DE1815446A1 - Messgeraet - Google Patents

Description

• M e 5 5 g e r ä t Die vorliegende Erfindung betrifft ein ununterbrochen arbeitendes Gerät zum gleichzeitigen Messen vorherbestimmter Mengen flüssiger Substanzen für das nachfolgende Mischen.
• In vielen Anwendungsbereichen ist seit langem ein Gerät dieser Art erwünscht, das erstens absolut genaue Anteile verschiedener Substanzen abgibt und zweitens leicht einstellbar ist, so dass die Mengenverhältnisse oder -proportionen zwischen den Substanzen, falls erwünscht, verändert werden können.
• Es sind schon Geräte für diesen Zweck bekannt, die für jede der zu messenden Substanzen zwei Kmern haben und bei denen ein Umsteuerventil so angenrdnet ist, dass es die Kammern abwechselnd mit dem Einlass und dem Auslass des Gerätes verbindet, und das durch eine hin- und hergehende Kolbenanordnung betätigt wird, die durch den Druck der in Frage stehenden Substanz angetrieben ist und bei Bewegung in einer Richtung die eine Kammer und bei Bewegung in der anderen Richtung die andere Kammer von der Substanz entleert.
• Bereits bekannte Geräte dieser Art erfüllen jedoch nicht die hohen Erfodernisse an Genauigkeit beim Bemessen, wie sie heute auf verschiedenen Anwendungsgebieten, z.B. bei der Margarineproduktion verlangt werden. Dies hängt davon ab, dass diese Geräte verschiedene Einrichtungen haben, die unabhängig voneinander arbeiten und deren gegenseitige Funktion nicht leicht gesteuert werden kann. Weiterhin sind sie mit Bezug auf die iengenverhältnisse zwischen den dosierten Substanzen nicht leicht einstellbar, wie es erwünscht wäre.
• Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein einfaches, zuverlässiges Gerät zu schaffen, das nach demselben Prinzip arbeitet wie das eingangs beschriebene, bekannte Gerät, jedoch mit Bezug auf die oben genannten Umstände sehr zufriedenstellend arbeitet. Ein Gerät dieser Art nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Stange, die einen festen Punkt schwenkbar um diesen gelagert ist, wobei die Kolbenvorrichtungen in verschiedenen Abständen von dem genannten festen Punkt mit dieser Stange gekuppelt sind, so dass die Kolbenvorrichtungen unter Verursachen einer Schwingbewegung der Stange zwangsläufig synchrone hin- und hergehende Bewegungen unterschiedlicher Hublängen erreiohen, Bei einem in dieser Weise gebauten Gerät ist Jede Nöglichkeit einer ungenauen Dosierung der Substanzen vermieden, da erstens die verschiedenen Kolbenvorrichtungen durch die Substanzen selbst angetrieben werden und zweitens die gegenseitigen Ausechlaglängen wie auch die Geschwindigkeiten der Kolben vorrichtungen zwangsläufig durch die genannte schwenkbar gelagerte Stange gesteuert werden. Dank dieser Stange ist es auch möglich, alle Umsbuerventile des Gerätes mittels einer einzigen Abfühlvorrichtung zu betätigen, die allen Kolbenvorrichtungen gemeinsam ist, anstatt wie früher mit einer Abfühlanordnung für jede Kolbenvorrichtung. Weiterhin benötigen die Druckwerte, mit denen die Substanzen zu dem Gerät gespeist werden, kein genau bestimmtes Druckverhältnis zueinander, da die schwenkbar gelagerte Stange weiterhin vorherbestimmte gegenseitige Geschwindigkeiten der Kolbenvorrichtungen sicherstellt. Die letzteren zwei Faktoren bedeuten, dass das Messgerät nach der Erfindung sehr billig herzustellen ist.
• Um, falls erwünscht, eine sehr einfache Änderung der Mengenverhältnisse zwischen den dosierten Substanzen zu ermöglichen, ist das Gerät nach der Erfindung vorzugsweise so angeordnet, dass eine oder mehrere der genannten Kolbenvorrichtungen andie genannte Stange mit verschiedenen Abständen von dem Punkt gekuppelt werden können, an dem letztere gelagert ist.
• Eine bevorzugte Ausführungsform des Gerätes nach der Erfindung ist im folgenden mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
• In der Zeichnung sind drei Behälter 10, 20 und 30 dargestellt, die verschiedene Substanzen enthalten. Mittels des Gerätes nach der Erfindung werden vorherbestimmte Mengen dieser Substanzen gleichzeitig gemessen und in einen Tank 40 zum Mischen gespeist. Von den Behältern 10, 20 und 30 werden die Substanzen mittels Zentrifugalpumpen 11, 21, 31 durch Leitungen 12, 22 und 32 zu entsprechenden Umsteuerventilen 13, 23 und 33 gepumpt. Weiterhin wird jede Substanz durch das entspreehende Umsteuerventil durch eine entsprechende von zwei Leitungen 12a, 12b; 22a, 22b; 32a, 32b zu einem Messzylinder 14, 24 und 34 geleitet. In jedem der Messzylinder ist ein entsprechender axial hin- und hergehender Kolben 15, 25 und 35 angeordnet, der innerhalb des Zylinders zwei entsprechende getrennte Kammern 16, 17; 26, 27 und 36, 37 begrenzt.
• Die eine Kammer 16, 26 und 36 ist mit der entsprechenden Leitung 12a, 22a und 32a verbunden, während die andere Kammer 17, 27 und 37 entsprechend mit der Leitung 12b, 22b und 32b verbunden ist.
• Mittels Kolbenstangen 18, 28 und 38 sind alle Kolben 15, 25 und 35 mit einer gemeinsamen Stange 41 gekuppelt, die an einem festen Punkt 42 aufgehängt und um diesen schwenkbar ist. In der Zeichnung ist die Stange 41 in einer ihrer Endstellungen gezeigt, während die andere Endstellung durch eine gestrichelte Linie 43 dargestellt ist. Die Kolbenstangen 28 und 38 können, wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, an verschiedene Punkte der gemeinsamen Stange 41, die in verschiedenen Abständen von dem festen Punkt 42 liegen, mittels schwenkbarer Hebel 28a und 38a gekuppelt sein. Durch die oben beschriebene Anordnung sind die Kolben 15, 25 und 35 zwangsläufig miteinander verbunden, so dass sede Bewegung eines Kolbens, z.B. des Kolbens 15, von einer bestimmten Bewegung jedes anderen Kolbens 25, 35 begleitet ist.
• Die Umsiiierventile 13, 23 und 33 sind so angeordnet, dass sie die zwei Kammern im entsprechenden Messzylinder abwechselnd mit den Geräte ein- und auslassen für die Substanzen verbinden.
• Die Einlässe des Gerätes für die verschiedenen Suhstanzen sind in der Zeichnung durch die Leitungen 12, 32 und 32 dargestellt, die von den Behältern 10, 20 und 30 ausgehen, wahrend die Auslässe durch die Leitungen 19, 29 und 39 dargestellt sind, die in den Mischtank 40 münden, Da alle drei Umsbuerventile 13, 23 und 33 in gleicher Weise aufgebaut sind, wird nur eines davon, das Umsteuerventil 13, unten im einzelnen beschrieben. In der Zeichnung ist nur dieses Umsteuerventil 13 mit Bezugszahlen versehen.
• Das Umsteuerventil 13 hat ein aus einer zylindrischen Hülse 50 bestehendes Ventilgehäuse, das an seinen Enden mit Stirnwänden 51 versehen ist, und einen axial innerhalb des Ventilgehäuses hin- und hergehenden Ventilkörper, der aus zwei Kolben 52 und 53 besteht, die mittels einer Kolbenstange 54 verbunden sind. Das Ventilgehäuse hat fünf Öffnungen 55, 56, 57, 58 und 59 in axialem Abstand, von denen die mittlere oeffnung 57 mit der Einlassleitung 12, die zwei äusseren Öffnungen 55 und 59 mit der Auslassleitung 19 und die zwei verbleibenden Öffnungen 56 und 58 mit den Leitungen 12a und 12b, die zu dem Messzylinder 14 führen, entsprechend verbunden sind. Die Kolben 52 und 53 des Ventilkörpers sind im Verhältnis zueinander und zu den fünf Öffnungen im Ventilgehäuse so angeordnet, dass sie in einer Endstellung des Ventilkörpers (in der Zeichnung dargestellt) die inlassleitung 12 mit der Leitung 12a und die Leitung 12b mit der Auslassleitung 19 und in der anderen Endstellung des Ventilkörpers die Einlassleitung 12 mit der Leitung 12b und die Leitung 12a mit der Auslassleitung 19 verbinden.
• Wie aus der Zeichnung zu ersehen ist, ist die Kolbenstange 54 für alle drei Umsteuerventile 13, 23 und 33 gemeinsam, welche so gleichzeitig umgesteuert werden. Für die Umsteuerung ist die Kolbenstange 54 ausser mit den Ventilkolben 52, 53 mit einem etwas grösseren Kolben 60 versehen, der in einem getrennten Zylinder 61 eingesetzt und darin axial bewegbar ist und zwei Räume 62 und 63 bildet. Eine besondere Ventilanordnung 64 ist so angeordnet, dass sie durch die oben beschriebene, allen Nesskolben 15, 25 und 35 gemeinsame Stange 41 betätigbar ist, um die Räume 62 und 63 abwechselnd mit einer Quelle für Druckflüssigkeit (nicht dargestellt) zu verbinden.
• Leitungen für die Druckflüssigkeit sind in der Zeichnung durch gestrichelte Linien 65 und 66 dargestellt.
• Das beschriebene Gerät hat folgende Arbeitsweise: Mit einem bestimmten Druck pumpen die Zentrifugalpumpen 11, 21 und 31 Substanzen von den Behältern 10, 20 und 30 durch die Leitungen 12, 22 und 32 zu den Umstuerventilen 13, 23 und 33.
• Diese Ventile sind in der Zeichnnng in einer solchen Stellung gezeigt, dass die Substanzen über die Leitungen 12a, 22a und 32a zu den Kammern 16, 26 und 36 der Messzylinder geleitet werden. Durch den Druck der Substanzen werden die Kolben 15, 25 und 55 innerhalb der Messzylinder von der in der Zeichnung dargestellten Endstellung nach rechts a in di- andere Endflbellung gedrückt, während in den Kammern 17, 27 t d 37 enthaltene Substanzen dabei durch die Leitungen 12b, 22b und 32b hinausgepresst werden und das Gerät durch die Ventile 13, 23 und 33 und die Auslassleitungen 19, 29 und 39 verlassen. Infolgedessen sind die Kolben 15, 25 und 35 der Messzylinder in der oben beschriebenen Weise miteinander verbunden und während der Bewegung dieser Kolben werden genau dosierte Anteile der verschiedenen Substanzen in den Mischtank 40 gespeist.
• Wenn die für die Kolben 15, 25 und 35 gemeinsame Stange 41 ihre in der Zeichnung durch eine gestrichelte Linie 43 angedeutete Endstellung erreicht hat, wird die Ventilanordnung 64 so betätigt, dass der Raum 62 mit der nicht dargestellten Druckflüssigkeitsquelle verbunden und der Raum 63 dann von Flüssigkeit geleert wird. Die allen Umsteuerventilen gemeinsame Kolbenstange 54 wird dann nach rechts in ihre andere Endposition bewegt. Alle Ventilkolben 52 und 53 werden dabei auch nach rechts bewegt und gelangen zwischen die entsprechenden Ventilgehäuseöffnungen 56, 57 und 58, 59. Dies bedeutet, dass die Einlassleitungen 12, 22 und 32 nun über die Ventilgehäuseöffnungen 57 und 58 in Verbindung mit den Kammern 17, 27 und 37 stehen, während die Kammern 16, 26 und 36 über die Ventilgehäuseöffnungen 56 und 55 mit den Auslassleitungen 19, 29 und 39 verbunden sind. Die Kolben 15, 25 und 35 der Meeszylinder werden so nach links zurück in die dargestellte Endstellung gedrückt, wie aus der Zeichnung ersichtlich, so dass die zuvor in die Kammern 16, 26 und 36 gepumpten Substanzen diese Kammern nun verlassen und über die Leitungen 12a, 22a, und 32a, die Umsbuerventile 13, 23 und 33 und die Auslassleitungen 19, 29 und 39 zu dem Mischtank geleitet werden.
• Wenn die Stange 41 die in der Zeichnung dargestellte Endstellung erreicht hat, wird die Ventilanordnung 64 wieder betätigt, worauf die oben beschriebene Arbeitsweise wiederholt wird.
• In der Zeichnung haben die Messzylinder 14, 24 und 34 verschiedene Grdssen. Jedoch werden, wenn dies möglich ist, Messzylinder gleicher Grössen verwendet.

Claims (5)

P a t e n t a n s p r Ü c h e

1. - Gerät zum gleichzeitigen Messen für das nachfolgende Mischen vorherbestimmter Mengen einer Anzahl flüssiger Substanzen, das für jede der Substanzen zwei Kammern und ein Umsteuerventil hat, das so angeordnet ist, dass die genannten Kammern abwechselnd mit dem Einlass und mit dem Auslass des Gerätes verbunden werden, welches durch eine hin- und hergehende Kolbenvorrichtung betätigt wird, die durch den Druck der fraglichen Substanzen angetrieben wird und so angeordnet ist, dass sie bei Bewegung in einer Richtung Substanz aus der einen und bei Bewegung in der anderen Richtung Substanz aus der anderen Kammer entleert, gekennzeichnet durch eine Stange (41), die an einem festen Punkt (42) schwenkbar um diesen gelagert ist, wobei die Kolbenvorrichtungen (15, 18; 25, 28; 35, 38) in verschiedenen Abständen von dem genannten festen Punkt mit der Stange (41) gekuppelt sind, so dass die Kolbenvorrichtungen unter Verursachen einer Schwingbewegung der Stange (41) zwangsläufig synchrone hin- und hergehende Bewegungen unterschiedlicher Hutblängen erreichen.

2. - Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Kolbenvorrichtungen so angeordnet sind, dass sie mit verschiedenen Abständen von dem genannten festen Punkt (42) mit der Stange (41) gekuppelt werden können.

3. - Gerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Kammern (16, 17; 26, 27; 36, 37) für Jede Substanz von einer zylindrischen Büchse (14; 24; 34) gebildet sind, die mit Stirnwänden und einem axial darin hin- und hergehenden Kolben (15; 25; 35) versehen sind.

4. - Gerät nach einem der vorstehenden Anspräche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umsteuerventile (13; 23; 33) so angeordnet sind, dass sie gleichzeitig mittels der Stange (41) betätigbar sind.

5. - Gerät nach einem der vorstehenden Ansprüche, bei dem jedes Umsteuerventil ein Ventilgehäuse hat, das aus einer zylindrischen Hülse mit Stirnwänden besteht, welche fünf in axialem Abstand befindliche Öffnungen hat, von denen die mittlere Öffnung die Einlassöffnung ist und die zwei äusseren Öffnungen Auslassöffnungen sind und von denen die zwei verbleibenden Öffnungen je mit einer der zwei Kammern für die entsprechende Substanz verbunden sind, wobei ein Ventilkörper, der innerhalb der Hülse axial bewegbar ist, 80 ausgebildet ist, dass die zwei Kammern für die entsprechenden Substanzen abwechselnd in Verbindung mit dem Einlass und dem Auslass des Gerätes für die fragliche Substanz gebracht werden können, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventilkörper (52, 53, 54) zwangsläufig miteinander verbunden sind, damit sie gleichzeitig in ihren Ventilgehäusen bewegt werden.