DE2130287B2

DE2130287B2 - Verfahren und Einrichtung zum Einbringen einer dosierten Fremdflüssigkeitsmenge in einen Flüssigkeitshauptstrom

Info

Publication number: DE2130287B2
Application number: DE2130287A
Authority: DE
Inventors: Hans Ulrich Prof. Dr.Rer.Nat. 8132 Tutzing Bergmeyer; Wolfgang Dr.Phil.Nat. 8132 Garatshausen Gruber; Alexander Dr.Rer.Nat. 8132 Tutzing Hagen; Dirk 8035 Gauting Mewes
Original assignee: Boehringer Mannheim GmbH
Current assignee: Roche Diagnostics GmbH
Priority date: 1971-06-18
Filing date: 1971-06-18
Publication date: 1974-10-24
Also published as: GB1348227A; DE2130287A1; NL176840B; CA948854A; FR2141877B1; SE389912B; BE784989A; YU161372A; NL176840C; DE2130287C3; HU167419B; NL7208242A; FR2141877A1; JPS5320464B1; YU35401B; CH543892A; AT316493B; US3762609A; IT960695B

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einbringen einer dosierten Fremdflüssigkeitsmenge in einen , Flüssigkeitshauptstrom, bei dem ein Verschiebedurchgang (im folgenden als zweiter Verschiebedurchgang bezeichnet) voll mit Fremdflüssigkeit gefüllt und sodann in den Flüssigkeitshauptstrom eingeschoben wird; außerdem betrifft die Erfindung eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Bei einem solchen, durch die deutsche Auslegeschrift 1 279 386 bekannten Verfahren bzw. bei einer solchen Einrichtung wird der Flüssigkeitshauptstrom zwangläufig unterbrochen, wenn und solange sich der Absperrschieber zum Verbringen der abgefüllten Fremdflüssigkeit in den Flüssigkeitshauptstrom aus der einen in die andere Stellung bewegt. Dies hat eine zeitweise Unterbrechung des Flüssigkeitshauptstromes zur Folge.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Flüssigkeitshauptstrom beim Einbringen der Fremdflüssigkeitsmenge ununterbrochen zu lassen. ^fi°

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Flüssigkeitshauptstrom durch zwei parallelgeschaltete Zweigleitungen von annähernd gleichem Querschnitt geloitet wird, deren erste zunächst offen und deren zweite zunächst geschlossen gehalten wird, worauf in die zweite der zweite Verschiebedurchgang eingeschoben und die erste synchron hierzu verschlossen wird, derart, daß die Summe der Durchflußquerschnitte durch die beiden Zweigleitungen während des Verschiebevorgangs wenigstens annähernd konstant bleibt.

Die Erfindung bringt den wesentlichen technischen Fortschritt mit sich, daß Schwankungen der Durchströmmenge pro Zeiteinheit im Flüssigkeitshauptstrom vermieden werden, die vom Detektor registriert und damit das vom Detektor abgelesene Meßergebnis verfälschen wurden.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zunächst unter Aufrechterhaltung des Durchflusses in der ersten Zweigleitung über einen ersten Verschiebedurchgang eines ersten Absperrschiebers und unter Absperrung des Durchflusses durch die zweite Zweigleitung vermittels eines zweiten Absperrschiebers der dem zweiten Absperrschieber zugehörige Verschiebedurchgang mit der Fremdflüssigkeit bis über den Rand gefüllt und sodann die erste Zweigleitung durch Ausschieben des ersten Verschiebedurchgangs unterbrochen und synchron hierzu der Durchfluß in der zweiten Zweigleitung durch Einschieben des mit der dosierten Flüssigkeitsmenge gelullten zweiten Verschiebedurchgangs geöffnet wird.

Um die vollständige, blasenfrde Füllung des zweiten Schiebedurcheangs ! ^i dem erfindungsgemäßen Verfahren sicherzustellen, wird weiter vorgeschlagen, daß die F^emdflussigkeit unter Vakuum in den zweiten Schiebedurchgang des zweiten Zweigabsperrschiebers eingesaugt wird.

Um beim Einsaugen unter Vakuum zu verhindern, daß die einzusaugende Fremdflüssigkeit etwa in die Vakuumleitung hineingerissen wird, kann man das zum Ansaugen der Fremdflüssigkeit in dem zweiten Verschiebedurchgang benötigte Vakuum in einer absperrbaren Vakuumkammer durch Anschluß derselben an eine Vakuumquelle aufbauen und diese Vakuumkammer sodann nach Abtrennen von der Vakuumquelle an den zweiten Verschiebedurchgang anschließen, während dieser Verschiebedurchgang gleichzeitig an einen hremdflüssigkeitszufluß angeschlossen wird.

Die Erfindung will weiter eine leicht handzuhabende Einrichtung zum Durchführen des vorstehend angegebenen Verfahrens, d. h. zum Einbringen einer dosierten Fremdflüssigkeitsmenge in einen ununterbrochenen Flüssigkeitshauptstrom schaffen.

Eine solche Einrichtung kann erfindungsgemäß in der Weise aufgebaut werden, daß zwischen einem Zuflußverteilerkopf mit einem der ersten Zweigleitung angehörigen ersten ZweigleitungszufluS, einem der zweiten Zweigleitung angehörigen zweiten Zweigleitungszufluß und einem Fremdflüssigkeitszufluß einerseits und einem Abflußverteilerkopf mit einem der ersten Zweigleitung zugehörigen ersten Zweigleitungsabfluß und einem der zweiten Zweigleitung zugehörigen zweiten Zweigleitungsabfluß ein die beiden Zweigabsperrschieber zusammenfassender, zyklisch durch verschiedene Arbeitsstellungen beweglicher Absperrschieber angeordnet ist, welcher in einer Fremdflüssigkeitseinfüllstellung den ersten Zweigleitungszufluß über den ersten Verschiebedurchgang mit dem ersten Zweigleitungsabfluß verbindet und den zweiten Zweiigleitungszufluß von dem zweiten Zweigleitungsabfluß trennt und in einer Fremdflüssigkeits-Ubergabestellung den ersten Zweigleitungszufluß von dem ersten Zweigleitungsabfluß trennt, den zweiten Zweigleitungszufluß über den zweiten Verschiebe-

durchgang mit dem zweiten Zweigleitungsabfluß verbindet, wobei die Zweigleitungszu- und -abflüsse derart gestaltet sind, daß der Flüssigkeitshauptstrom zumindest' auf einem Teil des Verschiebewegs mit im wesentlichen konstantem Durchflußquerschnitt aufrechterhalten wird.

Die Aufrechterhaltung des Flüssigkeitshauptstroms bei im wesentlichen unverändertem Gesamtdurchflußquerschnitt kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß die Mündungen der Zweigleitungszu- und -abflüsse und/oder der Verschiebedurchgänge in die Anlageflächen der Verteilerköpfe und des Absperrschiebers durch in Verschieberichtung verlaufende Anschlußnuten erweitert werden.

Die Füllung des zweiten Verschiebedurchgangs un- '5 ter Vakuum kann dadurch bewirkt werden, daß in dem Abflußverteilerkopf eine Vakuumkammer ausgebildet ist, welche in der Fremdflüssigkeitsfüllstellung mit dem zweiten Verschiebedurchgang in Verbindung steht; will man dabei den direkten Durchgriff der Sog- ^ao wirkung von der Vakuumquelle auf den Fremdflüssigkeitszufluß verhindern, so kann man die Vakuumkammer an eine Vakuumquelle über eine durch den Absperrschieber absperrbare Kammervakuumaufbauleitung anschließen, welche in einer während eines »5 Verschiebezyklus der Fremdf lüssigkeitseinf üllstellung vorangehenden Stellung des Absperrschiebers mit der Vakuumkammer in Verbindung steht, in der Fremdflüssigkeitseinfüllstellung selber jedoch von dieser Vakuumkammer getrennt ist. 3«

Um Reste von Fremdflüssigkeit in dem Fremdflüssigkeitszufluß und in der Vakuumkammer zu entfeinen, kann man den Absperrschieber so einrichten, daß er in einer im Verlauf eines Verschiebezyklus auf die Fremdflüssigkeitscinfüllstellung folgenden Stellung, ζ. B. in der Fremdflüssigkeitsübergabestellung. die Vakuumkammer gleichzeitig mit der Kammervakuumaufbauleitung und mit dem Fremdflussigkeitszufluß verbindet; auf diese Weise werden Fremdflüssigkeitsreste aus dem Fremdflüssigkeitszufluß und der Vakuumkammer abgesaugt.

Um Fremdflüssigkeitsreste und auch Hauptstromflüssigkeitsreste aus dem zweiten Verschiebedurchgang zu entfernen, sobald dieser die vorher aufgenommene Fremdflüssigkeitsmenge an den in der *5 zweiten Zweigleitung liegenden Hauptstrom abgegeben hat, kann man den Zuflußverteilerkopf mit einem Luftzufluß und den Abflußverteilerkopf mit einem Vakuumanschluß ausrüsten, zwischen welche der zweite Verschiebedurdigang in einer auf die Fremd- so flüssigkeitsübergabesteHung im Verlauf eines Verschiebezyklus des Absperrschiebers folgenden Stellung einschaltbar ist.

Der die beiden Zweigabsperrschieber zusammenfassende Absperrschieber kann einstückig ansgebildeJ s sein.

Nach einer bevorzugten Ausfuhrungsform ist der Absperrschieber als ein Drehschieber ausgebildet: eine solche Ausfüarungsform ist nicht mir herstellungstechnisch besonders vorteilhaft: sie ist überdies &> auch die Voraussetzung dafür, daß beim Übergang von einem ersten Verschiebezyklus zu einem weiteren Verschiebezyklus keine Räcksteflbewegung erforderlich ist: Man braucht nämlich nur den Absperrschieber frei drehbar zu machen: dann befindet sich der Ab-Sperrschieber nach Durchlaufen eines ersten Verscrriebezyklus oder - m diesem Fail besser gesagt Drehzyklus - bereits wieder in der Ausgangsposition für den nächsten Verschiebezyklus. Auf diese Weise wird nicht nur in zeitsparender Weise die Rückstellbewcgung des Absperrschiebers vermieden, sondern überdies auch eine Störung des Hauptflüssigkeitsstroms durch die Rückstellbewegung des Absperrschiebers unterbunden.

Zwischen den Verteilerköpfen und dem Absperrschieber können Gleitdichtungen angeordnet sein.

Die beiden Verschiebedurchgänge und die zugehörigen Zweigleitungszuflüsse und -abflüsse kann man mit Vorteil quer zur Schieberichtung nebeneinander anordnen; diese Wahl der Anordnung gewinnt besondere Bedeutung bei Ausführung des Absperrschiebers als Drehschieber, wo die Verschiebedurchgänge und die zugehörigen Zwcitleitungszuflüsse und -abflüsse dann in verschiedenen Radialpositionen angeordnet werden. Dabei kann nämlich eine übermäßige mechanische Schwächung des Drehschiebers vermieden werden, indem die radial gegeneinander versetzten Verschiebedurchgänge auch in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt werden.

I'm den Saugstrom durch den Fremdflüssigkeitszufluß und die Vakuumkammer und den Luftstrom durch den Luftanschluß und den Vakuumanschluß zum Spülen des zweiten Verschiebedurchgangs auch dann ausreichend lange aufrechtzuerhalten, wenn der Schieber seinen Vcrschiebczyklus in rascher Bewegung durchläuft, kann man auch die Mündungen der KammervakuumaufbauIciU>ng und/oder des Luftzuflusses und/oder des Vakuumanschlusses in die Anlageflächen der VerteilcrköpJe und/oder des Absperrschiebers durch in Verschieberichtung verlaufende Anschlußnuten erweitern.

Der Absperrschieber kann mittels eines Stellmotors angetrieben sein, welcher gegebenenfalls durch einen Programmgeber gesteuert ist und den Absperrschieber entweder direkt oder über ein Übertragungsgetriebe treibt.

Die Figuren erläutern die Erfindung an Hand eines Ausführungsbeispiels. Es stellen dar

Fig. 1 ein Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung im Rahmen einer Anordnung der chemischen Meßtechnik.

Fig. 2a bis 2ddas Schema einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit verschiedenen Verschiebepositionen des Absperrschiebers.

Fig. 2e einen Schnitt nach Linie Me-Ue der Fig. 2c links.

Fig. 3 einen die Längsachse enthaltenden Schnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

F i g. 4 eine Draufsicht auf den Zufhißverteflerkopf der Einrichtung nach Fig. 3,

Fig. 5 einen Schnitt nach Linie V-V der Fig. 4,

Fig. 6 eine Draufsicht auf den Drehschieber der Einrichtung nach Fig. 3,

F i g. 7 einen Schnitt nach Linie VII-VII der Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht auf den Abflußverteilerkopf der Einrichtung nach Fig. 3, und

Fi g. 9 einen Schnitt nach linie IX-IX der Fig. 8.

In Fig. 1 ist ein Reservoir mit R bezeichnet. Dieses Reservoir enthält eine Pufferlösung. Im Auslauf A dieses Reservoirs R liegt eine Pumpe P. Von der Pumpe P fährt ein Leitungssystem L, bestehend aus zwei Zweigleitungen ZLl und ZL2, zu einer Mischsäule S. In dem Leitungssystem L liegt eine Einführungsvorrichtung E zum Einfahren einer Fremdflüssiekeitsmenge in den durch die Pumpe P geförderten

Hauptstrom von Pufferlösung. Der Mischsäule S VDl des Absperrschiebers AS in Verbindung mit nachgeschaltet ist ein Durchflußdetektor D; von dem dem Zweigleitungsabfluß ZAl dieser Zweigleitung Durchflußdetektor D führt eine Rückflußleitung F ZLl, so daß der Hauptstrom durch die Zweigleitung zurück in das Reservoir/?. Die Pumpe fördert die ZLl (Fig. 1) strömen kann; gleichzeitig ist der zweite Pufferlösung durch das Leitungssystem L, die Misch- 5 Zweigleitungszufluß ZZ2 der Zweigleitung ZL2 von säule S. den Durchflußdetektor D und die Rückfluß- dem zweiten Zweigleitungsabfluß Z/42 dieser Zweigleitung F zurück in das Reservoir R. leitung ZL2 durch den Absperrschieber AS ge-

In der Einrichtung E wird mittels eines von Hand trennt; ebenso ist der Luftzufluß LZ von dem Vaku-

zu betätigenden und zu führenden Injektionsgerätes / umanschluß VA getrennt. In der Stellung gemäß

Fremdflüssigkeit in den durch die Pumpe Pgeförder- ¹⁰ Fig. 2 a wird in dem Fremdflüssigkeitszufluß FFZ

ten Hauptstrom von Pufferlösung eingegeben. In der mittels des Injektionsgeräts / Fremdflüssigkeit einge-

Mischsäule S wird die Fremdflüssigkeit mit der Puf- geben. Die Fremdflüssigkeit sammelt sich dabei über

ferlösung homogen vermischt. In dem Detektor D dem Absperrschieber AS, ohne zunächst weiterflie-

werden die chemischen Eigenschaften der Fremdflüs- Ben zu können.

sigkeitsprobe untersucht; der im Detektor ermittelte ¹S In der durch Verschiebung des Absperrschiebers Meßwert wird in einer Verstärkerschaltung V ver- herbeigeführten Fremdflüssigkeitsfüllstellung gemäß stärkt und in einem Meßwertschreiber M auf gezeich- Fig. 2 b ist ein Verschiebdurchgang VDl des Abnet. Solange keine Fremdflüssigkeit beigegeben wird, Sperrschiebers AS in Deckung mit dem Fremdflüssigsoll der Meßwertschreiber eine konstante Anzeige, keitszufluß FFZ und der Vakuumkammer VK getreodermit anderen Worten, eine horizontale Linie auf ^ao ten, so daß sich die vorher in den Fremdflüssigkeitszudem Meßstreifen liefern. Der Ausschlag des Meß- fluß FFZ injizierte Flüssigkeit in den Verschiebewertschreibers soll ein Maß für die zu untersuchende durchgang VDl und die Vakuumkammer ergießt, chemische Eigenschaft der Fremdflüssigkeitsprobe Gleichzeitig ist die Kammervakuumaufbauieitung darstellen. Hierzu ist es notwendig, daß eine wenig- KVL durch den Schieberfortsatz FAS abgesperrt, so stens annähernd konstante Durchflußmenge pro Zeit- ^a5 daß die Verbindung zwischen der Vakuumkammer einheit im Detektor aufrechterhalten wird. KfC und der Vakuumquelle unterbunden ist. Der erste

Für die Aufrechterhaltung einer konstanten Zweigleitungszufluß ZZl ist auch in der Stellung der Durchflußmenge durch den Detektor auch beim Ein- Fig. 2b noch über den ersten Verschiebedurchgang bringen der Fremdflüssigkeitsmenge in den Haupt- VDl mit dem ersten Zweigleitungsabfluß ZAl verström ist bei konstanter Förderleistung der Pumpe P 3« bunden, so daß der Flüssigkeitshauptstrom nach wie die Einrichtung F. verantwortlich, auf die im folgen- vor durch die Zweigleitung ZLl (Fig. 1) fließt. Die den näher eingegangen wird. Aufrechterhaltung der Verbindung zwischen dem er-

In jeder der Fig. 2a bis 2d ist die Einrichtung E sten Zweigleitungszufluß ZZl und dem ersten Verschematisch dargestellt, jedoch in verschiedenen Zu- Schiebedurchgang VDl trotz der Verschiebung des ständen. Die Einrichtung umfaßt einen Zuflußvertei 35 Absperrschiebers von der Stellung nach Fig. 2a in lerkopf Z VK mit einem Fremdflüssigkeitszufluß FFZ. die Stellung nach F i g. 2 b ist in beiden Figuren durch einem eisten Zweiglcitungszufluß ZZl, einem /wei- die Mündungsnut MN in dem Absperrschieber AS ten Zweigleitungszufluß ZZ2 und einem Luftzufluß schematisch angedeutet. Der zweite Zweigleitungszu-LZ: ferner umfaßt die Einrichtung einen Ab- fluß ZZ2 ist auch in der Stellung nach F i g. 2 b durch flußverteilerkopf AKV mit einer Vakuumkam- 4<> den Absperrschieber von dem zweiten Zweigleitungsmer VK. einem ersten Zweigleitungsabfluß ZA1, ei- abfluß ZAl getrennt. Der Luftzufluß LZ steht nicht ncm zweiten Zweigleitungsabfluß ZA1 und einem in Verbindung mit dem Vakuumanschluß VA. Vakuumanschluß VA. Um anzudeuten, wie die Ein- In der Stellung nach Fig. 2c ist durch weitere Verrichtung gemäß Fig. 2a bis 2e in die Gesamtanord- Schiebung des Absperrschiebers AS der zweite Vernung nach Fig. 1 eingeschaltet ist, sind in Fig. 1 die 45 Schiebedurchgang VD2 mit der in ihm enthaltenen Zweiglcitungszuflüsse ZZl und ZZ2 und die Zweig- Fremdflüssigkeitsfüllung in Flucht mit dem Zweigldleitungsabflüsse ZAl und ZAl eingezeichnet. tungszufluß ZZ2unddem Zweigleitungsabfluß ZAl

Zwischen dem Zuflußverteilerkopf ZVK und dem gebracht worden, so daß der Flüssigkeitshauptstrom

Abftußverteüerkopf A VK ist ein Absperrschieber AS nunmehr durch die Zweigleitung ZL2 fließt und dabei mit einem Fortsatz FAS und einem Vakuumdurchlaß So die r-remdflässigkeitsmenge aus dem Verschiebe-

VD verschiebbar angeordnet. durchgang VDl mitnimmt. Man spricht deshalb von

Der Fremdflüssigkeitszufluß FFZ ist als Trichter der Fremdflüssigkeitüeigestellung. Gleichzeitig ausgebildet, der mit dem in Fig. 1 gezeigten Injek- ist die Zweigleitung ZLl durch Einschieben des Abtionsgerät / zu füllen ist. Der Luftzefluß ist an die At- sperrkörpers AS zwischen den Zweigtettongszufluß Biosphäre angeschlossen. Der Vakuumanscliloß ist an S5 ZZl snd den ZweigleitMngsabfhiß Zi41 abgesperrt eine Vakuumqaelle (mcht eingezeichnet) angeschtos- worden. Die Vakuumkammer VK and der Fremdsen. Die Vakuumkammer VK ist über eine Kammer- ftüssigkeitszufluß FFZ werden in der Stellung der vakuumaufbauieitung KVL an die gleiche Vakuum- Fig. 2 c aber die Raiuiiiei vakuuiitaufbanleitung KVL quelle anschließbar. Die Kammervakuumaufbaulei- von Fremdflüssigkeitsrückständen befreit. Dies getimg K VL ist mittels des Vafcuumdurciilasses VD des «° schient über den Spüldurchgaiig SD des Absperrschiebers AS je nach dessen Position ze öffnen oder Schiebers AS. Dieser Spükiurchgaag SO muß so BuS-abzusperren. gebildet and angeordnet sein, daß er en Zage der

In der Stellung der Fi g. 2a tritt die Vakuumkam- Bewegung des Absperrschiebers AS die Zweigleitung

mer VK ober die Kammervakutimaufbauleitung ZL2 zwischen dem Zweigfeftungszufluß ZZ2 and KVL in Verbindung mit der Vakuumquelle, so daß «5 dem Zwetgteitongsabfluß Z/12 nicht überbrückt. Dies

sich m der Vakuumkammer VfC em Vakuum aufbaut. kamt z.B. dadurch erreicht werden, daß man, im

Gleichzeitig steht der Zweigletnzuß ZZl der Schnitt gemäßFig. 2ebetrachtet,den Spüldurchgartg Zweigleitung ZLl über einen Verschiebedurchgang SD so schräg verlaufen läßt. daS sein unteres Ende

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nicht in Verbindung mit dem Zweigleitungsabfluß auf eine Zentralwolle 14 aufgereiht. Die Zentralwclle

Z/42 treten kann. Der Luftzufluß LZ ist von dem Va- 14 weist an ihrem einen Ende eine Abschlußscheibe

kuumanschluß VA durch den Absperrschieber AS 16 auf. die gegen die Standscheibe 1 anliegt, und trägt

getrennt sodaßdie Vakuumqiielle nur über die Kam- unterhalb der Standscheibe 3 eine Spannmutter 18.

mervakuumaufbauleitung KVL belastet ist. 5 die unter Vermittlung eines Steges 20 gegen die

In der Stellung nach Fig. 2d ist durch weiteres Standscheibe 3 drückt. Auf diese Weise werden die Verschieben des Absperrschiebers AS die Verbin- Standscheibe 1, die Drehscheibe 2 und die Standdung des ersten Zweigleitungszuflusses ZZl mit dem scheibe 3 und die zugehörigen Teflon-Dichtungen 10. ersten Zweigleitungsabfluß ZA1 über den ersten Ver- 12 dicht zusammengepreßt. Die Standscheibe 1 und Schiebedurchgang VDl wiederhergestellt, während »o die Standscheibe 3 sind auf der Zentralwelle 14 durch die Verbindung des zweiten Zweigleitungszuflusses Kcilnutcnverbindungen 22, 24 drehfest angeordnet. ZZ2 mit dem zweiten Zweigleitungsabfluß ZAl während die Drehscheibe 2 gegenüber der Zentraldurch den Absperrschieber wieder unterbrochen ist. welle 14 und damit gegenüber den Standscheiben 1, Der zweite Verschiebedurchgang VDl ist nunmehr 3 vermittels eines Handgriffes 26 verdrehbar ist. zwischen den Luftzufluß LZ und den Vakuuman- »5 Der Fremdflüssigkeitszuftuß FFZ ist in der Standschiuß VA getreten, so daß Flüssigkeitsreste aus dem scheibe 1 gemäß F i g. 4 und 5 von einer trichterförmizweiten Verschiebedurchgang VDl ausgetragen wer- gen Bohrung 28 einer daran anschließenden zylindriden. Der Fremdfli<ssigkeitszufluß FFZ ist durch den sehen Bohrung 30 und einer Bohrung 32 in der Absperrschieber/4S\on der Vakuumkammer wieder Teflon-Dichtung 10 gebildet. Der erste Zweigleigetrennt und die Kaminervakuumaufbauleitung KVL "° tungszufluß ZZl ist in der Standscheibe 1 von einer ist durch den Absperrschieberfortsatz FAS abge- Axialbohrung 34, einer darin eingesetzten Anschlußsperrt, so daß die Vakuumquelle nur am Vakuuman- buchse 36 und einer Bohrung 38 in der Teflon-Dichschluß VA belastet ist. tung 10 gebildet. Der zweite Zweigleitungszufluß

Eine weitere Verschiebung des Absperrschiebers ZZ2 ist in der Standscheibe 1 gemäß Fig. 4 und 5

führt zurück in die Stellung nach Fig. 2 a. ^a5 von einer Axialbohrung 40 mit darin eingesetzter An-

Man entnimmt der schematischen Darstellung nach schlußbuchse 42 und einer Bohrung 44 in der Teflon-

den Fig. 2a bis 2d folgendes: Dichtung 10 gebildet. Der Luftzufluß LZ schließlich

1. Wenn beim Übergang des Absperrschiebers AS ist von einer Axialbohrung 46 und einer Teilkreisringvon der Fremdflüssigkeitseinfüllstellung gemäß nut 48 in der Teflon-Scheibe 10 gebildet.

Fig. 2b in die Fremdflüssigkeitsübergabestel- 3» In der unteren Standscheibe 3 (Fig. 8) ist die Va-

lunggemäß Fig. 2c der Flüssigkeitszylinder aus kuumkammer VK von einer konisch-zylindrischen

dem Verschiebedurchgang KDl in die Zweiglei- Bohrung 50 gebildet, die im wesentlichen durch die

tung ZL2 zwischen dem zweiten Zweigleitungs- Teflon-Dichtung 12 abgedeckt ist, wobei jedoch Boh-

zufluß ZZ2 und dem zweiten Zweigleitungsab- rangen 56 und 57 in der Teflon-Dichtung 12 vorgese-

fluß ZAl eingefüllt wird, so wird im gleichen 35 hen sind.

Augenblick ein Zylinder gleicher Größe des An den Boden der konisch-zylindrischen Bohrung Flüssigkeitshauptstromes mit dem Verschiebe- 50 schließt eine quer verlaufende Sackbohrung 60 an.

durchgang VDl aus der ersten Zweigleitung die mit einer axial verlaufenden Sackbohrung 62 in

ZLl heraustransportiert, so daß durch die Über- Verbindung steht; die axial verlaufende Sackbohrung gäbe der Fremdflüssigkeitsmenge die Gesamt- 40 62 wird durch eine Bohrung 64 in der Teflon-Dich-

durchflußmenge am Durchflußdetektor D nicht tung 12 fortgesetzt,

verändert wird. Die Kammervakuumaufbauleitung KVL ist in

2. Das Herausschieben des Verschiebedurchgangs F i g. 8 und 9 durch eine Axialbohrung 52 dargestellt, FDl aus der ersten Zweigleitung ZLl und das in die eine Anschlußbuchse 54 eingesetzt ist und die Einschieben des zweiten Verschiebedurchgangs 45 durch eine Bohrung 53 in der Teflon-Dichtung 12 VDl in die zweite Zweigleitung ZL2 erfolgen tortgesetzt ist.

synchron, so daß der summierte Gesamtdurch- Der erste Zweigleitungsabfluß ZA1 ist in F i g. 8

flußquei schnitt der Zweigleitungen ZlΛ >*™i und 9 in Form einer Axialbohrung 65 erkennbar, wel-

ZL2 in jedem Augenblick des Übergangs im we- «_I:e durch eine Bohrung 66 in dei Teflon-Dichtung sentfichen konstant bleibt. Auf diese Weise sind so 12 fortgesetzt ist. Der zweite Zweigleitungsabfluß

konstante Strömungsverhätnisse am Durchfluß- Z/42istinFig. 8 und 9 als Axialbohrung 68 zu erken-

detektor D sichergestellt. nen, in die eine Anschlußbuchse 7Θ eingesetzt ist und

3. Die Menge der in die Zweigleitung ZL2 einge- die sich nach oben in einer Bohrung 72 der Teflonführten Fremdflüssigkeit ist »dosiert«, d.h. im- Scheibe 12 fortsetzt. Der Vakuumanschluß VA mergleich groß, nnabhängig von der Klenge der 55 schHeßhchist in Fig. 8 und 9 von einer Axialbohrung in de» Fremdflüssigkeitszufluß RFZ eingeführ- 74 gebildet, welche nach oben in eine Teükreisringnol ten Menge, wenn letztere nur eben so groß wie 76der Teflon-Scheibe 12 übergeht and in ihrem untedas Volumen des Verschiebednrchganges VDl ren Ende eine Anschlußbuchse 78 eingesetzt enthält ist. Die Drehscheibe 2 gemäß Fig. 6 und 7 weist ZUJ

In Fig. 3 eikennt man als Zuflußverteilerkopf 60 Übertmk*uiigdeTAxiaIbohniiigen52und62deren-ZVK eine obere Standscheibe 1, als Absperrschieber teren Standscheibe 3 an ihrer Unterseite Teükieis-AS eine Drehscheibe 2 and als Abflußverteflerkopf ringnuten 80,81 auf. Der erste Verschiebedurchgrai AVK eine untere Standscheibe 3 wieder. Die Dreh- VDl ist gebildet von sich in analer Projektion dek scheibe 2 ist zwischen den beiden Standscheiben 1 kenden Teilkreisringnuten 84, 86, die durch Axial· und 3 drehbar gelagert, und zwar fiegt sie beidseäs 65 bohrungen 88 miteinander verbunden sind. De an Teflon-Dichtungen 10,12 an, die mit den Stand- zweite Verschiebedurchgang VDl ist dabei als Axial scheiben 1 und 3 drehfest verbunden sind. Die beiden bohrung 82 dargestellt. Standscheiben 1 und 3 sowie die Drehscheibe 2 sind Schließlich ist erne Schrägbohrung 83 vorgesehen

deren oberes Ende 83a zur Herstellung einer Verbindung mit den Bohrungen 30, 32 angeordnet ist und deren unteres Ende 83 zur Herstellung einer Verbindung mit der Bohrung 57 in der Teflon-Scheibe 12 angeordnet ist.

In der der Fig. 2a entsprechenden Stellung des Gerätes nach den F i g. 3 bis^l) wird die zylindrisch-konische Bohrung50 entsprechend der Vakuumkammer VK über die Anschlußmuffe 54, die Axialbohrungen 52, 53, die Teilkreisnut 80, die Axialbohrungen 62, 64 und die Querbohrung 60 leergesaugt. Gleichzeitig ist die von der Anschlußmuffe 36, den Axialbohrungen 34,38, der Teilkreisringnut 84. den Axialbohrungen 88, der Teilkreisringnut 86, den Axialbohrungen 72,68 und der Anschlußmuffe 70 gebildete Zweigleitung ZLl offen.

Die von der Anschlußmuffe 42 der Bohrung 40, der Bohrung 44, der Bohrung 82, der Bohrung 65 und der Bohrung 66 gebildete zweite Zweigleitung ZL2 ist unterbrochen.

In der Stellung entsprechend F i g. 2 b ist durch Verschiebung der Teilkreisnut 80 gegenüber den Axialbohrungen 52, 53 und 62, 64 die Verbindung der zylindrisch-konischen Kammer 50 mit der Vakuumqucllc unterbrochen. Die trichterförmige Bohrung 28 ist über die Axialbohrungen 30, 32 und 56 mit der zylindrisch-konischen Kammer 50 verbunden, so daß die Fremdflüssigkeitsmenge in die Bohrung 82 und die zylindrisch-konische Kammer 50 einfließen kann. Die von der Anschlußmuffe 36, den Bohrungen 34, 38, der Teilkreisringnut 84, den Axialbohrungen 88, der Teilkreisringnut 86, den Bohrungen 72, 68 und der Anschlußmuffe 70 gebildete erste Zweigleitung ist nach wie vor offen. Die von der Anschlußmuffe 42, den Axialbohrungen 40, 44 der Axialbohrung 82, den Axialbohrungen 65, 66 gebildete zweite Zweigleitung ist nach wie vor geschlossen.

In der Stellung entsprechend Fig. 2c ist der Anschluß der Axialbohrungen 52, 53 an die Axialbohruiigen 62, 64 und damit die Querbohrung 60 und die zylindrisch-konische Kammer 50 wieder hergestellt, und zwar über die Teilkreisnut 81, so daß die zylindrisch-konische Kammer 50 erneut ausgesaugt werden kann und gleichzeitig auch die Trichterbohrung 28, welche über die Schrägbohrung 83 in Verbindung mit der Axialbohrung 57 und damit in Verbindung mit der zylindrisch-konischen Kammer 50 steht. Die von der Anschlußmuffe 42, den Axialbohrungen 40, 44 der Axialbohrung 82 und den Axialbohrungen 65,66 gebildete zweite Zweigleitung ist geöffnet, so daß der durch Einschieben der Axialbohrung 82 in diese Zweigleitung eingebrachte Fremdflüssigkeitszylinder in dieser Zweigleitung weiter transportiert wird.

ao in der der Fig. 2d entsprechenden Stellung schließlich ist die von der Anschlußmuffe 36, den Axialbohrungen 34, 38, der Teilkreisringnut 84, den Axialbohrungen 88, der Teilkreisringnut 86, den Axialbohrungen 72, 68 und der Anschlußmuffe 70

»5 gebildete erste Zweigleitung wieder offen, während die von der Anschlußmuffe 42, der Axialbohrung 40, der Axialbohrung 44, der Axialbohrung 82 und den Axialbohrungen 6S, 66 gebildete zweite Zweigleitung wieder geschlossen ist. Weiterhin ist in dieser Stellung ein Luftströmungsweg von der Axialbohrung 46 über die Teilkreisringnut 48, die Axialbohrung 82, die Teilkreisringnut 76, die Axialbohrung 74 und die Anschlußmuffe 78 hergestellt, so daß die Axialbohrung 82 von Flüssigkeitsrückständen des Hauptstromes gereinigt wird.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Einbringen einer dosierten Fremdflüssigkeitsmenge in einen Flüssigkeit- , hauptstrom, bei dem ein Verschiebedurchgang (im folgenden aU zweiter Verschiebedurchgang bezeichnet) voll mit Fremdflüssigkeit gefüllt und sodann in den Flüssigkeitshauptstrom eingeschoben wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitshauptstrom durch zwei parallelgeschaltete Zweigleitungen (ZLl, ZL2) von annähernd gleichem Querschnitt geleitet wird, deren erste (ZLl) zunächst offen und deren zweite

(ZL2) zunächst geschlossen gehalten wird, worauf ¹S in die zweite (ZL2) der zweite Verschiebedurchgang ( VD2) eingeschoben und die erste (ZLl) synchron hierzu verschlossen wird, derart, daß die Summe der Durchflußquerschnitte durch die beiden Zweigleitungen (ZLl, ZLX) während des ^ao Verschiebevorgangs wenigstens annähernd konstant bleibt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zunächst unter Aufrechterhaltung des Durchflusses in der ersten Zweigleitung ^a5 (ZLl) über einen ersten Verschiebedurchgang (FDl) eines ersten Absperrschiebers (AS) und unter Absperrung des Durchflusses durch die zweite Zweigleitung (ZL2) vermittels eines zweiten Absperrschiebers (AS) der dem zweiten Ab-Sperrschieber [AS) zugehörige Verschiebedurchgang (VDl) mit der Fremdflüssigkeit bis über den Rand gefüllt und sodann die erste Zweigleitung (ZLl) durch Ausschieben des ersten Verschiebedurchgangs (KDl) unterbrochen und synchron hierzu der Durchfluß in der zweiten Zweigleitung (ZL2) durch Einscnieben des mit der dosierten Fremdflüssigkeitsmenge gefüllten zweiten Verschiebedurchgangs (KD2) geöffnet wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß Fremdflüssigkeit unter Vakuum in den zweiten Verschiebedurchgang (VDl) des zweiten Zweigabsperrschiebers (AS) eingesaugt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das zum Ansaugen der Fremdflüssigkeit in dem zweiten Verschiebedurchgang benötigte Vakuum in einer absperrbaren Vakuumkammer (VK) durch Anschluß derselben an eine Vakuumquelle aufgebaut wird und daß die so Vakuumkammer (VK) nach Abtrennen von der Vakuumquelle an den zweiten Verschiebedurchgang ( VDl) angeschlossen wird, während dieser gleichzeitig an einen Fremdflüssigkeitszufluß angeschlossen wird.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Zuflußverteilerkopf (ZVK) mit einem der ersten Zweigleitung (ZLl) angehörigen ersten Zweigleitungszufluß (ZZl), einem der zweiten Zweigleitung (ZL2) angehörigen zweiten Zweigleitungszufluß (ZZ2) und einem Fremdflüssigkeitszufluß (FFZ) einerseits und einem Abflußverteilerkopf (AVK) mit einem der ersten Zweigleitung (ZLl) zugehörigen ersten Zweigleitungsabfluß (ZAi) und einem der zweiten Zweigleitung (ZL2) zugehörigen zweiten Zweigleitungsabfluß (ZAl) ein die beiden Zweigabsperrschieber zusammenfassender zyklisch durcH verschiedene Arbeltsstellungen beweglicher Absperrschieber angeordnet ist, welcher in einer FdflüssigkeitseinfüUstellung (Fig. 2b) den

Zweieieitungsabfluß (ZAl) verbindet und den 3rSleitungszufluß (ZZ2) von dem zwe en Zweigleitungsabßuß (ZAl) trennt und in zweiien ^^üssjgkeitsubergabestellung

^^üssjgkeitsubergabestellung <F?g 2c) den ersten Zweigleitungszufluß (ZZl) von dem ersten Zweigleitungsabfluß (ZAl) irennt den zweiten Zweigleitungszufluß (ZZ2) Sr den zweiten Verschiebedurchgang (VDl) mit dem zweiten Zweigleitungsabfluß (ZAl) verbindet, wobei die Zweigleitungszu- und -abflusse ι ZZl ZZ2 ZAl, ZAl) derart ausgebildet sind, daß der Flüssigkeitshauptstrom zumindest auf einem TeU des Verschiebewegs des Absperrschiebers mit im wesentlichen konstantem Durchflußquerschnitt aufrechterhalten wird

6 Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Zweigleitungszu- und -abflusse (ZZl, ZZ2, ZAl ZAl) und/oder der Verschiebedurchgange (VDl, VD2) in die Anlageflächen der Verteilerköpfe (ZVK AVK) und des Absperrschiebers (AS) durch in Verschieberichtung verlaufende Anschlußnuten (MN) erweitert sind.

7 Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Abflußverteilerkopf (AVK) die Vakuumkammer (VK) ausgebildet ist, welche in der Fremdflussigkeitseinfüllstellung (Fig. 2b) mit dem zweiten Verschiebedurchgang ( VDl) in Verbindung steht.

8 Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet daß die Vakuumkammer ( VK) an eine Vakuumquelle anschließbar ist, und zwar über eine durch den Absperrschieber (AS) absperrbare Kammervakuumaufbauleitung (KVL), welche in einer während eines Verschiebezyklus der Fremdflüssigkeitseinfüllstellung (Fig. 2b) vorangehenden Stellung des Absperrschiebers (AS) mit der Vakuumkammer (VK) in Verbindung steht, in der FremdflüssigkeitseinfüHstellung (Fig 2b) selber jedoch von dieser getrennt ist.

9 Einrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrschieber (AS) in einer im Verlauf eines Verschiebezyklus auf die Fremdflüssigkeitseinfüllstellung (Fig. 2b) folgenden Stellung, z. B. in der Fremdflussigkeitsübergabestellung (Fig. 2c) die Vakuumkammer (VK) gleichzeitig mit der Kammervakuumaufbauleitung (KVL) und mit dem Fremdflüssigkeitszufluß (FFZ) verbindet.

10. Einrichtung nach einem der Ansprüche bis 9 dadurch gekennzeichnet, daß der Zuflußverteilerkopf (ZVK) einen Luftzufluß (LZ) und der Abflußverteilerkopf (AVK) einen Vakuumanschluß (VA) aufweisen, zwischen welche der zweite Verschiebedurchgang (VDl) in einer auf die Fremdflüssigkeitsübergabestellung (Fig. 2c) des Absperrschiebers (AS) folgenden Stellung des Absperrschiebers einschaltbar ist.

11. Einrichtung nach einem der Ansprüche b'S 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mündungen der Kammervakuumaufbauleitung (KVL) und/oder des Luftzuflusses (LZ) und/oder des

Vakuumanschlusses ( VA) und/oder von Luftverbindungsleitungen des Absperrschiebers in die Anlageflächen der Verteilerköpfe (ZVK, AVK) durch in Verschieberichtung des Absperrschiebers verlaufende Anschlußnuten erweitert sind.

12. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der die beiden Zweigabsperrschieber zusammenfassende Absperrschieber (AS) einstückig ausgebildet Ist.

13. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrschieber als Drehschieber ausgebildet ist.

14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehschieber {AS) frei durchdrehbar ist.

15. Einrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Verteflerköpfen (ZVK, A VK) und dem Absperrschieber (AS) Gleitdichtungen ^ 10, 12) angeordnet sind.

16. Einrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Verschiebedurchgänge (VDl, VD2) und die zugehörigen Zweigleitungszuflüsse (ZZl, ZZ2) und Zweigleitungsabflüsse (ZA 1, ZAl) quer zur Ver-Schieberichtung nebeneinander angeordnet sind.

17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle eines Drehschiebers die Verschiebedurchgänge ( VDi, VDl) und die zugehörigen Zweigleitungszuflüsse (ZZl, ZZ2) 3» und Zweigleitungsabflüsse (ZAl, ZAl) in unterschiedlichen Radialpositionen angeordnet sind.

18. Einrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Absperrschieber (AS) mittels eines Stellmotors verschiebbar ist.