DE2017303C2

DE2017303C2 - Steuer-Einrichtung für einen Wasserenthärter

Info

Publication number: DE2017303C2
Application number: DE2017303A
Authority: DE
Inventors: David G. Milwaukee Wis. Prosser
Original assignee: AUTOTROL CORP 53209 MILWAUKEE WIS US
Current assignee: AUTOTROL CORP 53209 MILWAUKEE WIS US
Priority date: 1969-04-23
Filing date: 1970-04-10
Publication date: 1983-08-25
Also published as: DE2017303A1; IT987504B; BE749265A; FR2039398A1; US3574330A; CA924534A; GB1321083A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinrichtung für einen Wasserenthärter, bestehend aus einem Behandiungslank, der das zu enthärtende Wasser aufnimmt, einem regenerierfähigen Ionenaustauscher in dem Behandlungstank für die Enthärtung des Wassers, einer Einrichtung zur Regeneration des Ionenaustauschers und aus einem Sensor mit einem Ionenaustauscher, der auf Änderungen des Härtegrades des Wassers anspricht, um die Betätigung der Regenerationseinrichtung zu steuern, wobei eine mit dem Behandlungstank in Verbindung stehende Abtastkammer vorgesehen ist, die als Sensor einen in Abhängigkeit vom Härtegrad des Wasr.ers iusdehnungsfähigen Ionenaustauscher enthält.

Aus der US-PS 28 10 692 ist eine derartige Steuereinrichtung bekannt.

Eine ähnliche Steuereinrichtung ist aus der US-PS 32 50 392 bekannt, bei der für eine periodische Regeneration eines Ionenaustauschers in einem Behandlungstank für die Enthärtung von Wasser ein Sensor verwendet wird, der durch Volumenänderung anspricht. Dieser Sensor besteht allerdings lediglich aus einem Materialband, so daß die Volumenänderung des Sensors lediglich in einer Richtung erfolgt. Der streifenförmige Sensor ist dabei mechanisch mit einem elektrischen Schalter gekoppelt, der mit Hilfe einer Feder in die Offenstellung vorgespannt gehalten wird, so daß bei einer Volumenänderung bzw. Kontraktion des streifenförmigen Sensors unter

Überwindung der Vorspannkraft der Feder der Kontakt geschlossen wird, wodurch die Regeneration eingeleitet wird. Der streifenförmige Sensor ist innerhalb des Behandlungstank."= angeordnet und wird ununterbrochen von dem zu behandelnden Wasser beeinflußt. Dadurch wird seine LebeniJauer erheblich verkürzt. Bei einer anderen Ausführungsform dieser Einrichtung ist der Sensor am Auslaßende des Behandlungstanks angeordnet, so daß er erst dann ansprechen kann, wenn der Ionentauscher im Inneren des Behandlungstanks bereits vollständig erschöpft ist und das durchströmende Wasser nicht mehr enthärtet wird.

Aus der US-PS 32 46 759 isi eine Steuereinrichtung bekannt, bei welcher die elektrische Leitfähigkeit eines

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Ionentauscher^ überwacht wird und bei Erreichen eines Vorteilhafte Ausgestaltungen uml Weiterbildungen tier

bestimmten elektrischen Leitwertes ein Regenerations- Erfindung sind den L'ntcransprüchcn /u entnehmen. Im

prozeß eingeleitet wird. In einer Ausführungsform wird lolgemlen wird die I rlindung anhand eines Auslüh-

die Leitfähigkeit des Ionentauscher« mit Hilfe von Hlek- rungsbeispieles im Zusammenhalt;: mil der Zeichnung

!roden gemessen, /.wischen denen ein Strom fließt. Nach- ; auslührlicher erläutert. Is /eiyi

teilig hieran ist. dall die Größe des Stromes vom Härte- Fi;i. I eine Druul'sicht auf die Steuereinrichtung nach

grad des zu enthärtenden Wassers abhängt, so daß diese der vorliegenden I rlindung. wobei /in Übersichtlichkeit

Einrichtung nicht sehr genau arbeitet. einige Ieile gebrochen dargesteih -.ind.

Generell bestehen Wasserenthärter aus einem Tank. Ii;^- 2 eine E\plosionsdarstcllung einer l.in/ellieit

der ein Bett aus Ionentauscherhar/en enthält, durch wel- in (.Nustiangs/.ihnrad.iiiordiuing) der Steuereinheit nach

ches das zu behandelnde Wasser strömt, wobei das liar/ I^;ig. I:

da/u dient, sich mit denjenigen Ionen in dem Wasser /u I i tr. 3 eine E\plosionsdarstclliini: einer weiteren Hinverbinden, die das Wasser ..hart» machen. Mit Gebrauch zeiheil iAusgangs/ahnradanordnung) nach Fig. I und 2; des Wasserenthärters erschöpft sich die Kapazität des Fig. 4 eine Explosionsdarsicllung einer weiteren Finlonenaustauschers. sich mit den Ionen zu verbinden, i> /elheii der Steuereinheit nach Fig. I; und
wobei diese Erschöpfung am Ende des Bettes beginnt, wo I ig 5 eine Explosionsdarstellung einer weiteren Lindas harte Wasser eintritt und dann schrittweise über die /elheit (l)rehsieuer.inordnungl, die in der Steuereinheit Lange des Bettes zum Ende hin wandert, wo das weiche nach I ig. 1 verwendet wird.

Wasser ausgelassen, wird. In I ig. I ist ein Gehäuse 1. dessen Abdeckung nicht Die Erschöpfung des Ionentauscher kann durch 2i> dargestellt ist. /u sehen, welches die wesentlichen Feile Waschen des Harzes mit bestimmien Reagenzien wieder der Steuereinheit zeigt. Dieses rechteckige Gehäuse wird be>eitigt werden, was allgemein als Regeneration oben an einem Behandlungstank am Finde einer Venlilbe/eichnet wird. Üblicherweise wird zum Regenerieren steueranordnung angeordnet, welche Ventile für die Strieme Salzlösung verwendet. mung des /u behandelnden Wasscs und des Regenera-Bei älteren Wasserenthärtern wurde die Regeneration λ< tionsmediums steuert. Am Boden des Gehäuses I ist des Ionentauscherbettes periodisch, beispielsweise wäh- über Inicht dargestellte) Schrauben eine Probeabtastkamrend der Nachstunden, durchgeführt, unabhängig vom mer 2 angebracht, die im Schnitt dargestellt ist. Diese Erschöpfungszustand. Hierdurch wird u. a. eine übermä- Probeauristkammer 2 enthält ein ionenempfindliches ßig große Menge von Salzlösung benötigt, da ein großer Harz 2«. das zusammenschrumpft, wenn es mit hartem Sicherheitsfaktor einkalkuliert werden muß. um sicher- jo Wasser in Berührung kommt. Die Probeablastkammer 2 zustellen, daß das lonentauscherbett niemals vollständig bestellt aus einem Abschnitt eines plastischen rechteckierschöpft wird. Aus diesem Grunde wurde auch die oben gen Rohres, das vertikale Seitenwände bildet. Weiterhin beschriebenen Einrichtungen entwickelt, die eine Rege- bestellt sie aus einer gegossenen Kunststoffabdeckung neralion des lonentauscherbeites automalisch und nur und Bodenteilen 21 und 23. die mit (nicht dargestellten) dann durchführen, wenn sie wirklich erforderlich ist. 35 Schrauben zusammengehallen werden, wobei sich diese Da bei den eingangs beschriebenen Systemen der Sen- Schrauben senkrecht durch die Ecken dieser drei Teile S)r ständig mit dem zu behandelnden Wasser in Beruh- erstrecken und in das Gehäuse 1 hineinreichen. Ein flerung steht, was die oben beschriebenen Nachteile hat. ist xibles Einlallrohr 3 ist mittels einer Gewindehülse 4 an es Aufgabe der Erfindung, die Steuereinrichtung der ein- einer rohrförmigen Fassung 4a aufgehängt, die vom gangs genannten Art dahingehend auszubilden, daß der 40 Boden der Probeabtastkammer 2 hervorsieht. Das EinSensor nur zu bestimmten Zeitpunkten mit dem Wasser laßrolir 3 reicht durch eine einstellbare Dichtung 5 hinin Berührung kommt. durch, die über ein Gewinde in einer oberen Wand 6 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst. eines Behnndlungstanks montiert ist. Ein mit einem daß in der Probeabtastkammer ein Stößel oder Kolben Gewicht beschwerter Einlaßstutzen 10 ist am Ende des angeordnet ist, der in und außer Angriff mit dem Ionen- 45 Einlaßrohres 3 befestigt, welches in das ionentauschertauscher bewegbar ist, und daß ein einstellbarer Zeit- bett (nicht dargestellt) eingehängt ist, und zwar innerhalb Steuermechanismus vorgesehen ist. der periodisch den des Behandlungstanks. Ein Auslaßrohr 7 ist über eine Stößel oder Kolben betätigt, um ihn in Eingriff mit dem Gewindehülse 8 an einer rohrförmigen Fassung 8a ange-Ionentauscher zu bringen und hierdurch den Härtegrad bracht:, welche vom Boden der Probeabtastkammer 2 an des Wassers zu bestimmten Zeiten zu prüfen und in 50 der gegenüberliegenden Seite des Einlaßrohres 3 absteht. Abhängigkeit von liieser Prüfung die Regenerationsein- Eine Ventilanordnung 11 schließt die obere Öffnung des richtung zu betätigen, wobei der Stößel oder Kolben nach Einlaßrohres 3 ab und weist eine Ventilstange 12 auf, die dem Prüfen außer Eingriff mit dem Ionentauscher sich nach oben zu aus der Probeabtastkammer 2 heraus gebracht wird, so daß er während der Regeneration nicht erstreckt. Innerhalb der Probeabtastkammer 2 nimmt ein mit dem Ionentauscher in Kontakt ist. 55 vertikal-verlaufendes Rohr 13, das über mehrere im ver-Durch die Verwendung einer abgeschlossenen und tikalen Abstand zueinander angeordnete und querverlaunicht ständig mit dem Ionenlauscher in Verbindung ste- fende Schlitze belüftet ist, eine Nadel 14 auf, und zwar henden Probeabtastkammer wird der Sensor lediglich am Ende der Venttlstange 12. Ein Paar von O-Ringwährend vergleichsweise kurzer Zeitabschnitte, die einer Dichtungen 15 und 16 ist in ringförmigen Dichtflächen Probeentnahme entsprechen, betrieben, so daß die Steuer- 60 an gegenüberliegenden Enden des Rohres 13 befestigt, einrichtung nach der Erfindung langlebiger ist, da die Die Ventilstange 12 ist über den oberen O-Ring 16 abge-Alterung des Sensors verhindert wird, womit auch eine dichtet und die Nadel 14 ist genau passend durch den genauere und zuverlässigere Steuerung erhalten wird. unteren O-Ring eingeführt, um die Ventilanordnung zu Auch hat das Sensormaterial in der Probeabtastkammer schließen. Zum Öffnen der Ventilanordnung 11 wird die die Möglichkeit, sich nach allen Richtungen auszudeh- 65 Ventilstange 12 angehoben, wodurch die Nadel 14 aus nen, wodurch eine frühzeitige Zerstörung des Materials dem unteren O-Ring 16 herausgezogen wird. Ein verti- und damit ein Verlust an Empfindlichkeit weitestgehend kal-verlaufendes Abflußrohr 24, das durch eine Vielzahl vermieden wird. von querveriaufenden Schlitzen oder Öffnungen belüftet

ist, erstreckt sich von tier inneren MundölTnung der rohrförmigen liissu ny Si/ Air Decke im Inneren der Probeablastkammer 2 und ist nach aui'Jen hin In das Auslalirohr 7 offen. Die in ilie i'robeabtastkamnier 2 durch die Ventilanordnung 11 eingeführten Medien strömen somit horizontal durch die l'robeahtasikammer 2 in das vertikal»-erlaufende Abflußrohr 2-1 und dann nach unten in und ti' ι rc h das Auslalirohr 7 heraus.

l^:.ine flexible Membran 17 erstreckt sich über den oberen Abschnitt lies Inneren der Probeabia.stkammcr 2 und dichtet diese ab. Die Membran 17 ist eine weiche Ciiimmimenibran, die umlangsniüßig /wischen den oberen Abschnitten der Seitenwändc und dem Kopfstück 21 der Probeabtastkammer 2 abgedichtet ist und sie verläuft unterhalb eines mechanischen Abtasters in Form eines Stöllels oder Kolbens 18, an welchen sie über eine Schraube befestigt ist. F.lne Druckfeder 19 drückt den Kolben IH nach unten. Hin linde der Druckfeder 19 drückt gegen einen Federsitz 20 in dem Kolben 18 und das andere F.nde drückt gegen den Kopfabschnitt 21 der Probeabtastkammer 2. F.in Stöpsel 22 ist in eine Öffnung, die durch das ßodenstuck 23 der Probeabtastkammer 2 führt, eingeschraubt, so daß die Probeabtastkammer 2 geöffnet werden kann, ohne sie auseinandernehmen zu müssen.

Der in dem Gehiiuse 1 untergebrachte Mechanismus in FMg. I wird am einfachsten im Zusammenhang mit der F.xplosionsdarstellung nach Fi g. 4 beschrieben. F.in elektrischer Antriebsmotor 25 ist an der Außenfläche (nicht gezeig¹· einer Rückwand 26 des Gehäuses 1 montiert und dient als Antrieb des gesamten Mechanismus der Steuereinrichtung. Eine Antriebswelle 27 ragt durch ein Lager (nicht gezeigt) in der Rückwand 26 des Gehäuses 1. Die Antriebswelle 27 weist ein Hauptantriebszahnrad 28 auf, das nahe der inneren Flüche der Rückwand 26 montiert ist und die Welle 27 und das Zahnrad 28 werden durch den Motor 25 gleichmüßig angetrieben. Der Motor 25 stellt ebenso das primäre Antriebselement einer Steueranordnung dar, die verschiedene Ventile steuert. Der Motor 25 arbeitet gleichförmig mit niedriger Drehzahl und der noch zu beschreibende Mechanismus bestimmt, wann die bewegende Kraft des Motors 25 auf die Steueranordnung übertragen werden soll oder einen anderen Mechanismus, der von diesem angetrieben werden soll, und dient als Übertragungsmittel für diese bewegende Kraft. Das Hauptantriebszahnrad 28 treibt gleichzeitig vier Zahnradzüge 29, 30, 31 und 32 an, denen einige Elemente gemeinsam sind, obwohl jeder Zug oder Anordnung 29 bis 32 eine spezifische Endfunktion ausführt, die von den anderen verschieden ist.

Ein Probeentnahme-Getriebezug 29 weist ein Stirnrad 33 auf, das mit dem Hauptantriebszahnrad 28 in Eingriff steht, wobei an seiner Nabe ein Untersetzerzahnrad 34 ausgebildet ist. Das Untersetzungszahnrad 34 treibt ein zweites Stirnrad 35 an, welches ein Untersetzungszahnrad 36 auf seiner Nabe aufweist und dieses gleichzeitig zwei Stirnräder 37 und 38 treibt, wobei letzteres Zahnrad 38 nur in dem Probeentnahmerückkehrzahnradzug 3(9 arbeitet. Das Stirnzahnrad 37, welches von dem Untersetzerzahnrad 36 angetrieben wird, weist an seiner Nabe ein Untersetzerzahnrad 39 auf und dieses Untersetzerzahnrad 39 greift an ein Antriebszahnradsegment 40 an, das einen Teil einer drehbaren Steueranordnung 41 darstellt, die in der Explosionsdarstellung der Fig. 5 gezeigt ist.

Die Probeentnahmerückkehrzahnradanordnung 30 hat die Stirnräder 33 und 35 und die jeweiligen Untersetzerzahnräder 34 und 36 mit dem Probe-Zahnradzug 39 gemeinsam und weist zusätzlich das erwähnte Stimzahnratl 38 auf mit einer ausgedehnten Nabe 42. auf tier ein Zahnrad 43 oben ausgebildet ist. Die ausgedehnte Nabe 42 des Rückkehrslirn/ahnratles 38 reicht durch das hohle Innere oder Mitte einer ringförmigen Nabe 44, die am

> Antriebs/ahnradsegmenl 41) ausgebildet ist. Das Probeentnahmc-Rückkehrslirn/iihnrad 38 ist tlrehbar an der Rückwand 26 des rechteckigen Gehäuses 1 montiert und es trägt drehbar das Antriebs/ahnradsegnieni 40 aus einer ringförmigen Manschette 45. die an der oberen Flüche

in des Stirnzahnrades 38 ausgebildet ist.

Die drehbare Steueranordnung 41. stellt unier anderem eine einheitliche Form eines drehbaren mechanischen Verstärkers dar. Zusätzlich zu dem zuvor erwähnten Anirlebsscgmcnt 41) weist die drehbare Steueranordnung 41 ebenso ein Auslöserzahnradsegmcnt 46 auf, das als Nabe einen kreisrunden Ring 47 besitzt, der drehbar auf der Nabe 44 des Antriebszahnradsegmentes 40 aufgepaßt ist. Das Aniriebssegmeni 40 ist ein kreisförmiges Zahnradsegment 40 und die Finden dieses Segmentes sind

2(i durch einen kurzen Spalt 48 getrennt. Das Auslöser-Zahnradsegment 46 besieht aus einem kürzeren kreisförmigen Segment, das den selben Teilkreisdurchmesser und Zahnformgebung aufweist wie das Antriebszahnradsegment 40. Fine kreisförmige Vorspannfeder 49 paßt um den kreisrunden Ring 47 des Auslöser-Zahnradsegmentes 46 und ein Ende ist an einem Ilaken 50 verankert, der von dem Antriebssegment 40 absieht und das andere Ende der Feder isi am Haken 50o befestigt, der von dem Auslöser-Zahnradsegment 46 absteht. Ein Paar

.in von Begrenzerarmen 51 ragt radial von der Nabe 44 des Antriebssegmentes 40 durch Schlitze 113 in die rohrförmige Nabe 47 des Auslöser-Zahnradsegmentes 46, um dessen Drehbewegung hinsichtlich des Antriebssegments 40 zu begrenzen. Die Arme halten ebenso die Vorspannfeder 49 axial zurück, um sie In Lage zu halten. Diese Anordnung verwendet die Funklionselemente in Wechselbeziehung, so daß eins das andere zurückhält, so daß keine zusätzlichen Schrauben, Nieten oder andere Teile der Anordnung benötigt werden. Die Spannung der Vorspannfeder 49 ist derart ausgelegt und der Haken 50 an dem Antriebssegment 40 und der Haken 50σ an dem Auslöser-Zahnradsegment 46 sind so gelegen, daß letzteres normalerweise in eine Lage vorgespannt ist, und zwar unmittelbar in der Nähe des Spaltes 48 zwischen die Enden des Antriebssegmentes 40. Das Auslöser-Zahnradsegment 46 weist eine senkrechte Nase 52 auf, die von einem Ende des Segmentes absteht und eine radiale Nase 53, die von ihm nach außen absieht, und zwar im allgemeinen diametral gegenüberliegend der senkrechten Nase 52. Wenn das Antriebssegment 40 in Ruhe ist, wobei das Zahnrad 39 sich frei in dem Spalt 48 zwischen seinen Enden drehen kann, kann entweder die senkrechte Nase 52 oder die horizontal veirlaufende Nase 53 erfaßt werden, um die Vorspannfeder 49 zu überwinden und um das Auslöse-Zahnrädsegment 46 in den Spalt 48 zwischen die Enden des Antriebssegmentes 40 zu drehen.

Die Schlitze 113 bestimmen den Bewegungsgrad des Auslöser-Zahnradsegmentes 46 relativ zum Antriebssegment 40 und wenn eine der Nasen 52 oder 53 das Auslöser-Zahnradsegment 46 bewegt, bewegt es letzteres zur Grenzlage seiner relativen Bewegung. Daher kann das Auslöser-Zahnradsegment 46 zwei Lagen relativ zum Antriebssegment 40 einnehmen und zwar eine jeweils am Ende seiner relativen Bewegung und in jeder Lage befindet es sich ausgerichtet mit dem Antrebssegment 40. Wenn sich das Auslöser-Zahnradsegment 46 in dem Spalt 48 befindet, greift es an das Untersetzerzahnrad 39

an dem Stirnzahnrad 37 an, welches das Aniricbssegment 40 mit Hilfe des Auslöser-Zahnradsegmentes 46 dreht, bis das Untersetzerzahnrad 39 in direktem Antriebseingriff mil dem Anlriebssegment 40 gelangt. Dann kann das Auslöser-Zahnradsegment 46 freigegeben werden und in seine normale Lage mit Hilfe der Vorspannfeder 49 zurückgedreht werden. Ein FreilaßschlKz 116 ist in dem Auslöserzahnradseement 46 eingebracht, damit dieses sich biegen kann. Da letzteres aus einem elastischen Kunststoff besteht, kann es so ausgebildet werden, daß es sich unter Spannung biegt. Wenn somil das Auslöser-Zahnradsegment 46 nicht vollständig mit dem Antriebszahnradsegment 40 ausgerichtet Ist, und verhindert wird, daß das Antriebszahnrad 39 unmittelbar mit diesem kämmt, dann werden die Zahnradzähne nicht zerstört. Dies ermöglicht eine sehr viel größere Toleranz bei der Herstellung und demzufolge eine Verminderung der Kosten.

Eine halbkreisförmige Manschette 54 erstreckt sich axial vom oberen Ende der Nabe 44 an dem Antriebssegment 40 und an einem Ende der Manschette 54 ist ein bogenförmiger Getrieberitzel 55 ausgebildet. Ein linear hin- und herbewegbares und gleitendes Nockenteil 56 Ist nahe der Manschette 54 gelegen und weist eine geradlinige Verzahnung 57 an seiner oberen Fläche auf, die von dem bogenförmigen Ritzel 55 an der Manschette 54 ergriffen werden kann, wenn sich die Manschette 54 mit dem Antriebssegment 40 dreht. Wenn das bogenförmige Ritzel 55 an die geradlinige Verzahnung 57 an den Nokkenteil 56 angreift, treibt es das Nockenteil 56 nach links und die Verzahnung 57 wird durch eine Feder 58 in Angriff mit dem bogenförmigen Ritzel 55 gehalten, wobei ein Ende dieser Feder an dem Ende des ■Nockenteiles 46 befestigt Ist und das andere Ende an einem Halter 59 verankert ist, der von der Rückwand 26 des Gehäuses 1 absteht. Nachdem das bogenförmige Ritze! 55 außer Eingriff mit der Verzahnung 57 an dem Nokkenteii 56 gedreht wurde, fährt die Verzahnung 57 auf der glatten Fläche der Manschette 54, bis das Ende der Manschette 54 daran vorbei gelangt. Wenn die Manschette 54 somit die Verzahnung 57 freiläßt, wird diese in Angriff mit dem sich entgegendrehenden Zahnrad 43 oben an der Nabe 42 des Rückkehrstirnzahnrades 38 gestoßen, welches das Nockenteil 46 in seine extreme rechte Lage zurücktreibt.

Das sich drehende bogenförmige Ritzel 55 und das konzentrische, sich entgegendrehende Rückkehrzahnrad 43 werden beide von einer gemeinsamen Quelle über getrennte Zahnradzüge 29 und 30 angetrieben. Diese stellen einen sehr flexiblen Mechanismus zum Bewirken der hin- und hergehenden Bewegung dar, und zwar bei maximalem Wirkungsgrad. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Mechanismus dazu in erster Linie verwendet, um ein gesteuertes Rückkehren des Nockenteiles 56 zu bewirken, anstelle der Verwendung einer Feder oder irgendeiner anderen zusätzlichen Kraft für diesen Zweck. Der Mechanismus kann jedoch z. B. eine enorme mechanische Kraft in eine Richtung bei sehr hoher Geschwindigkeit und leichter Rückkehrkraft vorsehen. Dies ergibt eine maximale Ausnutzung der Energie während eines Arbeitshubes, bei minimalem Verlust bei der Rückkehrbewegung.

Der Ausgangszahnradzug 31 hat mit dem Taktgeberzahnradzug 32 ein Stirnzahnrad 60 gemeinsam, das von dem Hauptantriebszahnrad 28 angetrieben wird. Das Stirnzahnrad 60 weist ein Uniersetzerzahnrad 61 an seiner Nabe auf und das Untersetzerzahnrad 6i treibt ein zweites Stirnzahnrad 62 an, das ein Untersetzerzahnrad 63 auf seiner Nabe aufweist. Ein kreisförmiges Ausgangszahnradsegmeni ί·4 ist drehbar in dem Gehäuse 1 angeordnet und wird von dem Unterset/.erzahnrad 63 erfaßt. Das Ausgangssegment 64 ist Teil einer drehbaren Ausgangsanordnung 65, die in den Fig. 2 und 3 In auseinandergezogener Anordnung dargestellt ist.

Das Ausgangszahnradsegment 64 weist eine ausgedehnte hohle rohrförmige Nabe 66 auf, die axial aus dem rechteckigen Gehäuse 1 herausragt, wobei ein An/eigepfeil 67 quer auf seiner oberen Fläche ausgebildet ist und am oberen Ende eine Rändelung 68 vorgesehen ist. Die hohle Nabe 66 paßt drehbar um einen Abschnitt eines zylindrischen Gleitlagers 69, das an der Rückwand 26 des Gehäuses 1 verankert ist und das von der Rückwand 26 in das Gehäuse 1 hineinragt. Das Gleitlager 69 hält drehbar eine Ausgangswellc 105. Eine Druckfeder 70 ist in einen Fedcrsiu 106 in der Antriebswelle 105 eingesetzt und drückt nach oben gegen die Innenseile der Nabe 6(j. die in axialer Richtung in ihrer Bewegung von innen her durch eine Frontwand (nicht gezeigt) des Gehäuses 1 behindert ist. Die Druckfeder 70 hält das Ausgangssegment 64 in Angriff mit dem Untersetzerzahnrad 63, das an der Nabe des Stirnzahnrades 62 ausgebildet ist, so daß die Nabe 66 des Ausgangsclementes 64 von Hand nledergedrückt werden kann, um das Ausgangsscgmenl 64 freizugeben, welches dann von Hand durch Drehen frei von Eingriff mit dem Stirnzahnrad 62 gebracht werden kann bzw. eingestellt werden kann. Rechteckige Keile 106 und 107 erstrecken sich radial von gegenüberliegenden Seiten der Ausgangswelle 105 und gleiten in Rillen 108 und 109, die innerhalb der Nabe 66 ausgebildet sind. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des Ausgangszahnradsegmentes 64 auf die Ausgangswelle 105 übertragen, die diese Bewegung durch das Gleitlager 69 nach außen zum Gehäuse 1 zu dem Mechanismus (nicht gezeigt) überträgt.

Die drehbare Ausgangsanordnung 65 stellt denselben Typ eines einheitlichen drehbaren mechanischen Verstärkers dar wie die drehbare Steueranordnung 41. Demnach trifft auch alles, was hinsichtlich des Betriebes und den Fähigkeiten der Steueranordnung 41 gesagt wurde, auf die entsprechende Konstruktion der Ausgang^anordnung 65 zu. Das Ausgangssegment 64 ist ein kreisförmiges Zahnradsegment 64 mit einem schmalen Schlitz 71 zwisehen seinen Enden. Das kreisförmige Auslöser-Zahnradsegment 72, das denselben Teilkreisdurchmesser und Zahnradkonfiguration aufweist wie das Ausgangssegment 64, weist einen kreisrunden Ring 73 als Nabe auf, die in einer Gieitpassung um die Nabe 66 an dem Ausgangssegment 64 sich drehen kann. Eine kreisförmige Vorspannfeder 74 paßt um den kreisrunden Ring 73 und ein Ende dieser Feder greift an einen Haken 75 an dem Auslöser-Zahnradsegment 72 an und das andere Ende ist an einem Haken 75a an dem Ausgangssegment 64 verankert. Die Vorspannfeder 74 wird unterhalb einem Paar von Begrenzerannen 76 zurückgehalten, die von der Nabe 66 des Ausgangssegmentes 64 abstehen und zwar durch Schlitze 77 in dem kreisrunden Ring 73 oberhalb des Auslöser-Zahnradsegmentes 72, und die Begrenzungsarme 76 dienen dazu, den Grad der relativen Drehbewegung des Auslöser-Zahnradsegmentes 72 hinsichtlich des Ausgangssegmentes 64 zu begrenzen. Eine senkrechte Nase 78 ragt von dem Auslöser-Zahnradsegment 72 ab, so daß diese von einer äußeren Vorrichtung erfaßt werden kann, um das Auslöser-Zahnradsegment 72 relatlv zum Ausgangssegrnent 64 gegen die Vorspannfeder 74 zu drehen. Normalerweise ist das Auslöser-Zahnradsegment 72 nahe dem Spalt 71 zwischen den Enden des

Ajsg^ngssegnientes 64 gehalten. Wenn jedoch das Auslöser-Zahnradsegmenl 72 durch· Angreifen der senkrechten Nase 78 betätigt wird, dreht es sich in eine Lage oberhalb des Soaltes 71, so daß das Untersetzerzahnrad 63 mit dem Auslöser-Zahnradsegment 72 kämmen kann und über die Nase 72 das Ausgangssegment 6<? angetrieben wird. Wenn das Zahnrad 63 mit dem Ausgangssegment 64 kämmt, wird das Auslöser-Zahnradsegment 72 freigegeben, so daß es in seine normale Lage zurückkehrt. Das Auslöser-Zahnradsegment 72 ist mit einem Freigabeschlitz 115 versehen, der in seiner Konstruktion und Funktion dem Freigabeschlitz 116 in dem Auslöser-Zahnradsegment 46 der Steueranordnung 41 entspricht.

Der Kolben oder Stößel 18 in der Probeabtastkammer 2 (Flg. 1) weist eine Stange 79 auf, die von diesem absteht und aus der Probeabtastkammer 2 nach oben in das Gehäuse 1 ragt. Ein Arm 80 erstreckt sich vom Ende der Stange 79 und weist am oberen Ende eine Rastnase 81 auf, die nahe dem rohrförmigen Ring 73 oberhalb des Auslöser-Zahnradsegmentes 72 gelegen ist. Auf diese Weise bewegt sich die Rastnase 81 mit dem Stößel oder Kolben 18 Mn und her, um sich in und aus der Bahn der senkrechten Nase 78 zu bewegen. Ein Nockenfolger 82 ragt von dem Arm 80 an der Stange 79 des Kolbens 18 nach außen und gleitet auf einer Nockenfläche 83 über den oberen Abschnitt des Nockenteiles 56. Das linke Ende der Nockenfläche 83 ist relativ niedrig, steigt jedoch scharf nach rechts an, bevor es In die Abflachung übergeht, so daß beim Treiben des Nockenteiles 56 nach links der Kolben 18 ganz nach ohen in seinem Hub in der Probeabtastkammer 2 gehoben wird und die Rastnase 81 oberhalb der senkrechten Nase 78 zu liegen kommt, und zwar auf dem Auslöser-Zahnradsegment 72.

Wenn das Nockenteil 56 In die Abtastlage, und zwar extrem rechts bewegt wird, gibt die Nockenfläche 83 den Nockenfolger 82 frei und der Kolben 18 wird dann durch die Druckfeder 19 nach unten getrieben. Wenn die Bewegung des Kolbens 18 in der Probeabtastkammer 2 nicht behindert wird, greift die Rastnase 81 an die senkrechte Nase 78 an und stößt das Auslöser-Zahnradsegment 72 gegen die Vorspannfeder 74 in den Spalt 71 zwischen die Enden des Ausgangszahnradsegmentes 64 in Angriff mit dem Untersetzerzahnrad 63.

Der zuletzt zu beschreibende Zahnradzug ist der Taktgeberzahnradzug 32. Der Taktgeberzahnradzug 32 hat das Stirnzahnrad 60 und das Untersetzerzahnrad 61 mit dem Ausgangsgetriebezug 31 gemeinsam und das Untersetzerzahnrad 612 treibt ein erstes Stirnzahnrad 84 an. Ein Untersetzerzahnrad 85 an der Nabe des ersten Stirnzahnrades 84 greift an, das ebenso ein Untersetzerzahnrad 87 aufweist. Das Untersetzerzahnrad 87 an dem zweiten Stirnzahnrad 86 greift an ein drittes Stirnzahnrad 88 an, um ein Taktgeberzahnrad 89 über ein Untersetzerzahnrad 90 an der Nabe des dritten Stirnzahnrades 88 anzutreiben. Das Tautgeberzahnrad 89 macht alle 24 Stunden eine Umdrehung und es ist so angeordnet, daß es von Hand auf die Zeit eingestellt werden kann, bei der der Mechanismus in Betrieb gesetzt wird. Eine ringförmige Manschette 91 ist an der unteren Seite des Taktgeberzahnrades 89 montiert und an einem Ende der ringförmigen Manschette 91 ragt ein Fortsatz 92 nahezu radial nach außen zum Umfang des Taktgeberzahnrades 89. Der radiale Fortsatz 92 der ringförmigen Manschette 91 ist so geformt und angeordnet, daß er die senkrechte Nase 52 erfassen kann, die vom Auslöser-Zahnradsegment 46 in der Steueranordnung 41 absteht, um das Auslöser-Zahnradsegment 46 in den Spalt 48 zwischen die Enden des Antriebssegmentes 40 zu treiben. Die resultierende Drehung des Antriebssegmentes 40 ireibl das Nokkenteil 56 an, welches das Abtasten und Probeentnehmen des Wassers, das in dem Behandlungslank behandelt werden soll, steuert.

Die Venti'cinrichtung 11 besitzt einen rechteckigen l'orisatzabschnill 93 an der Ventilstange 12. die einen Führungsschlitz 94 aufweist, durch den ein r ührungsstift ί 10, der von der Rückwand 26 des Gehäuses 1 absteht, hindurchragt, um dessen hin- und hergehende Bewegung zu führen. Am Ende des Fortsatzes 93 der Ventilstang" 12 ragt ein Nockenfolger 95 nach außen, und zwar durch eine geschlitzte Nockenfläche 96 in dem Nockenteil 56 Die linken zwei Drittel der geschlitzten Nocke 96 verlaufen horizontal, während das rechte Drittel der Nockenfläche 96 scharf bis zu einem Hauptplateau am rechten Ende ansteigt, so daß beim Bewegen des Nokkenteiles 56 nach links die Ventilstange 12 und die Nadel 14 während des letzten Drittels der Bewegung plötzlich angehoben werden, so daß die Ventilclnrichtung U öffnet. Dies ermöglicht es. daß eine Probe des Mediums von dem Einlaßrohr 3 in die Probeabtastkammer 2 eintreten kann, während der Kolben 18 In seine höchste Lage gehoben ist.

Die Probeabtastkammer 2 wird mit einer Menge eines Ionenaustauschharzes la gefüllt. Wenn die Füllung des Ionenaustauschharzes la In ihrem normalen Zustand (wie noch erklärt werden wird) mit hartem V/asser gewaschen wird, schrumpft sie vollständig zusammen. Um die Füllung des Ionenaustauschharzes la zu regenerieren, nachdem sie durch hartes Wasser erschöpft wurde, wird sie mit Salzlösung gewaschen, wobei ein weiterer Schrumpfeffekt des Volumens erzielt wird Wenn das Ionenaustauschharz la mit weichem Wasser gewaschen wird, nachdem es regeneriert wurde, schwillt es vollständig aufsein maximales Volumen an, das hier als das normale Volumen betrachtet wird.

Es gibt eine Reihe von Ionenaustauschern, die eine radikale Volumenäp-Ierung aufweisen, entweder beim Waschen mit Flüsigkeiten, die Ionenkonzentrationen aufweisen, aufschwellen oder zusammenschrumpfen. Es wurde festgestellt, daß, wenn diese Volumen-empfindlichen Ionenaustauscher dazu verwendet werden, Ionenkonzentration abzutasten, es wesentlich Ist, daß diese Ionenaustauscher nicht eingeschränkt bzw. eingeschlossen werden, wenn sie den bestimmten Bedingungen ausgesetzt werden, unter denen sie anwachsen oder schwellen. Wenn diese Ionenaustauscher eingeschränkt werden, während sie anwachsen, dann können die Körner brechen und andere Körner neigen dazu, zu verschmelzen, so daß in beiden Fällen die Nützlichkeit des Ionenaustauschers vernichtet wird. Demnach ist es wichtig, daß das Ionenaustauschharz vom Druck des Kolbens oder Stößels 18, mit Ausnahme der Haupiabtastperiode, entlastet wird und es ist ebenso wichtig, daß der Strom der Flüssigkeitsproben und die Regenerationsflüssigkelt horizontal verläuft, um das Ionenaustauschharz la aufzuwühlen und um einen wesentlichen senkrechten Mediumsdruck gegen das Ionenaustauschharz la zu vermeiden.

Ein weiteres Merkmal der Abtaststeuerung nach der vorliegenden Erfindung besteht in der Probeentnahme des Wassers in dem Wasserweichmacher, und zwar periodisch, um zu bestimmen, ob das Weichmacherharz (nicht gezeigt) einer Regeneration bedarf. Für den praktischen Betrieb einer solchen periodischen Aibtastvorrichtung ist der Pegel im Behandlungstank, von dem die Probe entnommen wird, von Bedeutung. Die Weichmacherharze beginnen sich oben zu erschöpfen, wo das harte Wasser eintritt und die Erschöpfung schreitet nach

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unten zum Boden zu fort. Der Wasserweichmacher bleibt Polyäthylen-Probeenmahmerohr 3 ab, bis es das Rohr 3

betriebsbereit, bis das gesamte Bett des Weichmacherhar- fest einfaßt.

zes erschöpft ist. Die Probeentnahme sollte juf einer sol- Der mit einem Gewicht beschwerte Einiaßstutzen ID chen Höhe in dem Weichmacherharzbett entnommen am Ende des Einlaßrohres 3 kann in dem Behandlungswerden, so daß genügend Weichmacherharz unter dieser 5 tank angehoben oder abgesenkt werden, indem man den Stelle verbleibt, bis die nächste darauffolgende Probeent- Stopfen 101 auf dem Abdichtstopfen 97 herausdreht, so nähme für den 7J'. vorgenommen wird, daß die daß der Sitz des konischen Abschnittes 104 des Stopfens Erschöpfung bis zu einer Stelle fortgeschritten ist, und 101 um das Einlaßrohr 3 gelöst wird. Wenn das Einlaßzwar bis unmittelbar oberhalb der Stelle, an der die Probe rohr 3 auf diese Weise losgelöst ist. kann es durch das entnommen wurde, jedoch noch nicht bis ganz an den io hohle Innere des Stopfens 101 gezogen oder gestoßen Wert der Probeentnahmestelle angelangt ist. Da die werden, bis der Einlaßstutzen 10 die gewünschte Höhe ;.; Höhe, bei der die Probe entnommen werden sollte, von einnimmt. Wenn sich der Einiaßstutzen 10 auf der j der Härte des Wassers und dem verbrauchten Wasservo- gewünschten Höhe befindet, wird der Stopfen 101 nach \\ turnen abhängig ist. wird sich die Probeeninahmehöhe unten in festen Dichtungseingriff in den Dichtstopfen 97 Jj bei jeder Installation ändern und es ist demzufolge wün- 15 gedreht, bis das Einlaßrohr 3 fest in Lage eingefaßt ist. j sehenswert, die Probesntnahmehöhe dann festzusetzen Der schwere Stutzen 10 wird in dem Weichmacherharz % und d>e Installation anzuordnen, nachdem die bestim- (nicht gezeigt) getragen, wobei das Harz jedoch kein Hin- |j menden Faktoren bekannt und überblickt sind. Es ist dernis beim Absenken des Stutzens 10 darstellt, da wäh- a demnach wichtig, daß die Probeentnahmehöhe einstell- rend der Regeneration des Harzes und bei Säuberung fj bar ist. 20 durch fließendes Wasser das durch das Bett vom Boden ·'

Um eine solche Einstellung zu ermöglichen, ist eine bis nach oben strömt und dieses Bett aufwühlt und auseinstellbare Dichtung 5 vorgesehen. Die Dichtung 5 reichend löst, so daß der Stutzen 10 seine niedrigste weist ein äußeres Teil 97 auf. das die Form eines rohrför- Höhe einnehmen kann.

migen Stöpsels 97 besitzt und in einem Gewin "ieloch Das letzte Stirnzahnrad 60, das dem Taktgeberzahnrad-

durch die obere Wand 6 des Behandlungstanks einge- 25 zug 32 und dem Ausgangszahnradzug 31 gemeinsam ist.

schraubt ist. Das äußere Teil 97 weist in seiner oberen treibt ebenso ein Anzeigezahnrad 111 an. das nahe der

Hälfle 98 einen zylindrisch geformten Hohlraum auf, der oberen Seite des Gehäuses 1 angeordnet ist, so daß es in

mit einem Gewindeabschnitt 99 an der Öffnung versehen eine Öffnung 112 in der oberen Seitenwand des Gehäuses

ist und eine Bodenhälfte 100 des hohlen Inneren des ragt. Der Zweck des Anzeigezahnrades 111 besteht darin.

Stopfens 97. dessen Innendurchmesser zum Bodenende 30 daß sich ein Betrachter mit einem Blick unterrichten

hin kleiner wird, also das Innere nach unten zu konisch kann, ob der Abtaststeuermechanismus arbeitet oder

verläuft. nicht arbeitet. Wenn die Abtastersteuereinrichtung in

Die Dichtung 5 enthält ebenso ein rohrförmiges inne- Betrieb ist, dreht sich der Antriebsmotor 25 gleichmäßig res Teil 101. das teleskopartig innerhalb dem äußeren und ebenso drehen sich das Hauptantriebszahnrad 28 Teil 97 eingeschoben ist. Das innere Teil 101 weist einen 35 und die Untersetzerzahnräder 29, 30, 31 und 32 gleichverdickten Kopfabschnitt 102 am oberen Abschnitt auf, mäßig.

wobei unter diesem oberen Abschnitt ein Gewinde- Um den Betriebszyklus in logischer Aufeinanderfolge abschnitt 103 mit reduziertem Querschnitt ausgebildet zu erklären, sei mit dem Antriebszahnrad 40 der drehist. Der glatte zylindrische Abschnitt 104 ist unter- baren Steueranordnung 41 begonnen, die in eine Lage halb dem Gewindeabschnitt 103 gelegen und paßt 40 gedreht wird, in der das Zahnrad 39 sich frei in dem Spalt in die Bodenhälfte 100 in das Innere des äußeren 48 zwischen den Enden des Antriebssegmentes 40 dre-Teiles 97. hen kann und das Antriebssegment 40 stationär ist. Das

Das innere und äußere Teil 97 und 101 des Abdicht- Ausgangssegment 64 ist ebenso in eine stationäre Lage Stopfens sind aus einem handelsüblichen Acetat-Homo- gedreht, in der das Zahnrad 63 sich frei in dem Spalt 71 polymer hergestellt und das Einlaßrohr 3 ist ein käufli- 45 zwischen den Enden des Ausgangszahnradsegmentes 64 ches Polyäthylenrohr. Der innere Konus 100 des äußeren drehen kann. Schließlich ssi angenommen, daß das AusTeiles 97 Ist so geformt, daß er an dem zylindrischen löser-Zahnradsegment 46 in der drehbaren Steueranordäußeren Abschnitt 104 des inneren Teiles 101 anliegt. nung 41 und das Auslöser-Zahnradsegment 72 in der Die zwei Flächen 100 und 104 wirken keilförmig zusam- drehbaren Ausgangsanordnung 65 in ihren normalen men, wenn das innere Teil 100 in das äußere Teil 97 50 Lagen ruhen. Es wurde natürlich der Einlaßstutzen 10 gesteckt wird, so daß das dünnere innere Teil 101 einge- auf die genau gewünschte Lage in dem Weichmacherengt wird. Es besteht die Möglichkeit, daß die äußere harzbett (nicht gezeigt) eingestellt. Die Probeabtastkam-Fläche 104 des Inneren Teiles 101 konisch verläuft und mer 2 enthält eine abgemessene Füllung eines Katlonender innere Durchmesser 100 des äußeren Teiles 97 austauscherharzes la und die Nadel 14 ist sicher durch gleichmäßig Ist. so daß man dasselbe Ergebnis erhält. Es 55 den O-Ring 15 der Ventileinrichtung 11 abgedichtet, können auch beide Flächen 100 und 104 konisch ausge- Hartes Wasser betritt nun den Behandlungstank an desbildet sein, obwohl die Winkel der Flächen unterschied- sen oberem Abschnitt und das weiche Wasser strömt aus Hch sein sollten, um einen übermäßigen Reibungseingriff dem Boden des Tanks heraus, der auf diese Welse mit zwischen diesen zu vermeiden. Wasser unter einem normalen Wasserdruck des Systems,

Wenn der Gewindeabschnitt 103 des inneren Teiles 00 in dem der Weichmacher verwendet wird, angefüllt wird. 101 bei der vorliegenden Ausführungsform In dem mit Wenn der Antriebsmotor 25 die «ier Untersetzerzahn-Gewinde ausgestatteten Inneren Abschnitt 99 des äußc- rüder 29, 30, 31 und 32 antreibt, führt nur ein Zahnrad ren Teiles 97 gedreht wird, wird die zylindrische Fläche der Untersetzerzahnradanordnung, und zwar das Taktge- 104 des inneren Teiles 101 in den konischen Abschnitt berzahnrad 32, zu allen Zeltpunkten eine Funktion aus 100 des äußeren Teiles 97 getrieben. Das Zusammenwir- 65 und dreht das Taktgeberzahnrad 89 mit einer Geschwlnken der Gleltflächen 100 und 104 des äußeren und Inne- digkeit die eine vollständige Umdrehung alle 24 Stunden ren Teiles 97 und 101 beengen das Innere Teil 101. Wenn zur Folge hai. Den größten Teil der Zelt laufen die andedas innere Teil 101 eingeengt wird, dichtet es um das ren drei Zahnräder 29 bis 31 einfach leer. Es sei ange-

nommen. daß die Manschette 91 mit ihrem radialen Fortsatz 92 an dem Taktgeberzahnrad 89 so gelegen ist, daß eine Probeentnahme um zwei Uhr morgens eingeleitet wird. Zum Zweck der Beschreibung sei angenommen, daß der Betrieb Momente vor zwei Uhr morgens beginnt. Der radiale Fortsatz 92 der Manschette 91 gelangt nun in Angriff mit der senkrechten Nase 52 am Auslöser-Zahnradsegment 46 der drehbaren Steueranordnung 41. Wenn das Taktgeberzahnrad 89 fortfährt, sich über die Stellung von zwei Uhr morgens hinwegzubewegen, ergreift der radiale Fortsatz 92 der Manschette 91 die Nase 52 und treibt das Auslöser-Zahnradsegment 46 in den Spalt 48 zwischen die Enden des Antriebssegmentes 40, wo es von dem sich drehenden Zahnrad 39 erfaßt wird. Wenn das Steuerantriebszahnrad 39 die Nase 46 antreibt, stößt die Nase 46 das Antriebssegment in Angriff mit dem Zahnrad 39, das dann direkt das Antriebssegment 40 antreibt und es dreht, bis das Zahnrad 39 erneut den Spalt 48 erreicht. Wenn das Antriebssegment 40 sich dreht, treibt das bogenförmige Zahnradsegment 55 an der Manschette 54. die von oben von der Nabe 44 des Antriebssegmentes 40 absteht, das bereits von dem Ritzel 57 erfaßt wurde, und zwar oben auf dem Nockenteil 56, das Nockenteil 56 nach links (in der Zeichnung) und dreht dann außer Eingriff miz linearen Nockenritzel 57, so daß das Nockcnritzel 57 auf der Manschette 54 aufliegt.

Wenn das Nockenteil 56 in seine äußerste linke Lage getrieben ist. folgt der Nockenfolgcr 95 an dem Fortsatz 93 der Ventilstange 12 der Nockenfläche 96 bis zu deren höchstem Punkt, es wird die Ventilstange angehoben und ebenso das Nadelventil 14, um das Ventil 11 zu öffnen, um die Möglichkeit zu schaffen, daß eine Wasserprobe aus dem Weichmachertank 6 nach oben durch das EinlaSrohr 3 in das Rohr 13 in die Probeabtastkammer 2 strömen kann. Die Wasserprobe wird aus dem Rohr 13 durch im vertikalen Absland angeordnete Öffnungen aufgespritzt und es wäscht sorgfältig den Abtasiionenaustauschcr la und wühlt diesen auf, während es durch die Kammer 2 strömt und in das Auslaßrohr 24 eintritt, und zwar durch die vielen im vertikalen Abstand angeordneten Öffnungen, so daß es dann aus der Kammer 2 herausfließt. Nachdem sich die Manschette 54 hinter das lineare Ritzel 57 gedreht hat, zieht die Feder 58 das Ritzel 57 in Angriff mit dem Nockenrückstellzahnrad 43, das sich in entgegengesetzter Richtung zum Antriebssegment 40 der Steueranordnung 41 dreht und das Nockenteil 56 zurück zum rechten Ende des Hubes treibt.

Dieses Rückkehren des Nockenteiles 56 zum rechten Ende des Hubes zwingt den Nockenfolger 95 an dem Fortsatz 93 der Ventilstange 12 nach unten, wobei das Ende der Nadel 14 durch den O-Ring 15 getrieben wird, um die Ventileinrichtung U zu schließen. Wenn das Nockenteil 56 das rechte Ende seiner hin- und hergehenden Bewegung erreicht, fällt die Nockenfläche 83 scharf ab, wodurch der Nockenfolger 82 an der Welle 80 des Abtaslstößels oder Kolbens 18 freigegeben wird und die Druckfeder 19 nun den Kolben 18 nach unten treiben kann, und zwar gegen das Harz la innerhalb der Probeentnahmekammer 2. Wenn die Wasserprobe aus dem Behandlungstank, die das Kationaustauschharz la in der Kammer 2 befeuchtet, weich ist, Jann nimmt das Katlon-Austauscherharz la sein normales maximales Volumen an und die Bewegung des Kolbens 18 In die Abtaslkammer wird behindert und angehalten. Wenn jedoch die Wasserprobe hart ist, dann schrumpft das Kation-Austauscherharz la zusammen und der Kolben 18 kann aufgrund des Impulses der Druckfeder 19 zum Boden entsprechend seines Hubes gelangen.

Wenn sich das Ausgangssegment 64 in der beschriebenen Lage befindet, so daß das Antriebszahnrad 63 sich frei in dem Späh 71 zwischen den Enden des Ausgangssegmentes 64 drehen kann, befindet sich die senkrechte

S Nase 78 an dem Auslöser-Zahnradsegment 72 in der Lage, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, und zwar unmittelbar unterhalb der Rastnase 81. Wenn somit der Kolben 18 aufgrund des zusammengeschrumpften Harzes la in der Kammer 2 nach unten fallen kann, greift die Rastnase 81

to an der Nase 78 an, zieht diese nach unten, und zwar mit der Kraft der Druckfeder 19, um das Auslöser-Zahnradsegmehl 72 in seine Lage in dem Spalt 71 zwischen den Enden des Ausgangszahnradsegmentes 641 zu treiben, so daß es an das Ausgangsantriebszahnrad 63 angreifen kann. Das Ausgangsantriebszahnrad 63 fangt dann an, das Ausgangssegment 64 zu drehen, zunächst durch das Auslöser-Zahnradsegment 72 und dann direkt, wenn es in Zahneingriff mit dem Ausgangssegment 64 geengt.

In der Zwischenzeit ist das Antriebssegment 40 der Steueranordnung 41 In seiner Drehung fortgefahren, und zwar unter dem Einfluß des Zahnrades 39. bis es das bogenförmige Ritzel 55 zurück in Eingriff mit der geradlinigen Verzahnung 57 an dem Nockenteil 56 bringt und treibt das Nockenteil 56 nach links, und zwar ausreichend weit, damit der Nockenfolger 82 nach oben auf der Ausgangsnockenfläche 83 fahren kann. Die Bewegung des Nockenfolgers 82 auf der Nockenfläche 83 hebt den Kolben 18 von der oberen Seite des Kationenaustauscherharzes la in der Kammer 2. Dies ist von Bedeutung, da der Stößel 18 auf diese Weise das Kation-Austauscherharz la freigibt, damit es sein natürliches Volumen einnehmen kann, das durch die Ionenkonzentration in den Flüssigkeiten, die es befeuchtet haben, bestimmt ist. Sobald also das Nockenteil 56 ausreichend weit nach links getrieben wurde, so daß der Kolben 18 angehoben wird, vollendet das Antriebsegment 40 der Steueranordnung 41 eine Umdrehung, wobei sich das Zahnrad 39 erneut in dem Spalt 48 zwischen den Enden des Antriebssegmentes 40 frei drehen kann.

Während das Antriebssegment 40 der Steueranordnung 41 den Nocken 56 in seine normale mittlere Lage zurückbringt, um den Stößel 18 von dem Abtastionenaustauscher la fernzuhalten, dreht sich das Ausgangssegment 64 der Ausgangszahnradanordnung 65 und überträgt die Antriebskraft des Motors 25 zum Steuermechanismus, der kein Teil der vorliegenden Erfindung darstellt, schließt die Ventile für den Hartwasserstrom und öffnet das Ventil, um die Strömung der Salzlösung durch den Weichmacher-Ionenaustauscher einzuleiten, um diesen zu regenerieren. Während der Zeit, während welcher das Ausgangssegment 64 sich um nahezu 90° gedreht hat, hat das Antriebssegment 40 seine Umdrehung vollendet und seine horizontale Nase 53 ragt radial über den oberen Abschnitt des Ausgangssegments 64. Zu diesem Zeitpunkt stößt eine vertikale Betätigungsvorrichtung 114, die von dem Ausgangssegment 64 nach oben ragt, an die horizontale Nase 65 an dem Auslöser-Zahnradsegment 46 der Steueranordnung 41 an, das Ausgangssegment 64 fährt fort, sich zu drehen, die vertikale Betätigungsvorrichtung 114 treibt das Auslöser-Zahnradsegment 46 der Steueranordnung 41 In seine Betätigungslage über den Spalt 48 zwischen die Enden des Antriebssegmentes 40, damit es an das sich drehende Steuerantriebszahnrad 39 angreift, das dann anfängt, das Anlriebssegment 40 durch eine zweite Drehung zu treiben.

Während sich das Antrlebssegmem 40 dreht, treibt das bogenförmige Ritzel 55 an der Manschette 54, die von der Nabe 44 absteht, das in Angriff mit der Verzahnung

57 an dem Nockenteil 46 steht, das Nockcnleil 56 in seine linke Endlage, wo es durch die Manschette 54 gehalten wird, nachdem das bogenförmige Ritzel 55 sich hinler den Eingriff oder außer Eingriff mit der Verzahnung 57 gedreht hau Wenn das NockcntcU 56 sich in dieser extremen äußerst linken Lage der hin- und hergehenden Bewegung befindet, wird die Ventileinrichiung II emeut geöffnet und der Kolben 18 wird in seine oberste Lage seines Hubes gehoben, so daß er keinen Druck auf das Kationenaustauscherharz la innerhalb der Probeabtastkammer 2 ausüben kann.

Bei geöffneter Ventileinrichtung Il wird das den Ionenaustauscher regenerierende Mittel, in diesem Fall Salzlösung, die durch den BehandlungRtank 6 zirkuliert, ebenso durch den Abtaslionenaustauscher la in der Kammer 2 geleitet bzw. durchgeführt.

Dadurch wird der Abtastionenaustauscher la regeneriert und er wird bis zum nächsten Abtastzyklus, also um 24 Stunden später vorbereitet. Wenn ein normaler Fluß des regeneriere* Jen Mittels als Weichmacher-lonenauslauschreagenz verwendet wird, dann fließt das Reagenz nur zeitweilig, wenn das Ventil Il offen ist, in die Kammer 2 und danach folgt die Probe des weichen Wassers, das wieder normal durch den Tank 6 strömt. Die Wirkung des regenerierenden Reagenz auf den Abtaslionenaustauscher la besteht darin, daß dieser auf sein kleinstes Volumen zusammenschrumpft und durch darauffolgendes Waschen mit weichem Wasser schwillt der Abtastionenaustauschcr la auf sein normales maximales Volumen an. Wenn der Regenerationszyklus ausgedehnt wird, so kann es vorkommen, daß der Abtastionenaustauscher la nicht vor dem nächsten Abtasizyklus durch weiches Wasser gewaschen wird. In einem der Fälle bestimmt der Zustarsd der Wasserprobe beim nächsten Abtastzyklus das Volumen des Ab'-stionenaustauschers la, so daß der Weichmacherionenaustauscher (nicht gezeigt) nur dann regeneriert wird, wenn eine Regeneration erforderlich ist, um eine richtige Arbeitsweise des Weichmachers sicherzustellen.

Zur Regeneration des Abiastionenaustauschers la folgt der Mechanismus demselben Zyklus wie der ursprüngliche Abtastzyklus, der zuvor besehrieben wurde. Das Nockenteil 56 kehrt, nach Örfnen des Ventils U, in -tie gegenüberliegende extreme Lage seiner hin- und hergehenden Bewegung, so daß es sich in der Zeichnung äußerst rechts befindet. Das Antriebssegment 40 des Steuermechanismus 41 fährt fort, sich zu drehen, bis das bogenförmige Ritzel 55 erneut an die Verzahnung 57 an dem Nockenteil 56 angreift und das Nockentsil 56 von der äußersten rechten Lage seiner hin- und hergehenden Bewegung zurück in seine normale miniere Lage ireiht. Zu diesem Zeitpunkt erreicht der Spalt 48 /wischen den Enden des Antriebssegmentes 4(1 erneul das Stcueraniricbszahnrad 39, um die Drehung des Antriebssegmenles 40 aufzuhallen, wodurch der gesamte Bclriebszyklus beendet wird und der Stcuermechanismus 41 in seiner normalen L-igc gehalten wird, bis das Taktgebcr/ahnrad 89 die nächste Probeentnahme einleitet. Bei dem

la spezifischen Ausführungsbcispiel. das hier gezeigt isi. wird für den Regenerationszyklus ungefähr 2'/:> Stunden benötigt.

Mehr allgemein betrachtet, stellen das Steuersegment 40 und das Ausgangssegment 64 Lcisiungsübetlragungs- -sihnradsegmcnte 40 und 64 dar und die jeweiligen Auslöser-Zahnradsegmenic 46 und 72 sprechen auf mechanische Eingangssignalc an, um das Übertragen von Energie durch die Leistungsübertragungssegmenlc 40 und 64 einzuleiten. Für die Steueranordnung 41 stellt das cingangssignal einen Taktimpuls oder Zellsteuerimpuls dar. der periodisch von dem Taktgeberzusland 89 und dem Ausgangssegmeni 64 abgegeben wird. Für die Ausgangsanordnung 65 stellt das Eingangssignal ein Fehlerrückkopplungssignal vom Kolben 18 dar, das anzeigt, daß das behandelte Wasser auf einen voreingesiellien Pegel in dem Weiehmacherbeti nicht die gewünschte Eigenschaft oder Zustand aufweist. Beide Eingangssignal können oder sind relativ schwach und die Ausgangsleistungsübertragung der Ausgangseinrichtung, d. h. der Aus- gangswelle 105 und dem Nockenieil 56 vermittels der lcistungsübertragendin Segmente, ist oder kann sehr groß sein. Das Nockenieil 56 mit der Abtastnockenfläche 83 und der Probeentnahmenockenfläche 96 dient als eine Einrichtung, um der Reihe nach zuerst eine Wasserprobe in die Kammer 2 einzuführen und zweitens das Ansprechen des Abiaslionenuuslauschers la abzutasten, um die Härte des Wassers zu erfassen. Das Nockenteil 56 hält normalerweise ebenso den Stößel oder Kolben 18 außer Angriff vom Abtastharz la. so daß der Abtastioncnaustauscher la sein richtiges Volumen eiunehmen kann und nicht zerstört wird. Schließlich kann man auch den Abclichtstopfen 5 als ein inneres und ein äußeres Teil 101 und 97 jeweils betrachten, die in teleskopartiger Beziehung angeordnet sind, wobei eine Schraubverbindung zwischen ihnen als Dichtmittei und als eine Einrichtung zum relativen Bewegen dieser Teile in axialer Richtung dient, so daß die geneigten Ebenen der konisch verlaufenden Flächen 101 und 104 zusammenwirken, um das Rohr 3 zu erfassen oder freizugeben.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Steuereinrichtung für einen Wasserenthärter, bestehend aus einem Behandlungstank, der das zu enthärtende Wasser aufnimmt, einem regenierfähigen Ionenaustauscher in dem Behandlungsiank Für die Enthärtung des Wassers, einer Einrichtung zur Regeneration des Ionenaustauschers und aus einem Sensor mit einem Ionenaustauscher, der auf Änderungen des Härtegrades des Wassers anspricht, um die Betätigung der Regenerationseinrichtung zu steuern, wobei eine mit dem Behandlungstank in Verbindung stehende Abtastkammer vorgesehen ist, die als Sensor einen in Abhängigkeit vom Härtegrad des Wassers ausdehnungsfähigen Ionenaustauscher enthält, dadurch gekennzeichnet, daß in der Probeabtastkammer

(2) ein Stößel oder Kolben (18) angeordnet ist, der in und außer Angriff mit dem Ionenaustauscher (2a) bewegbar ist und daß ein einstellbarer Zeitsteuermechanisnms (29, 30, 32, 41, 56) vorgesehen ist, der periodisch den StöBe! öder Kolben (IS) betätigt, um den Stößel oder Kolben (18) in Eingriff mit dem Ionenaustauscher (2a) zu bringen und hierdurch den Härtegrad des Wassers zu bestimmten Zeiten zu prüfen und in Abhängigkeit von dieser Prüfung die Regenerationseinrichtung zu betätigen, wobei der Stößel oder Kolben nach dem Prüfen außer Eingriff mit dem Ionenaustauscher (2a) gebracht wird, so daß er während der Regeneration nicht mit dem lonenaustauscher (2a) in Kontakt ist.

2. Steuerehrichtuiiig nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Prot^abtastkammer (2) mit dem Behandlungstank über eine Ventileinrichtung (11, 12) in Verbindung steht, wrn das Einleiten von Wasser aus dem BehandlungstariK in die Probeabtastkammer (2) zu steuern, wobei die Ventileinrichtungen (II, 12) durch den Zeitsteuermechanismus (29, 30, 32, 41, 56) betätigbar ist.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine dichte undurchlässige Membran /17) zwischen dem Kolben (18) und dem Ionenaustauscher (2a) angeordnet ist md umfangsmäßig zu den inneren Wänden der Probeabtastkammer (2) abgedichtet ist, um den lonenaustau- 45 scher (2a) und das Medium zu isolieren und daß der Kolben (18) an diese undurchlässige Membran (17) befestigt ist.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Druckfeder (19) um den Kolben (18) angeordnet ist, wobei ein Ende der Feder gegen einen Federsitz (20) an dem Kolben (18) drückt und das andere Ende der Feder gegen die obere innere Fläche (21) der Probeabtastkammer (2) drückt, um den Kolben (18) in Richtung des Angriffs an den Ionenaustauscher (2a) vorzuspannen.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Einlaßrohr (3) durch eine Wand (6) des Behandlungstanks geführt ist und daß das eine Ende dieses Rohres an der Ventileinrichtung (U) endet und das andere Ende des Rohres innerhalb des Behandlungstanks gelegen lsi und daß ein Abdichtstopfen (101, 103) In der Wand (6) des Behandlungstanks vorgesehen ist, um das Einlaßrohr

(3) in der Wand (6) abzudichten und zu haltern und daß der Abdichtstopfi-n (101, 103) aus einem äußeren Teil (103) besteht, das innen hohl ausgebildet ist und einen Gewindeabschnitt (99) und einen Abschnitt

(100) mit reduziertem Durchmesser aufweist, und daß das innere Teil (101) um das Rohr (3) gepaßt isi und einen äußeren Gewindeabschniit aufweist, der mit dem inneren Gewindeabschnitt (99) des äußeren Teiles (103) zusammenpaßt und dort eingeschraubt ist und daß eine äußere Fläche (104) an den Abschnitt (lOOy mit reduziertem Durchmesser des äußeren Teiles (103) angreift, um progressiv das innere Teil (101) dicht um das Rohr (3) zu drücken, wenn das innere Teil (IOD weiter in das äußere Teil (103) eingedreht wird.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet»

a) daß der Kolben (18) einen Fortsatz (80, 81, 82) aufweist, der aus der Probeabtastkammer (2) herausragt, um normalerweise den Kolben (18) außer Eingriff mit dem Ionenaustauscher (2a) zu halten, daß die Veniileinrichtung (11, 12) ein Ventiiteil (12) aufweist, das sich im Sinne eines Öffnens und Schließens der Ventileinrichtung (11, 12) hin und her bewegen läßt, um Proben des Wassers in die Probeabtastkammer (2) einzuführen und daß dieses Ventil (12) einen Fortsatz (93) aufweist, der aus der Probeabiastkammer (2) herausragt, um dadurch dem Ventilteil (12) eine hin- und hergehende Bewegung erteilen zu können, daß ferner eine Vorrichtung (56) an diesem Fortsatz (80, 81, 82) Jes Kolbens (18) angreift und ebenso an den Fortsatz (93) des Ventilteiles (12) angreift, um in einer Aufeinanderfolge das Ventilteil (12) zu öffnen, so daß der Ionenaustauscher (2a) irnit einer Wasserprobe befeuchtet werden kann und der Kolben (18) für eine Bewegung in Angriff mit dem Ionenaustauscher (2a) freigegeben werden kann, und daß ein Triggermechanismus durch den Fortsatz (80, 81. 82) an dem Kolben (18) betätigbar ist, wenn der Kolben (18) freigegeben wird.

b) daß die Vorrichtung zum Angreifen oder Erfassen der Fortsätze (80, 81, 82; 93) lies Kolbens (18) und des Ventilteiles (12) aus einem svch periodisch hin- und herbewegenden Nockenteil (56) besteht, das eine Abtastnockenfläche (83) und eine Probeentnahmenockenfläche (96) aufweist, daß der Fortsatz (80) des Kolbens (18) ebenso einen Nockenfolger (82) aufweist, der auf der Abtasmockenfläche (83) fährt und daß der Fortsatz (93) des Ventilteiles (12) ebenfalls einen Nockenfolger (95) aufweist, der auf der Probeentnahmenockenfläche (96) fährt,

c) daß ein gleichmäßig laufender Antriebsmotor (25) und ein Taktgeberzahnrad (89) vorgesehen ist, das eine Betätigungsvorrichtung (92) von ihm abstehend aufweist und von dem Antriebsmotor (25) angetrieben ist, um die Betätigungsvorrichtung (92) mit einer bestimmten Frequenz zu drehen,

d) durch eine drehbare Steueranordnung (41), mit einem Antriebszahnradsegment (40), das einen Schlitz oder SpaU (48) zwischen seinen Enden aufweist und das über ein Zahnrad (39) gleichförmig über eine Probeentnahmezahnradanordnung (32) von dem Antriebsmotor (25) angetrieben wird und ein bogenförmiges Zahnradritzel (55) aufweist, das sich mit diesem drehl, und mit einem Triggerzahnradsegment (46), das so angeordnet ist, daß es sich koaxial mit dem Antriebszahnrad (40) drehen kann und in geeigneter Weise eine begrenzte Drehung relativ zu dem Antriebszahnradsegment (40) ausführen kann und in den Spalt (48) gedreht werden kann.

um an das Zahnrad (39) anzugreifen, und mit einem Triggericil (52), das von dem Triggcrzahnradsegmcni (46) absteht und von der Taktgeberzahnradbeiätigungsvorrichtung (92) erfaßt werden kann, um das Triggerzahnradscgmenl (46) relativ zu dem Ausgangszahnradsegment (64) zu drehen,

e) durch ein hin- und herbewegbares Nockenieil (56) mit einer Probeentnahmenoekenfläche (96) und einer Abuistnockenfläche (83) und einem Ritzel (57) um anlrieb.-.mäßig an das bogenförmige RH/e! (55) an dem Anlriebszahnradsegment (40) angreifen zu können, und durch eine Rückhol- oder Rückkehreinrichtung (43) für das hin- und herbewegbarc Nockenieil (56),

Γ) durch eine drehbare Ausgangsanordnung (65) mit einem Ausgangszahnradsegment (64) mit einem Spall (72) zwischen seinen Enden, das durch ein Ausgangsanlriebszahnrad (63) erfaUl und angetrieben werden kann, und zwar gleichmäßig durch den Antriebsmotor (25) über eine Ausgangszahnradanordnung (31) und das in geeigneter Weise eine Ausgaiigsweiie (ii»5) antreiben kann, weiter mit einem Ausgangsiriggerzahnradsegment (72), das koaxial an dem Ausgangs/.ahnradsegmenl i64) angeordnet isi, um sich mit diesem Ausgangszahnradsegment (64) drehen zu können und um eine begrenzte Drehung relativ zu dem Ausgangszahnradsegment (64) durchführen zu können, so daß es in den Spalt (71) bewegt werden kann, um dabei an das Ausgangsanlriebs/ahnrad (63) anzugreifen, und mit einem Ausgangstriggerelemeni (78), das von dem Ausgangsiriggerzahnradsegment (72) absteht und erlaßt werden kann, um das Ausgangsiriggerzahnradsegmeni (72) relativ zu dem Ausgangszahnradsegment (64) zu drehen,

g) durch einen Fühler oder Abtaster mit einer Probeabtastkammer (2), die einen Ionenaustauscher (2α) enthüll, der auf einen bestimmten Zustand einer Probe durch Volumenänderung anspricht, durch eine Ventilanordnung (11) mit einem Nockenfolger (95), der auf der Probeentnahmenockenfläche (96) fährt und durch Hin- und Herbewegung des Nokkenieiles (56) belätigbar ist, um periodisch eine Probe in die Kammer (2) einzuführen, um mit einem Kolben (18), der für eine hin- und hergehende Bewegung in der Kammer (2) montiert ist und einen Fortsatz (80) mit einem Nockenlblger (82) aufweist, der auf der Abtastnockenfläche (83) fährt, um den Kolben (18) eine Berührung mit dem Ionenaustauscher (la) während der periodischen Bewegung des Nockenteiles (56) zu ermöglichen, und mit einer hin- und herbtwegbaren Rastnase (81), die auf die Bewegung des Kolbens (18) anspricht und dabei das Ausgangstriggerelement (78) erfaßt und das Ausgangstriggerzahnradsegmenl (72) relativ zu dem Ausgangszahnradsegment (64) dreht, wenn der Ionenaustauscher (la) ein bestimmtes Volumen annimmt,

h) daß das Triggerzahnradsegment (46) in der drehbaren Steueranordnung (41) in eine normale Lage nahe dem Spalt (48) in dem Antriebszahnradsegment (40) federvorgespanni ist und daß das Triggerzahnradsegment (46) in der drehbaren Ausgangsanordnung (41) in eine normale Lage nahe dem Spalt (48) zwischen den Enden des Ausgangszahnradsegrnentes (64) federvorgespannt Ist, und daß das Ausgangszahnradsegment (64) an der Ausgangswcllc (105) verankert

i) daß die Rückholeinrichlung (30) fur das hin- und herbewegbarc Nockenteil (56) ein Stirnzahnrad (38) aufweist, das über einen Zahnradzug (29) von dzm Antriebsmotor (25) gleichmäßig angetrieben wird,- und sich in einer Richtung entgegen dem Antiiebszahnradsegment (40) dreht, das koaxial zu dem Antriebszahnradsegmenl (40) angeordnet isi und eine Nabe (42) mit einem Zahnrad (43) an seinem Ende aufweist, das durch die Nabe (44) des

ίο Antriebs/ahnradsegmenles (40) ragt und an das Ritzel (57) an dem Nockenteil (56) angreifen kann, nachdem das bogenförmige Ritzel (55) sich hinter das Ritzel (57) an dem Nockenteil (56) bewegt hat, j) daß die Probecnlnahmenockenflächc (96) und die Abtasinockenfläche (83) so geformt sind, daß sie in einer Aufeinanderfolge zuerst den Kolben (18) anheben und die Ventilanordnung (II) öffnen, wobei der Kolben (18) in Richtung des Angriffs oder Anlage mil dem Ionenaustauscher (la) federvorgespannt ist, und daß die Probeentnahmenockenfläche (96) die Bewegung des Nockenfolgers (9'?> der Ventilanordnung (Π) so bestimmt, daß das Ventilanordnung (II) sowohl öffnen als auch schließen kann.