DE605769C - Gemischregler - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM 17. NO VEMBER 1934

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47 g 2 GRUPPE

Siemens & Halske Akt.-Ges. in Berlin-Siemensstadt*)

Gemischregler

Patentiert im Deutschen Reiche vom 11. August 1933 ab

Es sind Einrichtungen bekanntgeworden, bei denen die Menge irgendeines strömenden Mediums, insbesondere einer Flüssigkeit, mit Hilfe eines Mengenzählers überwacht und absatzweise nach Durchfluß einer bestimmten einstellbaren Menge eine Kontaktgabe durch den Zähler bewirkt wird.

Die Erfindung bezweckt, eine derartige Einrichtung für einen Sonderzweck nutzbar zu machen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mehrere einem Mischbehälter zugeführte Stoffe, z. B. Flüssigkeiten, nach einem vorgeschriebenen Verhältnis zu mischen. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst,' daß ein von dem Mengenzähler bei gegebenen Mengen betätigter Kontakt ein elektrisches Schrittschaltwerk fortschaltet, welches eine der Zahl der zu mischenden Stoffe gleiche Anzahl von gegeneinander versetzten Schalteinrichtungen in bestimmter Reihenfolge betätigt, derart, daß durch diese Schaltvorrichtungen das gewünschte Mischungsverhältnis selbsttätig eingestellt wird. Handelt es sich um wahlweise veränderliche Mischungsverhältnisse, so kann bei der neuen Einrichtung das jeweils gewünschte Mischungsverhältnis in einfachster Weise eingestellt werden, insbesondere dadurch, daß der gegenseitige Abstand der Glieder der Schalteinrichtungen verändert wird. Man kann zweckmäßig für die Schalteinrichtungen Hebel verwenden, die auf einer ebenfalls vom Schrittschaltwerk gedrehten, mit Teilung versehenen Scheibe einstellbar sind und auf elektrischem oder mechanischem Wege die Öffnung oder die Schließung von \^rentilen bewirken. Einer dieser Hebel kann fest mit der Scheibe gekuppelt sein, am besten am Nullpunkt der Skalenteilung, während alle oder einige der übrigen Hebel verstellbar sind. Die Einrichtung ist dabei zweckmäßig so getroffen, daß die Betätigung der einzelnen Ventile voneinander abhängig gemacht ist, derart, daß stets ein aber nur ein Ventil geöffnet ist.

Die neue Einrichtung bietet den Vorteil, daß der Mengenzähler keinerlei unzulässige Beanspruchung erfährt, wie es der Fall sein würde, wenn der Zähler die Ventile unmittelbar betätigen würde. Außerdem bietet die Trennung der Steuer- und Verstellvorrichtung für die Ventile von dem Mengenzähler auch noch den Vorteil, daß die letztgenannten Teile in ein getrenntes Gehäuse eingebaut werden können, wodurch sich konstruktive Vorteile ergeben. Weiterhin läßt sich dadurch auch bei Anwendung der Erfindung für explosive Flüssigkeiten, beispielsweise Treibstoffe für Explosionsmotoren, die Explosionsgefahr weitgehend vermindern. Es ist nämlieh ohne weiteres möglich, den an der Förderleitung liegenden Mengenzähler mit einem

*) Von dem Patentsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Ferdinand von Grundherr in Neubabelsberg.

geschlossenen Quecksilberschalter als Kontaktgeber auszurüsten und so auszubilden, daß er den Bedingungen für schlagwettergefährdete elektrische Geräte entspricht. Die in einem getrennten Gehäuse angeordneten, gewünschtenfalls plombierbaren Gehäuse angebrachten, hauptsächlichen Teile der meuen Einrichtung können an einem beliebigen Ort, insbesondere in dem Betriebsbüro, aufgestellt werden, so daß man hier keine zusätzlichen Überwachungsgeräte für die Anlage benötigt. Es bietet sich dabei auch noch die Möglichkeit, in das Gehäuse einen zusätzlichen elektrischen Fernzähler mit einzubauen, der in den Stromkreis des elektrischen Schrittschaltwerkes eingeschaltet ist und die geförderte Gemischmenge abzulesen gestattet. Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt ein schematisches Gesamtbild, während in den Fig. 2 und 3 in Draufsicht und im Schnitt die konstruktive Ausbildung der wesentlichen Teile der neuen Einrichtung dargestellt ist.

In Fig. ι ist angenommen, daß ein Mischbehälter ι über eine Förderleitung 2 aus drei Einzelleitungen 3, 3° und 3* mit drei verschiedenen Stoffen, z. B. Flüssigkeiten, gespeist wird, deren Mischungsverhältnis einen bestimmten Wert haben sollen. In der Rohrleitung 2 liegt eine Förderpumpe 4, die von einem an ein Netz 5 angeschlossenen Drehstrommotor 6 nach Einlegen des Schalters 7 ständig angetrieben wird. In die Rohrleitungen 3, 3^a und 3* sind in dem Beispiel elektrische Hubventile 8, 8^a und 8^b eingebaut. In der Gemischleitung 2 liegt ein Mengenmesser 9, beispielsweise ein Flügelradmesser, der in nicht näher dargestellter, an sich bekannter Weise einen Kontakt 10 immer dann betätigt, wenn eine bestimmte Flüssigkeitsmenge durch die Leitung 2 hindurchgeströmt ist. Der Kontakt 10 ist vorteilhaft als Quecksilberkippschalter ausgebildet. Gewünschtenfalls ist die Menge, bei welcher eine Betätigung des Kontaktes 10 stattfindet, einstellbar. Der Kontakt 10 schließt einen aus dem Netz 5 gespeisten, zweckmäßig ebenfalls vom Schalter 7 abhängigen Wechselstromkreis, in dem die Spule 11 eines elektrischen Sclmttschaltwerkes eingeschaltet ist. Außerdem kann man in den gleichen Stromkreis auch noch einen elektrischen Fernzähler 12 einschalten für die Anzeige der Gesamtmenge des Gemisches. Das Schrittschaltwerk enthält eine Scheibe 13, an der ein Hebel 14 befestigt ist und auf welcher zwei weitere Hebel 14° und i4^& einstellbar angeordnet sind. Durch die Hebel 14, 14° und 14^s werden Kontakte 15, 15° und 15^s betätigt, welche die Stromkreise für die elektrischen Hubventile 8, 8^a und 8⁶ in noch zu besprechender Weise derart steuern, daß stets einer aber nur einer dieser Stromkreise geschlossen ist.

Im Sinne der Erfindung sind die Teile 11 bis 15* getrennt von den übrigen Teilen, insbesondere von dem Mengenzähler 9 gemäß den Fig. 2 und 3, in einem gemeinsamen Gehäuse 16 angeordnet. In der oberen Hälfte des Gehäuses ist die Elektromagnetspule 11 montiert. Die Scheibe 13 ist auf einer Welle 17 befestigt und mit einer z. B. nach Prozenten geeichten Teilung 18 versehen. Der Hebel 14 ist nahe dem Rande auf der Rückseite der Scheibe 13 befestigt, während die Hebel 14° und 14* lose auf die Drehachse 17 aufgeschoben sind. Das vordere Ende der Welle ist mit Schraubengewinde 19 versehen, auf welches eine Kordelmutter 20 aufgeschraubt ist, die Hebel 14⁰ und 14* in der gewünschten Lage festhält, so daß sie an dem Umlauf der Welle 17 teilnehmen. Die Kontakte 15, 15" und 15* sind als Quecksilberschalter ausgebildet. Für die Betätigung der Kontakte arbeiten die Hebel 14, 14" und 14^s zusammen mit den beweglichen Anschlägen 21, 21° und 2i^&, und zwar in der Weise, daß immer nur einer der Hebel 14, 14^s und 14* bei Erreichen einer bestimmten Lage einen der Anschläge 21, 2i^a und 21⁶ verstellen kann. Für die Anschlage 21, 2i^a und 21⁶ sind entsprechende Sperrklinken 22, 22^s und 22* vorgesehen, die auf einer gemeinsamen Welle 23 entgegen der Wirkung einer Feder 24 durch die Anschläge gemeinsam verstellbar sind.

Die Verstellung der Welle 17 und damit. der Hebel 14, 14° und I4^& sowie der Scheibe 13 erfolgt über den als Klinke ausgebildeten Anker 25 des. Elektromagneten 11, ein Klinkenrad 26 und >ein Übersetzungsgetriebe 27, 28.

Die Wirkungsweise der beschriebenen Einrichtung ist wie folgt:

Der Hebel 14 ist am Nullpunkt der Skala 18 der Scheibe 13 befestigt. Zunächst werden nach Lockerung der Kordelmutter 20 die Hebel 14" und 14* auf die gewünschten Teilstriche der Skala 18 eingestellt und in dieser Lage durch Festdrehen der Kordelmutter 20 mit der Welle 17 gekuppelt. Darauf wird der Hauptschalter 7 eingelegt. Da nun immer no einer der Schalter 15, 15" und 15* geschlossen ist, z.B. der Schalter 15*, ist infolgedessen nach Einlegen des Schalters 7 das Ventil 8* geöffnet, so· daß durch die Förderleitung 2 mittels der Pumpe 4 aus der Rohrleitung 3^ft Flüssigkeit in den Behälter 1 überführt wird. Erreicht die Menge dieser Flüssigkeit nun einen bestimmten Wert, z. B. 101, so wird durch den Mengenmesser 9 der Kontakt 10 betätigt. Dadurch wird der Erregerstromkreis des Wechselstrommagneten 11 geschlossen, und dieser verstellt über die Teile

25, 26, 27 und 28 die Welle 17 mit der Scheibe 13 und den Hebeln 14, 14^s und 14*. Nach einmaliger oder mehrmaliger Kontaktgabe bei 10 kommt dann der Hebel 14 mit dem Anschlag 21 in Berührung und nimmt ihn mit. Die Klinke 22 wird ausgelöst durch den Anschlag 21, wodurch der Anschlag 21 am Zurückfallen in seine Ruhelage verhindert wird. Durch das Anheben der Klinke 22 wird

to gleichzeitig die Klinke 22^fi mit angehoben, und der Anschlag 2i^& ist freigegeben, so daß der Schalter 15⁶ durch die Feder 29 in die Ausschaltstellung überführt wird. Durch den Anschlag 21 wird aber gleichzeitig der Schalter 15 entgegen der Wirkung einer der Feder 29 entsprechenden Feder in die Einschaltstellung überführt. Dadurch wird nunmehr das Ventil 8 geöffnet und die Förderleitung 2 aus der Leitung 3 gespeist, während durch die vorerwähnte öffnung des Schalters 15* gleichzeitig das Ventil 8* geschlossen worden ist.

Nach einer oder nach mehrmaligen Kontaktgaben bei 10 kommt schließlich der Kontaktarm 14⁰ mit dem Anschlag 2i^B in Berührung, und in 'entsprechender Weise wird da-, durch der Schalter i5^ß geschlossen, das Ventil 8" also geöffnet und das Ventil 8 infolge Rückführung des Schalters 15 in die Ausschaltstellung geschlossen. Dieses Spiel wiederholt sich dann bei Dauerbetrieb in der Weise, daß der Mischbehälter 1 absatzweise aus den drei Leitungen 3, 3° und 3* so gespeist wird, daß das mittels der Hebel I4^a und 14* eingestellte Mischungsverhältnis in ihm vorhanden ist.

Statt des dargestellten elektromagnetischen Schrittschaltwerkes kann man gewünschtenfalls auch einen absatzweise laufenden Motorantrieb verwenden, z. B. einen kleinen Elektromotor, der nach einem Bruchteil einer Umdrehung wieder gesperrt wird. Es ist auch nicht erforderlich, daß Hebel zur Einstellung des gewünschten Mischungsverhältnisses verwendet werden. Man kann statt dessen die Scheibe 13 auch als Lochscheibe ausbilden und an Stelle der Hebel wahlweise einsetzbare Stifte benutzen. Diese Ausführungsform ist dann besonders empfehlenswert, wenn ver-

hältnismäßig große mechanische Kräfte etwa zur direkten Steuerung der Ventile verfügbar sein sollten.

Außerdem kann man auch gewünschtenfalls noch weitere elektrische Fernzähler zur Bestimmung der durch die Leitungen 3, 3^a und 3⁶ zugeführten Menge verwenden, die zweckmäßig sowohl mit dem Stromkreis des Schaltmagneten 11 als auch, beispielsweise über je ein Hilfsrelais, mit den Stromkreisen für die zugehörigen Ventile 8, 8° und 8* verbunden werden können. Sämtliche Zähler können dabei in dem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sein.

Die neue Einrichtung kann nicht nur zur Konstanthaltung eines vorgeschriebenen Miscluingsverhältnisses für beliebige Flüssigkeiten verwendet werden, sondern auch für beliebige andere Stoffe, z. B. Gase oder Schüttgut, z. B. Kohle oder Bestandteile einer Betonmischung, etwa Sand, Kies, Zement und Wasser. Wenn es sich um nicht strömungsfähige Stoffe handelt, so kann man den Mengenzähler 9 durch eine entsprechende Einrichtung zur Bestimmung der Menge solcher Stoffe, z. B. durch die Bestimmung der Zahl der Förderkübel, Förderwagen oder durch eine automatische Waage ersetzen. Wie ersichtlich, spielt es dabei keine Rolle, aus wieviel Komponenten die Mischung hergestellt werden soll, da die Erfindung praktisch für alle vorkommenden Fälle sich sinngemäß ausgestalten läßt.

Claims (8)

Patentansprüche:

1. Durch einen Mengenmesser gesteuerter Gemischregler zur Speisung eines Mischbehälters, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom Mengenmesser (9) bei gegebenen Mengen betätigter Kontakt go

(10) ein elektrisches Schrittschaltwerk

(11) fortschaltet, welches eine der Zahl der zu mischenden Stoffe gleiche Anzahl von gegeneinander versetzten Schalteinrichtungen (14, 15, 14^s, Ι5^α, 14* und 15*) in bestimmter Reihenfolge betätigt, derart, daß dadurch für den Mischbehälter

(I) das gewünschte Mischungsverhältnis eingestellt wird.

2. Regler nach Anspruch 1 für veränderliche Mischungsverhältnisse, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung des jeweils gewünschten Mischungsverhältnisses durch Änderung des gegenseitigen Abstandes der Schaltglieder (14, 14" und 14*) erfolgt.

3. Regler nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltglieder (14, I4^a und 14*) als vom Schrittschaltwerk

(II) gedrehte Hebel ausgebildet und auf einer ebenfalls umlaufenden, mit Teilung versehenen Scheibe 13 verstellbar sind.

4. Regler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtungen Kontakte (15, 15° und 15*) zur öffnung oder Schließung von Ventilen (8, 8^a und 8^&) in den Zuführungsleitungen (3, 3° und 3⁶) für die einzelnen miteinander zu mischenden Stoffe betätigen.

5. Regler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Stromkreise für die Betätigung der Ventile

(8, 8° und 8^J) voneinander derart abhängig gemacht sind, daß stets ein aber nur ein Ventil geöffnet ist.

6. Regler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die vom Schrittschaltwerk (11) gedrehten Hebel (14, 14" und I4⁶) eine mechanische Verriegelungseinrichtung (22, 22^a und 22^J) für- Quecksilberschalter (15, 15° und 15⁶) betätigen.

7. Regler nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die vom elektrischen Schrittschaltwerk (11) verstellten Schaltglieder, z. B, eine Lochscheibe mit Stiften, unmittelbar mechanisch die öffnung und Schließung der Ventile (8, 8^a und 8⁶) bewirken.

8. Regler nach Anspruch 1 oder den Unteransprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere elektrische Fernzähler mit dem Stromkreis des elektrisehen Schrittschaltwerkes (11) in Verbindung stehen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen