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Mischvorrichtung für die Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere Leichtflüssigkeiten
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Abgabe von Flüssigkeiten, insbesondere
Leichtflüssigkeiten, in einem bestimmten Mischungsverhältnis und hat im wesentlichen
solche Vorrichtungen zum Gegenstand, bei welchen die beiden miteinander zu mischenden
Flüssigkeiten getrennt einem Misch- oder Verteilungshahn zugeführt werden, der je
nach seiner Einstellung die beiden Mischflüssigkeiten in einem bestimmten Verhältnis
der gemeinsamen Misch- und Zapfleitung zufließen läßt, wobei die beiden Flüssigkeiten
getrennt oder nach ihrer Vermischung durch Durchlaufmesser kontrolliert werden.
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Bei derartigen Mischeinrichtungen ist die Abgabe eines genauen, durch
den Misch- und Verteilungshahn vorher einstellbaren Mischungsverhältnisses nur dann
zu erzielen, wenn beide Mischflüssigkeiten die durch den Misch- oder Verteilungshahn
jeweils eingestellten Durchflußquerschnitte stets mit der gleichen Durchflußgeschwindigkeit
durchfließen, was so lange der Fall ist, als der auf deneiden Mischflüssigkeiten
lastende Leitungen druck in beiden Leitungen konstant bleibt.
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Um dies zu erreichen, hat man bereits versucht, den Leitungsdruck
der beiden Flüssigkeiten dadurch konstant zu halten, daß man ihre Fallhöhen im umgekehrten
Verhältnis zu ihrem spez. Gewicht hielt Zu diesem Zwecke wurden entweder die Flüssigkeitsbehälter,
aus welchen die Flüssigkeiten dem Mischhahn zufließen, in ver schiedener Höhe angeordnet,
wobei Mittel vorgesehen werden mußten, durch welche der Flüssigkeitsspiegel in den
Behältern sich stets auf derselben Höhe hielt, oder man ordnete hinter den Fördervorrichtungen
für die Flüssigkeiten U-förmige Rohrleitungen an, deren Scheitelpunkte verschieden
hoch lagen, und zwar in beiden Fällen im umgekehrten Verhältnis zu dem spez. Gewicht
der Mischflüssigkeiten.
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Diese bekannten Vorrichtungen haben jedoch den Nachteil, daß der
Zweck nur unvollkommen erreicht werden konnte; denn die Regelung der statischen
Höhen auf Grund der spez. Gewichte der beiden Flüssigkeiten kann nur für den Fall
einen gleichen Druck und damit eine gleiche Geschwindigkeit der strömenden Flüssigkeiten
in den Rohrleitungen gewährleisten, wenn die Leitungsquerschnitte bei beiden Flüssigkeiten
gleich groß sind, d. h. also wenn der Mischhahn auf ein Mischungsverhältnis von
50:50 eingestellt ist.
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Bei Änderung dieses Mischungsverhältnisses und damit der Leitungsquerschnitte
mußten sich jedoch infolge der Drosselung der einen Flüssigkeit die Druckverhältnisse
in beiden Leitungen entsprechend ändern.
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Mit diesen bekannten Vorrichtungen ist die Herstellung eines Flüssigkeitsgemisches
in einem vorher bestimmten Verhältnis nicht zu erzielen.
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Dieselben haben aber auch weiterhin noch den Nachteil, ganz abgesehen
von der Verwendung längerer Rohrleitungen, daß sie nur gerade für die Flüssigkeiten
verwendet werden können, deren spez. Gewicht dem Höhenunterschied der Flüssigkeitsspiegel
in den höher gelegenen Vorratsbehältern oder der Scheitelpunkte der hinter den Fördervorrichtungen
angeordneten U-£örmigen Rohre entspricht. Werden Flüssigkeiten verwendet mit anderen
spez. Gewichten, so ändern sich die Druckverhältnisse und damit die abgegebenen
Mengen der beiden Flüssigkeiten, wodurch ebenfalls ein falsches Ergebnis erzielt
wird.
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Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und eine
Mischvorrichtung zu schaffen, welche unabhängig von dem spez.
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Gewicht der zu mischenden Flüssigkeiten bzw. unabhängig von den Fallhöhen
der beiden dem Mischhahn zuströmenden FlüssigLeiten ist.
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Dies wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß man die in die
getrennten, zum Mischhahn führenden Leitungen eingebauten Windkessel miteinander
durch eine Leitung verbindet, wobei in an sich bekannter Weise ein schwimmergesteuertes
Einlaßventil die Flüssigkeitsspiegel regelt.
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Hierdurch wird in den beiden Leitungen für die Mischflüssigkeiten
ein sog. Luftpolster geschaffen, durch welches ein ständiger Druckausgleich in den
beiden Leitungen erzielt wird.
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Die Wirkung des Luftpolsters kann wesentiich erhöht werden, wenn
das Luftpolster unter einem erhöhten Druck gehalten wird.
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Zu diesem Zwecke wird eine Luftpumpe vorgesehen, die in an sich bekannter
Weise mit einer der beiden Fördervorrichtungen für die Flüssigkeiten gekuppelt werden
kann und mit dem Windkessel in Verbindung steht. Ein luftseitig angeschlossenes
Präzisionssicherheits. ventil gestattet es, den Druck im Windkessel stets genau
konstant zu halten.
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Diese Einrichtung hat den Vorteil, daß sämtliche Druckschwankungen
in den beiden Flüssigkeitsleitungen, wie z. B. infolge Veränderung des Querschnittes,
durch Verstel. lung des Mischhahnes ausgeglichen werden, so daß beide Mischflüssigkeiten
stets unter demselben Druck stehen, wobei der durch die Luftpumpe erzeugte Druck
im Windkessel -die Weiterförderung der Flüssigkeiten nun Mischhahn begünstigt.
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Der Erfindungsgegenstand ist in einem Ausfühnmgsbeispiel in der Abbildung
schematisch im Schnitt dargestellt.
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Mit I ist der Mischhahn bezeichnet, anwelchen die beiden getrennten
Leitungen 2 und 3 für zwei Mischflüssigkeiten und die gemeinsame Misch- und Zapfleitung
4 angeschlossen sind Durch Verstellen des Hallnkükens 5 werden die Querschnitte
6 und 7 verändert, so daß in den Mischhahn 4 die Flüssigkeiten nur in dem gewünschten
Verhältnis eintreten können.
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In jede der Leitungen 2 und 3 ist je ein Behälter 8 und 9 eingebaut.
Diese Behälter können zylindrisch ausgeführt sein. Sie können aber auch die in der
Abbildung dargestellte oder irgendeine andere zweckmäßige Form aufweisen.
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In der Abbildung besitzen die Behälter 8 und g in der Mitte eine
Einschnürung ro. Die erweiterten Teile in sind während des Betriebes mit Flüssigkeit
gefüllt, während die höher gelegenen Räume 12 frei von Flüssigkeit sind.
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An höchster Stelle der Behälter ist die Verbindungsleitung 13 angeordnet.
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Mit I 4 ist eine Luftpumpe bezeichnet, welche mit einer Fördervorrichtung
für eine der beiden Flüssigkeiten in an sich bekannter Weise gekuppelt seim kann.
Die Luftpumpe steht durch eine Leitung 15 mit einem der beiden Windkessel oder dem
Verbindungsrohr 13 in Verbindung. 16 ist ein Präzisionssicherheitsventil, welches
es gestattet, den Druck in den Windbehältern 12 konstant zu halten.
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Um zu vermeiden, daß die Luft die Flüssig keit in den unteren Räumen
ii verdrängt und durch Eindnngen in die Leitungen 2 und 3 Fehlmessungen hervorruft,
ist an den Eintrittsstellen 17 ein durch Schwimmer 18 gesteuertes Ventil 19 vorgesehen,
welches so ein gerichtet ist, daß bei sinkendem Flüssigkeitsspiegel die Zulaufleitungen
I7 weiter geöffnet werden, so daß der Zustrom an Flüssigkeit vergrößert wird. Bei
steigendem Flüssigkeitsspiegel hebt sich der Schwimmer I8 und verschließt allmählich
die Zuführungsleitung, was zur Folge hat, daß der Flüssigkeitsspiegel in den Windbehältern
8 und 9 stets annähernd gleich hoch gehalten wird.
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Die Wirkungsweise der beschriebenen Vorrichtung ist folgende: Die
aus je einem höher gelegenen Vorratsbehälter selbsttätig oder aus tiefer gelagerten
Vorratsbehältern mittels Fördervorrichtungen geförderten, dem Mischhahn getrennt
zufließenden Flüssigkeiten treten bei 17 in die Behälter 8 bzw. 9 ein und fließen
dann zum Mischhahn 1 weiter.
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Jede Druckveränderung, die in den beiden Leitungen2 und 3 z.B. durch
Verstellen der Querschnitte6 und 7 auftritt, wird durch das in dem oberen Teil 12
der Behälter 8 und 9
und Verbindungsleitung I3 geschaffene Luftpolster
unmittelbar ausgeglichen, wodurch die in den Mischhahn eintretenden Flüssigkeiten
ständig unter gleichem Druck stehen, so daß dieselben stets mit der gleichen Geschwindig
keit die Querschnitte 6 und 7 passieren.
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Durch die Luftpumpe 14 wird das Luftpolster unter Druck gesetzt,
der jedoch eine bestimmte Höhe infolge Anordnung des Präzisionssicherheitsventils
I6 nicht überschreiten kann.
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Fällt der Flüssigkeitsspiegel in dem Raum I I, so senkt sich mit
ihm der Schwimmer I0, der das Einlaßventil 19 steuert, wodurch mehr Flüssigkeit
einströmen kann. Auf diese Weise wird verhindert, daß die Luft aus den Räumein 12
in den Raum 11 bzw. in die Leitungen 2 una 3 eindringen kann.
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Hat der Flüssigkeitsspiegel eine bestimmte -Hohe erreicht, so wird
das durch den Schwimmer 18 gesteuerte Einlaßventil 19 geschlossen, so daß die Flüssigkeit
nicht in die Lufträume 12 eindringen kann.
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Durch die seitlich an den Behältern 8 und 9 angeordneten Standgläser
20 kann das ordnungsmäßige Arbeiten des Schwimmers beobachtet werden.
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Die Behälter 8 und 9 können gleichzeitig als Luftabscheider dienen
und evtl. durch bekannte Mittel für diesen Zweck besonders eingerichtet werden,
so daß eine Entgasung der Flüssigkeiten in denselben erfolgt und Luft- und Gasblasen
die abgegebenen Flüssigkeitsmengen nicht beeinträchtigen.
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Vor dem Mischhahn können in die Leitungen 2 und 3 je ein Durchlaufmesser
bekannter Bauart eingebaut werden, um die einzelnen Mengen der dem Mischhahn zufließenden
Flüssigkeiten zu kontrollieren.
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Neben diesen oder auch an Stelle dieser Einzeldurchlaufmesser kann
auch vor dem Mischhahn an der Mischleitung 4- ein Durchlaufmesser angeordnet sein,
welcher die Menge des Flüssigkeitsgemisches kontrolliert.
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Die vorbeschriebene Mischvorrichtung gestattet eine zuverlässige
Abgabe des Flüssigkeitsgemisches in dem gewünschten Mischverhältnis, ohne daß es
notwendig ist, mit unterschiedlichen Fallhöhen für die beiden Mischflüssigkeiten
zu arbeiten.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung arbeitet infolgedessen unabhängig
von dem spez. Gewicht der beiden Flüssigkeiten und unbeeinflußt durch die bei der
Verstellung des Mischhahnes sich durch Drosselung ergebenden Druckschwankungen.