DE484647C - In Fluessigkeitsdruckleitungen einzuschaltende Vorrichtung, welche dazu dienen soll,der zu entnehmenden Fluessigkeit, z. B. Wasser, eine in einem bestimmten Verhaeltniszur Wassermenge stehende Menge anderer fluessiger Stoffe zuzusetzen - Google Patents

In Fluessigkeitsdruckleitungen einzuschaltende Vorrichtung, welche dazu dienen soll,der zu entnehmenden Fluessigkeit, z. B. Wasser, eine in einem bestimmten Verhaeltniszur Wassermenge stehende Menge anderer fluessiger Stoffe zuzusetzen

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DE484647C DER65072D DER0065072D DE484647C DE 484647 C DE484647 C DE 484647C DE R65072 D DER65072 D DE R65072D DE R0065072 D DER0065072 D DE R0065072D DE 484647 C DE484647 C DE 484647C
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    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/68Treatment of water, waste water, or sewage by addition of specified substances, e.g. trace elements, for ameliorating potable water
    • C02F1/685Devices for dosing the additives
    • C02F1/686Devices for dosing liquid additives

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Description

  • In Flüssigkeitsdruckleitungen einzuschaltende Vorrichtung, welche dazu dienen soll, der zu entnehmenden Flüssigkeit, z. B. Wasser, eine in einem bestimmten Verhältnis zur Wassermenge stehende Menge anderer flüssiger Stoffe zuzusetzen Es sind Vorrichtungen bekannt, welche dazu dienen, zwecks Reinigung von Nutzwässern Chemikalienlösungen in der Art zuzuführen, daß die die Zusatzflüssigkeit fördernde Pumpe durch ein von dem zu reinigenden Wasser durchflossenes Meßgerät gesteuert wird.
  • Im allgemeinen sind solche Vorrichtungen jedoch nicht in Flüssigkeitsdruckleitungen direkt einzubauen, sondern mit vielerlei Arten von Meß- und Mischgefäßen versehen.
  • Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine direkt in Flüssigkeitsdruckleitungen, z. B. Wasserleitungen, einzuschaltende Vorrichtung, welche dazu dienen soll, dem der Leitung z. B. zu entnehmenden Wasser andere flüssige Stoffe, wie Enthärtungsmittel, Kesselsteinlösungsmittel, Desinfektionsmittel u. dgl., in einem bestimmten Mengenverhältnis zuzusetzen. Im folgenden ist der Einfachheit halber nur von Wasser und Wasserleitungen die Rede, während jedoch auch andere Flüssigkeiten jeder Art in Frage kommen. Die neue Vorrichtung besteht aus einem Wassersäulenmotor an sich bekannter Art und einer von diesem angetriebenen Pumpe. Der Wassersäulenmotor dient dabei in der Hauptsache zur Messung der durchfließenden Wassermenge, während die Pumpe die zuzusetzenden Stoffe abmißt und in das Wasser einspritzt. Vorteilhaft gelangt ein Wassersäulenmotor derjenigen Art zur Anwendung, welcher aus zwei gleichachsigen Zylindern und zwei darin beweglichen, durch eine Stange miteinander verbundenen Kolben besteht und der einen durch die Arbeitskolben verstellbaren Vorsteuerschieber und einen durch den Wasserdruck verstellbaren Hauptsteuerschieber aufweist. Da es sich bei der Pumpe für die zuzusetzende Flüssigkeit in der Regel um eine im Verhältnis zum Motor kleine Pumpe handelt, braucht deren Antrieb nicht durch die Arbeitskolben der Wässersäulenmaschine zu geschehen, vielmehr kann der Pumpenantrieb vom Hauptsteuerschieber abgeleitet werden. Dies ermöglicht eine besonders einfache und gedrungene Bauart der Vorrichtung, insbesondere eine geringe Längenausdehnung derselben, indem Pumpe und Hauptsteuerschieber längsseits der Arbeitszylinder des Motors angeordnet werden können. Beispielsweisekann an das den Hauptsteuerschieber enthaltende seitliche Schiebergehäuse der gleichachsig dazu liegende Zylinder einer Plungerpumpe angebaut sein, deren Plunger mit seinem einen Ende in das Schiebergehäuse eingeführt und hier mit dem Hauptsteuerschieber unmittelbar gekuppelt ist.
  • Die zuzusetzende Flüssigkeit kann an beliebiger Stelle, z. B. vor und hinter dem Motor, in das Wasser eingespritzt werden. Am einfachsten ist es, den Pumpenzylinder durch einen im Plunger angeordneten, das Pumpenauslaßventil enthaltenden Kanal mit dem Gehäuse des Hauptsteuerschiebers zu verbinden, so daß er über dessen Steuerkanäle mit dem Wasserauslaß-- des Motors in Verbindung steht.
  • Während bei den bekannten Wassersäulenmotoren mit in- zwei gleichachsigen Zylindern beweglichen und durch eine Stange miteinander verbundenen Kolben die beiden Kolben nur wechselweise und in entgegengesetzten Richtungen arbeiten, wobei sie immer nur auf ihrer Innenseite beaufschlagt werden, empfiehlt es sich bei der neuen Vorrichtung, beide Kolben in beiden Hubrichtungen arbeiten zu lassen, sie also doppelseitig zu beaufschlagen. Dadurch wird ohne Vergrößerung der Abmessungen des Motors die bei jedem Hinundhergang der Kolben durch die Maschine fließende Wassermenge verdoppelt.
  • Das doppelseitige Arbeiten Neider Kolben wird am einfachsten dadurch erreicht, daß die die beiden Kolben verbindende Stange zwei Längskanäle enthält, von welchen der eine den auf der Kolbeninnenseite liegenden Raum des einen Zylinders mit dem auf der Kolbenaußenseite liegenden Raum des anderen Zylinders verbindet, während der zweite Kanal die entsprechende Verbindung der beiden übrigen Zylinderräume herstellt. Das auf die Innenseite des einen Kolbens geleitete Wasser fließt somit jedesmal gleichzeitig durch einen der beiden Kanäle der Kolbenstange auf die Außenseite des anderen Kolbens, so daß bei jedem Hub beide Kolben im gleichen Sinne belastet und beide Zylinder gefüllt und beim nächsten Hub wieder entleert werden.
  • Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes, und zwar ist die neue Vorrichtung in Abb. I im Längsschnitt nach der Linier A-A der Abb. 2 und in Abb. 2 im Querschnitt nach der Linie B-B der Abb. I dargestellt; Abb. 3 ist eine Vergrößerung des mittleren Teiles der Abb. I.
  • I, 2 sind die beiden gleichachsig zueinander angeordneten Zylinder eines Wassersäulenmotors, die mit ihren inneren Enden in eine Muffe 3 eingeschraubt sind. Letztere enthält einen die Innenräume der beiden Zylinder gegeneinander abschließenden Körper 4, welcher einen Teil der Motorsteuerung aufnimmt. An den äußeren Enden sind die Zylinder I, 2 durch aufgeschraubte Deckel 5, 6 abgeschlossen. In jedem Zylinder ist ein durch zwei Ledermanschetten abgedichteter Kolben 7, 8 hin und her beweglich. Die beiden Kolben sind durch eine in einer mittleren Bohrung des Abschlußkörpers 4 abdichtend geführte Stange 9 zur gleichzeitigen Bewegung miteinander gekuppelt. Die Kolbenstange 9 besteht aus einem Rohr, das durch eine darin, eingelötete mittlere Längswand Io in zwei Kanäle II, I2 unterteilt ist. Der eine Kanal II ist an dem den Kolben 7 tragenden Ende der Stange 9 durch eine ebenfalls eingelötete Querwand I3 verschlossen, er besitzt jedoch an diesem Ende eine auf der Innenseite des Kolbens 7 angeordnete Seitenöffnung I4, die in den auf dieser Kolbenseite liegenden Raum des Zylinders I einmündet. Am anderen Ende ist der Kanal II dagegen offen, so daß er hier unmittelbar mit dem auf der Außenseite des Kolbens 8 liegenden Raum des Zylinders 2 in Verbindung steht. Umgekehrt ist der andere Kanal 12 an seinem den Kolben 8 tragenden Ende durch eine Querwand I5 abgeschlossen und mit einer auf der Innenseite dieses Kolbens liegenden seitlichen Öffnung I6 versehen, wohingegen er am anderen Ende in den auf der Außenseite des Kolbens 7 liegenden Raum mindet.
  • Der Wassereintritt in die Zylinder I, 2 und der Wasseraustritt aus denselben werden durch einen mit zwei Ringnuten 2o, 2oa versehenen Kolbenschieber I7 geregelt. Dieser verbindet in seiner in der Zeichnung veranschaulichten linken Endstellung den Wassereintrittsstutzen I8 über Kanal I9, Ringnut 2o und Kanal 2I mit dem Zylinder 2, dagegen den Zylinder I über den Kanal 2Ia, die Ringnut 2oa und die Kanäle 22a, 23 mit dem Austrittsstutzen 24, während er in seiner rechten Endstellung den Eintrittsstutzen I8 über Kanal I9, Ringnut 2oa und Kanal 2Ia mit dem Zylinder I und den Zylinder 2 über Kanal 2I, Ringnut 2o und Kanal 22; 23 mit dem Austrittsstutzen 24 verbindet.
  • Der Steuerschieber I7 wird durch den wechselweise auf seine beiden Stirnenden geleiteten Wasserdruck verstellt. Die Regelung des Wasserzutritts zu den Stirnenden des Hauptsteuerschiebers geschieht durch einen ebenfalls mit zwei Ringnuten 27, 27a versehenen Vorsteuerschieber 25, der seinerseits unmittelbar durch die Arbeitskolben 7, 8 des Motors verstellt wird. Dieser Vorsteuerschieber verbindet in seiner gezeichneten linken Endstellung den Wassereintrittsstutzen I8 über Kanal 26, Ringnut 27 und Kanal 28 mit dem rechten Ende des den Hauptsteuerschieber I7 enthaltenden Gehäuses und das entgegengesetzte Ende dieses Gehäuses über Kanal 28a, Ringnut 27a und Kanal 29 mit dem Austrittsstutzen 24, während er in seiner rechten Endstellung den Eintrittsstutzen I8 über Kanal 26, Ringnut 27a, Kanal 28a mit dem linken Ende des Schiebergehäuses, das rechte Ende des letzteren dagegen über Kanal 28, Ringnut 27 und Kanal 29 mit dem Austrittsstuzen 24 verbindet.
  • Während der an seinen Enden mit Anschlagstften 3o für die Kolben 7, 8 versehene Vorsteuerschieber 25, wie üblich, in einer zylindrischen, an den Enden durch Stirnwände abgeschlossenen Bohrung 3 1 des zwischen den Zylindern i, 2 liegenden Körpers q. angeordnet ist, befindet sich der Hauptsteuerschieber 17 in einem seitlich der Arbeitszylinder i, 2, aber parallel dazu angeordneten besonderen Gehäuse 32, das zweckmäßig mit der die beiden Zylinder I, 2 verbindenden Muffe 3 ein gemeinsames Gußstück bildet und eine Futterbüchse 33 für den Schieber I7 enthält. Dieses Gehäuse ist an seinem in der Zeichnung rechten Ende durch eine Stirnwand 34 abgeschlossen, wohingegen an seinem anderen Ende mittels eines Flansches 35 der Zylinder 36 einer kleinen Plungerpumpe befestigt ist. Das äußere Ende des Pumpenzylinders 36 enthält eine darin eingeschraubte Tülle 37, die einerseits in ihrer abgesetzten Bohrung 45 das als federbelastetes Kugelventil ausgebildete Einlaßventil 38 der Pumpe aufnimmt, andererseits zum Anschluß einer Rohrleitung 46 eingerichtet ist, welche die Pumpe mit einem nicht gezeichneten Behälter für die dem Wasser zuzusetzende Flüssigkeit verbindet. Im Zylinder 36 ist ein Planger 39 verschiebbar geführt, der mit seinem dem Steuerschieber I7 zugekehrten Ende in das Schiebergehäuse 32 eingeführt und hier mit dem Steuerschieber I7 unmittelbar gekuppelt ist. Diese Kupplung besteht z. B. darin, daß der Plunger 39 mit einem bolzenkopfartig verdickten Ende 39a in eine kreisförmige Aussparung 4o des linken Endes des Kolbenschiebers I7 hineinragt und darin durch einen die Verdickung übergreifenden Gewindering 4I gehalten ist. Damit etwaige kleine Ungenauigkeiten bei der Bearbeitung der Teile keine Klemmangen des Plangers 39 oder des Schiebers I7 hervorrufen können, besitzt der Plungerkopf 39a in der Aussparung 4o des Schiebers und im Ring 4I ein geringes Spiel, und die Verdickung des Plangers ist an ihrer am Grunde der Aussparung 4o des Schiebers anliegenden Stirnfläche kugelig gewölbt.
  • Der Planger 39 enthält eine mittlere, längs durchlaufende Bohrung 42, in der das ebenfalls aus einem federbelasteten Kugelventil bestehende Auslaßventil 43 der Pumpe angeordnet ist. Diese Bohrung mündet einerseits unmittelbar in den Pumpenzylinder 36, andererseits ist sie durch mehrere radiale Bohrungen 42a mit dem auf der linken Seite des Steuerschiebers I7 liegenden Raum des Schiebergehäuses 32 verbunden. Der Pumpenzylinder 36 steht somit, wenn der Vorsteuerschieber 25 sich in der gezeichneten linken Endlage befindet und der Plunger 39 seinen Druckhub ausführt, über den durch die Bohrungen 42, 42a des Plungers gebildeten Kanal, das rechte Ende Schiebergehäuse 32, den Steuerkanal 28a, die Schiebernut 27a und den Kanal 29 mit dem Wasseraustrittsstutzen 24 des Motors in Verbindung, so daß die durch die Pumpe geförderte Flüssigkeit in das in den Motor verlassene Wasser eingespritzt wird. Die Arbeitsweise der neuen Vorrichtung ist folgende: In der gezeichneten Stellung der Steuerschieber 25 und I7 tritt das durch den Stutzen I8 zufließende Wasser auf der Innenseite des Kolbens 8 in den Zylinder 2 und gleichzeitig durch die Öffnung I6 in den Kanal I2 der hohlen Kolbenstange und durch diesen in den auf der Außenseite des Kolbens 7 liegenden Raum des Zylinders I ein, und die beiden Kolben bewegen sich gemeinsam nach rechts, wobei sie das auf den anderen Kolbenseiten in den Zylindern I, 2 befindliche Wasser herausdrücken, das dann die Maschine am Stutzen 24 verläßt. Am Ende des Kolbenhubes wird durch Anschlag des Kolbens 7 an den linken Stift 3o der Vorsteuerschielber 25 nach rechts verstellt, was eine gleiche Verschiebung des Hauptsteuerschiebers I7 durch den auf dessen linke Stirnseite geleiteten Wasserdruck zur Folge hat. An dieser Verschiebung nimmt der Planger 39 der Pumpe 36, 39 teil, die somit ihren Saughub ausfüllt, wobei der Pumpenzylinder sich mit der einem nicht gezeichneten Behälter entnommenen Zusatzflüssigkeit füllt. Durch die stattgefundene Umsteuerung des Schiebers I7 tritt das Wasser nunmehr auf der Innenseite des Kolbens 7 in den Zylinder I und durch die Öffnung I4 in den Kanal II der Kolbenstange 9 und durch diesen in den auf der Außenseite des Kolbens 8 liegenden Raum des Zylinders 2 ein, wodurch die Kolben 7, 8 sich nach links bewegen und das beim vorherigen Hub in die Zylinder I, 2 gelangte Wasser zum Stutzen 24 heraustreiben. Am Hubende erfolgt durch Anschlag des Kolbens 8 an den rechten Stift 3o des Schiebers wiederum die Umsteuerung, und zwar werden jetzt die Schieber 25 und I7 in die gezeichnete Stellung zurückbewegt. Dabei führt der mit dem Schieber I7 gekuppelte Plunger 39 seinen Druckhub aus. Die vorher in den Pumpenzylinder 36 eingesaugte Zusatzflüssigkeit gelangt durch die Bohrungen 42, 42a des Plungers 39 in den auf der linken Stirnseite des Schiebers I7 befindlichen Raum des Schiebergehäuses 32 und wird von hier zusammen mit dem durch die Schieberbewegung aus diesem Raum herausgedrückten Wasser über Kanal 28a, Schiebernut 27a und Kanal 29 in den Auslaßstutzen 2o befördert. Infolge der stattgefundenen Verstellung des Schiebers 17 fließt das Wasser jetzt wieder auf der Innenseite des Kolbens 8 in den Zylinder 2 -und durch die hohle Kolbenstange 9 in den auf der Außenseite des Kolbens 7 liegenden Raum des Zylinders z, d. h. es wiederholt sich das soeben beschriebene Spiel.
  • Wie ersichtlich, wird somit bei jeder zweiten Füllung der Arbeitszylinder i und 2 eine der Wasserverdrängung des Plungers 39 entsprechende Menge von Zusatzflüssigkeit in das die Maschine verlassende Wasser eingespritzt, d. h. das Zusetzen der durch die Pumpe 32, 36 geförderten Flüssigkeit geschieht in einem durch die Größe der Motorzylinder I und 2 und des Pumpenzylinders 32 bestimmten Verhältnis. Der Motor dient dabei als Meßvorrichtung für das Wasser und die Pumpe 36, 39 als Meßvorrichtung für die dem Wasser zuzusetzenden Stoffe.
  • Natürlich beschränkt sich die Erfindung nicht auf das dargestellte Beispiel, vielmehr sind mancherlei Abänderungen desselben sowie auch andere Ausführungen möglich. Z. B. könnte der Pumpenzylinder 32 statt mit dem Wasseraustrittsstutzen 24 auch mit dem Wassereintrittsstutzen I8 des Motors verbunden sein, so daß die Zusatzstoffe schon vor den Motorzylindern in das Wasser eingeführt werden. Ferner könnte das Einspritzen der Zusatzflüssigkeit statt innerhalb eines Teiles des Motors auch an irgendeiner Stelle der Wasserleitung erfolgen, in welchem Falle das Auslaßventil 43 der Pumpe statt im Plunger 39 an der Wandung des Pumpenzylinders 36 angebracht und durch eine Rohrleitung mit dem Wasserleitungsrohr verbunden werden kann. Statt daß die Einspritzung der Zusatzflüssigkeit immer nur nach zwei Füllungen der Motorzylinder erfolgt, könnte sie auch nach jeder Füllung stattfinden. Zu dem Zwecke könnte die Plungerpumpe 36, 39 durch eine doppelt wirkende Kolbenpumpe ersetzt werden, oder es könnte am rechten Ende des Schiebergehäuses 32 eine zweite Plungerpumpe angebaut sein, deren Plunger mit dem rechten Ende des Hauptsteuerschiebers I7 gekuppelt ist. Die Größe der Pumpe hängt von der Menge der jeweils zuzusetzenden Stoffe ab, und es können je nach Bedarf kleinere oder größere Pumpen an den Motor angebaut werden. Wenn eine besonders große Pumpe für die Zusatzstoffe notwendig ist, kann deren Antrieb statt durch den Steuerschieber I7 auch durch die in den Zylinder I und 2 beweglichen Kolben 7, 8 geschehen. Die neue Vorrichtung ist überall da anwendbar, wo es sich darum handelt, dem einer Wasserleitung oder auch unmittelbar einem Wasserhochbehälter o. dgl. zu entnehmenden Wasser irgendwelche anderen flüssigen Stoffe im bestimmten Verhältnis zuzusetzen.

Claims (5)

  1. PATENTANSPRÜCHE: I. In Flüssigkeitsdruckleitungen einzuschaltende Vorrichtung, welche dazu dienen soll, der zu entnehmenden Flüssigkeit, z. B. Wasser, eine in einem bestimmten Verhältnis zur Wassermenge stehende Menge anderer flüssiger Stoffe zuzusetzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung aus einem in der Hauptsache als Volumenwassermesser positiv wirkenden Wassersäulenmotor (I, 2, 7, 8) bekannter Art und einer von diesem zwangsläufig angetriebenen Pumpe (36,39) besteht, welche die zuzusetzenden Stoffe abmißt und in das Wasser einspritzt.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch I, bei welcher der aus zwei Zylindern und zwei darin beweglichen, durch eine Stange miteinander verbundenen Kolben bestehende Wassersäulenmotor einen durch die Arbeitskolben verstellbaren Vorsteuerschieber und einen durch den Wasserdruck verstellbaren Hauptsteuerschieber aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Pumpe (36,39) für die zuzusetzende Flüssigkeit durch den Hauptsteuerschieber (I7) angetrieben wird und zu diesem Zwecke der Hauptsteuerschieber (I7) und die Pumpe (36,39) längsseits der Arbeitszylinder (I,2) des Motors angeordnet sind.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß an das den Hauptsteuerschieber (I7) enthaltende seitliche Schiebergehäuse (32) der gleichachsig dazu liegende Zylinder einer Plungerpumpe angebaut ist, deren, Plunger (39) in das Schiebergehäuse (32) eingeführt und hier mit dem Hauptsteuerschieber (I7) unmittelbar gekuppelt ist.
  4. 4. Vorrichtung nach Anspruch I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Pumpenzylinder (36) durch einen im Plunger (39) angeordneten, das Druckventil (43) enthaltenden Kanal (42) mit dem Gehäuse des Hauptsteuerschiebers (I7) und über dessen Steuerkanäle (2I, 2Ia) mit dem Wasserauslaß (24) oder auch Einlaß (I8) des Motors verbunden ist.
  5. 5. Vorrichtung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden Kolben (7 und 8) verbindende Stange (9) zwei an sich bekannte Längskanäle (II, I2) enthält, von welchen der eine (II) den auf der Kolbeninnenseite liegenden Raum des einen Zylinders (i) mit dem auf der Kolbenaußenseite liegenden Raure des anderen Zylinders (2) verbindet, während der zweite Kanal (12) die entsprechenden Verbindungen der beiden übrigen Zylinderräume herstellt.
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