DE60106616T2

DE60106616T2 - DOSING PUMP FOR DELIVERING ADDITIVES INTO A FLUID FLOW

Info

Publication number: DE60106616T2
Application number: DE60106616T
Authority: DE
Inventors: Stephane Urrutia
Original assignee: Dosatron International SAS
Current assignee: Dosatron International SAS
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2021-06-30
Also published as: ATE280326T1; US20020192085A1; FR2811381B1; EP1297254A1; JP2004502256A; JP4896346B2; ES2230336T3; DE60106616D1; WO2002002938A1; EP1297254B1; DK1297254T3; FR2811381A1

Abstract

The invention concerns a device for varying the dosage of an additive (A) in a main flow (P) of liquid, the proportioning being provided by a pump (1) driven by the main flow, the pump comprising a first intake (2) for the main flow, a second intake (3) for the additive and an outlet for the dosed mixture. A branch pipe (5) of the main flow is provided between a zone (6) located upstream of the first intake (2) and a zone (7) located downstream of the outlet (4), so as to enable a parallel flow not comprising the additive. Periodic control means (C) for the branch pipe (5) and the first intake (2) of the pump are also provided so that each control period comprises at least a phase (Ud1) for which the branch pipe (5) is open and the first intake (2) is closed, and another phase (Ud2) for which the branch pipe (5) is closed while the first intake (2) is open.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Variieren der Dosierung eines Additivs in eine Flüssigkeitshauptströmung, wobei die Dosierung durch eine Pumpe erfolgt, die durch die Flüssigkeitshauptströmung bewegt wird, wobei die Pumpe einen ersten Einlaß für die Flüssigkeitshauptströmung, einen zweiten Einlaß für das Additiv und einen Auslaß für die dosierte Additivmischung aufweist.The The invention relates to a device for varying the dosage an additive in a liquid mainstream, wherein the metering is done by a pump that moves through the main liquid flow is, wherein the pump has a first inlet for the main liquid flow, a second inlet Inlet for the additive and an outlet for the dosed Having additive mixture.

Es existieren zahlreiche Systeme, die eine Regelung der Ausgabe eines oder mehrerer verschiedener Produkte erfordern. In sämtlichen Fällen ist beabsichtigt, das Verhältnis dieser Ausgabe zu einem konstanten Wert oder einem an einen Prozeß angepaßten Wert beizubehalten.It There are numerous systems that regulate the output of a or several different products. In all Cases intends the relationship this output to a constant value or value adapted to a process maintain.

Im allgemeinen weisen diese Systeme, wenn die Schwerkraft nicht ausreicht, eine Druckbeaufschlagungseinrichtung oder eine Einrichtung zum Ausgeben wenigstens eines der Produkte als Additiv auf. Es ist daher erforderlich, eine zusätzliche Energiequelle vorzusehen. Dies ist beispielsweise der Fall bei Zentrifugenpumpen, volumetrischen, elektrischen oder thermischen Pumpen. Ferner ist es erforderlich, Einrichtungen zum Steuern und Regeln der verschiedenen Ausgabeströmungen vorzusehen, um deren Verhältnis an einen gewünschten Wert anzupassen. Diese Einrichtungen erfordern in den meisten Fällen ebenfalls eine Energiequelle, die oftmals elektrisch ist, deren Leistung jedoch gering ist.in the general, these systems, if gravity is insufficient, a pressurizing device or a device for outputting at least one of the products as an additive. It is therefore necessary an additional Provide energy source. This is the case, for example, with centrifuge pumps, volumetric, electric or thermal pumps. Further is it required facilities to control and regulate the various output currents to provide for their ratio to a desired Adjust value. These facilities also require in most cases an energy source that is often electric, but their performance is low.

US 5 987 153 zeigt ein System, das mehrere Elektromagnetventile verwendet, um das Einspritzen eines Additivs zu gewährleisten. Bei fehlender elektrischer Energie zum Steuern der Ventile, kann das Additiv nicht eingespritzt werden. US 5,987,153 shows a system that uses multiple solenoid valves to ensure the injection of an additive. In the absence of electrical energy to control the valves, the additive can not be injected.

Es sind beispielsweise aus FR-2602282, FR-2681645 oder FR-2681646 Proportional-Dosiervorrichtungen bekannt, die den Vorteil einer Unabhängigkeit hin sichtlich der Energie aufweisen. Es handelt sich dabei gleichzeitig um eine von der Flüssigkeitshauptströmung bewegte Pumpe und eine Steuereinrichtung für die Strömung, da sie von der Konzeption her volumetrisch sind.It For example, FR-2602282, FR-2681645 or FR-2681646 show proportional metering devices known to have the advantage of independence towards the energy exhibit. At the same time it is one of the liquid mainstream moving Pump and a control device for the flow, as it is from conception are volumetric.

Jedoch fordern die Entwicklung der Märkte hin zu einer Beherrschung und Verfolgung verschiedener Operationen und der Anstieg der Komplexität der Prozesse darüber hinaus Einrichtungen zum Modifizieren der Dosierung, die nachführbar sind.however call for the development of the markets to a mastery and pursuit of various operations and the increase in the complexity of Processes about it In addition, means for modifying the dosage that are traceable.

Die Dosiervorrichtungen des Typs gemäß FR-2681645 oder FR-2681646 bieten eine Möglichkeit zur manuellen Regulierung der Dosierung. Soll die Dosierung reguliert werden, wird der Dosierungshub verändert, um die eingespritzte oder angesaugte Additivmenge zu verändern. Es ist denkbar, diese manuelle Regulierung mit mechanischen Einrichtungen zu automatisieren oder nachzuführen. Eine derartige Lösung scheint nicht sehr zufriedenstellend, da die Teile im allgemeinen für eine manuellen Betätigung ausgelegt sind und nicht an eine automatische Steuerung durch mechanische oder elektromechanische Einrichtungen angepaßt sind. Ferner schwankt die Genauigkeit der Dosierung im allgemeinen mit der Hublänge eines Kolbens und nimmt bei geringen Dosen, die kurzen Hüben entsprechen, ab.The Dosing devices of the type according to FR-2681645 or FR-2681646 offer a possibility for manual regulation of dosage. Should regulate the dosage be changed, the metering stroke is changed to the injected or sucked additive amount to change. It is conceivable this manual Automate regulation with mechanical devices or to track. Such a solution does not seem very satisfactory, as the parts in general for one manual operation are designed and not to an automatic control by mechanical or electromechanical devices are adapted. Furthermore, the wavering Accuracy of dosage in general with the stroke length of a Piston and decreases at low doses corresponding to short strokes, from.

Es existieren ferner feste Dosiervorrichtungen, bei denen der Dosierungswert für einen bestimmten Kolbenhub fest bleibt. Es ist erwünscht, auch die Dosierung derartiger fest eingestellter Dosiervorrichtungen variieren zu können.It There are also solid metering devices where the dosage value for one certain piston stroke remains fixed. It is desirable also the dosage of such fixed set dosing devices can vary.

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zu schaffen, die ein Variieren der Dosierung eines Additivs in eine Flüssigkeitshauptströmung ermöglicht, einfach und wirksam aufgebaut ist und unmittelbar an eine Dosiervorrichtung, insbesondere eine fest eingestellte Dosiervorrichtung, anpaßbar ist, wobei sie gleichzeitig eine hohe Dosierungsgenauigkeit und eine gute Homogenität der dosierten Mischung gewährleistet.It is therefore the object of the invention to provide a device which allows varying the dosage of an additive in a mainstream of liquid, simple and effective and directly to a metering device, in particular a fixed dosing device, is adaptable, while maintaining a high dosage accuracy and a good homogeneity Ensures the metered mixture.

Erfindungsgemäß ist eine Vorrichtung zum Variieren der Dosierung eines Additivs in eine Flüssigkeitshauptströmung, wobei die Dosierung durch eine Pumpe erfolgt, die durch die Flüssigkeitshauptströmung bewegt wird, wobei die Pumpe einen ersten Einlaß für die Flüssigkeitshauptströmung mit einer Abzweigung, die von einer stromaufwärts des Einlasses gelegenen Zone ausgeht, und Steuereinrichtungen an dieser Abzweigung, einen zweiten Einlaß für das Additiv und einen Auslaß für die dosierte Mischung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abzweigung von der Flüssigkeitshauptströmung zwischen der stromaufwärts des ersten Einlasses befindlichen Zone und einer stromabwärts des Auslasses befindlichen Zone in einem Kanalabschnitt, der sich an den Auslaß anschließt, derart vorgesehen ist, daß eine parallele Ausgabe möglich ist, die das Additiv nicht enthält;
und die Steuereinrichtungen in der Abzweigung eine Einrichtung zum periodischen Steuern der Abzweigung und des ersten Einlasses der Pumpe sind, wobei die Steuereinrichtungen vorgesehen sind, damit jede Steuerperiode mindestens eine Phase, in der die Abzweigung offen und der erste Einlaß geschlossen ist, und eine andere Phase aufweist, in der die Abzweigung geschlossen ist, während der erste Einlaß offen ist.According to the invention, there is provided apparatus for varying the metering of an additive into a mainstream of liquid, the metering being by a pump moved by the main liquid flow, the pump having a first inlet for the main liquid flow having a branch from a zone upstream of the inlet has, and control means at this branch, a second inlet for the additive and an outlet for the metered mixture, characterized in that
the branch from the main liquid flow between the zone located upstream of the first inlet and a zone downstream of the outlet in a channel section adjoining the outlet, is provided such that a parallel discharge is possible which does not contain the additive;
and the control means in the branch are means for periodically controlling the branch and the first inlet of the pump, the control means being arranged to cause each control period to have at least one phase in which the branch is open and the first inlet closed, and another phase in which the branch is closed while the first inlet is open.

Vorteilhafterweise sind die Einrichtungen zum periodischen Steuern vorgesehen, um das Regeln der Dauer jeder Phase zu ermöglichen.advantageously, The facilities for periodic taxes are provided to the To allow rules of duration of each phase.

Vorzugsweise ist die Frequenz der periodischen Steuerung ausreichend hoch gewählt, um eine homogene Mischung des Additivs am Auslaß zu gewährleisten.Preferably, the frequency of the periodi rule sufficiently high to ensure a homogeneous mixture of the additive at the outlet.

Die Einrichtungen zum periodischen Steuern können aufweisen:
eine erste Ventileinrichtung zum Schließen oder Öffnen der Abzweigung;
eine zweite Ventileinrichtung zum Schließen oder Öffnen des ersten Einlasses der Pumpe;
und Steuereinrichtungen, um durch Impulse, deren Frequenz und Dauer regelbar sind, einerseits das Öffnen der ersten Ventileinrichtung und das gleichzeitige Schließen der zweiten Ventileinrichtung zu gewährleisten, und andererseits das Schließen der ersten Ventileinrichtung und das gleichzeitige Öffnen der zweiten Ventileinrichtung zu gewährleisten.The means for periodic control may include:
a first valve means for closing or opening the branch;
second valve means for closing or opening the first inlet of the pump;
and control means to ensure by pulses whose frequency and duration are controllable, on the one hand to ensure the opening of the first valve means and the simultaneous closing of the second valve means, and on the other hand to ensure the closing of the first valve means and the simultaneous opening of the second valve means.

Vorteilhafterweise besteht jede Ventileinrichtung aus einem Elektromagnetventil und die Steuereinrichtungen weisen einen die Elektromagnetventile steuernden elektrischen Impulsgenerator auf.advantageously, each valve device consists of a solenoid valve and the control devices have a solenoid valves controlling electrical pulse generator on.

Die erste und die zweite Ventileinrichtung können zu einem einzigen Dreiwegeventil, insbesondere einem Dreiwege-Elektromagnetventil, vereinigt werden.The first and second valve means may become a single three-way valve, in particular, a three-way solenoid valve to be united.

Die Pumpe kann eine fest eingestellte Dosiervorrichtung sein. Die Reguliervorrichtung ermöglicht ein Variieren der Dosierung zwischen einem Höchstwert, der dem fest eingestellten Wert entspricht, und einem Wert, der praktisch gleich Null ist.The Pump can be a fixed dosing device. The regulating device allows varying the dosage between a maximum value that is fixed Value, and a value that is virtually zero.

Die Genauigkeit der Dosierung bleibt über sämtliche Einstellwerte erhalten.The Accuracy of the dosage is maintained over all set values.

Die Erfindung betrifft eine Dosierpumpe, die mit einer zuvor definierten Vorrichtung zum Variieren der Dosierung versehen ist, sowie ein Dosiergerät mit einer Pumpe und einer derartigen Vorrichtung.The The invention relates to a metering pump having a previously defined Device for varying the dosage is provided, as well as a dosing with a pump and such a device.

Die mit Elektromagnetventilen versehene Vorrichtung gemäß der Erfindung verbraucht sehr wenig Energie und die Steuerung der Elektromagnetventile kann mit Hilfe einer Batterie oder eines Akkumulators erfolgen, so daß die gesamte Einheit leicht bewegt und angebaut werden kann.The provided with solenoid valves device according to the invention consumes very little energy and the control of the solenoid valves can be done with the help of a battery or a rechargeable battery, So that the entire unit can be easily moved and grown.

Die Erfindung umfaßt neben den zuvor genannten Merkmalen eine bestimmte Anzahl weiterer Merkmale, die im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher behandelt werden, welches unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben ist, das jedoch keine Einschränkung der Erfindung darstellt.The Invention in addition to the aforementioned features, a certain number of further features, which will be discussed in more detail below with reference to an embodiment which will be described with reference to the accompanying drawings is, but not a limitation represents the invention.

1 der Zeichnungen ist eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Variieren der Dosierung eines Additivs. 1 of the drawings is a schematic representation of a device according to the invention for varying the dosage of an additive.

2 ist eine schematische Darstellung mit Dreiwegeventil. 2 is a schematic representation with three-way valve.

3 ist schließlich ein Diagramm zur Darstellung der Verteilung des Injizierens des Additivs in Abhängigkeit von der auf der Abszisse aufgetragenen Zeit. 3 Finally, Fig. 3 is a diagram illustrating the distribution of injection of the additive as a function of time plotted on the abscissa.

1 zeigt eine Vorrichtung R zum Variieren der Dosierung eines Additivs A in eine Flüssigkeitshauptströmung P. 1 shows a device R for varying the dosage of an additive A in a main liquid flow P.

Die Dosierung erfolgt mittels einer Pumpe 1 mit vertikaler Achse, die von der Flüssigkeitshauptströmung bewegt wird. Die Pumpe weist einen ersten Einlaß 2 für die Hauptströmung, einen zweiten Einlaß 3 für das Additiv A und einen Auslaß 4 für die dosierte Mischung auf. Die Pumpe 1 ist unter Energiegesichtspunkten autonom und erfordert keine Versorgung mit elektrischer Energie, um zu funktionieren.The dosage is done by means of a pump 1 with vertical axis moved by the main liquid flow. The pump has a first inlet 2 for the mainstream, a second inlet 3 for the additive A and an outlet 4 for the dosed mixture. The pump 1 is autonomous from an energy point of view and does not require a supply of electrical energy to function.

Die Pumpe 1 kann beispielsweise von dem in FR 2681646 gelehrten Typ sein, welche eine manuelle Dosierungsregelung ermöglicht, oder eine fest eingestellte Dosiervorrichtung ohne Möglichkeit einer manuellen Regelung der Dosierung.The pump 1 may be, for example, of the type taught in FR 2681646, which allows manual dosing control, or a fixed dosing device with no possibility of manual dosing control.

Die eigentliche Pumpe befindet sich in dem den kleinsten Durchmesser aufweisenden unteren Teil 1a eines Gehäuses und sie wird durch einen Hydraulikmotor betätigt, der sich im Inneren des den größten Durchmesser aufweisenden oberen Teils 1b des Gehäuses befindet. Der (in der Zeichnung nicht erkennba re) Hydraulikmotor weist einen Differentialkolben auf, der sich in dem Teil 1b vertikal hin und her bewegt, wobei die jeweilige Bewegungsumkehr ohne Einsatz einer elektrischen Steuerung, insbesondere von Elektromagnetventilen, mechanisch und/oder hydraulisch gesteuert ist. Die eigentliche Pumpe weist einen Tauchkolben auf, der vertikal hin und her bewegbar und mechanisch mit dem Differentialkolben des Motors verbunden ist. Eine derartige Einheit ist insbesondere aus dem Patent FR 2 602 282 bekannt, dessen Beschreibung durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung aufgenommen ist und auf welches bezüglich weiterer Details verwiesen wird.The actual pump is located in the smallest diameter having lower part 1a a housing and it is actuated by a hydraulic motor located inside the largest diameter upper part 1b of the housing is located. The (not recognizable in the drawing re) hydraulic motor has a differential piston, which is located in the part 1b moved vertically back and forth, wherein the respective reversal of motion without the use of an electrical control, in particular of solenoid valves, mechanically and / or hydraulically controlled. The actual pump has a plunger which is vertically reciprocable and mechanically connected to the differential piston of the engine. Such a unit is known in particular from patent FR 2 602 282, the description of which is incorporated by reference into the present description and to which reference is made for further details.

Die Vorrichtung R weist eine Abzweigung 5 von der Hauptströmung auf, welche zwischen einer stromaufwärts des ersten Einlasses 2 befindlichen Zone 6 und einer stromabwärts des Auslasses 4 befindlichen Zone 7 angeordnet ist. Die Abzweigung 5 besteht aus einer einstückigen Leitung, die eine Nebenschlußleitung zwischen der Zone 6 und der Zone 7 bildet.The device R has a branch 5 from the main flow, which is between one upstream of the first inlet 2 located zone 6 and one downstream of the outlet 4 located zone 7 is arranged. The turnoff 5 consists of a one-piece line, which shunts a line between the zone 6 and the zone 7 forms.

Die Vorrichtung R kann einen Kanalabschnitt 8 aufweisen, der zwischen dem Einlaß 2 und einem Kanal 9 der Hauptströmung abzweigt, wobei sich die Zone 6 in dem Abschnitt 8 befindet. Die stromabwärtige Zone 7 befindet sich in einem Kanalabschnitt 10, der sich an den Auslaß 4 und einen anderen Kanal 11 für die Ausgabe der dosierten Mischung anschließt.The device R may have a channel section 8th have, between the inlet 2 and a channel 9 branches off the main flow, with the Zone 6 in the section 8th located. The downstream zone 7 is located in a canal section 10 who is at the outlet 4 and another channel 11 for dispensing the dosed mixture.

Es sind Einrichtungen C zum periodischen Steuern der Abzweigung 5 und des ersten Einlasses 2 vorgesehen.There are means C for periodically controlling the diversion 5 and the first inlet 2 intended.

Nach dem Ausführungsbeispiel weisen die Steuereinrichtungen C ein erstes Elektromagnetventil 12, das in der Abzweigung 5 stromabwärts der Zone 6 montiert ist, und ein zweites Elektromagnetventil 13 auf, das in dem Abschnitt 8 zum Steuern des Einlasses 2 der Pumpe 1 montiert ist. Ein Impulsgenerator 14 weist zwei durch zwei elektrische Leiter 15, 16 mit den Elektromagnetventilen 12, 13 verbundene Ausgänge auf.According to the exemplary embodiment, the control devices C have a first electromagnetic valve 12 that in the turnoff 5 downstream of the zone 6 is mounted, and a second solenoid valve 13 on that in the section 8th to control the inlet 2 the pump 1 is mounted. A pulse generator 14 has two through two electrical conductors 15 . 16 with the solenoid valves 12 . 13 connected outputs on.

Die Steuersignale des Generators 14 sind periodisch und dienen dazu, daß im Verlauf einer Phase die Abzweigung 5 offen und der erste Einlaß 2 geschlossen ist, und daß im Verlauf der anderen Phase die Abzeigung 5 geschlossen und der Einlaß 2 offen ist.The control signals of the generator 14 are periodic and serve that during a phase the branch 5 open and the first inlet 2 is closed, and that in the course of the other phase the Abzeigung 5 closed and the inlet 2 is open.

Die Phase des Öffnens der Abzweigung 5 (und des Schließens des Einlasses 2) entspricht einem Rechtecksteuersignal Ud1, das durch eine Rechteckzinne in 1 wiedergegeben ist, und die andere Phase des Öffnens des Einlasses 2 (und des Schließens von 5) entspricht einem Signal Ud2, das ebenfalls durch eine Zinne in 1 wiedergegeben ist.The phase of opening the branch 5 (and closing the inlet 2 ) corresponds to a rectangular control signal Ud1, which is indicated by a rectangular in 1 is reproduced, and the other phase of opening the inlet 2 (and closing of 5) corresponds to a signal Ud2, which is also indicated by a pinnacle in 1 is reproduced.

In 3 finden sich die Rechtecksignale Ud1 und Ud2 auf der Abszisse (Zeit) aufgetragen, während auf der Ordinate der Anteil oder der Prozentsatz f% des Additivs aufgetragen ist, welches die Pumpe 1 in jedem, einem Rechtecksignal Ud2 entsprechenden Arbeitsschritt in die Hauptströmung P einleitet.In 3 The square-wave signals Ud1 and Ud2 are plotted on the abscissa (time), while the ordinate indicates the proportion or percentage f% of the additive containing the pump 1 in each, a square wave Ud2 corresponding step in the main flow P initiates.

2 zeigt eine Ausführungsvariante, nach der die beiden Elektromagnetventile 12, 13 durch ein Dreiwege-Elektromagnetventil 12a ersetzt ist, welches von dem Generator 14 über einen Leiter 15a gesteuert wird. Das Elektromagnetventil 12a erfüllt die gleichen Funktionen wie zuvor für die beiden Ventile 12 und 13 beschrieben. 2 shows a variant according to which the two solenoid valves 12 . 13 through a three-way solenoid valve 12a which is replaced by the generator 14 over a ladder 15a is controlled. The solenoid valve 12a performs the same functions as before for the two valves 12 and 13 described.

Stromabwärts der Zone 7 ist ein vorzugsweise regelbarer Durchflußregler 17 für die dosierte Mischung vorgesehen.Downstream of the zone 7 is a preferably controllable flow regulator 17 intended for the metered mixture.

Die Regelung der Dauer der Rechtecksignale Ud1 und Ud2 kann mit hoher Präzision beispielsweise durch Quarz-Zeitgeber und/oder -Taktgeber derart erfolgen, daß es nicht erforderlich ist, eine Nachführung des Dosierungsausgangswerts auf einen Sollwert nachzuführen.The Control of the duration of the square wave signals Ud1 and Ud2 can with high precision for example, by quartz timer and / or clock so done that it is not necessary, a tracking of the dosing output value to track to a setpoint.

Die Frequenz der Rechtecksignale Ud1 und Ud2 ist so hoch wie im Hinblick auf die Elektromagnetventile 12, 13 möglich gewählt, da ein Vibrieren derselben vermieden werden muß. Die Frequenz ist vorzugsweise höher als 10 Hz, insbesondere liegt sie in der Größenordnung von 50 Hz.The frequency of the square wave signals Ud1 and Ud2 is as high as that of the electromagnetic valves 12 . 13 chosen as possible, since a vibration of the same must be avoided. The frequency is preferably higher than 10 Hz, in particular it is of the order of 50 Hz.

Versuche haben relativ überraschend gezeigt, daß das Zerteilen der Flüssigkeitshauptströmung P (bei der es sich um die Antriebsflüssigkeit der Pumpe 1 handelt) weder Vibrationen, noch Störungen in der Funktion der Pumpe 1 mit sich bringt. Diese Pumpe 1 weist im allgemeinen einen geradlinig hin und her bewegten Kolben auf. Die Frequenz der Rechtecksignale Ud1 und Ud2 ist vorzugsweise mindestens gleich dem 10-fachen der mittleren Frequenz der reziprozierenden Bewegung des Kolbens der Pumpe 1 gewählt.Experiments have shown relatively surprisingly that the division of the main liquid flow P (which is the drive fluid of the pump 1 does not involve any vibrations or disturbances in the function of the pump 1 brings with it. This pump 1 generally has a rectilinear reciprocating piston. The frequency of the rectangular signals Ud1 and Ud2 is preferably at least equal to 10 times the average frequency of the reciprocating motion of the piston of the pump 1 selected.

Ein homogenes Mischen des Additivs und der Hauptflüssigkeit wird in dem Auslaßkanal 11 erreicht.Homogeneous mixing of the additive and the main liquid occurs in the outlet channel 11 reached.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Vorrichtung und des Geräts näher beschrieben.in the The following describes the operation of the device and the device.

Mit Qm sei die Flüssigkeitsströmung bezeichnet, in welche das Additiv eingespritzt wird; diese Strömung Qm ist diejenige Strömung, welche die Pumpe durchquert, wenn das Elektromagnetventil 13 offen ist und das Elektromagnetventil 12 geschlossen ist. Mit Qb sei die abgezweigte Flüssigkeitsströmung bezeichnet, in welche keine Additiveinspritzung erfolgt, wenn das Elektromagnetventil 12 offen und das Elektromagnetventil 13 geschlossen ist.Qm denotes the liquid flow into which the additive is injected; this flow Qm is that flow which passes through the pump when the solenoid valve 13 is open and the solenoid valve 12 closed is. Qb denotes the branched liquid flow into which no additive injection takes place when the solenoid valve 12 open and the solenoid valve 13 closed is.

Da die Energieverluste über die durch die Pumpe 1 verlaufende Erstreckung der Zone 6 und der Zone 7 und über die Erstreckung der Abzweigung 5 nicht notwendigerweise identisch sind, sind die Strömungen Qm und Qb im allgemeinen nicht identisch.Because the energy losses over through the pump 1 extending extension of the zone 6 and the zone 7 and about the extension of the branch 5 are not necessarily identical, the flows Qm and Qb are generally not identical.

Mit Rq ist das Verhältnis Qb/Qm bezeichnet, also Rq = Qb/Qm.With Rq is the ratio Qb / Qm, that is Rq = Qb / Qm.

Ferner sei Rd = Ud1/Ud2.Further Let Rd = Ud1 / Ud2.

Aus der Bezeichnung N für die Frequenz der Rechtecksignale Ud1, Ud2 ergibt sich, daß N Rechtecksignale Ud2 und damit N Einspritzungen pro Zeiteinheit, beispielsweise pro Sekunde, vorliegen.Out the name N for the frequency of the square wave signals Ud1, Ud2 is that N rectangular signals Ud2 and thus N injections per unit of time, for example per Second, present.

Bei jedem Rechtecksignal Ud2 enthält das aus der Pumpe austretende Flüssigkeitsvolumen einen prozentualen Anteil an Additiv A, der dem durch die Pumpe 1 definierten Prozentsatz f% entspricht.For each square wave signal Ud2, the volume of liquid leaving the pump contains a percentage of additive A, that of the pump 1 defined percentage corresponds to f%.

Der reale Prozentsatz R% hat einen Wert, der höchstens gleich f% ist, wenn Ud1 Null ist, und der kleiner als f% ist, wenn Ud1 nicht Null ist.Of the real percentage R% has a value equal to or less than f% when Ud1 is zero and less than f% if Ud1 is not zero.

Die Auslaßströmung Qp der Mischung im Kanal 11 ist gleich der Summe der pro Zeiteinheit behandelten und unbehandelten Volumen.The outlet flow Qp of the mixture in the channel 11 is equal to the sum of the treated and untreated volumes per unit time.

In einer Zeiteinheit ist die Dauer der Enspritzungen gleich N·Ud2; das behandelte Volumen ist somit Qm·N·Ud2.In a time unit, the duration of the injections is equal to N · Ud2; the treated volume is thus Qm · N · Ud2.

Eine analoge Überlegung zeigt, daß das pro Zeiteinheit nicht behandelte Volumen gleich Qb·N·Ud1 ist.A analogous consideration shows that the Untreated volume per unit time is equal to Qb · N · Ud1.

Der reale Prozentsatz R% des Additivs ist gleich dem Verhältnis der in dem behandelten Volumen enthaltenen Menge an Additiv zum gesamten Volumen.Of the real percentage R% of the additive is equal to the ratio of amount of additive to total volume contained in the treated volume.

Die Menge des in dem behandelten Volumen enthaltenen Additivs ist gleich f%·Qm·N·Ud2 Das Gesamtvolumen pro Zeiteinheit ist gleich: Qb·Nud1 + Qm·N·Ud2 = N(Qb·Ud1 + Qm·Ud2). The amount of additive contained in the treated volume is equal to f% .Qm .N. Ud2. The total volume per unit time is equal to: Qb · Nud1 + Qm · N · Ud2 = N (Qb · Ud1 + Qm · Ud2).

Daraus ergibt sich: R% = (f%·Qm·N·Ud2) / N(Qb·Ud1 + Qm·Ud2), vereinfacht zu: R% = (f%·Qm·Ud2) / (Qb·Ud1 + Qm·Ud2),weiter vereinfacht zu: R% = f% / [(Qb·Ud1 / Qm·Ud2) + 1],das heißt: Qb·Ud1/Qm·Ud2 = (Qb/Qm) · (Ud1/Ud2) = Rq·Rd = Rd·Rq. This results in: R% = (f% * Qm * N * Ud2) / N (Qb * Ud1 + Qm * Ud2) simplified to: R% = (f% * Qm * Ud2) / (Qb * Ud1 + Qm * Ud2), further simplified to: R% = f% / [(Qb * Ud1 / Qm * Ud2) + 1], this means: Qb * Ud1 / Qm * Ud2 = (Qb / Qm) * (Ud1 / Ud2) = Rq * Rd = Rd * Rq.

Daraus ergibt sich: R% = f% / (1+Rd·Rq).from that results: R% = f% / (1 + Rd · Rq).

Erfindungsgemäß kann durch Variieren von Rd = Ud1/Ud2 von Null bis Unendlich die Dosierung R% von einem f% entsprechenden maximalen Wert zu einem Wert Null variiert werden, wobei eine gleichförmige Verteilung der Einspritzung über die Zeit bewahrt bleibt, was nicht der Fall ist, wenn der Hub eines Kolbens variiert wird.According to the invention can Varying Rd = Ud1 / Ud2 from zero to infinity the dosage R% varies from a maximum value corresponding to f% to a value zero be, being a uniform Distribution of the injection over the time is saved, which is not the case when the hub of a Piston is varied.

Durch Variieren der Dauer Ud2, in deren Verlauf die Pumpe oder der Dosierer 1 arbeitet, wählt man die Hauptströmung Qp aus Impulsen der behandelten Strömung Qm und der nicht behandelten Strömung Qb aus. Bei einem fest eingestellten Dosierer 1 ist es somit möglich, die Dosierung zu variieren.By Vary the duration Ud2, during which the pump or dosing device 1 works, you choose the mainstream Qp from pulses of the treated flow Qm and the untreated flow Qb off. In a fixed dosing 1, it is thus possible to Dosage to vary.

Das Verhältnis der Strömungen Qb/Qm kann entweder durch Regelvorrichtungen vom Typ eines Ventils oder jede andere Regeleinrichtung konstant definiert sein, oder es kann variieren, was eine Kompensierung der Schwankungen durch Einstellen des Verhältnisses der jeweiligen Dauer mittels einer herkömmlichen Nachführung erfordert.The relationship the currents Qb / Qm can either be controlled by valve-type regulators or any other control device to be constantly defined, or it can vary, causing a compensation for the fluctuations Setting the ratio the respective duration by means of a conventional tracking required.

Die Bewegungsenergie der Pumpe 1 ist die Wasserströmung. Lediglich die elektronische oder digitale Steuerung durch den Impulsgenerator 14 muß elektrisch versorgt werden, was mittels einer Batterie leicht zu bewerkstelligen ist. Die Vorrichtung ist leicht in ein mobiles Gerät integrierbar oder einbaubar.The kinetic energy of the pump 1 is the water flow. Only the electronic or digital control by the pulse generator 14 must be supplied with electricity, which is easy to accomplish by means of a battery. The device can be easily integrated or installed in a mobile device.

Die Pumpe 1 kann mit einer fest eingestellten Dosierung mit ausreichender Genauigkeit gewählt werden. Die Genauigkeit der fest eingestellten Dosierung wird durch die erfindungsgemäße Vorrichtung nicht beeinträchtigt, die hohe Genauigkeiten ermöglicht.The pump 1 can be selected with a fixed dosage with sufficient accuracy. The accuracy of the fixed dosage is not affected by the device according to the invention, which allows high accuracy.

Es existieren zahlreiche Anwendungsmöglichkeiten.It There are many possible applications.

Eine interessante Anwendungsmöglichkeit betrifft in der Bauindustrie die Dosierung eines Zuschlagstoffs oder eines Farbstoffs in das zur Herstellung von Beton auf einer Baustelle verwendete Wasser.A interesting application concerns in the construction industry, the dosage of an aggregate or a Dye in the for the production of concrete on a construction site used water.

Weitere nicht einschränkende Anwendungsbeispiele betreffen insbesondere das Einspritzen von Detergenzien in Wasch- oder Desinfektionsflüssigkeiten, das Einspritzen von flüssigen Düngern in der Landwirtschaft oder das Einspritzen von flüssigen Medikamenten für Tiere in Tränken.Further not restrictive Application examples relate in particular to the injection of detergents in detergents or disinfectants, the injection of liquid fertilizers in agriculture or the injection of liquid medicines for animals in potions.

Claims

Device for varying the metering of an additive (A) into a main stream of liquid (P), the metering being controlled by a pump ( 1 ), which is moved by the main liquid flow, the pump having a first inlet ( 2 ) for the main liquid flow with a branch coming from an upstream of the inlet ( 2 ) ( 6 ), and control devices at this branch, a second inlet ( 3 ) for the additive and an outlet ( 4 ) for the metered mixture, characterized in that the branch ( 5 ) from the main liquid flow between the upstream of the first inlet ( 2 ) ( 6 ) and one downstream of the outlet ( 4 ) ( 7 ) in a channel section ( 10 ) located at the outlet ( 4 ), is provided so that a parallel output is possible, which does not contain the additive; and the control means in the branch means for periodically controlling (C) the Ab branch ( 5 ) and the first inlet ( 2 ) of the pump, wherein the control means (C) are provided, so that each control period at least one phase (Ud1), in which the branch ( 5 ) open and the first inlet ( 2 ) is closed, and has another phase (Ud2) in which the branch ( 5 ) is closed while the first inlet ( 2 ) is open.

Device according to claim 1, characterized in that that the Facilities for periodic control (C) are provided to the To allow rules of duration of each phase (Ud1, Ud2).

Device according to Claim 1 or 2, characterized that the Frequency (N) of the periodic control is chosen to be sufficiently high, to ensure a homogeneous mixture of the additive at the outlet.

Device according to Claim 1 or 2, characterized that the Frequency (N) of the periodic control is at least 10 Hz, in particular in the order of magnitude of 50 Hz.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the means (C) for periodically controlling comprise: a first valve device ( 12 ) to close or open the branch ( 5 ); a second valve device ( 13 ) for closing or opening the first inlet ( 2 ) of the pump; and control devices ( 14 ) to be controlled by pulses whose frequency (N) and duration (Ud1, Ud2), on the one hand, the opening of the first valve device ( 12 ) and the simultaneous closing of the second valve device ( 13 ), and on the other hand closing the first valve device ( 12 ) and the simultaneous opening of the second valve device ( 13 ) to ensure.

Device according to claim 5, characterized in that each valve device ( 12 . 13 ) consists of a solenoid valve and the control means comprises an electric pulse generator controlling the solenoid valves ( 14 ) having.

Device according to claim 6, characterized in that that the first and second valve means to a single three-way solenoid valve united.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that it is located downstream of the downstream end of the outlet ( 4 ) ( 7 ) a preferably controllable flow regulator ( 17 ) having.

A pump, in particular a fixed dosing device, for dosing an additive (A) into a liquid main flow (P), the pump ( 1 ) is moved through the main liquid flow and a first inlet ( 2 ) for the main liquid flow a second inlet ( 3 ) for the additive and an outlet ( 4 ) for the metered mixture, wherein the pump is provided with a device according to one of claims 1 to 8 for varying the dosage.

Device for metering an additive (A) into a liquid main flow (P), comprising a metering pump, in particular a fixed metering device, wherein the pump ( 1 ) is moved through the main liquid flow and a first inlet ( 2 ) for the main liquid flow a second inlet ( 3 ) for the additive and an outlet ( 4 ) for the metered mixture, wherein the pump is provided with a device according to one of claims 1 to 8 for varying the dosage.