DE60111953T2

DE60111953T2 - Fluidmischer mit drehbarem auslassrohr und dosieröffnungen

Info

Publication number: DE60111953T2
Application number: DE2001611953
Authority: DE
Inventors: Bruce Alan Merewether Whiteley
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-10-30
Filing date: 2001-10-30
Publication date: 2006-04-20
Anticipated expiration: 2021-10-31
Also published as: EP1337347B1; DE60111953D1; US20030137897A1; US6877890B2; ATE299393T1; EP1337347A4; AU1366402A; WO2002036267A1; EP1337347A1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, die dafür konstruiert sind, ein mischbares Fluid in relativ verdünnten Konzentrationen mit einem anderen Fluid zu mischen, wobei das zweite Fluid unter Druck vorliegt. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, die Reinigungsmittel oder andere ähnliche Materialien, die in einem abgeschlossenen Behälter enthalten sind, mit Wasser aus einem gewöhnlichen Wasservorrat mischen kann. Solche Vorrichtungen finden Anwendung bei der Reinigung von Geschäftsräumen, wo es erforderlich ist, eine Lösung von Reinigungsmittel und Wasser in einer bekannten Konzentration in einen Behälter zur Verwendung in einem Reinigungsprozess zu mischen.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Bei der Reinigung von Geschäftsräumen wie Krankenhäusern oder Schulen wird häufig eine verdünnte Lösung von wasserlöslichen Lösungsmitteln wie z.B. Reinigungsmitteln verwendet, welche in einer hohen Konzentration geliefert und dann am Ort der Reinigung mit Wasser verdünnt werden. In vielen Fällen wird die Verdünnung mit Wasser einfach durch Gießen einer Menge des Reinigungsmittels in einen Aufnahmebehälter und Hinzufügen von Wasser bewirkt. Dieses Verfahren neigt dazu, Reinigungsmittel zu verschwenden, da die meisten Bediener von Hand in einer höheren Konzentration mischen, als für die Reinigungsaufgabe benötigt wird. In einigen Fällen kann das konzentrierte Reinigungsmittel in seiner vollkonzentrierten Form eine Gesundheits- oder andere Gefahr darstellen. Das manuelle Mischen dieses Materials mit Wasser bereitet die Möglichkeit, dass der Bediener mit dem konzentrierten Reinigungsmittel in Kontakt gerät, mit den folgenden Gesundheits- und Sicherheitsrisiken.
Um diese Nachteile zu überwinden, sind Vorrichtungen hergestellt und der Reinigungsindustrie zur Verfügung gestellt worden, die einen Wasservorrat unter Druck verwenden und das Reinigungsmittel in einem gesteuerten Anteil in den Wasservorrat einspeisen, derart, dass dem Aufnahmebehälter eine Lösung der richtigen Konzentration vorgelegt wird. Solche Vorrichtungen können den Reinigungsmittelstrom durch eine Dosierpumpe oder durch eine Venturistrahlpumpe bemessen. Diese Vorrichtungen sind im Allgemeinen als Mischstation installiert und sind sperrig, teuer und nicht tragbar. Diese Mischstationen erfordern, dass der Bediener einen Reinigungsmittel-Behälter entgegennimmt und ein Saugrohr in dem Behälter anordnet, wodurch ein Kontakt zwischen dem Bediener und dem konzentrierten Reinigungsmittel riskiert wird.
In GB-A-1,320,746 wird eine strahlpumpenartige Einspeisung für Schaumstabilisatoren offenbart.
In US-A-4,121,773 wird ein strahlpumpenartiger Duschkopf-Dispenser für Badeöl offenbart.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reinigungsmittel-Mischer bereitzustellen, welcher klein, tragbar, billig und wegwerfbar ist, während er weiterhin die Leistungsmerkmale der viel größeren ortsfesten Mischstationen beibehält, und welcher jede Möglichkeit des Kontaktes des Bedieners mit dem konzentrierten Reinigungsmittel vermeidet.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung ist ein strahlpumpenartiger Reinigungsmittelmischer, bei dem ein Wasserdruckstrom durch eine Venturidüse verwendet wird, um einen Saugdruck bereitzustellen, um Reinigungsmittel aus einem Behälter zu entnehmen und es zu dem Wasserstrom in einem genau gesteuerten Verhältnis zuzudosieren. Der Reinigungsmittelmischer kann bereits zusammengebaut zu einem versiegelten Reinigungsmittelbehälter geliefert werden, so dass der Bediener zu keiner Zeit mit dem konzentrierten Reinigungsmittel in Kontakt gerät und nur eine Wasserzufuhr über einen Schlauch anschließen und einen Einstellknopf drehen muss, um eine Zufuhr einer genau dosierten Reinigungsmittellösung zu erhalten.
In einer Ausführungsform der Erfindung wird ein Fluidmischer bereitgestellt, wie er in Anspruch 1 definiert ist.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine allgemeine Ansicht der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers, welche mit einer Reinigungsmittelflasche und mit einem Schlauch verbunden ist, um Wasser unter Netzdruck zuzuführen;
2 ist eine Querschnittsansicht der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers;
3 ist eine perspektivische Ansicht der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers;
4 ist eine detaillierte Ansicht des Auslassrohrs innerhalb der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers;
5a ist eine Querschnittsansicht des Wasserströmungsreglers, welche den elastomeren Strömungsregelungsring enthält;
5b ist eine Draufsicht des Wasserströmungsreglers, wobei der elastomere Strömungsregelungsring entfernt ist;
5c ist eine perspektivische Ansicht des Wasserströmungsreglers, welche den elastomeren Strömungsregelungsring enthält;
5d ist eine perspektivische Ansicht des Wasserströmungsreglers, wobei der elastomere Strömungsregelungsring entfernt ist;
6a ist eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und seines Verschlussdeckels, welcher für die Verwendung mit einem Reinigungsmittelmischer geeignet ist, der vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar ist;
6b ist eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und seines Verschlussdeckels, welcher für die Verwendung mit einem Reinigungsmittelmischer geeignet ist, der vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar ist, wobei der Verschlussdeckel an dem Behälter angebracht ist;
7a ist eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und eines Reinigungsmittelmischers, die dort zur Verwendung geeignet sind, wo der Reinigungsmittelmischer vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar ist;
7b ist eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und eines Reinigungsmittelmischers, die dort zur Verwendung geeignet sind, wo der Reinigungsmittelmischer vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar ist, wobei der Reinigungsmittelmischer an dem Behälter angebracht ist;
8 ist eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und eines Reinigungsmittelmischers, die dort zur Verwendung geeignet sind, wo der Reinigungsmittelmischer vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar ist, und wo eine Messblende zum Regeln des Reinigungsmittelstroms ein Teil des Reinigungsmittelbehälters anstatt des Reinigungsmittelmischers ist;
9a ist eine Querschnittsansicht eines Einlassabschnittes eines Reinigungsmittelmischers, wo ein Spritzwasserschutz hinzugefügt worden ist, um ein Zurückspritzen durch den Luftspalt des Mischers zu minimieren;
9b ist eine Endrissansicht des Spritzwasserschutzes aus 9a; und
10 ist eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelmischers mit einer alternativen Befestigungsmethode eines Schlauchs an einem Dorn, um das Schäumen zu minimieren.
ARTEN, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
Der Betrieb des Reinigungsmittelmischers und seine erfinderischen Merkmale werden mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben, welche eine identische Nummerierung der Komponenten des Mischers aufweisen.
1 zeigt die Baueinheit des Reinigungsmittelmischers 1, welche einen Schlauch 9 für die Wasserzufuhr unter Druck aufweist, welcher an ein Ventil 7 angeschlossen ist, um den Wasserstrom zu starten und zu beenden. Der Anschluss des Schlauchs an das Ventil kann über eine herkömmliche schnellverbindende Gartenschlauchverbindung 8 erreicht werden.
Der Mischer 1 weist ein Gehäuse 2 auf, welches ein drehbares Auslassrohr 4 enthält. Der untere Abschnitt 18 des Auslassrohrs 4 erstreckt sich durch eine untere Öffnung 2a des Gehäuses 2 und weist einen Knauf 3 auf, durch welchen das Auslassrohr gedreht wird. Das Gehäuse 2 des Mischers 1 weist ein Anschlussstück 20 auf, welche an einen Reinigungsmittelbehälter 6 angeschlossen ist, welcher eine getrennte Einfüllöffnung 10 aufweisen kann.
Der Reinigungsmittelmischer weist eine Saugleitung 5 auf, um Reinigungsmittel vom Boden des Reinigungsmittelbehälters zu entnehmen und es mit dem Wasser zu vermischen, wenn es durch das Auslassrohr 4 strömt.
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf 2 detaillierter beschrieben.
Wasser mit vollem städtischen Druck, der 800 kPa erreichen kann, tritt durch ein strömungsregelndes Element 13, welches die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers auf einen im Wesentlichen konstanten Wert unabhängig vom Druck der Wasserzufuhr regelt, in das Absperrventil 7 ein. Das Absperrventil 7 ist ein herkömmliches Ventil mit einer Kugel 12, um den Wasserstrom zu starten und zu beenden, und einem Hebel 11, um die manuelle Bedienung des Ventils zu ermöglichen.
Das Ventil muss nicht notwendigerweise ein Kugelventil sein, da jede Art von Ventil, um den Wasserstrom zu starten und zu beenden, geeignet ist. Das strömungsregelnde Element muss sich nicht notwendigerweise stromaufwärts des Ventils befinden, und bei geringen Zufuhrdrücken ist das strömungsregelnde Element nicht erforderlich.
Nachdem das Wasser das Strömungsregelungsventil verlassen hat, tritt es in eine genau dimensionierte Abgabeöffnung 15 ein. Diese Öffnung ist im Verhältnis zu den später beschriebenen Durchgängen im Auslassrohr 4 genau dimensioniert.
Es befindet sich ein Luftspalt 14 zwischen der Abgabeöffnung und dem sich verjüngenden Eingang 16 zum Auslassrohr 4. Der Luftspalt dient dazu, im Fall eines Abfalls des Netz-Wasserdrucks und eines folgenden Rückschlags in das Hauptleitungssystem des städtischen Wassers die Verunreinigung der städtischen Wasserversorgung mit Reinigungsmittel aus der Reinigungsmittelflasche zu verhindern.
Das Auslassrohr weist eine Venturidüse 17 auf, welche im Verhältnis zur Zuführöffnung 15 genau dimensioniert ist. Der sich verjüngende Eingang 16 zur Venturidüse 17 ist so konstruiert, dass er eine gewisse Richtungsabweichung des Wasserstromes von der Abgabeöffnung gegenüber der Venturikehle erlaubt, und dass sichergestellt ist, dass der Wasserstrom auf die Venturikehle trifft, ohne in den Luftspalt zurückzuspritzen.
Das Auslassrohr weist einen sich aufweitenden Abgabequerschnitt 18 auf, welcher den Wasserstrom im Rohr festhält, während dessen Geschwindigkeit sich verlangsamt, um das Rohr mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit zu verlassen. Wenn der Reinigungsmittelmischer mit Wasser arbeitet, das durch ihn hindurchfließt, liegt die Wassergeschwindigkeit in der Venturidüse in der Größenordnung von 14 Metern pro Sekunde, und die Wassergeschwindigkeit am Austritt des Auslassrohres liegt in der Größenordnung von 1,8 Metern pro Sekunde. Der statische Druck am Rohraustritt ist atmosphärisch und beträgt absolut etwa 100 kPa. Nach Abzug von Reibungsdruckverlusten und Anwendung der hydraulischen Bernoulli-Gleichungen liegt der statische Druck in der Venturidüse in der Größenordnung von absolut 10 kPa.
Die Venturidüse des Auslassrohrs weist eine kleine Öffnung 22 auf, welche mit dem Saugrohr 5 verbunden ist, welches in das Reinigungsmittel im Behälter 6 eingetaucht wird. Der Luftraum im oberen Bereich des Behälters ist über eine Belüftungsöffnung 23 und eine spezielle Armatur 24 auf dem Auslassrohr, welche später detaillierter erklärt werden, mit atmosphärischem Druck verbunden.
Die Differenz des statischen Drucks zwischen dem Druck im Reinigungsmittelbehälter und in der Venturidüse bewirkt, dass das Reinigungsmittel in dem Behälter in die Venturidüse fließt und sich mit dem Wasser mischt, das durch die Düse gelangt. Das genaue Mischungsverhältnis von Reinigungsmittel und Wasser wird durch die Viskosität des Reinigungsmittels und durch den Durchmesser der kleinen Öffnung 22 bestimmt. Das Mischungsverhältnis von Reinigungsmittel und Wasser ist relativ unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit des Wassers durch den Reinigungsmittelmischer, vorausgesetzt, das die Strömungsgeschwindigkeiten derart gestaltet sind, dass der absolute Druck in der Venturidüse größer ist als der Dampfdruck des Reinigungsmittels. Diese relative Unabhängigkeit wird durch die Tatsache hervorgerufen, dass der absolute Druck in der Venturidüse der atmosphärische Druck weniger einer Funktion des Quadrates der Wassergeschwindigkeit ist, und die Fließgeschwindigkeit des Reinigungsmittels eine Funktion der Quadratwurzel des Druckdifferentials zwischen der Atmosphäre und der Venturidüse. Das Nettoergebnis ist, dass die Fließgeschwindigkeit des Reinigungsmittels durch seine Dosieröffnung 22 direkt proportional zu der Geschwindigkeit des Wassers durch die Venturidüse ist.
Das genaue Mischungsverhältnis von Reinigungsmittel und Wasser wird nur konstant bleiben, wenn der absolute Druck in der Venturidüse größer ist als der Dampfdruck sowohl des Wassers als auch des Reinigungsmittels. Wenn der Druck niedriger ist, dann wird eine der beiden Flüssigkeiten verdampfen, und das Mischungsverhältnis geht verloren. Dieser Vorgang kann vermieden werden, indem die maximale Wassergeschwindigkeit in der Venturikehle auf etwa 14 Meter je Sekunde begrenzt wird. Die Wassergeschwindigkeit wird durch Begrenzen der Fließgeschwindigkeit über das strömungsregelnde Element 13 begrenzt, welches im Folgenden beschrieben wird.
Mit Bezug auf 5a bis 5b umfasst das strömungsregelnde Element 13 ein Gehäuse, welches hervorstehende Rippen 36 aufweist, welche ein elastomeres Element 28 in der Form eines O-Rings berühren. Das Gehäuse des strömungsregelnden Elements weist Durchtrittspassagen 38 für den Wasserstrom auf, welche ermöglichen, dass das Wasser von einer Seite des Gehäuses zur anderen gelangt. Das Gehäuse weist auch einen Kanal 37 auf, welcher nicht wesentlich ist, um das Ausgleichen des Wasserstroms durch die Ausflusspassagen 38 zu ermöglichen. Der elastomere O-Ring 28 befindet sich auf der stromaufwärts gelegenen Seite des strömungsregelnden Elements.
Wenn der Druck der Wasserzufuhr sich erhöht, würde die Wasserströmungsgeschwindigkeit durch das Regelungselement sich proportional zur Quadratwurzel des Druckdifferentials über das Regelungselement vergrößern, wenn der elastomere O-Ring nicht angebracht wäre. Wenn der Zufuhrdruck sich erhöht und die Wassergeschwindigkeit sich durch die Ausflusspassagen 38 vergrößert, vergrößert sich das statische Druckdifferential über den elastomeren O-Ring gemäß den hydraulischen Bernoulligleichungen, was dazu führt, dass der elastomere O-Ring in die Ausflusspassagen 38 ausgelenkt wird, aber durch die Unterstützungsrippen 36 daran gehindert wird, die Ausflusspassagewege zu verschließen.
Die Wirkung dieses Prozesses ist, dass das strömungsregelnde Element die maximale Fließgeschwindigkeit des Wassers durch das Element auf einen grob konstanten Wert begrenzt, vorausgesetzt, dass der Wasserzufuhrdruck über einem unteren Grenzwert liegt. Wenn der Zufuhrdruck unterhalb dem unteren Grenzwert liegt, dann wird sich die Strömungsgeschwindigkeit mit verringerndem Wasserdruck verringern, aber der Reinigungsmittelmischer wird aufgrund der hydraulischen Gleichungen in der Venturidüse, welche oben beschrieben worden sind, immer noch ein konstantes Mischungsverhältnis von Reinigungsmittel und Wasser liefern. Wenn der Wasserdruck sehr niedrig ist, dann kann das strömungsregelnde Element von der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers entfernt werden.
In der Praxis ist es oft erwünscht, Reinigungsmittel mit Wasser bei einer Gelegenheit in einer geringen Konzentration und bei einer anderen Gelegenheit in einer hohen Konzentration zu mischen. In der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers wird dies dadurch erreicht, dass es mehr als eine Dosieröffnung 22 im Auslassrohr 4 gibt, welche durch Drehen des Auslassrohrs innerhalb seines Gehäuses 2 ausgewählt werden können.
Im folgenden Beispiel wird das Auslassrohr so beschrieben, dass es zwei Dosieröffnungen 22 aufweist, aber es kann entsprechend der speziellen Gestaltung des Auslassrohrs ebenso mehr oder weniger aufweisen.
Mit Bezug auf die 2, 3 und 4 ist zu sehen, dass das Auslassrohr 4 innerhalb des Mischergehäuses 2 befestigt ist und innerhalb dieses Gehäuses durch einen Knauf 3 gedreht werden kann. Der Knauf 3 und das Gehäuse 2 können mit einer Kontrollmarkierung 29 auf dem Knauf und einer anderen Kontrollmarkierung 30 auf dem Gehäuse versehen sein, um die relative Drehung des Auslassrohrs innerhalb des Gehäuses anzuzeigen. Der Reglerknauf kann auch geformte Kunststoffrasten (nicht dargestellt) aufweisen, welche in ihre Position einschnappen, wenn das Auslassrohr in eine bestimmte Ausrichtungsposition gedreht wird. Der Reglerknauf und das Gehäuse können auch Begrenzungsanschläge (nicht dargestellt) aufweisen, um die Drehung des Auslassrohrs sowohl im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn zu begrenzen, um den Betrieb der Einheit zu erleichtern.
Das Auslassrohr, das in den Schaubildern der 2 und 4 dargestellt ist, weist zwei Dosieröffnungen 22 auf, welche durch O-Ring-Dichtungen 39 am Mischergehäuse abgedichtet sind. Eine der Dosieröffnungen ist größer als die andere, und wenn eine bestimmte Dosieröffnung zu der Reinigungsmittel-Saugleitung 5 in Ausrichtung gebracht wird, dann wird die Reinigungsmittel-Saugstrecke durch die O-Ring-Dichtung am Mischergehäuse 39 und durch die O-Ring-Dichtung 19, welche die Reinigungsmittel-Saugleitung 5 mit dem Mischergehäuse 2 verbindet, vom atmosphärischen Druck abgedichtet.
Um zu ermöglichen, dass Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelbehälter 6 entnommen werden kann, ist es erforderlich, die Innenseite des Behälters mit der Atmosphäre zu verbinden. Dies wird erreicht durch einen Durchtritt 23, welcher das Innere des Reinigungsmittelbehälters oberhalb des oberen Pegels des Reinigungsmittels mit der Innenseite des Mischergehäuses verbindet, und von dort aus über den Luftspalt 14 mit der Atmosphäre. In der Praxis ist es wünschenswert, alle Verbindungen zum Inneren des Reinigungsmittelbehälters schließen zu können, so dass kein Reinigungsmittel austritt, wenn die Mischerbaueinheit sich nicht in Gebrauch befindet, oder während die vollständige Baueinheit aus dem Reinigungsmittelbehälter und der Mischerbaueinheit transportiert wird. Dies wird dadurch erreicht dass es eine Dosieröffnungs-Attrappe 26 gibt, die in Wahrheit geschlossen ist. Wenn diese Öffnung 26 zu dem Saugrohr 5 in Ausrichtung gebracht wird, dann ist die Saugleitungsstrecke durch die O-Ring-Dichtung 39, welche die geschlossene Dosieröffnungs-Attrappe am Mischergehäuse abdichtet, und den O-Ring 19, welcher die Saugleitung 5 am Mischergehäuse abdichtet, von der Atmosphäre abgedichtet. Die Belüftungsöffnung zum Inneren des Reinigungsmittelbehälters muss ebenso von der Atmosphäre abgedichtet werden, um einen Durchtritt zu verhindern. Dies wird durch eine zweite geschlossene Öffnungsattrappe 25 erreicht, welche durch einen O-Ring 21 am Mischergehäuse abgedichtet ist, und welches zu dem Belüftungsöffnungs-Durchtritt 23 in Ausrichtung gebracht wird. Daher sind, wenn diese zwei Öffnungsattrappen zu der Saugleitung zum Reinigungsmittelbehälter und zu der Belüftungsöffnung in Ausrichtung gebracht sind, die Inhalte des Behälters gegen einen Durchtritt in die Atmosphäre abgedichtet.
Die O-Ring-Dichtungen 21 und 39, welche das Auslassrohr am Mischergehäuse abdichten, weisen notwendigerweise kleine Dimensionen auf. Damit diese Dichtungen wirksam sind, müssen sie ein minimales Maß an Kompression auf das elastomere Material aufweisen. Um diese Kompression auf den Dichtungen zu erhalten, muss das Auslassrohr innerhalb des Mischergehäuses in der Mitte gehalten werden. Das Auslassrohr ist durch Flügel 35 an seinem oberen Ende und durch Rippen 33 und 34 an seinem unteren Ende in der Mitte innerhalb des Mischerkörpers angeordnet. Die Rippen am unteren Ende des Auslassrohrs rasten in Nuten (nicht dargestellt) im Drehknauf 3 ein, um zu ermöglichen, dass das Auslassrohr durch den Knauf gedreht werden kann. Als Aufbauhilfe ist eine der Rippen 34 breiter als die anderen zwei, um die richtige Ausrichtung des Drehknaufs und seiner Anzeigemarkierung 29 zu dem Auslassrohr sicherzustellen.
Um ferner ausgeglichene Kräfte auf die O-Ring-Dichtungen und ein effektives Abdichten sicherzustellen, ist die Baueinheit mit den Dosieröffnungen und deren Dichtungen in einer ausgeglichenen Anordnung konstruiert, in diesem Fall einer Anordnung von drei Einheiten, die zwei offene Dosieröffnungen und eine geschlossene Öffnungsattrappe sind, welche mit einem radialen Abstand von 120 Grad um das Auslassrohr herum angeordnet sind. Wenn es drei offene Dosieröffnungen und eine geschlossene Öffnungsattrappe gäbe, dann bestünde die Anordnung aus vier Einheiten, die mit einem radialen Abstand von 90 Grad um das Auslassrohr herum angeordnet wären.
Zusätzlich zu den Dosieröffnungen gibt es eine O-Ring-Dichtung 21, um den Belüftungsdurchtritt 23 zum Reinigungsmittelbehälter abzuschließen. Diese Dichtung würde eine unausgeglichene Kraft auf das Auslassrohr richten, welche zu der Möglichkeit einer Undichtigkeit führen würde, wenn sie isoliert angebracht wäre. Um dies zu vermeiden, werden zwei andere ähnliche Attrappen von Dichtungsvorsprüngen 24 zum Ausrichten des Auslassrohrs bereitgestellt, wenn es erforderlich ist, dass der Reinigungsmittelbehälter eine Belüftungsstrecke zur Atmosphäre aufweist. Die Attrappen der Dichtungsvorsprünge werden mit einer O-Ring-Dichtung versehen, um die Kräfte der O-Ring-Dichtungen auf das Auslassrohr auszugleichen, aber der Dichtungsaufbau weist eine in ihm angeordnete Rille auf, um für den notwendigen Luftdurchtritt zur Atmosphäre zu sorgen. Durch diese Mittel sind die Kräfte auf die O-Ringe, die dem Belüftungsdurchtritt entsprechen, ausgeglichen, und der Belüftungsdurchtritt ist nur von der Atmosphäre abgedichtet, wenn das Auslassrohr in die richtige Ausrichtung gedreht wird, um den Reinigungsmittelbehälter zu versiegeln.
Um die Ausrichtung der Dichtungen des Auslassrohrs auf ihre entsprechenden Anschlussstellen im Mischergehäuse zu erleichtern, ist das Auslassrohr durch die Flügel 35 gegen ein schrittweises Vorspringen im oberen Bereich des Mischergehäuses und durch die Nuten 33 und 34 gegen den Drehknauf 4, welcher mit dem Mischergehäuse verbunden ist, axial innerhalb des Mischergehäuses eingespannt, in solcher Weise, dass es an axialer Bewegung gehindert ist. Diese Hinderung kann durch einen aus den Komponenten eingepassten Schnappverschluss erreicht werden unter Verwendung von dazu passenden Rillen (nicht dargestellt), wenn die Elemente aus einem mäßig flexiblen Material wie Kunststoff hergestellt sind.
In vielen Fällen können die Inhalte der Reinigungsmittelflasche als gefährlich für Menschen angesehen werden, wenn sie in ihrer vollen Konzentration gehandhabt werden. Mit dieser Mischrohr-Baueinheit kann der Reinigungsmittelbehälter so geliefert werden, dass die Mischerbaueinheit bereits angeschlossen ist und das Auslassrohr auf seine geschlossene Position gedreht ist, um einen Austritt der Inhalte zu vermeiden. Um ferner einen gefährlichen Betrieb zu vermeiden, können die Mischerbaueinheit und die Einfüllöffnung 10 des Behälters permanent mit dem Behälter verbunden sein, so dass die Bediener sie nicht entfernen und nicht in direkten Kontakt mit den unverdünnten Inhalten des Behälters kommen können.
Solch ein nicht abnehmbarer Verschluss des Reinigungsmittelbehälters kann durch eine konische Nase mit einer Rampe 32 auf dem Gewindeteil des Mischergehäuses bewirkt werden, wobei er nach einer Stufe auf dem Reinigungsmittelbehälter einrastet, wenn die Einheit zusammengebaut wird. Durch dieses Mittel kann die Einheit zusammengebaut werden, wobei die Stufe auf dem Behälter und die Nase auf dem Mischergehäuse so ablenken, dass sie ein Zusammenbauen ermöglichen, wenn sie aber einmal zusammengebaut sind, schnappen die Komponenten in ihre Position ein, ohne dass eine Rampe vorhanden ist, um die Komponenten abzulenken, um ein Auseinanderbauen zu ermöglichen. Es sind alternative Mittel verfügbar, um das Mischergehäuse und den Einfülldeckel des Behälters zu versiegeln, wie jene, die bei abgefüllten Lebensmitteln verwendet werden, um die Flaschen mit einem Siegel zu versiegeln, welches zerbrochen werden muss, um die Inhalte zu entfernen. Wenn das Siegel stark genug gefertigt ist, so dass es nicht zerbrochen werden kann, dann ist der Behälter gegen einen versehentlichen Kontakt mit seinen Inhalten versiegelt.
Wenn sich der Reinigungsmittelmischer in korrektem Betrieb befindet, dann wird keine Luft in den Wasserstrom angesaugt, und die Mischung aus Wasser und Reinigungsmittel tritt aus dem Auslassrohr als klarer Strom ohne Schaum oder Blasen aus. Bei den meisten Gelegenheiten kann dieser Strom direkt in einen Abgabebehälter für das verdünnte Reinigungsmittel fallen gelassen werden. Bei einigen Gelegenheiten kann, wenn diese Mischung in den Abgabebehälter eintritt, dies aufgrund des Mitreißens von Luft, wenn der Strom aus dem Auslassrohr in den Abgabebehälter eintritt, zu einer inakzeptablen Schaumbildung führen.
Um diese Verhältnisse zu verbessern, wird das Auslassrohr mit einem Dorn 27 versehen, welcher ermöglicht, dass eine kurze Schlauchlänge einfach auf das Auslassrohr geschoben wird. Dieser Schlauch kann dann unter die Oberfläche der Lösung in dem Abgabebehälter getaucht werden, womit das Mitreißen von Luft und die daraus folgende Schaumbildung der Lösung vermieden wird.
In einigen Anwendungen kann es wünschenswert sein, den Reinigungsmittelmischer so herzustellen, dass er vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar ist, so dass ein Mischer auf etlichen Behältern verwendet werden kann, während er immer noch die Sicherheit des Bedieners bewahrt, in dem Sinne, dass der Kontakt mit dem Reinigungsmittel im Behälter vermieden wird. Eine Anordnung, um diese Anwendung zu bewirken, wird in 6a, 6b, 7a und 7b gezeigt.
Mit Bezug auf 6a war der Formkörper des Reinigungsmittelbehälters modifiziert worden, um dort geschlossene Flächen bereitzustellen, wo der Reinigungsmittelmischer mit dem Behälter verbunden ist. Die geschlossenen Flächen enthalten eine nach innen gerichtete Aufnahme 40, an welcher die Saugleitung 5 durch ein Formstück 41 und eine O-Ring-Dichtung 42 abgedichtet ist. Die geschlossenen Abschlussflächen des Behälteranschlusses weisen einen Durchtritt 43 auf, der gebildet worden ist, um zu ermöglichen, dass Luft in den Behälter eintritt, wenn Reinigungsmittel entnommen wird.
Um den Transport des Behälters zu ermöglichen, wird er mit einem Transportdeckel 44 verschickt, welcher einen vorstehenden Zapfen 45, eine Zapfendichtung 46 und eine Deckeldichtung 47 aufweist. Wenn der Deckel wie in 6b gezeigt an dem Behälter angebracht wird, dichten der vorstehende Zapfen und die Dichtung des Deckels 45 & 46 die nach innen stehende Aufnahme 40 ab, wobei sie jeden Austritt des Reinigungsmittels aus der Saugleitung 5 verhindern, und die Deckeldichtung 47 versiegelt den Durchtritt 43. Mit dieser Anordnung von Dichtungen tritt ein minimales Entweichen von Reinigungsmittel auf, wenn der Deckel von dem Behälter entfernt wird.
Um es zu ermöglichen, dass der Reinigungsmittelmischer an den modifizierten Behälter angeschlossen werden kann, werden die Einzelheiten des Anschlusses des Reinigungsmittelmischers wie in 7a gezeigt modifiziert. Die Saugrohrdichtung (19 in 2) wird zu einem vorstehenden Zapfen 48 mit einer äußeren O-Ring-Dichtung modifiziert. Eine zusätzliche O-Ring-Dichtung wird angebracht, um das Gehäuse 2 des Reinigungsmittelmischers an der geschlossenen Abschlussfläche des Behälteranschlusses abzudichten.
Der Reinigungsmittelmischer ist in 7 auf den Behälter aufgeschraubt dargestellt, wobei der vorstehende Zapfen 48 des Mischergehäuses die nach innen stehende Aufnahme 40 des Behälteranschlusses abdichtet, wobei eine Saugstrecke für das Reinigungsmittel vom Saugrohr zu der Venturidüse 7 über die Venturisauglöcher 22 bereitgestellt wird. Es wird ein Luftdurchtritt zur Spitze der Flüssigkeit im Reinigungsmittelbehälter geschaffen, um zu ermöglichen, dass das Reinigungsmittel entnommen wird, ohne ein Vakuum in dem Behälter zu erzeugen. Dieser Luftdurchtritt wird bewirkt durch die Belüftungsanschlüsse 24 der Strahlpumpe, gefolgt von dem Belüftungsloch 23 im Strahlpumpengehäuse und dem Belüftungsloch im Reinigungsmittelbehälter 43. Wenn die Strahlpumpe gedreht wird, um die Zufuhr von Reinigungsmittel zur Venturidüse abzudichten, werden die Belüftungsöffnungen durch den geschlossenen Belüftungsanschluss 25 ebenfalls abgedichtet, was jeden Verlust von Reinigungsmittel aus dem Behälter verhindert, wenn er befördert oder bewegt wird.
In einigen Anwendungen kann es wünschenswert sein, den maximalen Verdünnungsgrad des Reinigungsmittels gemäß dem bestimmten Reinigungsmittel im Reinigungsmittelbehälter einzustellen. Unter diesen Bedingungen kann getrennter stöpselartiger Venturi-Messeinsatz mit der entsprechenden Öffnung 22 ein Teil des Reinigungsmittelbehälters sein, wie in 8 dargestellt.
Beim Betrieb treten oft viele Spritzer dadurch auf, dass der Wasserzufuhrstrom von der Abgabeöffnung 15 nicht perfekt in die Venturidüse eintritt. Diese Spritzer können im Luftspalt 14 sichtbar werden. Um diese Verhältnisse zu verbessern, kann wie in 9a und 9b dargestellt ein ringförmiger Spritzwasserschutz 51 angebracht werden. Der Spritzwasserschutz weist eine kleine Öffnung oder eine oder mehrere Spalte 52 um seinen Umfang herum auf, um für den Fall eines Wasserdruckabfalls ein Zurückschlagen des Reinigungsmittels in die Wasserzufuhr zu verhindern.
Der in 9b dargestellte Spritzwasserschutz weist den zusätzlichen Vorteil auf, dass er, wenn er richtig konstruiert ist, die Abgabeöffnung 15 der Wasserzufuhr auf die Venturidüse zentriert, um Spritzer zu minimieren.
Wenn übermäßige Spritzer auftreten, sogar nach dem Anbringen eines Spritzwasserschutzes, können sie an der Außenseite des Schlauchs erscheinen, der auf dem Dorn 27 befestigt ist, welcher verwendet wird, um die Schaumbildung zu verbessern. Um diese Situation weiter zu verbessern, kann der Schlauch am Knauf 3 anstatt am Auslassrohr 4 angeschlossen sein. Dies ist in 10 dargestellt, wo der Dorn 27 ein Teil des Knaufs 3 anstatt des Auslassrohrs 4 ist.

Claims

Fluidmischer (1), umfassend: ein Gehäuse (2), das ein drehbares Auslassrohr (4) enthält; wobei das Auslassrohr (4) einen oberen Abschnitt (16), einen unteren Abschnitt (18) und eine oder mehrere Dosieröffnungen (22) zum Zuführen eines ersten Fluids in einen inneren Verengungsbereich (17) des Auslassrohres (4) aufweist; wobei das Gehäuse (2) ein Anschlussstück (20) aufweist, durch welches die Dosieröffnung (22) von dem zugeführten ersten Fluid erreicht werden kann; wobei das Gehäuse (2) über dem oberen Abschnitt (16) des Auslassrohres (4) einen Einlass (15) für ein zweites Fluid, das unter Druck zugeführt wird, und eine untere Öffnung aufweist, durch welche sich ein unterer Abschnitt (18) des Auslassrohres (4) erstreckt, DADURCH GEKENNZEICHNET, dass das Gehäuse (2) zwischen dem oberen Abschnitt (16) des Auslassrohres (4) und dem Einlass (15) eine Öffnung (14) zur Umgebung aufweist, um im Fall des Druckabfalls des zweiten Fluids einen Rückfluss des ersten Fluids zu verhindern.
Mischer nach Anspruch 1, wobei die auswählbaren Dosieröffnungen (22) um einen Umfang des Verengungsbereichs (17) herum angeordnet sind, wobei jede Dosieröffnung (22) der Reihe nach über das Anschlussstück (20) erreichbar ist, wenn das Auslassrohr (4) gedreht wird.
Mischer nach Anspruch 2, wobei sämtliche Dosieröffnungen (22) mit gleichem Abstand voneinander um den Verengungsbereich (17) herum angeordnet sind, um das Zentrieren des Auslassrohres (4) innerhalb des Gehäuses (2) zu erleichtern.
Mischer nach Anspruch 1, wobei das Auslassrohr (4) radiale Rippen (33, 34) aufweist, welche dazu dienen, den Auslass innerhalb des Gehäuses (2) zu zentrieren.
Mischer nach Anspruch 1, wobei stromaufwärts des Einlasses (15) eine Strömungssteuervorrichtung (13) bereitgestellt wird, um für eine verhältnismäßig konstante Strömung oberhalb eines vorher ermittelten Grenzwertes zu sorgen.
Mischer nach Anspruch 1, wobei das Auslassrohr (4) in der axialen Bewegung durch einen Knauf (3) gehindert ist, der auf die untere Öffnung (2a) passt und mit dem Auslassrohr (4) gekoppelt ist.
Mischer nach Anspruch 1, wobei ein oberer Abschnitt (16) des Auslassrohres (4) sich in Richtung einer Einschnürung im Verengungsbereich (17) verjüngt.
Mischer nach Anspruch 1, wobei sich der obere Abschnitt (16) des Auslassrohres (4) verjüngt.
Mischer nach Anspruch 1, wobei der untere Abschnitt des Auslassrohres (4) sich vom Verengungsbereich (17) nach unten erweitert.
Mischer nach Anspruch 1, wobei das Auslassrohr (4) einen Abschlussabschnitt aufweist, der eine umgebende Rippe (27) beinhaltet.
Mischer nach Anspruch 1, der außerdem einen Vorratsbehälter (6) für das erste Fluid umfasst, der dauerhaft mit dem Anschlussstück (20) verbunden ist.
Mischer nach Anspruch 6, wobei der Knauf (3) in Bezug auf das Gehäuse (2) durch ein oder mehrere Rasten in Position gebracht wird, wobei die ein oder mehreren Rasten für Schrittweiten der Drehung des Auslasses sorgen, die den ein oder mehreren Dosieröffnungen (22) entsprechen.
Mischer nach Anspruch 6, wobei das Gehäuse (2) zwei oder mehrere Nuten (33, 34) zum Anordnen des Auslassrohres (4) innerhalb des Gehäuses (2) aufweist; wobei eine Nut (34) breiter als die übrigen ist und der Knauf (3) nur einen Schlitz aufweist, der mit der breiteren Nut (34) zusammenwirkt, um eine unrichtige Anordnung zu verhindern.
Mischer nach Anspruch 1, weiter umfassend: eine Entlüftungsöffnung (23), die sich oberhalb jeder Dosieröffnung (22) befindet und auf diese abgestimmt angeordnet ist, wobei die Entlüftungsöffnung (23) über das Anschlussstück erreichbar ist.