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Einrichtung zum Zusetzen von-Dosiergut in
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Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum
Zusetzen von Dosiergut in Flüssigkeiten, mit einer Förderpumpe für die Flüssigkeit
und einer Dosierpumpe, die in Abhängigkeit vom Betrieb der Förderpumpe betätigt
wird.
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Eine solche Einrichtung dient beispielsweise zur Wasserbehandlurig
und hat die Aufgabe, Entkeimungsmittel, Desinfektionsmittel, Fällmittel, Rostschutzmittel,
Mittel zur Stabilisierung der Carbonathärte, Algenverhinderungsmittel, Korosionsschutz
u. dgl.
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mengenproportional zuzusetzen.
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Zu diesem Zweck ist es bekannt, für Förderpumpe und DoSierpumpe einen
gemeinsamen Motor vorzusehen und diesen mit konstanter Drehzahl zu betreiben.
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Auch wenn die Fördermenge der Förderpumpe vom Systemdruck abhängt,
ergibt sich doch angenähert ein mengenproportionaler Zusatz des Dosierguts.
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Allerdings ist die Fördermenge der Flüssigkeit annähernd konstant.
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Es ist ferner bekannt, in eine Wasserzufuhrleitung, gleichgültig ob
sie aus dem Netz oder mittels einer Förderpumpe gespeist ist, eine Dosierpumpe sowie
eine Meßvorrichtung einzuschalten, in Abhängigkeit von deren Ausgangssignal die
Dosierpumpe betätigt wird. Dies erfordert einen erheblichen zusätzlichen Aufwand.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs
beschriebenen Art anzugeben, mit der einerseits unterschiedliche FlUssigkeitsmengen
gefördert werden können, andererseits aber der Aufwand für die Dosierpumpe gering
gehalten wird.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß mindestens
zwei parallel geschaltete Förderpumpen vorgesehen sind, die allein oder in Kombination
einschaltbar sind, daß allen Förderpumpen mindestens eine Dosierpumpe mit änderbarer
Dosiergutmenge gemeinsam ist, und daß eine Steuervorrichtung vorgesehen ist, die
in Abhängigkeit vom Einschaltzustand der Förderpumpen die Dosiermenge so steuert,
daß die abgegebene Dosiergutmenge annähernd proportional der Fördermenge aller eingeschalteter
Förderpumpen ist.
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Bei dieser Anordnung kann durch wahlweise in Betriebsetzung einer
oder mehrerer Förderpumpen die Fördermenge der Flüssigkeit dem Bedarf angepaßt werden.
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Trotz des Vorhandenseins mehrerer Förderpumpen ist nur eine Dosierpumpe
vorgesehen. Die zugehörige Steuervorrichtung übersetzt den Einschaltzustand in
die
Summe der Fördermengen der jeweils eingeschalteten Förderpumpen und leitet hiervon
ein mengenproportionales Steuersignal für die Dosierpumpe ab.
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Sowohl die Verwendung einfacher ein- und ausschaltbarer Förderpumpen
als auch die Notwendigkeit lediglich einer gemeinsamen Dosierpumpe ergibt einen
sehr einfachen Aufbau.
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Mit Vorteil sind mindestens zwei der Förderpumpen für die Abgabe verschiedener
Fördermengen ausgelegt.
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Insbesondere können m Förderpumpen vo-rgesehen sein, n deren einzelne
Fördermengen Q betragen, wobei n = 1 bis m ist. Auf diese Weise läßt sich durch
das Ein- und Ausschalten der verschiedenen Förderpumpen ein sehr breiter Fördermengenbereich
abdecken.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dafür gesorgt, daß dieDosierpumpe
eine Membran- oder Kolbenpumpe mit änderbarer Hubgröße und/oder -frequenz ist und
die Steuervorrichtung Hubgröße und/oder -frequenz steuert-. Insbesondere kann die
Dosierpumpe elektromagnetisch betätigbar sein und die Steuert vorrichtung Betätigungsimpulse
abgeben. Solche -Dosierpumpen haben einen unkomplizierten Aufbau; die Dosiergutmenge
läßt sich mit einfachen Mitteln steuern.
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Besonders empfehlenswert ist es, daß die Steuervorrichtung mehrere
Abgriffe aufweist, die von einem Taktgeber und einem davon gespeisten Teiler mit
einer unterschiedlichen Impulszahl pro Zeiteinheit versorgt werden und über je einen
Schalter mit einer
die Betätigungsimpulse abgebenden Ausgangsstufe
verbunden sind und daß ein Logikteil vorgesehen ist, der in Abhängigkeit vom Einschaltzustand
der Förderpumpen mindestens einen der Schalter in den leitenden Zustand steuert.
Auf diese Weise lassen sich die erforderlichen Betätigungsimpulse auf einfache Weise
von einem Taktgeber ableiten.
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Hierbei kann der Taktgeber ein Sperrglied aufweisen, das von der Logikschaltung
in den Sperrzustand gesteuert wird, wenn keine Förderpumpe eingeschaltet ist. Der
Taktgeber wird daher abgeschaltet, wenn keine Förderpumpe läuft.
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Es besteht auch die Möglichkeit, mindestens zwei gemeinsame Dosierpumpen
vorzusehen, die von derselben Steuervorrichtung mit einem vorbestimmten Dosiergutmengen-Verhältnis
gesteuert werden. Auf diese Weise kann unterschiedliches Dosiergut mengenproportional
eingespeist werden, wobei das Verhältnis der Dosiergutmengen sehr genau einzuhalten
ist.
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Beispielsweise eignet sich eine solche Einrichtung für die Chlordioxid-Dosierung,
bei der mit einer Dosierpumpe Salzsäure und mit der anderen Natriumchlorit eingespeist
werden kann.
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Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten,
bevorzugten Ausführungsbespiels näher erläutert. Die einzige Zeichnung zeigt das
schematische Blockschaltbild dieser Ausführungsform.
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Drei parallel geschaltete Förderpumpen 1, 2 und 3, die von ihrem Motor
mit konstanter Drehzahl angetrieben werden, fördern Reinwasser oder Prozeßwasser
aus einem Behälter 4 in eine Leitung 5. Den drei Förderpumpen ist eine erste gemeinsame
Dosierpumpe 6 zugeordnet, die ein erstes Dosiergut aus einem ersten Vorratsbehälter
7 in die Leitung 5 einspeisen kann. Eine zweite gemeinsame Dosierpumpe 8 vermag
ein zweites Dosiergut aus einem Vorratsbehälter 9 in die Leitung 5 einzuspeisen.
Die beiden Dosierpumpen sind elektromagnetisch betätigte Membran- oder Kolbenpumpen,
die einen konstanten Förderhub haben und durch Betätigungsimpulse mit änderbarer
Frequenz erregt werden, so daß die von ihnen abgegebene Dosiergutmenge änderbar
ist. Die Betätigungsimpulse werden über Signalleitungen 10 bzw. 11 von einer Ausgangsstufe
12 einer Steuervorrichtung 13 zugeführt.
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Zur Steuervorrichtung 13 gehört ein Taktgeber 14, der aus zwei NAND-Gattern
15 und 16, einem Kondensator 17 und einem Widerstand 18 aufgebaut ist.
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Am Ausgang 19 werden Taktimpulse cp abgegeben und dem Eingang 20 eines
Teilers 21 zugeführt. Zur Steuervorrichtung 13 gehören mehrere Abgriffe 22, 23 und
24, die mit dem Eingang 20 bzw. zwei Ausgängen des Teilers 21 verbunden sind; Jeder
Abgriff ist über einen als Transistor ausgebildeten Schalter 25, 26 bzw. 27 und
entsprechende Sperrdioden 28, 29 und 30 mit dem Eingang der Ausgangsstufe 12
verbunden.
Je nachdem welcher der Schalter 25, 26 oder 27 in den leitenden Zustand gesteuert
worden ist, empfängt die Ausgangsstufe 12 Eingangssignale mit der Taktfrequenz oder
einem entsprechenden Bruchteil davon. Mit dieser Frequenz Werden Betätigungsimpulse
über die Signalleitungen 10 und 11 abgegeben.
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Zur Ansteuerung der Schalter 25, 26, oder 27 dient ein Logikteil 31,
das vier NAND-Gatter 32, 33, 34 und 35 sowie drei NOR-Gatter 36, 37 und 38 aufweist.
Die Eingänge der Gatter 32, 36, 37 und 38 sind mit drei Leitungen 39, 40 und 41
verbunden, die über Widerstände 42, 43 bzw. 44 an Spannung + U liegen und über drei
Schalter 45, 46, bzw. 47 mit Masse verbindbar. sind. Diese drei Schalter schließen
jeweils, wenn die zugehörige Pumpe 1, 2 bzw. 3 eingeschaltet worden ist. Die Ausgänge
der drei Gatter 36, 37 und 38 sind über je eine Sperrdiode 48, 49 und 50 sowie über
einen gemeinsamen Widerstand 51 an Masse gelegt. Sie bilden gleichzeitig die Eingänge
des NAND-Gatters 34. Der Ausgang des NAND-Gatters 32 ist einerseits über eine Leitung
52 mit dem einen Eingang des NAND-Gatters 16 des Taktgebers 14 verbunden, so daß
letzteres als Sperrglied wirkt, wenn keine Pumpe eingeschaltet ist. Das NAND-Gatter
35 empfängt seine beiden Eingangssignale vom Ausgang des NAND-Gatters 34 und dem
Punkt 53 zwischen den Dioden 48, 49 und 50 sowie dem Widerstand 51. Das NAND-Gatter
33 empfängt seine Eingangssignale von den Ausgängen
der NAND-Gatter
32, 34 und 35. Der Ausgang des NAND-Gatters 33 ist über einen Widerstand 54 mit
dem Steuereingang des Schalters 27j der Ausgang des NAND-Gatters 34 über einen Widerstand
55 mit dem Steuereingang des Schalters 25 und der Ausgang des NAND-Gatters 35 über
einen Widerstand 56 mit dem Steuereingang des Schalters 26 verbunden.
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Dies führt zu der folgenden Betriebsweise, wobei vorausgesetzt ist,
daß die Fördermengen der Pumpen 1, 2 und 3 einander gleich sind.
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Wenn keiner der Schalter 45 bis 47 eingeschaltet ist, führen die drei
Leitungen 39, 40 und 41 Spannung. Die Leitung 52 führt das Signal 0, so daß der
Taktgeber 14 gesperrt ist. Die Ausgänge der NAND-Gatter 33, 34 und 35 führen das
Signal 1, so daß die Schalter 25 bis 27 sich im nichtleitenden Zustand befinden.
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Wenn einer der Schalter 45 bis 47 geschlossen ist, also eine der Pumpen
1 bis 3 eingeschaltet ist, ergibt sich am Ausgang des NAND-Gatters 32 das Signal
1, so daß der Taktgeber 14 zu arbeiten beginnt.
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Am Ausgang der Gatter 34 bis 38 ändert sich nichts.
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Lediglich das NAND-Gatter 33 empfängt nun drei 1-Signale und gibt
daher am Ausgang ein O-Signal zur Aufsteuerung des Schalters 27 ab. Wenn zwei der
Pumpen 1 bis 3 eingeschaltet sind, ändert sich das Ausgangssignal an einem der NOR-Gatter
36 bis 38. Das Signal am Punkt 53 geht auf den Wert 1.
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Das NAND-Gatter 5 gibt ein Signal zum Ansteuern des Schalters 26 ab.
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Wenn alle drei Schalter 45 bis 47 geschlossen sind, ändert sich das
Ausgangssignal an allen drei NOR-Gattern 36 bis 38 sowie am Ausgang des NAND-Gatters
34. Infolgedessen wird der Schalter 25 aufgesteuert.
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Durch Wahl entsprechender Teilerverhältnisse stehen an den Abgriffen
24, 23 und 22 pro Zeiteinheit Impulse im Verhältnis 1:2:3 zur Verfügung. Auf diese
Weise ist dafur gesorgt, daß die Ausgangsstufe eine der Fördermenge aller eingeschalteten
Förderpumpen annähernd proportionale Impulszahl an die Dosierpumpen 6 und 5 abgibt.
in der Ausgangsstufe 12 kann noch ein weiterer Teiler vorgesehen sein, sei es daß
die zugeführte Impulszahl zu groß ist, sei es daß die beiden Dosierpumpen 6 und
8 mit unterschiedllcher, aber proportionaler Impulszahl versorgt werden müssen.
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Für die einzelnen Bauelemente, insbesondere den Teiler 21 und die
Gatter 15, 16 und 32 bis 38 sowie für die Förderpumpen 1 bis 3 und die Dosierpumpen
6 und 5 können handelsübliche Bauelemente verwendet werden. Als Teiler 21 kann ein
binäres oder auch ein dekadischer Teiler verwendet werden.