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Mischregler Die Erfindung bezieht sich auf eine Mischvorrichtung,
die den Zweck hat, tropfbare Flüssigkeiten mit einer unter Druck stehenden Flüssigkeit
in gleichbleibendem Verhältnis zu mischen, z;B. also Schädlingsl) ekXimpfungsmittel,
flüssigen Dünger u. dgl. mit Wasser lediglich durch Anschluß an eine Wasserleitung.
Allein durch den Druck in der Lcitung für das Wasser (Druckflüssigkeit) soll das
jeweils eingestellte Mischungsverhältnis während der ganzen Betriebsdauer und unter
allen praktisch vorkommenden Betriebsbedingungen erhalten bleiben.
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Es sind bereits Mischvorrichtungen zum Anschluß an eine. Flüssigkeitsdruckleitung
(Wasserleitung) bekannt, die aus zwei übereinander angeordneten geschlossenen Behältern
bestehen, von denen der eine mit Düngeflüssigkeit o. dgl. gefüllt wird, während
der zweite Luft enthält. Die Druckflüssigkeit wird in den Luftbehälter geleitet
und die verdichtete Luft in den Mischflüssigkeitsbehälter; diese treibt die Mischflüssigkeit
zur Mischkammer, während der Luftbehälter sich gleichzeitig mit der Druckflüssigkeit
(Wasser) füllt.
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Die Vorrichtungen dieser Art haben verschiedene Nachteile: Ein absolut
gleichmäßiges Mischungsverhältnis, wie es z. B. bei der Schädlingsbekämpfung und
künstlichen Düngung verlangt wird, läßt sich in der angegebenen Weise nicllt herstellen,
weil während des Arbeitsganges der Druck der Wasserleitung nicht in gleichbleibender
Höhe auf die Mischflüssigkeit übertragen wird. Dieser Fehler hat die folgenden Ursachen:
r. Es vermindert sich der vom Druckwasser erzeugte Luftdruck allmählich und damit
auch der auf die Mischflüssigkeit übertragene Druck, und zwar um diejenige hydrostatische
Druckhöhe, um die der Druckwasserspiegel während des Arbeitsganges im Luftbehälter
ansteigt. Die Ursache hierfür ist darin zu suchen, daß die Einlauföffnung der Druckleitung
vom Beginn des Mischvorganges an unter dem Wasserspiegel liegt.
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2. Es entsteht eine zusätzliche Druckveränderung dadurch, daß während
des Mischvorganges der Flüssigkeitsspiegel des zuzumischenden Stoffes sinkt.
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Durch diese beiden sich addierenden Druckverluste verschiebt sich
das Mischungsverhältnis.
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Die Erfindung vermeidet die Veränderung des Mischflüssigkeitsdruckes,
und sie besteht darin, daß die Zulaufleitung für die Druckflüssigkeit zum Luftbehälter
in der verdichteten Luft oberhalb des Druckwasserspiegels mündet. In weiterer Ausbildung
der Erfindung wird zur Vermeidung von Störungen des Mischverhältnisses durch plötzliche
Druckschwankungen in der Zulaufleitung zwischen
dieser und der zum
Druckluftbehälter führenden Zulauföffnung ein Zwischenbehälter für Druckflüssigkeit
angeordnet, in welchem ein Rohr mündet, dessen anderes Ende zum Luftraum über der
Mischflüssigkeit führt.
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Es sind Mischvorrichtungen bekannt, bei denen die Behälter für die
zu mischenden Flüssigkeiten als Mariottesche Flaschen ausgebildet sind, derart also,
daß der aus dem einzelnen Behälter abfließende Stoff stets den gleichen Druckzustand
hat.
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Der durch den Erfindungsgegenstand diesem Bekannten gegenüber erzielte
technische Fortschritt liegt in der Anwendbarkeit beliebig hoher Drücke.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung in zwei ausführungen (Fig. 1 und
2) im Längsschnitt dargestellt.
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Fig. I stellt eine Ausftihrung unter der Annahme dar, daß der Druck
in der Druckleitung schwankungslos sei und daß der auf die Größe des Mischungsverhältnisses
einwirkende spezifische Gewichtsunterschied beider Flüssigkeiten nicht ausgeglichen
werden soll.
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Die im Behälter a eingeschlossene Luft wird durch die aus der Druckleitung
b bei c überfließende Druckflüssigkeit auf den Leitungsdruck ver {lichtet und gelangt
durch das Rohr d in den Mischflüssigkeitsbehälter e, so daß auch über der Mischflüssigkeit
verdichtete Luft vorhanden ist. Das Mischflüssigkeitsentnahmerohr f mündet mit einem
Dosierquerschnitt g, eine Abzweigung der Druckleitung b mit einem Dosierquerschnitt
lt in der Mischkammer i. Der Luftdruck im Behälter a ist immer gleich dem Leitungsdruck
am Überlauf c, solange die Überlauföffnung c nicht in die übergeflossene Verdichtungsflüssigkeit
eintaucht. Liegen die Dosierquerschnitte g und lt beispielsweise 2 x mm über dem
Ünberlauf c und herrscht bei c ein Druck p, so ist der Leitungsdruck am Dosierquerschnitt
k = p-2 X.
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Liegt ferner beispielsweise der Flüssigkeitsspiegel der Mischflüssigkeit
bei Beginn der Mischung z mm über dem Uberlauf c, die Mündung k des Luftrohrs d
in gleicher Höhe mit dem Uberlauf c, so tritt die. Luft bei k mit dem Druck p-x
in den Behälter e über, weil sie die statische Drucksäule x der Misch- -flüssigkeit
zu überwinden hat, und wirkt- in dieser Größe auf die Mischflüssigkeit. Da nun die
Mischflüssigkeit noch x mm Steighöhe zum Dosierquerschnitt zu überwinden hat, herrscht
am Dosierquerschnitt g der gleiche Druck p-2 x wie am Dosierquerschnitt 4, wenn
die Mischflüssigkeit das gleiche spezifische Gewicht wie die Druckflüssigkeit hat.
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Der Druck p-2 x am Dosierquerschnitt g ändert sich während der fortlaufenden
Mischung nicht mehr. Ist nämlich beispielsweise der Flüssigkeitsspiegel der Mischflüssigkeit
bis zur Höhe der Rohrmündung lt gesunken (Endzustand), so tritt die verdichtete
Luft mit dem vollen Druck p in den Behälter e über, weil sie keinen statischen Gegendruck
der Mischflüssigkeit mehr zu überwinden hat.
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Die Steighöhe zum Dosierquerschnitt dagegen hat sich von x auf 2 x
mm erhöht, so claus dort wiederum der Druckp-2 X herrscht.
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Für jede Standhöhe der Mischflüssigkeit ergibt sich dasselbe Resultat.
Sind die spezifischen Gewichte von Druckflüssigkeit und Mischflüssigkeit verschieden,
so gelangt die Mischflüssigkeit mit einem um so viel verschiedenen Druck zum Dosierquerschnitt,
als der statische Druckunterschied beider Flüssigkeiten in der Höhe 2 x ausmacht.
Dieser verschiedene Druck bleibt aber ebenfalls in jeder Standhöhe der Mischflüssigkeit
der gleiche.
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Will man aber trotz der Verschiedenheit der spezifischen Gewichte
Druckgleichheit an den Dosier (luersclmittell herstellen, so ist das durch Höhenverschiebung
der Luftrohrmülldung k zu erreichen, was an sich bekannt ist.
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Ist z. B. die Mischflüssigkeit um so viel spezifisch schwerer als
die Druckflüssigkeit, daß ihre Standhöhe 2 x einen um 10 mm WS höheren statischen
Druck ausübt als die Druckflüssigkeitssäule 2 x, so muß die Luftrohrmündung k um
10 mm nach oben verschoben werden, um Druckgleichheit an den Dosierquerschnitten
zu erreichen. Sinngemäß müßte eine Verschiebung des Luftrohrs nach unten bei einer
spezifisch leichteren Mischflüssigkeit vorgenommen werden.
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Die Ausführung der Erfindung in Fig. 2 ist unter der erweiterten
Annahme dargestellt, daß der Druck in der Leitung itt (Druckflüssigkeit) Schwankungen
unterworfen ist. Fällt z. B. der Leitungsdruck während des Betriebes plötzlich von
4 auf 3,5 atü, so würde in der Ausführung der Fig. r erstens ein Teil der Druckluft
infolge ihrer Ausdehnung durch das Leitungsrohr c, b zur Mischkammer entweichen
und zur vollständigen Verdrängung der Mischflüssigkeit in Behälter e fehlen, zweitens
würde aber auch ein. Druckausgleich zwischen den Behältern e und a eintreten, indem
eine gewisse Menge Mischflüssigkeit durch das Rohr d iif den Behälter a gedrückt
würde. Da beide Möglichkeiten verhindert werden sollen, ist in Fig. 2 die Druckrohrmündung
(c aus Fig. I) als Überlauf o ausgebildet, so daß zwischen dem Überlauf und der
Druckleitung m ein Zwischenbehälter lt entsteht, in dem sich so viel Druckflüssigkeit
ansammelt, bis sie durch den Überlauf o in den Luftbehälterp fällt und die Luft
dann (wie in Fig. I) weiter verdichtet. Ein Rohr u verbindet den Luftraum über der
Mischflüssigkeit mit dem Zwischenbehältern. Fällt nun der Druck in der Druckleitung
m plötzlich, so
drängt die im Behälter p sich ausdehnende Luft Druckflüssigkeit
aus dem Zwischenbehälter n in die Druckleitung ns zurück, bis Druckausgleich erreicht
ist. Luft kann auf diese Weise nicht entweichen. Gleichzeitig erfolgt der Druckausgleich
vom Mischflüssigkeitsbehälter s zum Luftbehälter p, indem Luft von oben durch das
Rohr u und durch die Flüssigkeit im Zwischenbehälter n zurückfließt.
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Die Mischkammer v steht wie in Fig. I auch hier mit dem Mischflüssigkeitsbehälter
s und der Druckleitung itt durch die Rohre w und y in Verbindung. Sie münden in
der Mischkammer mit Dosierquerschnitten.
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Das Luftrohr q mündet in einer Bodenvertiefung r des Mischflüssigkeitsbehälters
s und ist mit Hilfe einer Schlauchverbindungt in der Höhe verschiebbar.
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Die Funktion des Apparates (Fig. 2) ist in bezug auf die Unveränderlichkeit
bzw. Gleichheit der Drücke an den Dosierquerschnitten grundsätzlich die gleiche
wie in Fig. I. Es kommt für Fig. 2 an Wirkungen jedoch hinzu, daß I. auch Druckabfälle
in der Druckleitung in gleicher Größe auf die Mischflüssigkeit übertragen werden,
so daß durch sie keine Druckversdiiebung von den Dosierquerschnitten verursacht
werden kann.
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2. bei feststehenden Dosierquerschnitten mit Mischflüssigkeiten von
verschiedensten spezifischen Gewichten ein einheitlich-gleiches Mischungsverhältnis
hergestellt werden kann.
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Das geschieht durch entsprechende Verschiebung der Luftrohrmündung
z nach oben oder unten.
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Ist das spezifische Gewicht der Mischflüs-;igkeit gleich dem der
Druckflüssigkeit und soll Druckgleichheit an den Dosierquerschnitten vorhanden sein,
so muß die Rohrmündungz in der Höhe des Überlaufs 0 (wie in Fig. 2 gezeichnet) stehen.
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PANTENTANSPRÜCHE: 1. Vorrichtung zum Regeln zweier strömender Flüssigkeiten
für die Aufrechterhaltung eines bestimmten Mischungsverhältnisses, z. B. für die
Zugabe von Sczadlingsbekämpfungsmitteln, flüssigen Düngemitteln o. dgl. zu Wasser,
in welcher die in einem geschlossenen Behälter befindliche Mischflüssigkeit unter
dem Druck der in einem zweiten geschlossenen Behälter von einer Druckflüssigkeit
verdichteten Luft steht und der Druckflüssigkeit zugemischt wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zulaufleitung (c) für die Druckflüssigkeit zum Luftbehälter (a) in der verdichteten
Luft oberhalb des Druckflüssigkeitsspiegels mündet.