DE2600572A1

DE2600572A1 - Vorrichtung zum dosieren von chemikalienloesungen

Info

Publication number: DE2600572A1
Application number: DE19762600572
Authority: DE
Inventors: Peter Dipl Kfm Hoffmann; Hans Kern; Helmut Lang
Original assignee: Lang Apparatebau GmbH
Current assignee: Ecolab Engineering GmbH
Priority date: 1976-01-09
Filing date: 1976-01-09
Publication date: 1977-07-21
Also published as: CH616518A5; FR2350873B1; AT352691B; ATA4577A; IT1065421B; DE2600572B2; DE2600572C3; FR2350873A1

Description

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Lang Apparatebau GmbH 8221 Siegsdorf, den 7.1.76

Bor/Ge

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

D 5310

"Vorrichtung zum Dosieren von Chemikalienlösungen"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Dosieren von Chemikalienlösungen in strömendes Wasser einer Wasserleitung, welche aus einem Produkt-

vorratsbehälter, einer durch das Wasser mechanisch vermittels Exzenter angetriebenen Kolbendosierpumpe sowie einer mit der Wasserleitung verbundenen Kammer mit einem Schwimmerventil besteht.

Eine Vorrichtung dieser Gattung ist aus der DOS 23 52 677 bekannt. Hieraus ist es bekannt, zwischen dem

Vorratsbehälter und der Dosierpumpe eine

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Kammer vorzusehen, welche mit der VJasserleitung über ein in der Kammer angeordnetes Schwimmerventil vermittels einer Leitung in Verbindung steht.

Bei der hierbei verwendeten Kolbendosierpumpenkonstruktion ist es nachteilig, daß beim Ansaugevorgang nach dem Austritt des Kolbens aus dem Zylinder noch ein gewisses wenn auch relativ kleines Volumen zusätzlich nachgesaugt wird und zwar in dem Maße wie sich der Kolben in die Kolbenführung hineinbewegt. Umgekehrt tritt schon vor dem Wiedereintritt des Kolbens in den Zylinder eine unkontrollierte Förderung eines gewissen wenn auch relativ kleinen Flüssigkeitsvolumens ein.

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Die Aufgabe bestand deshalb darin, die bekannte Vorrichtung dergestalt zu verbessern, daß das unkontrolliert angesaugte bzw. geförderte oben genannte kleine Volumen kompensiert und dadurch eine Erhöhung der Dosiergenauigkeit erreicht wird. Die Vorrichtung soll ferner selbstentlüftend, selbstansaugend, trockenlaufsicher und selbstspülend ausgebildet sein. Die Lösung besteht in der Ausgestaltung gemäß Hauptanspruch.

Es ist also erfindungsgemäß eine kleine zusätzliche Nebenkammer vorgesehen, welche an der Kammer mit dem Schwimmerventil angeordnet 1st und hiervon durch eine flexible Wand getrennt ist. Die flexible Wand gestattet ein Ausbeulen bei den unerwünschten und unkontrollierten Druckschwankungen in der Kammer, welche durch die Verschiebung des Pumpenkolbens verursacht werden, nachdem dieser aus dem Pumpenzylinder ausgetreten ist.

Eine bevorzugte Ausgestaltung besteht darin, daß eine die flexible Wand bildende Membran vorgesehen ist, welche durch eine hohle Schraube eingespannt ist. Das Hohlvolumen der Schraube bildet hierbei die Nebenkammer. Die Bemessung des Volumens der Nebenkammer kann durch einfachen Betriebsversuch ermittelt, aber auch aus den geometrischen Gegebenheiten der Konstruktion, insbesondere des Pumpenkolbens und dessen Durchführung durch die die Pumpendruckkammer begrenzenden Wand festgelegt werden.

Es ist weiterhin zur Vermeidung von Kristallisationen empfehlenswert, daß der Exzenterraum des Pumpenantriebs durch eine gesonderte Leitung mit der Wasserleitung verbunden ist. Zur Einstellung unterschiedlicher Fördervolumina der Dosierpumpe ist es vorteilhaft, daß der Pumpenzylinder axial verschiebbar ausgeführt ist. Hierdurch läßt sich eine feinfühlige Mengendosierung erzielen.

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Es Ist ferner zweckmäßig, daß die Durchmesser von Kolben und Durchtriebsstange der Dosierpumpe gleich sind. Hierdurch wird das Pulsieren des Druckpolsters In der Nebenkammer so klein wie möglich gehalten.

Der Kolben ist hierbei gegen die Wirkung einer Druckfeder verschiebbar. Die Druckfeder unterstützt die Aufwärtsbewegung des Kolbens beim Ansaugevorgang. Bei der Abwärtsbewe- gung des Kolbens wird sie wieder gespannt.

Eine weitere zweckmäßige Ausgestaltung besteht darin, daß im eingebauten Zustand der Vorrichtung die Schwimmerkammer höher liegt als der Pumpenzylinder. Diese Anordnung garantiert einen Trockenlaufschutz der Pumpe.

Schließlich ist es zur Sicherstellung einer Abdichtung vorteilhaft, daß der Kolbenraum von dem Exzenterraum durch ein Dichtelement abgedichtet ist.

In der folgenden Fig. ist die erfindungsgemäße Vorrichtung beispielhaft dargestellt.

Die Vorrichtung besteht im wesentlichen aus folgenden Teilen: dem Wassermotor 2; der Kolbendosierpumpe 10, 11; dem Getrieb 3; dem Exzenter 5 sowie der mit der V/asserleitung 17 verbundenen Kammer 21 mit dem Schwimmer 3* mit Ventil 19. Die Kammer 21 ist In der Verbindungsleitung von der Druckseite der Pumpe 10, zur Wasserleitung 17 angeordnet. Die Kammer 21 weist den flexiblen Wandabschnitt 28 In Form einer Membran auf, welche durch die hohle Schraube 29 eingespannt ist. Das Luftvolumen der Schraube 29 bildet die Nebenkammer 30. Die Nebenkammer 30 weist ein im Verhältnis zur Schwimmerkammer 21 kleines Volumen auf. Das Schwimmerventil 19 steuert sowohl die Verbindungsleitung 18 zur Wasserleitung 17 als auch die Verbindungsleitung 20 zur Atmosphäre.

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Der Exzenterraum 26 ist durch die Leitung 25 mit der Wasserleitung 17 verbunden. Der Pumpenzylinder 11 ist axial verschiebbar ausgeführt.

Die Durchmesser vom Kolben 10 und Durchtriebsstange 9 der Dosierpumpe sind gleich groß .

Die Schwimmerkammer 21 liegt höher als der Pumpenzylinder 11.

Die Vorrichtung funktioniert folgendermaßen:

Bei der Inbetriebnahme fließt Wasser über den Wasserzulauf 1 in den Wassermotor 2 und verläßt die Vorrichtung durch den Auslauf 6. Der Wassermotor 2 treibt über das Getriebe 3 und die Abtriebswelle 4 den Exzenter 5 an.

Dadurch führt der Kolben 10, der mit dem Durchtrieb 9 und dem Pleuel 7 gekoppelt ist, eine Hubbewegung aus. Die Druckfeder unterstützt die Rückbewegung des Kolbens 10 beim Ansaugen.

Der Schwimmerraum 21 und der Kolbenraum 24 werden zugleich über das Verbindungsrohr 18 mit Wasser aus dem Wassersystem 17 gefüllt. Die Luft entweicht über das Entlüftungsrohr 20. Hat der Schwimmer 34 genügend Auftrieb, dann verschließt der Dichtkörper 19 die beiden Rohre 18, 20.

Taucht nun der Kolben 10 in das Dichtelement 12 ein, so wird der Inhalt im Zylinderraum 11 durch die Bohrung 32, Ventil 16 und die Bohrungen 27 in den Kolbenraum 24 verschoben.

Beim Heraustreten des Kolbens 10 aus dem Zylinder 11 entsteht im Zylinderraum 11 ein Vakuum, vrodurch aus einem nicht gezeichneten Chemikalienvorratsbehälter 15 Dosierflüssigkeit durch den Saugstutzen 14 und das Saugventil 13 in den Zylinderraum 11 eingesaugt wird und zwar so lange, bis der Kolben 10 aus dem Dichtelement 12 heraustritt. Die angesaugte Dosierflüssigkeit verbleibt nun in Zylinderraun 11 und wird beim Abwärtsgehen des Kolbens über die Bohrung 32, das Ventil 16 und die Bohrungen 27 in den Kolbenraum 24 verachoben. Von dort gelangt die Dosierflüssigkeit in den Schwimmerraum 21 und wird über die Ventilplatte 22, ^ekhe vw.l· der lecHe. r. 31 kombiniert ist, über das Schlauchventil 23 in das System 17 dpsiert.

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Die Feder 31 in Verbindung mit der Ventilplatte 22 hat die Aufgabe, ein Aushebern der Dosierflüssigkeit aus dem nicht gezeichneten Behälter 15 bei einem auftretenden Vakuum im Wassersystem 17 zu verhindern.

Bei Dosierflüssigkeitsmangel wird durch den Saugstutzen 1*1 Luft angesaugt und damit eine Niveauabsenkung in der Schwimmerkammer 21 bewirkt, so daß der Dichtkörper 19 beide Rohre 18 und 20 öffnet. Dadurch kann nunmehr Wasser zufließen und die vorher eingetretene Luft entweichen. Es wird hierdurch ein Trockenlaufen der Pumpe verhindert. Dieser Vorgang wiederholt sich so oft, bis wieder Dosierflüssigkeit vorhanden ist.

Im oberen Teil der Schwimmerkammer 21 ist eine Schraube

29 mit einer Membrane 28 eingebaut, so daß ein luftgefüllter Hohlraum 30 als Nebenkammer zu der Schwimmerkammer 21 entsteht.

Diese Anordnung funktioniert folgendermaßen: Beim Heraustreten des Kolbens 10 aus dem Dichtelement 12 würde der durch das Dichtelement 33 abgedichtete Durchtrieb 9 ein Nachsaugen von Dosierflüssigkeit durch den Saugstutzen I¹J bewirken. Durch die Nebenkammer 30 wird nun erreicht, daß die geringe Volumenvergrößerung im Kolbenraum 2k, die durch den Durchtrieb 9 entsteht, dadurch ausgeglichen wird, daß dieses kleine Volumen expandiert.

Umgekehrt entsteht beim Abwärtsgehen des Kolbens 10 bis zum Eintauchen in das Dichtelement 12 eine geringe Volumenverkleinerung, die wiederum durch die Funktion der Nebenkammer

30 ausgeglichen wird. Um das Pulsieren der Luft in der Nebenkammer 30 so klein als möglich zu halten, sind die Durchmesser von Kolben 10 und Durchtrieb 9 gleich groß.

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Der Exzenterraum 26 steht über die Leitung 25 mit dem Wassersystem 17 in Verbindung, um eine Auskristallisation durch die Dosierflüssigkeit im Kolbenraum 24 am Dichtelement 33 zu verhindern.

Die Vorspannkraft der Feder 8 ist so bemessen, daß der Wassermotor 2 beim Ansaugvorgang entlastet wird. Die Feder 8 wird
bei der Förderung der Dosierflüssigkeit durch die Kolbenbobrung 32 in die Kammer 2:1 wieder gesp

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Claims

Lang Apparatebau GmDh - ,

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Patentansprüche

I)) Vorrichtung zum Dosieren von Chemikalienlösungen in strömen- ^v—' des Wasser einer Wasserleitung, mit einem

Produktvorratsbehälter, einer durch

das Wasser mechanisch vermittels Exzenter angetriebenen Kolbendosierpumpe sowie einer mit der Wasserleitung verbundenen Kammer mit einem Schwimmerventil, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Verbindungsleitung von der Pumpendruckseite zur Wasserleitung 17 angeordnete Kammer 21 einen flexiblen Wandungsabschnitt 28 aufweist, der ein Im Verhältnis zur Kammer 21 kleines Luftvolumen in einer Nebenkammer 30 begrenzt, welches seinerseits durch Ausbeulen der flexiblen Wandung 28 eine Druckschwankung in der Kammer 21 zufolge der Bewegung des Pumpenkolbens 10 verhindert.
2) Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die flexible Wand 28 bildende Membran durch eine als hohle Schraube 29 ausgebildete Nebenkaimner 30 eingespannt ist.
3) Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schwimmerventil 19 sowohl eine Verbindungsleitung 18 zur Wasserleitung 17 als auch eine Verbindungsleitung 20 zur Atmosphäre steuert»
4) Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Exzenterraum 26 durch eine Leitung 25 mit der Wasserleitung 17 verbunden ist.
5) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder 11 axial verschiebbar ausgeführt ist.

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6) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchmesser von dem in FöVerrichtung gegen die Wirkung einer Druckfeder 8 verschiebbaren Kolben 10 und der Durchtriebsstange 9 der Dosierpumpe gleich groß sind.
7) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß im eingebauten Zustand der Vorrichtung die Schwimmerkammer 21 höher liegt als der Pumpenzylinder 11.

S) Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolbenraum 24 von dem Exzenterraum 26 durch ein Dichtelement·33 abgedichtet ist,