DE1802844B2 - Dosiergerät für Flüssigkeiten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum mengenproportionalen Einbringen einer Chemikalienlösung in das Wasser in einer Wasserleitung, beispielsweise einer Speiseleitung für ein Wasserleitungsnetz oder einer Speiseleitung für Warm- oder Heißwasser-Kessel, -boiler od. dgL, um z. B. Kalk- od. dgl. andere Ansätze an den Innenwandungen der Rohre und sonstiger Teile des Leitungsnetzes u.dgl, oder auch Korrosionen zu vermeiden.

Die Menge de. in das Wasser eingebrachten Chemikalienlösung muß in möglichst genauer Relation zur Menge des Wassers stehen, welche beispielsweise die Einbringungsstelle passiert, um schädliche Wirkungen, durch Falsch- und insbesondere Überdosierungen verursacht, auszuschließen.

Das in Betracht kommende Gerät ist mit einem Wassermengenmeßwerk, einer Chemikalienlösungsförderpumpe mit elektrischem Antriebsmotor, einem Chemikalienlösungsvorratsbehälter und einer von der Druckseite der Förderpumpe zur Wasserleitung — vorzugsweise im Bereich des Wassermengenmeßwerks — führenden Verbindungslci'.ung ausgestattet.

Vorrichtungen bzw. Geräte mit einem derartigen Aufbau sind sind in den verschiedensten Ausführungsformen bereits bekanntgeworden. Sie haben system- bzw. konstruktionsbedingt zahlreiche Mangel, die Ursache dafür sind, daß diese Geräte sich entweder in der Praxis als ungeeignet erweisen bzw. den einschlägigen Vorschriften nicht entsprechen, weshalb ihre Anwendung in der Praxis nicht möglich ist. So war beispielsweise aus der DE-PS 8 46 021 eine Vorrichtung bekannt, bei welcher ein gesonderter Verdünnungs- wie auch ein separater Mischbehälter notwendig ist, um die erforderliche Homogenität durch Mischung zu gewährleisten. Es war deshalb überraschend, daß diese Elemente bei Anwendung der erfindungsgemäßen Dosierpumpensteuerung entfallen können, ohne daß hierdurch Inhomogenitäten in der mit Chemikalienlösung versehenen Flüssigkeit auftreten.

Der bekannte Stand der Technik konnte mithin keine Anregung in Richtung auf die erfindungsgemäße Vorrichtung geben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Gerät der vorbezeichneten Art zu schaffen, bei welchem die Nachteile und Mängel bekannter Geräte vermieden sind, welches sich wirtschaftlich herstellen und während einer sehr langen Lebensdauer störungsfrei betreiben und zum Zwecke der Ergänzung der Chemikalienlösung sich einfach und gefahrlos bedienen läßt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in der Vorrichtung gemäß Anspruch I.

y. Ein derart ausgebildetes Gerät zur Einbringung einer

■~r Chemikalienlösung in einen Wasserstrom hat beträchtli-

§i ehe Vorteile gegenüber den vorbekannten Geräten.

;k Zunächst ist es möglich, den wesentlichen Teil des

•J Geräts in stets vertikaler Lage montieren zu können,

Li unabhängig vom Verlauf der Wasserleitung, in welche

fi das Gerät einzusetzen ist Dadurch hat der auswechselte bare Chemikal'enlösungsvorratsbehälter immer eine

ΐ vertikale Lage, in welcher er unter dem die Antriebsor-

ΐ: gane der Förderpumpe aufnehmenden Gehäuse befe-

;'■· stigt werden kann. Dies ermöglicht es auch, die

Ά Chemikalienlösungsförderpumpe in den Vorratsbehäl-

\ί· ter hinein und an dessen tiefste Stelle zu verlegen und

*;. deren Antriebsmotor im oberen geschützten Teil zu

;; belassen, so daß die feuchtigkeitsempfindlichen An-

ί triebsaggregate klar und eindeutig von der eigentlichen

\ Pumpe getrennt sind. Die besondere Ausbildung des

Geräts ermöglicht es, einen unter innerem Oberdruck stehenden Behälter für den Chemikalienlösungsvorrat r - zu vermeiden und in vorteilhafter Weise den Transportbehälter für die Chemikalienlösung zugleich als auswechsel- bzw. austauschbaren Vorratsbehälter vorzusehen, so daß ein entleerter Vorratsbehälter in einfacher Weise entfernt und durch einen neuen, gefüllten ersetzt werden kann, um dann fortgeworfen zu werden.

Diese Maßnahme ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil die Erfahrung gelehrt hat, daß sich Ausfällungen oder Verkrustungen u.dgL aus den Chemikalienlösungen an den Wänden und am Boden der Vorratsbehälter absetzen, die sich insofern nachteilig bemerkbar machen, als sie, wenn sie in kleinen Stückchen von der Wand abbröckeln oder in körniger ■'■ zusammengebackener Form in die Förderpumpe und in

■'· die Leitungen gelangen, Schaden an der Pumpe, den

Ventilen u. a. sowie Leitungsverstopfungen verursachen. Eine derartige Gefahr besteht insbesondere dann, wenn die Chemikalienlösung ein Silikat ist. Handelt es sich bei der Chemikalienlösung um eine Polyphosphat-Iösung, so bilden sich in dem mit einem Dosiergerät fest verbundenen Vorratsbehälter in unerwünschter Weise schlammige Rückstände sowie ein Wandbewuchs durch Bakterienkulturen, wodurch das so erheblich verunreinigte Gerät unbrauchbar wird. Die Reinigung von einem solchen Gerät und VorratsbehäUar ist meist sehr umständlich und langwierig; oft genug ist der Ausbau des ganzen Geräts hierzu erforderlich. Vielfach ist eine Reinigung gar nicht möglich, so daß der Vorratsbehälter, soweit dies überhaupt in Betracht kommt, gegen einen neuen ausgetauscht werden muß, was aber ebenfalls r.iit beträchtlicheil Schwierigkeiten und einem erheblichen Aufwand verbunden ist.

Diese Mängel und Nachteile sind bei dem erfindungsgemäßen Gerät vermieden, da der einfache und billige Transportbehälter für die Chemikalienlösung unmittelbar als austauschbarer und druckloser Vorratsbehälter durch einfaches Ansetzen und Befestigen am Gerät Verwendung finden kann, um nach Aufbrauch der Chemikalienlösung fortgeworfen werden zu können. Auch hat dies den wesentlichen Vorteil, daß Gewähr gegeben ist, daß eine stets einwandfreie Chemikalienlösung in der richtigen Konzentration Verwendung findet, was nicht der Fall ist, wenn nachfüllbare Vorratsbehälter vorgesehen and, weil in diese alle möglichen Chemikalien eingefüllt werden können, was mitunter sehr verhängnisvoll wen'in kann.

Die Anordnung der Pumpe im tiefsten Bereich des Chemikalienlösungsvorratsbehälters ermöglicht es, diese selbst sehr zweckmäßig und einfach tu gestalten, so daß sie von vornherein gegen Störungen unanfällig ist. Auch braucht hinsichtlich dieser Konstruktion keine Sorge zu bestehen, daß sich Ansaugschwierigkeiten ergeben, da der Pumpe nach Auswechseln des Chemikalienlösungsvorratsbehälters die Flüssigkeit von selbst zuläuft und nicht angesaugt zu werden braucht

Vorteilhafterweise ist in dem in den Chemikalienlösurigsvorratsbehälter eintauchenden Rohr auch ein vom

ίο Flüssigkeitsniveau imi Behälter abhängiger Schwimmer angeordnet, der dadurch auch geschützt ist und so seine Funktionstüchtigkeit beibehält Der Schwimmer wirkt über eine Schaltstange auf den Schalthebel eines in dem Gehäuse angeordneten elektrischen Schalters ein, um

π bei geleertem Chemikalienlösungsvorratsbehälter einerseits den elektrischen Antriebsmotor der Förderpumpe abzuschalten und andererseits eine optische und bzw. oder akustische Signaleinrichtung einzuschalten, die AnIaB zum Auswechseln des !«'•sren gegen einen vollen Chemikalienlösungsvorratsbeiiälter gibt

Der Antriebsmotor für die am unteren Ende des in den Chemikalienlösungsvorratsbehälter eintauchenden Rohres angeordnete Förderpumpe ist vorzugsweise ein gleichstromgespeister Elektromagnet, der mittels eines kurzfristigen Stromimpulses angetrieben wird, der durch eine ebenfalls in dem Gehäuse angeordnete Schalteinrichtung ausgelöst wird.

In den F i g. 1 bis 5 der Zeichnungen ist der Gegenstand der Erfindung anhand eines besonders

jo bevorzugten Ausführungsbeispiels dargestellt welches nachstehend im einzelnen näher beschrieben ist Es zeigt F i g. 1 eine Seitenansicht eines teilweise im Schnitt

dargestellten Dosiergeräts gemäß der Erfindung mit an diesem angesetztem Chemikalienlösungsvorratsbehäl-

J5 ter,

F i g. 2 einen Längsschnitt durch den unteren Teil eines Chemikalienlösungsvorratsbehälters und das die Förderpumpe enthaltende Rohr,
Fig.3 und 4 je eine Aufsicht auf eine den Pumpenantrieb steuernde Schalteinrichtung in zwei unterschiedlichen Ausführungsformen in schematischer Darstellung,

Fig.5 eine Seitenansicht auf die Anschlußstelle des Chemikalienlösungsvorratsbehälters am Gerät.

Der generelle Aufbau des gemäß der Erfindung ausgebildeten Geräts geht aus Fig. 1 hervor. In die nicht näher dargestellte, in beliebiger Lage befindliche Wasserleitung 11 ist ein Wassermengenmeßwerk 12 gebräuchlicher Bauart eingesetzt. Das Gehäuse dieses WassermengenmeUwerks ist mit einem Flansch 13 versehen, an den das Gehäuse 14 des Geräts mit seinem Ringflansch 15 angesetzt ist. Zum Zwecke der Einstelibarkeit des Gehäuses 14 gegenüber dem Wassermengenmeßwerk 12 sind die beiden Teile u.n die

•.Ι Achse 16 gegeneinander verdreh- und einstellbar. Zum Zwecke des Feststeilens bzw. Festklemmens der Gehäuse gegeneinander in jeder beliebigen Winkellage zueinander betin !et sich an der Außenseite des Flansches <3 eine Keilnut 17, in welche mittels einer

ho Druckschraube 18 beispielsweise eine Kugel 19 gedrückt wird. Mehrere derartiger Feststellschrauben und Kugeln sind im Flansch 15 über dessen Umfang gleichmäßig verteilt angeordnet, vorzugsweise jedoch drei Stück. Bei ei.:er einfacheren Ausführungsform

Ύ5 können, soweit nur bestimmte bevorzugte Winkellagen in Betracht kommen, die beiden Flansche 13 und 15 miteinander verschraubt sein, wobei durch entsprechende Anordnung der Bolzen und Bolzenlöcher und die

Ausbildung der Bolzenlöcher als Langlöcher entsprechende Einstell- und Ausgleichsmöglichkeiten gegeben sind.

Innerhalb des von dem Flansch 13 umgebenen Raumes befindet sich ein zum Wassermengenmeßwerk gehörendes Untersetzungsgetriebe, welches eine Antriebswelle antreibt, die ihrerseits eine elektrische Schalt- bzw. Steuereinrichtung beeinflußt, welche die die Chemikalienlösung fördernde Pumpe steuert.

In dem Gehäuse 14 des Dosiergeräts ist der aus einem Elektromagneten bestehende Antriebsmotor 20 angeordnet, dessen axial beweglicher Anker mit einer Kolbenstange 21 verbunden ist und an dessen oberem Ende die Rückzugfeder 22 angreift. Am Gehäuseboden 23 sitzt das Rohr 24, in welchem sich Durchtrittsöffnungen 25 für die Chemikalienlösung befinden. Das in den Chemiksilienlösungsvorratsbehälter 26 eintauchende und bis zu dessen Boden 27 reichende Rohr 24 trägt an seinem unteren Ende das Pumpengehäuse 28 der ChemikaJienlösungsförderpumpe 29. Die durch den Gehäuseboden 25 hindurchgeführte Stange 21 ist an ihrem unteren Ende als Kolben 30 ausgebildet, der in dem Gehäuseeinsatz 31 geführt ist. Unterhalb des Einsatzes 31 befindet sich die Kammer 32, die über eine oder mehrere Bohrungen 33 mit dem Innenraum des Rohres 24 verbunden ist, so daß die Chemikalienlösung in die Kammer 32 nachströmen kann. Unterhalb der Kammer 32 befindet sich ein Pumpenzylindereinsatz 34, in welchem sich am oberen Rand mit der Dichtung 35 der Zylinder 36 befindet, in den der Kolben 30 beim Abwärtshub eintaucht und dabei die in ihn von oben her eingetretene Chemikalienlösung verdrängt. Die untere Stirnfläche des Zylindereinsatzes 34 ist durch die Ventilpliitte37 verschlossen,deren Dichtungsscheibe38 gegen den Sitzrand 39 des Zylindereinsatzes 34 angedrückt wird. Dies geschieht mittels der den Zylindereinsatz 34 umgebenden Hülse 40 und der Druckfeder 41. In der Hülse 40 befinden sich DurchtriJtsöffnungen 42 für den Durchtritt der aus dem Zylinder 36 verdrängten Chemikalienlösung in den Ringraum 44 im Pumpengehäuse 28. Die Chemikalienlösung gelangt aus dem Ringraum 44 über den Kanal 45 und die Rohrleitung 46 sowie den Anschlußstutzen 47 am Gehäuse des Wassermengenmeßwerks 12 in dessen wasserdurchströmten Innenraum und vermischt sich dort mit dem Wasser.

In dem Rohr 24 ist weiterhin ein Schwimmer 48 axial beweglich gelagert, der mit seiner Schaltstange 49, deren oberes Ende ebenfalls durch den Gehäuseboden 23 hindurchgeführt ist, auf den Schalthebel 50 des Schalters 51 einwirkt. Bei leergepumptem Vorratsbehälter 26 beeinflußt der Schwimmer 48 den Schalter 51, so daß der Stromkreis des Antriebsmotors 20 der Förderpumpe 29 unterbrochen wird Gleichzeitig wird eine Signaleinrichtung eingeschaltet, um auf das Auswechseln des leeren Vorratsbehälters 26 gegen einen vollen aufmerksam zu machen.

Bei dem Antriebsmotor 20 der Förderpumpe 29 handelt es sich um einen Hubmagneten, der durch einen kurzfristigen Stromimpuls, vorzugsweise eines Gleichstroms, erregt wird Hierzu dient eine elektrische Steuereinrichtung, wie sie beispielsweise in den F i g. 2 und 3 anhand zweier Beispiele dargestellt ist Auf der vom Getriebe des Wassermengenmeßwerks angetrie benen Antriebsweile 52 sitzt die Scheibe 53. Weiterhin ist auf der Welle 52 das Pendel 54 frei schwingend gelagert. Der auf der Scheibe 53 sitzende Mitnehmerstift 55 nimmt das nach unten hängende Pendel 54, welches einen Permanentmagneten 56 trägt, bei seiner Drehbewegung mit nach oben, bis es seinen oberen Totpunkt erreicht hat, um anschließend im freien Fall um die Welle 52 pendelnd nach unten zu kippen. Dabei passiert der an dem Pendel 54 befestigte Permanentmagnet 56 die zwei Schaltkontakte 57 in der Schaltröhre 58, welche unter der Einwirkung des Magnetfeldes geschlossen werden; ein Stromimpuls wird ausgelöst, der den Elektromagneten des Antriebsmotors 20 erregt;

in dessen Anker bewirkt einen Kolbenhub und die Rückzugfeder 22 bringt den Anker, die Stange 21 und den Pumpenkolben 30 wieder in die Ausgangslage zurück.

Bei der zweiten Ausführungsform der Schalteinrichtung gemäß Fig.4 ist auf der Antriebswelle 52 dreh- bzw. schwenkbar der Pendelschalthebel 59 gelagert; er liegt unter der Wirkung der sich an der Scheibe 60 abstützenden Feder 61 an dem Stützstift 62 an der mit der Welle 52 fest verbundenen Scheibe 60 an. Im Wirkungsbereich des nockenartigen Endes 63 des Hebels 59 befindet sich der Kipphebel 64, auf dem ein Nocken 65 angeordnet ist. Auf der Rückseite des Kipphebels 64 ist ein Schaltkontakt 66 angeordnet, dem der an einer Blattfeder 67 befestigte Gegenkontakt 68

2ϊ gegenüberliegt. Weiterhin wirkt auf den Kipphebel 64 eine mittels der Stellschraube 69 einstellbare Druckfeder 70 ein. Bei Drehung der Welle 52 und der Scheibe 60 kommt der Schalthebel 59 mit seinem vorderen Ende 63 zur Anlage an den Schaltnocken 65 des Kipphebels 64.

Die Feder 70 ist so eingestellt, daß der Schalthebel 59 trotz Weiterdrehens der Welle 52 und der Scheibe 60 von dem Schaltnocken 65 festgehalten bleibt. Ist die Spannung der auf den Hebel 59 wirkenden Feder 61 entsprechend groß, drückt das vordere Ende 63 den Schaltnocken 65 und damit den Kipphebel 64 radial nach außen und kann dann passieren, um wieder an dem Stützstift 62 der Scheibe 60 anzuliegen. Beim Ausweichen des Kipphebels 64 werden die Kontakte 66 und 68 geschlossen; ein Stromimpuls wird ausgelöst, der den Antriebsmotor 20 der Förderpumpe erregt.

Der für den Transport z. B. mit einem Schraubendekkel verschließbare Chemikalienlösungsvorratsbehälter 26 wird unter dem bzw. am Gehäuseboden 23 des Gehäuses 14 befestigt. Dies kann beispielsweise, wie F i g. 1 zeigt, mittels eines Schraubgewindes 75 erfolgen. Vorteilhafterwcise wird aber, wie aus F i g. 5 hervorgeht, der Behälter 26 mittels zweier mit öffnungen versehener Laschen 72 an zwei Haltebolzen 73 angehängt, die in horizontaler Lage an zwei am

so Gehäuseboden 23 sitzenden Laschen 74 befestigt s^:nd. Dadurch ist es möglich. Behälter mit rechteckiger Grundfläche zu verwenden, die ein größeres Volumen haben, weil sie nur im Tiefenmaß, nicht aber im Breitenmaß beschränkt sind Zweckmäßigerweise trägt wenigstens einer der Haltebolzen 73 ein Gewinde, um eine der Sicherung dienende Schraubkappe 75 auf das Bolzenende aufschrauben zu können. Diese Kappen 75 können gegebenenfalls auch mit einem Sicherheitsschloß ausgerüstet sein, um ein unbefugtes öffnen des Geräts bzw. Abnehmen des Vorratsbehälters 26 zu verhindern.

In dem Innenraum des Gehäuses 14 des Dosiergeräts ist rweckmäßigerweise weiterhin noch entweder ein Transformator und ein Gleichrichter untergebracht wenn das Gerät an ein Wechsel- oder Drehstromnetz angeschlossen werden soll, oder ein Akkumulator und dann gegebenenfalls noch eine Ladevorrichtung für diesen Akkumulator.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum mengenproportionalen Einbringen einer Chemikalienlösung zu Wasser in einer Wasserleitung mit einem Wassermengenmesser, einer durch denselben vermittels Steuer- bzw. Schalteinrichtung, durch Aussenden bestimmter Stromimpulse gesteuerten, intermittierend arbeitenden Dosierpumpe für die den Flüssigkeiten zuzuset- zende Chemikalienlösung und einem Chemikalienvorratsbehälter, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Gehäuse des Wassermengenmeßwerks (12) ein diesem gegenüber verdrehbares und stets in eine vertikale Lage einstellbares Gehäuse (14) sitzt, in welchem die über das Wassermengenzählwerksgetriebe angetriebene Steuer- bzw. Schalteinrichtung für den Antriebsmotor (20) der Förderpumpe (29) und dieser selbst angeordnet sind und an weichem ein nach unten ragendes und in den aft der 2u Unterseite des Gehäuses (14) befestigten Chemikalienlösungsvorratsbehälter (26) hineinragendes Rohr (24) angeordnet ist, welches an seinem unteren Ende die Chemikalienlösungsförderpumpe (29) enthält, deren bewegter Kolben (30) über eine Kolbenstange >5 (21) mit dem im Gehäuse sitzenden Antriebsmotor (20) gekuppelt ist, sowie in seinem Innenraum die Rohrleitung (46) enthält, deren unteres Ende mit der Förderpumpe (29) und deren oberes Ende über eine gegebenenfa!'s flexible Verbindungsleitung mit ω einem Anschlußstutzen (47Ϊ am Gehäuse des Wassermengenmeßwerks (12) verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem, in den Chemikalienlösungsvorratsbehälter (26) eintauchenden, am unteren Ende die Förderpumpe (29) tragenden Rohr (24) ein Schwimmer (48) angeordnet ist, dessen Schaltstnnge (49) auf den Schalthebel (50) eines elektrischen Schalters (51) einwirkt, durch den der Antriebsmotor (20) abschaltbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe des Wassermengenmeßwerks (12) einen Schalthebel (54, 59) antreibt, welcher ganz oder teilweise unabhängig von der Antriebsenergie des Wassermengenmeßwerkgeiriebes die Kontakte (57) und (66,68) einer Schaltröhre (58) bzw. Schalteinrichtung (64-70) im Stromkreis des Antriebsmotors (20) kurzfristig schließt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der die Schaltröhre (58) betätigende w Schalthebel (54) ein auf einer Antriebswelle (52) gelagertes Pendel ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der mit der Antriebswelle (52) des Wassermengenmeßwcrkgetriebes fest verbundenen Scheibe (60) und dem die Kontakte (66, 68) der Schalteinrichtung (64-70) betätigenden Pendelschalthebel (59) eine Feder (61) angeordnet ist,

6. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekenn- m> zeichnet, daß im Gehäuse (28) der Förderpumpe (29) unter dem Pumpenzylindereinsatz (34) eine die stirnseitige Austrittsöffnung verschließende Rückschlagventileinrichtung (37-41) angeordnet ist, deren sie aufnehmender Ringraum (44) im Pumpengehiiuse (28) mit der Rohrleitung (46) verbunden ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Chemikalienlösungsvorratsbehäl- ter (26) einen mit einer für den Transport bestimmten Verschlußkappe verschließbaren Flaschenhals aufweist, dessen lichte Weite dem Durchmesser des in ihn eintauchenden Rohrs (24) entspricht und an der Unterseite des Gehäusebodens (23) des Gehäuses (14) ein Schraubgewinde (71), Haltebolzen (73) und Laschen (74) zur Befestigung des Chemikalienlösungsvorratsbehälters \26) angeordnet sind.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Haltebolzen (73) eine Schraubkappe (75), die ggf. mit einem Sicherheitsschloß ausgerüstet ist, aufgeschraubt ist