet senen Raum führt. Durch die Isolierdurchführung

in einem lmpfflüssigkeitsvorratsraum 33. der durch 40 55 ist eine Elektrode 56 durchgeführt, die im unteren

einen Hohlzylinder 34 begrenzt und durch einen Bereich des Impfflüssigkeitsvorratsraumes 33 endet

Deckel 35 nach oben abgeschlossen ist. Der Hohl- und an deren oberen in dem von der Abdeckkappe

zylinder 34 ist in der tangential angeordneten Kreis- 45 umschlossenen Raum befindlichen Ende ein

platte des Grundkörpers 1 und im Deckel 35 in je Stromanschluß 57 vorgesehen ist. Die Elektrode 5t

einer Kreisringnut gefaßt und durch eine eingelegte 45 dient zur Signalgabe, wenn der Flüssigkeitsstand da«

Dichtung abgedichtet. Der Deckel 35 ist durch nicht untere Ende der Elektrode unterschreitet. Es kanr

dargestellte Schraubenbolzen mit dem Grundkörper 1 zu diesem Zweck eine Spannung zwischen Grund

verspannt. körper 1 und Elektrode 56 angelegt sein, es kanr

In das Gewinde 32 ist ein Pumpenzylinder 36 jedoch auch eine zweite, nicht dargestellte Elektrodf

eingeschraubt, der eine axiale, durchgehende und zur 50 vorgesehen sein und die Spannung an den beidei

Bohrung 31 koaxiale Pumpenbohrung 37 aufweist Elektroden anliegen.

und der an seiner der Durchflußkammer 9 zugewand- Die Magnetspule 44 wird mit Stromimpulsen ge

ten Stirnseite eine trichterförmige Lippendichtung 38 speist, die über einen von der Stellung des Magnet

aus elastischem Material von innen gegen eine vor- kernes 43 abhängigen Unterbrecher oder von einen

dere Abschlußwand 39 des Vorsprunges 30 preßt. 55 externen Impulsgeber erzeugt sind. Fließt ein Stror

Iu der Pumpenbohrung 37, die den Hubraum seitlich durch die Magnetspule 44, dann wird der Magnet begrenzt, gleitet ein Pumpenkolben 40, der an seiner kern 43 zur Spulenmitte hingezogen und bewegt da

der Durchflußkammer 9 zugewandten Stirnseite einen bei den Pumpenkolben 40 auf den DurchflußmeG

zentralen Taststift 41 trägt und der auf der entgegen- körper 8 zu, bis der Taststift 41 an dem Durchfluß

gesetzten Seite verlängert und durch eine zentrale 60 meßkörper8 zur Anlage kommt und damit di Bohrung des Deckels 35 hindurchgeführt ist, ui der Bewegung des Pumpenkolbens 40 begrenzt. Befind(

er mittels eines O-Ringes 42 abgedichtet ist. An dem sich der Durchflußmeßkörper 8 in der dargestellte

aus dem Deckel 35 herausragenden Ende des Pum- Lage, bei der der Ventilteller 14 den Durchflu pcnkolbens 40 ist ein Magnetkern 43 befestigt, der ■ sperrt, dann kommt der Taststift 41 auf dem zylir

den beweglichen Anker im Arbeitsluftraum einer 65 drischen Abschnitt 11 zur Anlage, ehe erne Steue

Magnetspule 44 bildet. Die Magnetspule 44 ist von kante 49 des Pumpenkolbens 40> die Mündunge

einer auf dem Deckel 35 befestigten Abdeck-Kappe der Querbohrungen 51 ir die Pumpenbohrung 3

45 umfangen. passiert hat und versperrt. Die Verbindung von dei

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von der Pumjjenbohrung 37 seitlich begrenzten Hub- die Strömungsachsc ausgerichtet ist. In den durchraum zum Impfflüssigkeitsvorratsraum 33 bleibt also bohrten Vorsprung 30 ist ein Pumpenzylinder 7il erhalten. In der Pumpenbohrung 37 tritt keine eingepreßt. Der Magnethalter 63 weist eine mit Druckerhöhung auf, die Lippendichtung liegt weiter- Gewinde versehene und nach unten gerichtete Anhin am Taststift 41 unter ihrer elastischen lügen- 5 schlußbohrung 64 auf, in die die Flasche 61 eingevorspannung und der Wirkung des in der Dosier- schraubt ist. Der Magnethalter 63 weist ferner eine kammer 9 herrschenden Überdruckes an, und es durchbrochene Platte 65 auf. an der die Magnetwird keine Impfflüssigkeit in die Dosierkammer 9 spule 44 befestigt ist. Eine Abdeckkappe o6 umgefördert, schließt zusammen mit dem Magnethalter f»3 den

Sobald in dem an dem Halteteil 2 angeschlossenen io Raum, in dem sich die Magnetspule 44 befindet. Die Leitungssystem Flüssigkeit entnommen wird, sinkt Abdeckkappe 66 ist in ihrem unteren Bereich mit der Druck in der Dosierkammer 9 ab, und der in einer Entlüftungsbohrung 67 versehen, die auch als der Zuleitung im Bereich der zylindrischen Fläche Überlauf dient. Die Anschlußbohrung 64 ist abgesetzt herrschende Druck hebt den Ventilteller 14 entgegen und als Anschlußbohrung 68 mit kleinerem Durchdcr Wirkung der Schraubendruckfeder 22 von der 15 messer durch den Magnethalter durchgeführt bis zu Konusfläche 21 ab und bewegt den Durchflußmeß- dem von der Abdeckkappe 66 umschlossenen Raum, körper in Strömungsrichtung. Die Position, die der In der Anschlußbohrung 68 ist ein Rohr 69 befestigt, Durchflußmeßkörper 8 dabei einnimmt, hängt in das bis annähernd zum Boden der Flasche 61 reicht, einer eindeutigen Beziehung vom Durchfluß ab. Das Rohr 69 weist an seinen beiden Enden je eine Sobald ein Durchfluß auftritt und der Durchflußmeß- 20 Haltscheibc 70 mit mehreren Durchbrechungen auf. körper 8 sich in Strömungsnchtung bewegt hat, wird Durch eine dieser Durchbrechungen ist ein Schlauch der mögliche Hub des Pumpenkolbcns 40 größer, da 71 geführt, der einerseits in der Nähe des Bodens der als Anschlag dienende Kegclabschnitt 12 sich der Flasche 61 endet und der andererseits in der entgegen der Durchflußrichtung verjüngt. Bei Zuführungsbohrung 50 des Pumpenzylinders 72 bestromdurchflosscner Magnetspule 44 wird nun der 25 festigt ist. Durch diesen Schlauch saugt die Pumpe Pumpenkolben 40 weiter nach unten bewegt, seine Impfflüssigkeit aus der Flasche 61 nach, sobald in Steuerkante 49 verschließt die Mündungen der der Pumpenbohrung 37 ein Unterdruck herrscht. Querbohrungen 51, in dem von der Pumpenbohrung Eine gegebenenfalls bei der Inbetriebnahme oder 37 seitlich begrenzten Hubraum baut sich ein Druck nach dem Auswechseln oder Nachfüllen der Flasche auf, der alsbald den Druck in der Dosierkammer 9 30 61 erforderliche Entlüftung kann bei dieser Ausübersteigt, woraufhin die Lippendichtung 38 sich vom führungsform dadurch erfolgen, daß der Anschlag 4 Taststift 41 abhebt und der Kolben die in der in nicht dargestellter Weise wegklappbar ausgebildet Pumpenbohrung 37 befindliche Impfflüssigkeit soweit ist und der Pumpenkolben manuell so weit zurückherauspreßt, bis der Taststift 41 an dem Kegel- gezogen wird, daß der Taststift 41 die Lippcndichabschnitt 12 zur Anlage kommt. Sobald sich der 35 tung 38 verläßt, wodurch Flüssigkeit aus der Dosier-Pumpenkolben nicht mehr auf den Durchflußmeß- kammer 9 in den Hubraum und von hier durch die körper 8 hinbewegt, legt sich die Lippe der Lippen- Bohrungen 51 i.i den Schlauch 71 gedruckt wird und dichtung 38 unter ihrer elastischen Eigenspannung eine Entlüftung bewirkt. Durch Vorschieben des an den Taststift 41 dicht an und trennt die Dosier- Pumpenkolbens und Zurückklappen des Anschlages kammer 9 von der Pumpenbohrung 37. Der Hub des 40 48 wird das Gerät wieder betriebsbereit.
Pumpenkolbens 40 nimmt mit zunehmendem Durch- Eine weitere Durchbrechung der Haltescheiben 70 fluß entsprechend dem Verlauf des Kegelabschnittes ist frei und stellt eine Verbindung von dem von der 12 zu. Der Verlauf dieses Abschnittes kann auch Abdeckkappe 66 und dem Magnethalter 63 umanders als kegelig sein, diese Fläche kann in Strö- schlossenen Raum zum Impfflüssigkeitsvorratsraum mungsrichtung gekrümmt oder auch mit Stufen 45 dar. Sollte die Lippendichtung 38 beispielsweise versehen sein. Sobald der Stromdurchfluß durch die durch Alterung einmal nicht völlig abdichten, so Magnetspule44 endet, schiebt die Schraubendruck- kann das aus der Dosierkammer9 eind ^:,igende feder 47 den Pumpenkolben 40 zurück. Dabei ent- Medium die Impfflüssigkeit durch diese freie Durchsteht in der Pumpenbohrung 37 ein Unterdruck; die brechung und die Entlüftungsbohrung 67 nach außen an dem Taststift 41 anliegende Lippendichtung 38 50 drücken. Weitere Durchbrechungen in den Halteschließt den Raum der Pumpenbohning 37 gegen die scheiben 70 dienen der Halterung von Elektroder Dosierkammer 9 dicht ab. Sobald die Steuerkante 49 56. von denen nur eine dargestellt ist und die dei des Pumpenkolbens 40 beim Rücklauf die Mündun- Signalgabe dienen, sobald der Flüssigkeitsstand dei gen der Querbohrungen 51 passiert, wird aus dem Impfflüssigkeit eine untere Marke unterschreitet.
Impfflüssigkeitsvorratsraum 33 Impfflüssigkeit in den 55 Es versteht sich, daß die Erfindung nicht auf da Hubraum nachgesaugt. dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt ist, son

An Stelle einer vertikalen Anordnung des Pumpen- dem Abweichungen davon möglich sind. Beispiels

kolbens 40 kann dieser auch horizontal angeordnet weise kann an Stelle der Feder 22 ein beliebiges, au

sein. Dabei kann der Impfflüssigkeitsvorratsraum 33 den Durchflußmeßkörper eine Kraft ausübende

von einer unterhalb des Pumpenkolbens befindlichen 60 Bauelement, beispielsweise ein Permanent- ode

Flasche 61 gebildet sein, wie es in F i g. 2 dargestellt Elektromagnet, vorgesehen sein. Ein Elektromagm

ist. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung bietet dabei den Vorteil, daß die ausgeübte Kraft i

30 nicht in dem Grundkörper 1 eingeformt, sondern einfacher Weise durch Änderung der Stromstärk

ist Bestandteil eines Magnethalters 63, der an einem von außen beeinflußt werden kann. Diese Kraft- od(

den Grundkörper 1 entsprechenden Gnmdkörper62 65 Kraftverlaufsänderung ändert die Dosierkennlin

so angeflanscht ist, daß der Vorsprung 30 durch des Gerätes, die damit auch in Abhängigkeit ve

eine Bohrung im Grundkörper 62 hindurch in die anderen Faktoren oder Kennwerten, (beispielswei:

Dosierkammer 9 ragt, wobei seine Achse radial auf temperaturabhängig) geändert werden kann. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Dosiervurrichiu'iü /um Zumischen einer Impf flüssigkeit in ein in einer Leitung fließendes Medium mit einem im Leitungsverlauf vorgesehenen Durchflußmeßsystem in Form eines in Sirömungsrichtung gegen eine Feder verschiebbar ungeordneten Körpers, dessen Position \om Durchsatz abhängig ist, und mit einer in die Leitung fördernden Dosierpumpe, deren Forderung von der Position des Körpers abhängig ist. d a d u r e ii g e k e η η ζ e i c h net. daß der Körper (8) als in Abhäng'mkeii vom Duichsat' \erstellter mechanischer Anschlag für ein Abtastorgan (41) ausgebildet ist. das die Fördermenge der Dosierpumpe steuert.

2. Dosiervorrichtung nach Anspruch 1. dadurch '_ 'kennzeichnet. dai> der Körper (8) in einer I iihrunu verschiebbar angeordnet ist. daß das Ahtastoruan (41) etwa senkrecht /ur Bewegungsrichtung des Körpers (8) bewegbar ist und dal.'« eier Körper (8) als Ansehlagllüche eine /u seiner Bewegungsrichtung geneiüte Flüche (12) aufweist.

3. Dosiervorrichtung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die schran zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlaufende Flüche als Kegelflüche (12) ausgebildet ist.

4. Dosiervorrichtung nach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichnet, daß die schräg /ur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlautende I lache in Achsrichtung Stufen aufweist.

5. Dosiervorrichtung ..ach Anspruch 2 oder 3. dadurch gekennzeichne!, daß die schlug /ur Bewegungsrichtung des Korpers (8) verlautende Flüche als Kurvenfläche ausgebildet ist.

Ci. Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Dosierpumpe eine Membran- oder Kolbenpumpe vorgesehen ist. deren Hub von der Position des Körpers (8) abhängt.

7. Dosiervorrichtung nach Anspruch 6. dadurch gekennzeichnet, daß die schräg zur Bewegungsrichtung des Körpers (8) verlaufende Flüche (12) eine Anschlaglläche für eine unmittelbare Hubbegrenzung der Dosierpumpe bildet.

8. Dosiervorrichtung inch Anspruch 7. dadurch gekennzeichnet, dal.' das Abtastorgan (41) durch eine Verlängerung .nes Pumpenkolbens (40) der Dosierpumpe gebildet ist.

⁽λ Dosiervorrichtung nach einem der vorheiuehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in der Wandung einer DoMcrkammer (9). in der sich der Körper (8) belindet. ein Pumpenzylinder (36 bzw. 72) angebracht ist. an dessen dem Korper (8) zugewandter Stirnseite eine Lippendichtung (38) vorgesehen ist, die einen als Verlängerung ties Puinpenkolbens (40) ausgebildeten Abtaststift (41) selbsttätig dichtend umschließt.

K). Dosiervorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der in Strömungsrichtung gegen eine Feder (22) verschiebbar angeordnete Körper (8) als Rückschlagventil ausgebildet ist.

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