DE2159247A1

DE2159247A1 - Dosiervorrichtung

Info

Publication number: DE2159247A1
Application number: DE19712159247
Authority: DE
Inventors: Auf Nichtnennung Antrag
Original assignee: Lang Apparatebau GmbH
Current assignee: Ecolab Engineering GmbH
Priority date: 1971-11-30
Filing date: 1971-11-30
Publication date: 1973-06-07
Also published as: IT971269B; CH548540A; NL7214834A; AT364543B; BE791997A; GB1395206A; DK143912B; FR2163159A5; NL177620C; NL177620B; ATA1016672A; DE2159247C2; DK143912C

Description

Lang Apparatebau GmbH Siegsdorf, den 26.11.1971

Raiffeisenstr. 7

Patent- und Gebrauchsmuster-Hilfsanmeldung D 4227 (D 4227 a)

"Dosiervorrichtung"

Die Erfindung betrifft eine- Vorrichtung mit automatischer Sicherung gegen das Festfressen der Dosierpumpe bei Fördermittelmangel zum Dosieren von verdampfbare Anteile besitzenden ä Chemikalienlösungen in strömendes Wasser, insbesondere zum Impfen von Leitungswasser mit Korrosionsschutzmitteln.

Dosiervorrichtungen für Chemikalien, die in strömendes Wasser eingeführt werden sollen, sind in verschiedenen Konstruktionen bekannt. Im allgemeinen verwendet man eine in den Vorratsbehälter hineinreichende Kolbendosierpumpe, deren Antrieb in der Regel vermittels elektrischer Schaltung in Abhängigkeit von der Menge des strömenden Mediums gesteuert wird. Die hierfür entwickelten Schaltungen sind bekanntermaßen aufwendig und für die betriebliche Praxis oft nicht zufriedenstellend betriebssicher. Dies gilt vor allem für die Sicherung der Dosierpumpe gegen das Fest- ~ fressen des Kolbens bei Fördermittelmangel. Auch hierfür sind ™ auf das Flüssigkeitsniveau einzustellende Kontakte entwickelt worden, die bei Fördermittelmangel einen elektrischen Impuls auslösen, welcher seinerseits den Pumpenantrieb stillsetzt. Ein Versagen dieser Sicherung, beispielsweise durch Verschmutzung oder Korrosion der elektrischen Kontakte und Leitungsverbindungen, welche beim Verarbeiten aggressiver Medien leicht auftreten können, führt dann sehr rasch zum Festfressen und damit zur Zerstörung des Aggregates.

- 2 - ■

' 309823/0109

Lang Apparatebau GmbH - 2 - " ■■:-* D 4227 ' ;

Es ist ferner bekannt, daß die Konzentration an Korrosiohsschutzmitteln im Leitungswasser dann erhöht werden muß, wenn dessen Verweilzeit beispielsweise in Wärmeaustauschern ansteigt, Dieser Umstand liegt bei Entnahme kleiner Wassermengen vor. Bei Durchfluß größerer Wassermengen durch die gleichen Wärmeaustauscher ist demgegenüber die Verweilzeit des Wassers darin und damit auch die Gefahr der Korrosion und der Ablagerung von Kalk geringer. In diesem Falle kann die Dosierung von Korrosionsmittel reduziert werden»

Bei Verwendung eines elektrischen Antriebs für die Dosierpumpe müßte zwecks abgestufter Dosierung in obigem Sinne eine recht komplizierte und damit aufwendige und sehr störanfällige Regelungseinrichtung zusätzlich vorgesehen werden. Dies unterbleibt jedoch meist aus Kostengründen, so daß der Betreiber der Vorrichtung eine Öberdosierung in Kauf nehmen muß.

Hier setzt nun die Erfindung ein, welcher die Aufgabe zugrunde liegt, die an sich bekannten Dosiervorrichtungen für Chemikalienlösungen, insbesondere zum Impfen von Leitungswasser mit Korrosionsschutzmitteln, in der Weise zu verbessern, daß die dargestellten Nachteile vermieden werden, und die Betriebssicherheit auch unter erschwerten betrieblichen Umständen gewährleistet bleibt.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in einer Vorrichtung mit automatischer Sicherung gegen das Festfressen der Dosierpumpe bei Fördermittelmangel zum Dosieren von verdampfbare Anteile besitzenden Chemikalienlösungen in strömendes Wasser einer Wasserleitung, insbesondere zum Impfen von Leitungswasser mit Korrosionsschützmitteln, mit einem Produktvorratsbehälter, einer durch das Wasser mechanisch angetriebenen Dosierpumpe sowie Mitteln zum Stillsetzen der Pumpe, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

309823/0109

Lang Apparatebau GmbH -3- " . ^¹^-^^' D 4227

a) Der Dosierpumpenkolben in Ein- oder Mehrzahl ist vermittels Exzenter unter Zwischenschaltung eines Getriebes kraftschlüssig an einen Wassermotor gekoppelt. .

b) Der Arm eines exzentrisch gelagerten Hebels ist in den Verschiebungsweg des Kolbens, diesen dabei arretierend, bewegbar.

c) Der Hebel steht vermittels einer Verbindungsstange in Eingriff mit dem seine Bewegung auslösenden und der Fördermittelstandanzeige dienenden Auftriebskörper».--- --,-■·""

Diese Ausgestaltung geht von der Erkenntnis aus, daß die Zuver- f lässigkeit der Vorrichtung unter den betrieblichen Gegebenheiten optimal nur unter Verzieht auf elektrische Schaltungen sicher gewährleistet werden kann. Aus diesem Grunde ist der Dosierpumpenkolben vermittels Exzenter unter Zwischenschaltung- eines. Getriebes kraftschlüssig an einen Wassermotor gekoppelt. Selbstverständlich können auch zwei oder mehrere Pumpenkolben jeweils mit einem eigenen Exzenter verwendet werden. Diese Elemente sind an sich bekannt und können bei Kenntnis der erfinderischen Lehre vom Fachmann ohne weiteres dergestalt dimensioniert werden, daß die erforderliche Mengendosierung in Abhängigkeit von der Menge strömenden Wassers erreicht wird, ohne daß es hierzu weiterer Ausführungen bedarf. λ

Die eigentliche Sicherung gegen das Festfressen wird nun dadurch erreicht, daß der Arm eines exzentrisch gelagerten Hebels in den Verschiebungsweg des Kolbens, diesen dabei arretierend, bewegbar ist und ferner dadurch, daß der Hebel vermittels einer Verbindungsstange in Eingriff mit dem seine Bewegung auslösenden und der Fördermittelstandanzeige dienenden Auftriebskörper steht. Der Hebelarm blockiert also nach seiner Bewegung in den, Versehiebungsweg den seinerseits unter Federspannung stehenden Pumpenkolben und verhindert dessen Trockenlauf. Nach Ergänzung des

/3Ό9823/0109

Lang Apparatebau GmbH - 4 D 4227 .

Fördermediums muß dann selbstverständlich zunächst die Arretierung des Pumpenkolbens gelöst werden, um die Vorrichtung wieder funktionsfähig zu machen.

Eine zweckmäßige Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß der Hebelarm mit einem Permanentmagneten verbunden ist, welcher mit einem der Bewegung des Auftriebskörpers vermittels einer Verbindungsstange folgenden Eisenplättchen korrespondiert, das gegenüber der Atmosphäre durch eine aus nicht magnetischem Werkstoff bestehende Kapsel abgeschlossen ist.

Bei Dosiermitteimangel erfolgt die Auslösung der Bewegung des Magneten durch das mit dem Auftriebskörper absinkende Eisenplättchen.

Zur abgestuften Dosierung von Korrosionsschutzmitteln bei stark schwankenden Leitungswassermengen dient entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein selbsttätigbei einem relativ zu dem von der Vorrichtung bewirkten Druckabfall des Wassers in der Wasserleitung maximalen Staudruck ansprechendes und dadurch einen Bypass öffnendes, federbelastetes Ventil, Hierbei kann die Federspannung des Ventils derart gewählt werden, daß das Ventil sich öffnet, wenn ein gewisser maximaler Staudruck vorliegt, wenn also eine bestimmte Leitungswassermenge überschritten wird. Hierdurch wird dann ein bestimmter Teil des Leitungswassers nicht zum Antrieb des Wassermotors herangezogen, sondern durch den Bypass daran vorbeigeleitet. Dies hat wiederum ein relatives Absinken der Konzentration an Dosiermittel im Leitungswasser zur Folge.

309823/0109

Lang Apparatebau GmbH O 1 C Q O / 7

D 4227 . ^ilJC1^'

Die Dimensionierung des Ventils und insbesondere die Ventilfeder kann vermittels einfacher Betriebsversuche in bekannter Weise erfolgen.

In den folgenden Abbildungen ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft dargestellt.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt in vergrößertem Maßstab die Sicherung mit einem Permanentmagneten in Arretierstellung.

Fig. 3 entspricht Figur 2, wobei jedoch die Arretierung gelöst ist.

Fig. 4 zeigt perspektivisch die Standanzeige.

Der Wassermotor 1 (Fig. 1) treibt über den Kurbeltrieb 2 das Getriebe 3 an, an welchem abtriebsseitig der Exzenter 4 befestigt ist. Der Exzenter 4 ist zur Reibungsverminderung mit dem Kugellager 5 versehen. Das Kugellager 5 überträgt nun die zur Bewegung des Kolbens 6 erforderlichen axialen Kräfte. Der Kolben 6 befindet sich in dem Rohr 6a, welches am Gehäuse 21 des Getriebes befestigt ist. Die Rückbewegung des Kolbens 6 besorgt die Druckfeder 7. Die Exzenterwelle 4a wird durch das Lager 16 gegen axiale Verschiebung abgestützt. Der pumpenseitig als Tauchkolben ausgebildete Kolben 6 drückt die bei seiner oberen Totpunktlage in den Zylinderraum 9 eingetretene Chemikalienlösung über das Plattenventil 10 in die Dosierleitung 11, welche zur Einspeisungsarmatur 12 in der Wasserleitung 13 führt. Die Einspeisungsarmatur 12 besitzt ihrerseits ein Ventil 14, durch welches die Chemikalienlösung vermittels Rohrstück 15 in den Wasserstrom der Wasserleitung 13 einfließt.

309823/0 109

Lang Apparatebau GmbH - 6 D 4227

Am unteren Teil 18a des um die Achse 17 drehbaren Arretierhebels 18 befindet sich ein Permanentmagnet 19. Der Hebel 18 besitzt außerdem den Standanzeiger 20, der durch ein davor befindliches Fenster 29 beobachtet werden kann. Der Anzeiger 20 zeigt entweder die Arretierstellung (Behälter 28 leer) oder die Betriebsstellung (Behälter 28 voll) an. .

Das an der Verbindungsstange 22 zum Auftriebskörper 23 befestigte Eisenplättchen 24 befindet sich in der aus nicht magnetischem Werkstoff bestehenden Kapsel 25, welche ein etwaiges Ausströmen von Chemikaliendämpfen aus dem Vorratsbehälter 28 verhindert.

Wassermotor 1 und Getriebe 3 sind an das Gehäuse 21 angeflanscht. An der Wand des Gehäuses 21 ist ferner der Druckknopf 26 angebracht, welcher der Entarretierung des Hebels 18 dient. Das Gehäuse 21 besitzt schließlich einen Anschlußstutzen 27 mit einer Aufhängeeinrichtung für den Chemikalienlösungsvorratsbehälter

Die Sicherung gegen Festfressen des Tauchkolbens 8 der Dosierpumpe bei Fördermittelmangel arbeitet folgendermaßen:

Bei Absinken des Niveaus der Chemikalienlösung in dem Behälter sinkt der Auftriebskörper 23 mit der Verbindungsstange 22 und dem daran befestigten Eisenplättchen 24 ebenfalls ab (Fig. 2), bis der Auftriebskörper 23 am Boden der Dosierpumpe aufliegt. In dieser Lage befindet sich das Eisenplättchen 24 nicht mehr im Wirkungsbereich des Magneten 19. Dadurch schwenkt der Arretierhebel 18 um seine exzentrisch angeordnete Achse 17 so weit herum, daß sich dessen Arm 18 a zwischen Pumpenkolben 6 und Kugellager 5., bewegt und dadurch den Kolben 6 in seiner untersten Lage blockiert. ;

Beim Auffüllen des Vorratsbehälters 28 mit neuer Lösung steigt der Auftriebskörper 23 (Fig. 3) mit der Verbindung«stange 22 und

/309823/0 109

Lang Apparatebau GmbH - 7 - * I 59247

dem Eisenplättchen 24 wieder bis zum oberen Anschlag in der Kapsel 25. Nach dem Auffüllen des Vorratsbehälters 28 muß dann der Druckknopf betätigt werden, damit der Arm 18 a des Hebels wieder außer Eingriff mit dem Pumpenkolben 6 gebracht wird. Hierdurch gelangt wiederum der Magnet in die Nähe des Eisenplättchens 24, wodurch der Hebel Ϊ9 in seiner entriegelten Stellung festgehalten wird und die Pumpe wieder betriebsbereit ist.

Die Sicherung kann selbstverständlich auch ohne Magnet ausgeführt werden. In diesem Falle muß der Hebel 18 durch die Verbindungsstange 22 direkt betätigt werden. Die Wirkungsweise der Sicherung entspricht ansonsten der Ausgestaltung bei Ver- ä wendung eines Magneten mit korrespondierendem Eisenplättchen.

Das in der Wasserleitung 13 (Fig. 1) liegende federbelastete Ventil SI ist bis zum Erreichen eines bestimmten Staudruckes des Leitungswassers geschlössen, so daß die gesamte strömende Wässermenge durch den Wassermotor 1 geleitet wird und diesen antreibt. Obersteigt nun das Verhältnis des Staudruckes zu dem von der Vorrichtung bewirkten Druckabfall-des Wassers in der Wasserleitung einen gewissen durch einfachen Versuch zu ermittelnden Maximalwert, so öffnet sich das Ventil und gibt dadurch einen Bypass frei, durch welchen ein Teil des Leitungswassers hindurchströmt. Dieser Anteil wird, nicht mehr zum Antrieb des ^ Wassermotors 1 herangezogen, wodurch die angestrebte Verminderung der Konzentration an Dosiermittel im Leitungswasser sichergestellt ist.

Diese Ventilanordnung bewirkt darüber hinaus auch noch, daß jeweils am Ende einer Wasserentnahme, wobei durch den Verbraucher die Wassermenge mehr oder weniger langsam bis auf Null gedrosselt wird, daß das zum Schluß die Vorrichtung noch passierende Leitungswasser dann regelmäßig eine höhere Dosiermittelkonzentration als die Hauptmenge erhält, was wegen der erhöhten Korrosionsgefahr infolge der längeren Verweilzeiten dieser Wassermenge beispielsweise in Wärmeaustauschern, gerade erwünscht ist.

309823/0109 '

2Ί592Α7

Lang Apparatebau GmbH - 8 D 4227

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung liegt auf der Hand. Er besteht einerseits in dem Fortfall aller elektrischen Schaltelemente, wodurch hieran bekanntermaßen auftretende Betriebsstörungen ausgeschaltet sind. Ferner zeichnet sich die Konstruktion durch ihren relativ einfachen und deshalb keine störanfälligen Elemente besitzenden Aufbau und damit verbundenen geringen Aufwand bei der Herstellung aus. Weiterhin läßt sich durch entsprechende bekannte Dimensionierung des Pumpenantriebs erreichen, daß die Ansprechempfindlichkeit der Vorrichtung den Erfordernissen der Praxis ohne weiteres angepaßt werden kann. Ferner kann in besonders vorteilhafter Weise anstelle eines einzigen Pumpenkolbens deren zwei oder gegebenenfalls auch drei Kolben verwendet werden. Hierdurch kann praktisch eine kontinuierliche Einmischung des Fördermediums in den Wasserstrom erreicht werden* Ein Umstand, der dann von Bedeutung ist, wenn an die Mischgüte hohe Anforderungen gestellt werden. Selbstverständlich müssen die Arbeitstakte der einzelnen Pumpen zeitlich gleichabständig hintereinander geschaltet sein» ~

Schließlich wird praktisch ohne Verwendung störanfälliger Elemente eine den jeweiligen Betriebserfordernissen abgestufte Dosiermittellconzentration im Leitungswasser erreicht.

309623/0109

Claims

- ■ O 1

Lang Apparatebau GmbH -9 - Λ^ι

Patentansprüche

Vl Λ Torrichtung mit automatischer Sicherung gegen das Festfressen der Dosierpumpe bei Fördermittelmangel zum Dosieren von verdampfbare Anteile besitzenden Chemikalienlösungen in strömendes Wasser einer Wasserleitung, insbesondere zum Impfen von Leitungswasser mit Korrosionsschutzmitteln, mit einem Produktvorratsbehälter, einer durch das Wasser mechanisch angetriebenen

■Dosierpumpe sowie Mitteln zum Stillsetzen der Pumpe, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) Der Dosierpumpenkolben (6) in Ein- oder Mehrzahl ist vermittels % Exzenter (4) unter Zwischenschaltung eines Getriebes (3) kraftschlüssig an einen Wassermotor (T)" gekoppelt.

b) Der Arm (18 a) eines exzentrisch gelagerten Hebels (18) ist in den Verschiebungsweg des Kolbens (6), diesen dabei arretierend, bewegbar.

c) Der Hebel (18) steht vermittels einer Verbindungsstange (22) in Eingriff mit dem seine Bewegung auslösenden und der Fördermittelstandanzeige dienenden Auftriebskörper (23).
2.) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ä Arm (18 a) mit einem Permanentmagneten (19) verbunden ist, welcher mit einem der Bewegung des Auftriebskörpers (23) folgenden Eisenplättchen (24) korrespondiert, das gegenüber der Atmosphäre, durch eine aus nicht magnetischem Werkstoff bestehenden Kapsel (25) abgeschlossen ist.
3.) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, gekennzeichnet durch ein selbsttätig bei einem relativ zu dem von der Vorrich- / tung bewirkten Druckabfall des Wassers in der Wasserleitung maximalen Staudruck ansprechendes und dadurch einen Bypass öffnendes, federbelastetes Ventil.

'3 0 9 823/01 09