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Vorrichtung zum Beimengen eines flüssigen
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Zusatzmittels in einen Flüssigkeitsstrom Die Erfindung betrifft eine
Vorrichtung zum Beimengen eines flüssigen Zusatzmittels aus einem Behälter in einem
einen Durchgangskanal eines Gehäuses passierenden Flüssigkeitsstrom, wobei der Durchgangskanal
über einen Ansaugkanal mit dem Behälter in Verbindung steht.
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Derartige Vorrichtungen sind für die verschiedensten Zwecke eingesetzt.
Es sei nur an Autowaschbürsten verwiesen, bei denen Reinigungsmittel dem Waschstrahl
beigemengt werden. Diese Vorrichtungen sind auch für das Beimengen von flüssigen
Düngemitteln in Gießwasser verwendbar.
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Wie die DE-OS 20 38 625 erkennen läßt, ist bei dem Einsatz einer derartigen
Vorrichtung für eine Waschbürste der Behälter mit dem Zusatzmittel in den Bürstenkörper
integriert. Außerdem ist die Vorrichtung insgesamt nur in Verbindung mit der Waschbürste
verwendbar.
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Hinzukommt, daß das Ansaugen des Zusatzmittels über den Flüssigkeitsstrom
nicht gleichmäßig erfolgt, da das Niveau des Zusatzmittels und damit seine Lage
zum Ansaugkanal von der Stellung der Waschbürste abhängig ist.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die für die verschiedensten Zwecke eingesetzt werden kann und außerdem
eine gleichmäßige, von der Stellung der Vorrichtung unabhängige Ansaugung des Zusatzmittels
garantiert.
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Diese Aufgabe wird nah der Erfindung dadurch gelöst, daß das Gehäuse
ein Venturirohr mit Einlaufzy1inder, Einlaufkonus, zylindrischem Halsteil und konischem
Diffusor ist, bei dem der Ansaugkanal vom zylindrischen Halsteil ausgeht und bei
dem der Eingang und der Ausgang des Venturirohres als Anschlüsse für Leitungen,
Geräte und dgl.
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ausgebildet sind, daß das Venturirohr im Bereich des Ansaugkanals
ein Verbindungselement für den mit einem darauf abgestimmten Anschlußelement versehenen
Behälter aufweist, daß der Ansaugkanal mittels eines elastischen Ansaugschlauches
bis in den Bodenbereich des Behälters verlängert ist und daß der Innenraum des Behälters
an den kalottenförmigen Schwenkbereich des mit einem Beschwerungsgewicht versehenen
Endes des Ansaugschlauches angepaßt ist.
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Diese Ausbildung der Vorrichtung führt zu einer selbständigen Einheit,
die an verschiedene Leitungen -und Verbraucher angeschlossen werden kann. Die Füllung
des Behälters bzw. der auswechselbare Behälter richtet sich nur nach dem Anwendungsfall.
Da die Ansaugöffnung des in den Behälter reichenden Ansaugschlauches mittels des
Beschwerungsgewichtes stets in dem Zusatzmittel gehalten wird, ist sichergestellt,
daß unabhängig von der Stellung der Vorrichtung stets eine gleichmäßige Ansaugung
des Zusatzmittels erfolgt. Dies ist besonders bei dem Anschluß einer Waschbürste
an den Ausgang der Vorrichtung wichtig, da sich beim Waschen die Stellung der Waschbürste
und damit der Vorrichtung häufig ändert.
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Damit das Venturirohr eingangsseitig an übliche Durchmesser von Schlauchverschraubungen
angepaßt ist, sieht eine Ausgestaltung vor, daß der Einlaufzylinder im Durchmesser
abgesetzte Abschnitte mit trompetenförmigen übergangsabschnitten aufweist und daß
die Anschlüsse des Venturirohres als Schraubanschlüsse mit Außengewinde ausgebildet
sind.
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Die Verbindung von Venturirohr und Behälter und die Weiterführung
des Ansaugkanals in den Behälter ist nach einer Ausgestaltung so gelöst, daß der
Behälter einen hülsenförmigen Ansatz mit Innengewinde aufweist, in dem ein topfartiger
Deckel mit Außengewinde einschraubbar ist, daß der Deckel mit einem Innengewinde
versehen ist, mit dem er auf das als Schraubstutzen ausgebildete Verbindungselement
aufschraubbar ist, daß der Deckel mittig einen mit dem Ansaugkanal des Venturirohres
fluchtenden Durchlaß aufweist, der auf der dem Behälter zugekehrten Seite des Deckels
in einen hülsenförmigen Ansatz übergeht und daß der Ansaugschlauch auf den Ansatz
aufgeschoben und darauf gehalten ist.
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Damit der Ansaugschlauch bei der Verstellung keine Knickstellen erhält,
ist zudem vorgesehen, daß auf den Ansaugschlauch eine Schraubenfeder aufgeschoben
ist und daß auf das Ende des Ansaugschlau- ches unter Freilassung der stirnseitigen
Öffnung des Ansaugschlauches ein hohlzylinderförmiges Deschwerungsgewicht aufgeschoben
und darauf gehalten ist.
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Die erforderliche Entlüftung des Behälters wird nach einer Ausgestaltung
dadurch erreicht, daß der Ansaugkanal im Venturirohr in einem zentrisch in dem als
Schraubstutzen ausgebildeten Verbindungselement angeordneten Stutzen verläuft und
durch eine ringförmige Kammer von dem Schraubstutzen getrennt ist und daß die Kammer
mit einer Entlüftungsbohrung versehen ist und über eine bohrung des Deckels mit
dem Innenraum des Behälters in Verbindung steht.
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Eine Rückwirkung aus dem Venturirohr in den ,Behälter mit dem Zusatzmittel
wird bei Rückstau n dem Venturirohr dadurch verhindert, daß in einem im Durchmesser
erweiterten Abschnitt des Ansaugkanals des Venturirohres ein Ventilkörper verstellbar
geführt ist, der mittels
eines Verschlußbolzens den Durchlaß im
Deckel des Behälters verschließt, wenn er in Richtul,3 zum Behälter verstellt ist.
Das so gebildete Ventil schließt den Ansaugkanal, so daß von dem gestauten Flüssigkeitsstrom
in dem Venturirohr keine Verbindung mehr zum Behälter besteht.
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Das Ansaugen des Zusatzmittels bei dem das Venturirohr passierenden
Flüssigkeitsstrom wird aber dadurch sichergestellt, daß der Ventilkörper topfartig
ausgebildet ist und im Außendurchmesser kleiner ist als der Durchmesser des erweiterten
Abschnittes des Ansaugkanals im Venturirohr und daß der Abschnitt auf der dem Behälter
abgekehrten Seite über radial verlaufende Kanäle in den Ansaugkanal übergeht. Die
radialen Kanäle lassen in der Öffnungsstellung des Ventilkörpers das Zusatzmittel
dennoch in den Ansaugkanal des Venturirohres gelangen.
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Die Schließstellung des Ventils im Ansaugkanal des Venturirohres wird
nach einer weiteren Ausgestaltung dadurch verbessert, daß auf den Verschlußbolzen
ein Dichtungsring aufgeschoben ist.
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Eine einfache Dosierung des Zusatzmittels läßt sich nach einer Ausgestaltung
dadurch erreichen, daß der Querschnitt der Entlü-ftungsbohrung der Kammer im Venturirohr
mittels eines Stellgliedes veränderbar ist. Bei geschlossener Entlüftungsbohrung
wird kein Zusatzmittel angesaugt. Die angesaugte Menge des Zusatzmittels nimmt mit
der Zunahme des Querschnittes der Entlüftungsöffnung zu.
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Eine kontinuierliche Veränderung des Querschnittes der Entlüftungsbohrung
läßt sich nach einer Ausgestaltung dadurch erreichen, daß das Ende der Entlüftungsbohrung
in eine im Durchmesser erweiterte Aufnahme übergeht, daß in der Aufnahme das Stellglied
drehbar und abgedichtet gelagert ist, daß das Stellglied eine zentrische axiale
Bohrung aufweist und daß die dem Boden der Aufnahme mit der weiterführenden Entlüfungsbohrung
zugekehrte Stirnfläche des Stellgliedes einen spiralförmig verlaufenden, in der
Breite zunehmenden Schließsteg aufweist.
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Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 schematisch die- Verwendung der Vorrichtung nach
der Erfindung mit einer Waschbürste, Fig. 2 im Längsschnitt die Vorrichtung in der
horizontalen Normal stellung, Fig. 3 im Längsschnitt die Vorrichtung in der vertikalen
Stellung, Fig. 4 schematisch die Eingangsseite der Entlüftungsbohrung und Fig. 5
einen Teilschnitt mit dem Ventil im Ansaugkanal und dem Stellglied am Eingang der
Entlüftungsbohrung.
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In der schematischen Zeichnung nach Fig. 1 ist die Vorrichtung 20
nach der Erfindung in der Verwendung mit einer Waschbürste 16 gezeigt, die ausgangsseitig
mittels der überwurfmutter 15 mit der Vorrichtung 20 verschraubt wird. Der Eingang
der Vorrichtung 20 ist mittels.der Überwurfmutter 14 einer an dem Schlauch 13 angebrachten
Verschraubung mit dem Wasserhahn 10 verbunden. Das Schlauchende ist dabei mittels
der Überwurfmutter 12 mit dem Schraubanschluß 11 am Auslauf des Waserhahnes 10 verbunden.
Die Vorrichtung 20 mit dem Behälter 40 für das Zusatzmittel nimmt in Fig. 1 die
horizontale Ausgangsstellung ein.
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In Fig. 2 ist die Vorrichtung 20 in dieser horizontalen Ausgangsstellung
gezeigt. Der Eingang und der Ausgang des als Venturirohres 21 ausgebildeten Gehäuses
der Vorrichtung 20 sind als Anschlüsse 22 und
23 z.B. Schraubanschlsse
für Leitungen, Geräte und dgl. ausgebildet.
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Bei der Verwendung nach Fig. 1 werden die Überwurfmutter 15 auf das
Außengewinde des Anschlusses 22 und die Überwurfmutter 14 auf das Außengewinde des
Anschlusses 23 aufgeschraubt. Das Venturirohr 21 hat einen Einlaufzylinder 24, einen
Einlaufkonus 25, ein zylindrisches Halsteil 26 und einen konischen Diffusor 27,
die in bekannter Weise so dimensioniert sind, daß beim Passieren eines Flüssigkeitsstromes
in der Pfeilrichtung über den von dem zylindrischen Halsteil 26 ausgehenden Ansaugkanal
28 angesaugt wird. Dabei ist der EinganC-,-zylinder 24 im Durchmesser abgesetzt
und die Übergangsabschnit;e zwischen den imDurchmesser reduzierten Abschnitte verlaufen
trompete nförmig, damit der Übergang von dem Einlaufkonus 25 auf den Querschn tt
ues Schraubanschlusses so erreicht wird, daß der Flüssigkeitsstr( m schon in diesem
Bereich beschleunigt wird.
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Der Ansaugkanal 28 verläuft in dem Stutzen 30, der an dem Venturirohr
21 angeformt ist und weist einen im Durchmesser erweiterten Abschnitt 3t auf, in
dem der topfartige Ventilkörper 32 verstellbar geführt ist. Dabei ist der Abschnitt
31 im Durchmesser größer als der Außendurchmesser des Vcntilkörpers 32 und die Länge
des Abschnittes 31 größer als die Länge des Ventilkörpers 32. In den dem Venturirohr
21 zugekehrten Absatz des Abschnittes 31 sind radial verlaufende Kanäle 29 eingebracht,
damit auch dann, wenn der Ventilkörper 32 a- diesem Absatz ansteht, d.h. sich in
Öffnungsstellung befindet, ein P rchgang zum Ansaugkanal 28 vorhanden ist. Die dem
Venturirohr 21 at -kehrte Stirnseite des Ventilkörpers 32 trägt den Verschlußbolzen
34 -uf den der Dichtungsring 33 aufgeschoben ist. Der Ventilkörper 32 ,it dem Dichtungsring
33 wird mittels des Haltetopfes 35 in dem Abs mitt 31 gehalten. Der Haltetopf 35
ist auf den Stutzen 30 aufgesJl- ckt und weist eine Bohrung 36 für den Verschlußbolzen
32 auf, deren Mittelachse mit der Mittelachse des Abschnittes 31 und dem Ansaugkanal
28 zusammenfällt. Bei gestautem Flüssigkeitsstrom wird der Ventilkörper
32
so verstellt, daß der Verschlußbolzen 34 die Bohrung 36 in dem Haltetopf 35 verschließt.
Von dem Flüssigkeitsstrom kann nichts über den Ansaugkanal 28 abfließen, da das
Ventil sich in Schließstellung befindet.
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Der Stutzen 30 mit dem aufgesteckten Haltetopf 35 sind im Zentrum
des als Schraubstutzen ausgebildeten Verbindungselement 37 angeordnet, wobei sich
die ringförmige Kammer 38 bildet. Aus der Kammer 38 führt die Entlüftungsbohrung
39 nach außen.
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Der Behälter 40 für das Zusatzmittel läuft in einen Schraubanschluß
mit Innengewinde 41 aus. Der Behälter 40 wird mittels des Deckels 42 verschlossen,
der mit dem Außengewinde 52 mit dem Innengewinde 41 des Behälters 40 verschraubt
wird. Außerdem weist der Deckel 42 an einem hülsenförmigen Ansatz das Innengewinde
47 auf, mit dem er auf das als Schraubstutzen ausgebildete Verbindungselement 37
des Venturirohres 21 aufgeschraubt wird. Dabei liegt der Außenflansch 46 des Deckels
42 am Venturirohr 21 an. Der Deckel 42 weist zudem die Bohrung 43 auf, die den Innenraum
des Behälters 40 mit der rammer 38 verbindet und so die Entlüftung des Behälters
40,lcherstellt.
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Der Deckel 42 weist fluchtend mit der Bohrung 36 des Haltetopfes 35
den Durchlaß 44 auf, der den Ansaugkanai 28 verlängert. Auf der dem Behälter 40
zugekehrten Seite des Deckels 42 geht der Durchlaß 44 in den hülsenförmigen Ansatz
45 über. Auf diesen Ansatz 45 wird der elastische Ansaugschlauch 48 aufgesteckt,
der bis in den Bodenbereich des Behälters 40 reicht. Auf das Ende des Ansaugschlauches
48 ist das ringförmige Beschwerungsgewicht 50 aufgesteckt, das die stirnseitige
öffnung des Ansaugschlauches 48 freiläßt. Vorher ist auf den Ansaugschlauch 48 jedoch
die Schraubenfeder 49 aufgeschoben worden, die sich am Deckel 42 und an dem Beschwerungsgewicht
50 abstützt. Das Beschwerungsgewicht 50 ist auf dem Ende des Ansaugschlauches 48
festgelegt und hält damit auch die Schraubenfeder 49 auf dem Ansaugschlauch 48 fest.
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Das Zusatzmittei in dem Behälter 40 stellt sich stets so ein, daß
das Niveau 51 parallel zur Stendfläche des Benützers verläuft. Das Beschwerungsgewicht
50 stellt daher den Ansaugschlauch 48 aufgrund der Erdanziehung stets in eine senkrechte
Stellung zu dem Niveau 51 de Zusatzmittels im Behälter 40 ein, wie der Fig. 2 zu
entnehmen ist.
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Dabei wird das Venturirohr 21 in der vertikalen Stellung verwendet.
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Das Beschwerungsgewicht 50 biegt den Ansaugschlauch 48' so ab, daß
dieser wieder in dem Zusatzmittel mit dem sich einstellenden Niveau 51' liegt. Die
gebogene Schraubenfeder 49' verhindert dabei, daß in dem Ansaugschlauch 48' Knickstellen
entstehen.
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Um ein gleichmäßiges Ansaugen des Zusatzmittels aus dem Behälter 40
auch noch bei kleinem Füllgrad des Behälters 40 zu erreichen, wird der Innenraum
des Behälters 40 an den kalottenförmigen Schwenkbereich des mit dem Beschwerungsgewicht
50 versehenen Endes des Ansaugschlauches 48 angepaßt. Damit ist unabhängig von der
Stellung des Venturirohres 21 sichergestellt, daß das Ende des Ansaugschlauches
48 in dem Zusatzmittel gehalten bleibt, was sich in einem gleichmäßigen Ansaugvorgang
auswirkt.
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Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, kann die angesaugte Menge des Zusatzmittels
geregelt werden. Dazu ist lediglich der Querschnitt der aus der Kammer 38 führenden
Entlüftungsbohrung 39 zu verändern. Das Ende der Entlüftungsbohrung 39 ist im Durchmesser
erweitert und nimmt mittels des Dichtungsringes 56 abgedichtet das zylinderförmige
Stellglied 54 mit der axial verlaufenden Bohrung 55 auf. Wie in Fig. 4 angedeutet
ist, trägt die der Entlüftungsbohrung 39 zugekehrte Stirnfläche des Stellgliedes
54 den spiralförmig verlaufenden Schließsteg 53, der in der Breite kontinuierlich
zunimnt. Je nach Winkelstellung des Stellgliedes 54 deckt der Schließsteg 53 einen
Teil oder die ganze Entlüftungsbohrung 39 ab und regelt so die angesaugte Menge
des Zusatzmittel s
Es ist leicht einzusehen, daß die Vorrichtung
nach der Erfindung für die verschiedensten Anwendungsfälle eingesetzt werden kann.
DAbei können an die Anschlüsse des Venturirohres 21 aie verschiedensten Versorgungsleitungen
und Geräte angeschlossen werden. Auch die Auswechslung des Behälters 40 ist einfach,
so daß mit verschiedenen Zusatzmitteln gefüllte Behälter 40 zum Einsatz kommen können.
Der Behälter 40 mit dem Deckel 42 ist auch so ausgebildet, daß nach dem Lösen vom
Venturirohr 21 und Abnehmen des Deckels 42 das Zusatzmittel in ein und demselben
Behälter 40 leicht ausgewechselt werden kann.