DE69106807T2

DE69106807T2 - Mischventil und Kartusche.

Info

Publication number: DE69106807T2
Application number: DE69106807T
Authority: DE
Inventors: Joseph A King
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1990-07-23
Filing date: 1991-07-19
Publication date: 1995-08-31
Anticipated expiration: 2011-07-20
Also published as: AU650274B2; EP0469407A2; EP0469407A3; ATE117276T1; US5076315A; DE69106807D1; ES2069134T3; EP0469407B1; CA2046555A1; AU8042491A; CA2046555C

Description

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft Mischventile und insbesondere Verbesserungen an Mischventilen und lösbaren Kartuschen für Mischventile.

Hintergrund der Erfindung

Im US-Patent 4,662,387 wird ein Ventil mit einer Kartusche zur Ausgabe von Dispersionsmittel in eine Flüssigkeit offenbart. Solche Mischventile werden zur Ausgabe eines festen Dispersionsmittels in eine Flüssigkeit verwendet. Zu den üblichen Anwendungen gehören die Ausgabe von Chlor oder Brom in eine Beileitung, um das Wasser zu desinfizieren. Im allgemeinen steuert das bekannte Inline-Mischventil die Dispersionsmittelrate durch Steuerung der Wassermenge, die durch eine Kartusche ins Mischventil fliegt. Die Kartusche umfaßt einen lösbaren Deckel zur Einführung zusätzlichen Dispersionsmittels in die Kartusche. Durch Bereitstellung einer präziseren Steuerung der Dispersionsrate über eine längere Zeitdauer hinweg sowie einer visuellen Anzeige, die die Erschöpfung des Dispersionsmittels in der Kartusche anzeigt ist die vorliegende Erfindung eine verbesserte Ausführungsform gegenüber des im Patent 4,662,387 dargestellten Mischventils.

Beschreibung des Standes der Technik

US-Patent 4,731,036 offenbart eine Anzeigevorrichtung, die durch Verwendung eines Magneten die vorhandenen metallischen Körper im Wasser anzeigt.
US-Patent 3,258,968 offenbart eine Füllstand-Anzeige-Vorrichtung, die einen Nagnetschalter und einen Schwimmer verwendet.
US-Patent 4,552,090 offenbart einen schwebenden Folgestab mit einem Magneten und einem Schalter zum Anzeigen der Folgestabposition.
US-Patent 4,763,685 offenbart ein schwebendes Ausgabeglied, das bei Auflösung des Dispersionsmittels umkippt.
US-Patent 3,915,340 offenbart eine Anzeige für eine Ausgabevorrichtung eines Kopiergerätes, die einen Magnetschalter verwendet.
US-Patent 885,675 offenbart eine Füllstandanzeige, die einen Magneten verwendet, der einen zweiten Magneten an der Außenfläche des Behälters dreht. Eine Spiralnut an der Behälterseite und ein Schwimmer wirken zusammen und führen dazu, daß der Innenmagnet den Außenmagnet dreht, um aufzuzeigen, ob der Behälter voll ist.
US-Patent 4,208,376 offenbart eine Anzeige, die aus einer Vertiefung in einen sichtbaren Stand mechanisch nach oben getrieben wird.
US-Patent 1,469,065 offenbart ein Beobachtungsfenster, um es dem Benutzer zu ermöglichen, eine Anzeige in einer Breitstreumaschine zu beobachten.
US-Patent 2,069,179 offenbart einen Zeiger, der sich im Verhältnis zum Füllstand im Behälter bewegt.
Offenlegungsschrift 2210827 offenbart eine Anzeige mit einem Zeiger, der sich im Verhältnis zum Gewicht auf einer Feder bewegt.
US-Patent 4,750,512 offenbart einen Düngemittelbehälter mit einer vom Wasserfluß abhängigen Auflösungsrate.
US-Patent 4,010,708 offenbart eine Anzeige für ein Hubschrauberblatt.
US-Patent 4,662,387 offenbart ein Inline-Mischventil mit einer passenden Kartusche zur Ausgabe von Dispersionsmittel in eine Flüssigkeit.
Aus US-A-4,270,565 ist ein Gerät zur steuerbaren Dispersionsmittelausgabe in einen Flüssigkeitsstrom bekannt, wobei das Gerät ein Gehäuse mit einem unteren Bereich aufweist der mit einer Rohrleitung verbunden ist, und einen oberen Bereich, der eine Vertiefung für einen porigen Behälter aufweist, um einen flüssigkeitslöslichen Feststoff unterzubringen. Der porige Behälter kann durch Zusammenwirken einer Feder mit einer Kappe steuerbar in einen Flüssigkeitsstrom eingeführt werden, um dem Flüssigkeitsstrom die Menge von Lösungsmittel steuerbar abzugeben. Eine untere Abdichtung an dem porigen Behälter beugt gegen Auslaufen von Flüssigkeit aus der Leitung vor, wenn sich der porige Behälter in der oberen Position befindet und eine obere Abdichtung beugt gegen undichte Stellen hinter der Kappe vor, wenn das Ventil aktiviert ist und ein Paar Nocken-betätigte rückziehbare Raster es ermöglichen, daß der porige Behälter am Gehäuse befestigt oder im Gehäuse beweglich angebracht wird.
Aus US-A-4,691,732 ist ein Gerät zur Ausgabe einer Chemikalie bekannt, wobei Trocknungstabletten in einem Sammelgefäß übereinander angeordnet sind. Eine Abdichtungsvorrichtung wird bereitgestellt, damit um jede Tablette und um die Innenwand der Kartusche herum abgedichtet wird, so daß nur die Oberfläche der oberen Tablette dem Umlaufwasser ausgesetzt ist. Die Tabletten werden solange nicht dem Umlaufwasser ausgesetzt bis die oberen Tabletten nicht zerfallen sind, um anschließend rundherum undichte Stellen hervorzurufen.
Aus US-A-4,293,425 ist ebenfalls ein Mischventil, wie im Oberbegriff von Anspruch 1 ausgeführt, bekannt.

Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Erfindung überbrückt die Mängel des Standes der Technik durch Bereitstellen eines Entsorgungsventils und einer Kartusche wie in den anhängenden Ansprüchen ausgeführt.
Kurzum, die vorliegende Erfindung umfaßt ein Mischventil und eine Kartusche, wobei das Mischventil eine geladene Kartusche im Mischventil elastisch stützt. Die Kartusche kann eine visuelle Anzeige umfassen, damit der Benutzer feststellen kann, wann die Kartusche auszuwechseln ist. Die Kartusche weist eine Lufttasche (Luftblase) auf, um mindestens einen Teil des Dispersionsmittels über der Flüssigkeit im Mischventil zurückzuhalten, so daß die Menge des in Flüssigkeitsverbindung stehenden Dispersionsmittels fast über die gesamte Zeitdauer hinweg, in der das Mischventil Dispersionsmittel an die Flüssigkeit abgibt, im wesentlich konstant bleibt.

Kurze Beschreibung der Abbildungen (Figuren)

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Abbildungen beschrieben, wobei:
Fig. 1 eine Abbildung eines Mischventils ist;
Fig. 2 eine teilweise ausgeschnittene Ansicht des Mischventils und der Kartusche ist;
Fig. 3 eine Draufsicht des Mischventils ist;
Fig. 4 eine teilweise Schnittansicht des unteren Teils des Mischventils ist;
Fig. 5 eine alternative Ausführungsform einer teilweisen Schnittansicht des unteren Teils des Mischventils ist;
Fig. 6 eine teilweise ausgeschnittene Ansicht einer alternativen Ausführungsform im Inneren eines teilausgeschnittenen Mischventils ist;
Fig. 7 eine teilweise ausgeschnittene Ansicht einer ausgeleerten Kartusche und des Mischventils ist;
Fig. 8 eine Vorderansicht einer weiteren alternativen Ausführungsform einer Kartusche ist;
Fig. 9 eine teilweise Seitenansicht der Kartusche aus Fig. 8 ist;
Fig. 10 eine teilweise Seitenansicht des oberen Teils der Kartusche aus Fig. 8 und des oberen Teils des Mischventils ist;
Fig. 11 eine graphische Darstellung ist, die die abhängige Größe die Dispersionsrate, entlang der Y-Achse im Verhältnis zur unabhängigen Veränderlichen, die Zeit, entlang der X-Achse zeigt
Fig. 12 eine Draufsicht einer Endtülle einer Kartusche ist;
Fig. 13 eine teilweise ausgeschnittene Ansicht eines Seitenrisses einer Kartusche zeigt die körniges Dispersionsmittel enthält.
Fig. 14 eine Abbildung einer alternativen Ausführungsform einer Kartusche zeigt
Fig. 15 eine teilweise Querschnittansicht der Kartusche aus Fig. 14 und eines Mischventils zeigt;
Fig. 16 eine Querschnittansicht ohne Dispersionsmittel in der Kartusche entlang den Linien 16 - 16 aus Fig. 17 zeigt;
Fig. 17 eine Querschnittansicht der Kartusche aus Fig. 14 und eines Mischventils zeigt;
Fig. 18 eine teilweise Querschnittansicht der durchgehenden Öffnung in der Kartusche aus Fig. 15 zeigt;
Fig. 19 eine Querschnittansicht einer Kartusche aus Fig. 14 und eines Mischventils zeigt, wobei die Kartusche körniges Dispersionsmittel enthält;
Fig. 20 eine Abbildung eines im Mischventil verwendeten Pfostens zeigt
Fig. 21 eine Unteransicht des Pfostens aus Fig. 20 zeigt
Fig. 22 eine Schnittansicht des Pfostens aus Fig. 20 zeigt und
Fig. 23 eine Unteransicht der Kartusche aus Fig. 14 zeigt.

Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform

Unter Bezugnahme auf Fig. 17 kennzeichnet Bezugszeichen 10 allgemein ein Mischventil zur steuerbaren Ausgabe eines festen Dispersionsmittels wie beispielsweise Brom- oder Chlortabletten in eine Flüssigkeit. Mischventil 10 umfaßt ein Gehäuse 17 mit einer lösbaren Abdeckung 11, die am Gehäuse durch Gewindeverbindungen oder ähnliches befestigt ist. Auf dem oberen Teil der Abdeckung 11 ist eine Entlüftung 16 angebracht, die zur Luftausströmung aus dem Mischventil 10 geöffnet werden kann. In der Mitte des oberen Teils der Abdeckung 11 befindet sich eine visuelle Anzeigevorrichtung 15, die ein äußeres durchsichtiges, vertieftes Beobachtungsglied umfaßt, das es einem Benutzer ermöglicht, durch das Beobachtungsglied festzustellen, ob irgendeine visuelle Anzeigevorrichtung im Beobachtungsglied vorhanden ist.
Nischventil 10 umfaßt einen Flüssigkeitseinlaß 13 auf der einen Seite des Gehäuses 17 und einen Flüssigkeitsauslaß 12 auf der entgegengesetzten Seite des Gehäuses 17. Ein drehbarer Stöpsel 14 ermöglicht es dem Benutzer, die Flüssigkeitsmenge, die durch das Mischventil geleitet werden kann, zu steuern. In U.S.-Patent 4,662,387 wird ein detailliertes Beispiel eines Mischventils mit einem drehbaren Stöpsel zum steuerbaren Durchfließen der Flüssigkeit durch das Nischventil gezeigt, um Dispersionsmittel, das beispielsweise Brom oder Chlor enthält, in Schwimmbecken, Warmwannen, Bäder und ähnliche auszugeben.
Fig. 2 zeigt eine teilweise Querschnittansicht eines Mischventils 10, das eine lösbare aufwärtsstrebende Kartusche 30 umfaßt die mit festen rundförmigen Dispersionsmitteltabletten 9 gefüllt ist. Die Kartusche 30 ist als Reaktion auf die Ausgabe von festen Dispersionsmitteltabletten 9 in der Kartusche 30 nach oben verschiebbar. Die Aufwärtsverschiebung der Kartusche 30 dient zur Bereitstellung einer visuellen Anzeige, die angibt, daß das Dispersionsmittel in der Kartusche 30 erschöpft ist, und daß die leere Kartusche 30 mit einer vollen Kartusche ersetzt werden sollte.
Das Mischventil 10 umfaßt eine Innenkammer 45 zum Halten der lösbaren Kartusche 30. Auf Gehäuse 17 sind Gewindeverbindungen 20 und auf Abdeckung 11 Gewindeverbindungen 21 bereitgestellt, um die Entfernung der Kartusche 30 vom Gehäuse 17 zu ermöglichen. Die Gewindeverbindung zwischen dem Gehäuse 17 und der Abdeckung 11 ermöalicht es dem Benutzer, die Abdeckung 11 zu entfernen und eine leere Kartusche mit einer vollen zu ersetzen.
Der untere Abschnitt von Kammer 45 umfaßt eine Flüssigkeitseinlaßöffnung 51, die sich nach oben in eine Flüssigkeitseinlaßkappe 32 erstreckt, die im unteren Abschnitt der Kartusche 30 angebracht ist. Die Flüssigkeitseinlaßkappe 32 umfaßt ein Gitter, um die Dispersionsmitteltabletten 9 zu halten und vor dem Heraus fallen aus der Kartusche 30 zu schützen. Eine Mehrzahl von Öffnungen 31 der in Flüssigkeitskappe 32 ermöglicht es der Flüssigkeit 42, durch und um die Dispersionsmitteltabletten 9 zu zirkulieren. Um Öffnung 51 herum ist ein elastisches Glied 52 angebracht, das eine Druckfeder umf aßt, die eine gewöhnlich nach oben gerichtete Kraft auf einen ringförmigen Ausguß 32a der Kartusche 30 ausübt. Fig. 2 zeigt eine Kartusche 30, die mit Dispersionsmitteltabletten 9 gefüllt ist, wobei das Gewicht der Kartusche 30 und der Dispersionsmitteltabletten 9 die Feder 52 nach unten zusammendrücken, damit die Einlaßkappe 32 in Flüssigkeitsverbindung mit der Auslaßöffnung 51 steht.
An der Seite der Kartusche 30 ist eine F1üssigkeitsauslaßöffnung 33 angebracht, die es ermöglicht, daß die in die Kartusche 30 einströmende Flüssigkeit 42 an eine Flüssigkeitseinlaßöffnung 53, die im unteren Teil der Kammer 45 angebracht ist, abgegeben wird. Bezugszeichen 4l kennzeichnet im allgemeinen die Schnittstelle zwischen der Luft und der Flüssigkeit 42 in Mischventil 10. Die Pfeile zeigen den allgemeinen Fluß der Flüssigkeit, die durch das Innere des Ventils 10 und der Kartusche 30 fließt.
Fig. 2 zeigt zwei unterschiedliche Zwischenräume in der Kartusche 30, einen unteren Zwischenraum 30b, der mit der Flüssigkeit 42 und den festen Dispersionsmitteltabletten 9 gefüllt ist, und einen oberen Zwischenraum 30a, der mit einem Fluid wie beispielsweise Luft oder Gas und zusätzlichen Dispersionsmitteltabletten 9 gefüllt ist. Der obere Zwischenraum umfaßt eine Lufttasche, in der die Luft eingeschlossen bleibt, da es im oberen Abschnitt der Kartusche 30 keine Öffnungen gibt. Fig. 2 zeigt das Mischventil mit der vollen Kartusche, wobei sich die Dispersionsmitteltabletten 9 sowohl im unteren Zwischenraum 30b als auch in der oberen Lufttasche 30a befinden. In der vorliegenden Erfindung verhindert die Verwendung einer Kartusche mit einer Lufttasche, daß die flüssigkeitslöslichen Dispersionsmitteltabletten 9 mit der Flüssigkeit 42 in Berührung kommen. Folglich können nur jene Tabletten 9, die sich in der Flüssigkeit 42 bef inden aufgelöst und von der Flüssigkeit 42 fortgetragen werden. Während sich die Tabletten 9 in der Flüssigkeit 42 auflösen, fallen die frischen, ungelösten Tabletten vom oberen Luftzwischenraum 30a in die Flüssigkeit 42 des Luftzwischenraumes 30b und beginnen, sich aufzulösen. Folglich wird mit der vorliegenden Erfindung und durch Verwendung eines Luftzwischenraumes im oberen Teil der Kartusche verhindert, daß alle Tabletten 9 gleichzeitig aufgelöst oder an die Flüssigkeit 42 abgegeben werden. Durch Einschränkung der Menge von Tabletten, die mit der Flüssigkeit 42 in Verbindung stehen, ist es möglich, die Ausgaberate der Tabletten 9 in der Flüssigkeit 42 zu steuern, da die Auflösungsrate des Dispersionsmittels direkt proportional zur Menge der in Flüssigkeitsverbindung stehenden Dispersionsmitteltabletten ist. Folglich kann die vorliegende Erfindung durch Bereitstellung einer Luf tkammer in der Kartusche 30 die Ausgaberate des Dispersionsmittels durch Beibehalten der gleichen Menge von Dispersionsmitteltabletten in der Flüssigkeit steuern, selbst wenn die Dispersionsmitteltabletten fortwährend aufgelöst werden. Man kann ebenfalls Dispersionsmittel bei einer niedrigeren Rate ausgeben. Wenn man beispielsweise Ventil 10 verwenden möchte, um das Dispersionsmittel bei einer viel niedrigeren Rate aus zugeben, würde man eine Kartusche mit einer Lufttasche zur Einschränkung der mit den Dispersionsmitteltabletten in Berührung kommenden Flüssigkeitsmenge verwenden. Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß nicht nur die Ausgaberate durch Verwendung einer Kartusche mit einer Lufttasche verlangsamt werden kann, sondern daß auch die Ausgaberate grundlegend konstant bleibt, während sich die Dispersionsmitteltabletten 9 auflösen und von der Flüssigkeit 42 fortgetragen werden, da die Tabletten, die aufgelöst werden, fortwährend durch frische Tabletten 9 ersetzt werden, die vom oberen Zwischenraum 30a in den unteren Zwischenraum 30b fallen.
Es hat sich herausgestellt, daß einer der Vorteile der vorliegenden Erfindung durch Verwendung einer Lufttasche darin besteht, daß die durch die Auflösung des festen Dispersionsmittels resultierende Gasmenge in der Kartusche begrenzt wird. Wenn beispielsweise Chlortabletten verwendet werden, wird die Menge des aus dem System ausströmenden Chlorgases begrenzt im Vergleich zu den Mischventilen, die geöf fnete Kartuschen aufweisen, da die Kartusche mit ihrer Lufttasche den Freiraum für Chlorgas im Mischventil begrenzt. Dieser Vorteil ist besonders in Anwendungen gegeben, in denen das Mischventil auf einer niedrigeren Stufe als das des Schwimmbades oder Bades angebracht ist. In diesen Beispielen fließt das Wasser über das Oberteil der Kartusche, wenn das System abgeschaltet ist, aber es fließt nicht in die Lufttasche.
Beim gewöhnlichen Ausgabebetrieb des Mischventils 10 fließt Flüssigkeit vom Ventileinlaß 13 in die Kartusche 30 durch die Durchgänge 50 des drehbaren Stöpsels 14 und durch die Öffnungen 31 der Flüssigkeitskappe 32. Die Flüssigkeit fließt um die Tabletten 9 in den unteren Abschnitt der Kartusche 30 und durch die Seitenöffnung 33 hinaus. Während die Flüssigkeit um die Tabletten 9 fließt lösen sich die Tabletten, je nach Tablettentyp, entweder auf oder zerfallen und werden von der Flüssigkeit 42 fortgetragen. Die Flüssigkeit fließt von der Auslaßöffnung 33 der Kartusche durch Öffnung 53 und Öffnungen 59 des drehbaren Stöpsels 14. Die Flüssigkeit 42 fließt daraufhin in die Ventilauslaßöffnung 12 zurück und dann ins Schwimmbecken, Bad oder in eine andere Flüssigkeit, die behandlungsbedürftig ist.
Fig. 3 stellt eine Draufsicht des unteren Abschnittes von Ventil 10 dar, die die Stellung von Flüssigkeitsöffnung 55 veranschaulicht, wobei sich die Feder 52 um die Öffnung 55 erstreckt. Obwohl die Öffnung 55 als rundförmig gezeigt wird, könnte die Öffnung 55 elliptisch- oder andersförmig sein, solange die Öffnung 55 auf die Einlaßöffnung zur Kartusche 30 abgestimmt ist, um somit die Flüssigkeit 42 in die Kartusche 30 zu leiten, während sich die Kartusche nach oben in die Kammer 45 bewegt. Die Flüssigkeitsöffnung 53 weist die Öffnungen 59 am Stöpsel 14 auf, die es der Flüssigkeit ermöglichen, in die sich im unteren Abschnitt des Ventils 10 befindenden Kammern zurückzufließen. Ähnlicherweise weist die Flüssigkeitsöffnung 55 die Öffnunqen 50 am Stöpsel 14 auf, um es der Flüssigkeit zu ermöglichen, in die Kartusche 30 zu fließen.
Fig. 4 zeigt eine seitliche Schnittansicht, die die Ableitung eines Teiles der Flüssigkeit zur Kartusche darstellt sowie die relative Ausrichtung der Flüssigkeit, die von der Einlaßöffnung 13 in die Auslaßöffnung 12 fließt. Im unteren Abschnitt des Ventils 10 befinden sich eine Flüssigkeitsauslaßkammer 12a und eine Flüssigkeitseinlaßkammer l3a. Auf dem unteren Abschnitt des Ventils 10 befinden sich eine Venturirampe 61 mit einer ersten rampenartigen Oberfläche 61a und einer zweiten rampenartigen Oberfläche 62b, die mit dem Fortsatz 62 zusammenwirken, um den Bereich für den Durchfluß der Flüssigkeit durch die Öffnung 60 reibungslos und schrittweise zu verkleinern. Der Zweck der Venturirampe 61 besteht in der Bereitstellung eines kleineren Bereiches oder Öffnung 60 für den Durchfluß der Flüssigkeit und folglich für die Geschwindigkeitszunahme der Flüssigkeit, während der lokale Druck, der auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, abnimmt. Es hat sich folgendes herausgestellt: wenn sich eine Venturirampe 61 am unteren Teil des Ventils 10 befindet, reagiert das Luftvolumen im Zwischenraum 30a im allgemeinen verhältnismäßig unempfindlich auf Veränderungen des stromabwärtigen Druckes, der hinter der Auslaßöffnung 12 vorzufinden ist. Folglich, wenn das Volumen der Druckluft in der Kartusche 30 verhältnismäßig konstant bleibt, selbst wenn der stromabwärtige Druck Veränderungen unterliegen kann, bleibt der Flüssigkeitsstand im Ventil im wesentlichen konstant und man kann im wesentlichen die gleiche Menge von Tabletten, die in Flüssigkeitsverbindung stehen, beibehalten, um somit eine konstante Ausgaberate des Dispersionsmittels aus dem Ventil 10 beizubehalten. Fig. 4 zeigt ebenfalls ein Zwei-Wege-Ventil 58, das es der Flüssigkeit im oberen Abschnitt des Ventils 10 ermöglicht, in den unteren Abschnitt abzufließen, wenn das System abgeschaltet ist. Wenn das System mit Druck beaufschlagt wird, tritt das Gegenteil ein, da Ventil 58 die untere Kammer 13a von der Ventilkammer 45 abdichtet. Bei Betrieb des Ventils 10 fließt eine Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser in die Kammer l3a, wobei ein Teil der Flüssigkeit in die Öffnung 63 und in den Stöpsel 14 fließt, von wo sie durch die Öffnung 55 fließt. Ein Teil der Flüssigkeit fließt durch Kammer 13a weiter, indem sie unter Fortsatz 62 fließt, wo die Geschwindigkeit zunimmt und der Druck abnimmt, da die Fläche kleiner wird. Währen die Flüssigkeit die Rampenoberfläche 61a hinunterfließt, vergrößert sich der Fläche und die Geschwindigkeit nimmt ab, während die Flüssigkeit aus der Entladeseite des Stöpsels 14 hinausfließt.
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform eines Mischventils, in der die Veturirampe 61 durch ein sich nach oben erstreckendes Wehr 68 ersetzt wurde, das ebenfalls die für die Flüssigkeit zur Verfügung stehenden Fläche verkleinert, wenn diese von der Kammer 13a zur Kammer 12a fließt. In beiden Fällen nimmt die Flüssigkeitsgeschwindigkeit durch die Verkleinerung der Querschnittfläche zu, wodurch die Geschwindigkeit der durch den unteren Abschnitt des Ventils 10 fließenden Flüssigkeit, zunimmt. In beiden Ausführungsformen bewirkt die Verwendung eines Wehrs oder einer Venturirampe, daß der Druck P&sub3; im Inneren des Ventils 10 und das Luftvolumen im Zwischenraum 30a weniger empfindlich auf stromabwärtige Druckveränderungen des Ventils 10 reagiert.
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform der Kartusche 70, die sich in einem Ventilgehäuse 17 befindet. Die Kartusche 70 umfaßt einen kegelförmigen Hals 80, der die Menge der Tabletten, die mit der Flüssigkeit in der Kartusche 70 in Berührung kommen, einschränkt. Die Kartusche 70 weist einen oberen Durchmesser D und eine untere Querabmessung X auf, die an der Füllstandlinie 41 vorzufinden ist. Der Zweck für das Vorhandensein eines kleineren Bereiches am unteren Teil einer Kartusche besteht in der Erhöhung des niedrigeren Wertbereiches der Ausgaberate des Mischventils. Das heißt daß ein Mischventil, das gewöhnlich dazu Verwendung findet, Dispersionsmittel durch Steuerung der Größe der Öffnungen im Stöpsel 14 bei einer Mindestrate aus zugeben, in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung dazu geeignet sein kann, eine sogar geringere, stärker gesteuerte Ausgaberate des Dispersionsmittels bereitzustellen. Beispielsweise wird durch Steuerung allein der durch das Mischventil fließenden Wassermenge, die Ausgabemindestrate durch die Mindestrate der durch das Ventil fließenden Flüssigkeit bestimmt. Zur Darstellung der Wirkung der Ausgaberate auf die Zeit sollte auf Fig. 11, die die Ausgaberate als Funktion der Zeit zeigt, Bezug genommen werden. Kurve A stellt die Ausgaberate mit einem bekannten Mischventil dar, wobei alle Dispersionsmitteltabletten in Flüssigkeitsverbindung bleiben. Kurve B stellt die Ausgaberate dar, wobei die vorliegende Erfindung eine Kartusche verwendet, in der ein Teil der Tabletten in der Kartusche über der Flüssigkeit gelagert wird. Durch Flüssigkeitsverbindung mit einem geringeren Teil der Dispersionsmitteltabletten, und durch das Vorhandensein mehrerer in den unteren Abschnitt der Kartusche fallen, frischer Tabletten über der Flüssigkeit, wird die Zeit t verlängert, wobei die Ausgaberate verhältnismäßig konstant bleibt. Folglich ist ein Merkmal der vorliegenden Erfindung nicht nur die Fähigkeit, die Ausgaberate zu verringern, sondern auch eine einheitlichere Ausgaberate des Dispersionsmittels in die Flüssigkeit bereitzustellen. Mit der vorliegenden Erfindung kann man herkömmlicherweise Dispersionsmittel in hohen Raten ausgeben oder die Ausgaberate schnell verändern, um kleine Mengen von Dispersionsmittel allein durch Veränderung der Kartuschengröße im Mischventil auszugeben Das heißt daß mit dem gleichen Flußvolumen der Flüssigkeit, die durch die Kammer 45 fließt, die Kartusche 70 Dispersionsmittel bei einer langsameren Rate als die Kartusche 30 ausgibt, die einen breiteren unteren Abschnitt aufweist, der es ermöglicht, daß mehr Dispersionsmitteltabletten mit dem Wasser für den gleichen Wasserstand h in Verbindung stehen.
Die Kartusche 70 umfaßt ein oberes Teil, das einen Magneten 71 aufweist, der in der Mitte des oberen Bereiches der Kartusche 70 eingebettet ist. Die Achse des Magneten 71 ist derart ausgerichtet, daß ein Pol des Magneten 71 die Vorderseite nach oben und der entgegengesetzte Pol des Magneten 71 die Vorderseite nach unten aufweist. Der Magnet 71 wird als dauerhaf ter Teil der Kartusche 71 dargestellt. Auf der Abdeckung 11 befindet sich ein visuelles Anzeigeglied, das ein durchsichtiges Beobachtungsglied 15 umfaßt, das seinerseits einen zweiten Magneten 15a enthält. Die Pole des Magneten 15a sind derart positioniert, daß die zwei Magneten sich gegenseitig abstoßen, wenn der Magnet 71 dem Magneten 15a genähert wird. Folglich, wenn sich die Magneten 71 und 15a gegenseitig abstoßen, während sich die Kartusche 70 nach oben bewegt, weil sich das Dispersionsmittel aufgelöst hat, zwingt sie den Magneten 15a nach oben ins Beobachtungsglied 15, wodurch ein Benutzer visuell gewarnt wird, daß es Zeit ist, die Kartusche 70 auszuwechseln.
Fig. 7 zeigt die Kartusche 70 in einem annähernd leeren Zustand, wobei im wesentlichen alle Tabletten 9 aufgelöst sind. In diesem Zustand wird die Kartusche 70 durch Kombination der Auftriebskräfte mit der Feder 52 nach oben gezwungen. Es soll darauf hingewiesen werden, daß der Magnet 15a sich auf dem oberen Teil des Beobachtungsgliedes befindet, wobei eine visuelle Anzeigevorrichtung bereitgestellt ist, um den Benutzer zu warnen, daß die Kartusche 70 ausgewechselt werden muß.
Fig. 8 stellt eine weitere Änderung der visuellen Anzeigevorrichtung, wobei eine Kartusche 100 einen Sichtpfosten 109 umfaßt der in einer hervorstehenden Art auf dem oberen Teil der Kartusche 100 angebracht ist. Auf dem oberen Ende der Kartusche 100 befinden sich ein Paar Vertiefungen 105 und 106 mit den entsprechenden handgreiflichen Bereichen 105a und 106a, die es einem Benutzer ermöglichen, die Kartusche 100 von oben zu ergreifen und die leere Kartusche aus dem Mischventil hochzuheben.
Zusätzlich zu den Handgriffen, umfaßt die Kartusche 100 ein sich nach außen erstreckendes Flüssigkeitsauslaßglied 102, das einen zylindrischen Ausgang 103 aufweist, wobei das Auslaßglied 102 abgeschnitten werden muß, wenn man die Kartusche 100 ins Gehäuse 17 einführen will. Das heißt wenn man versucht, wie Fig. 9 zeigt die Kartusche 100 ins Gehäuse 17 einzuführen, erweist sich die Kartusche als nicht passend. Folglich wird man davon abgehalten, die Kartusche in den Behälter einzuführen, es sei denn man ist mit dem Umgang mit Dispersionsmittelkartuschen vertraut.
Fig. 10 zeigt wie die Kartusche 100 eine visuelle Anzeige zum Erfassen der Anzahl der Dispersionsmitteltabletten in der Kartusche bereitstellt. Die Kartusche 100 umfaßt den Pfosten 109 mit einem farbigen Bereich 109a, der teilweise in den durchsichtigen Beobachtungsnapf, der sich auf dem oberen Teil der Abdeckung 120 befindet, ragt. Dadurch daß sich die durchsichtige Beobachtungsabdeckung auf dem oberen Teil der Abdeckung 100 befindet, ist es offensichtlich, daß die Verschiebung der Kartusche 100 nach oben eine visuelle Anzeige erzeugt die die Bewegung der Kartusche im Gehäuse 17 und folglich die Menge des in der Kartusche übrigbleibenden Dispersionsmittels angibt. In einer alternativen Ausführungsform kann die gesamte Abdeckung 11 aus einem durchsichtigen Material mit Markierungen auf der Innenseite der Abdeckung 11 bestehen. Daher könnte die Verschiebung der Kartusche 100 nach oben durch das alleinige Beobachten der senkrechten Position der Kartusche im Hinblick auf die inneren Markierungen der Abdeckung 11 bestimmt werden. Auch wenn die Kartusche aus hellem Material bestehen würde, könnte der Benutzer die Menge des übrigbleibenden Dispersionsmittels beobachten.
Fig. 12 zeigt eine Draufsicht einer Kartusche 230 mit einer profilierten Einlaßtülle 229, um eine Öffnung mit dem Mischventil in Eingriff zu bringen. Die Tülle 229 weist einen Ausguß 231 und eine profilierte Tülle 232 auf, die in eine passende Öffnung in der Flüssigkeitsöffnung auf dem Mischventil eingefügt wird. In der Tülle 229 befindet sich ein Rechen 235, der genügend kleine Öffnungen aufweist, um das Herausfallen der Körner in die Flüssigkeitsöf fnung auf dem Mischventil zu verhindern. Um vorzubeugen, daß die Kartusche mit der Tülle unkorrekt ins Mischventil eingeführt wird, umf aßt die Tülle eine Ausweitung 242 mit einer Öffnung 238, um in einem (nicht gezeigten) Ansatz eines Mischventils einzugreifen. Auf der anderen Seite der Tülle befindet sich ähnlicherweise ein ausgeweitetes Glied 237 mit einer rechteckigen Öffnung 239 zum Eingreifen in einen rechteckiggeformten Ansatz (nicht gezeigt) auf dem Nischventil. Die Kombination der profilierten Öffnung auf der Tülle für die Kartusche mit einem Ansatz wie beispielsweise eine Verkeilung im Mischventil verhindert die Einführung einer Kartusche in das falsche Mischventil.
Fig. 13 zeigt eine teilweise Querschnittansicht einer Kartusche und einer Tülle 229. In der Kartusche 230 befindet sich ein körniges Dispersionsmittel 240. Der Zweck für die Verwendung eines körnigen Dispersionsmittels besteht in der Möglichkeit, das Dispersionsmittel in die Flüssigkeit wirkungsvoller aus zugeben, wenn sie durch die Kartusche 230 fließt.
Fig. 14 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Kartusche 130, die einen Tragering 131 mit einer Fingervertiefung 132 aufweist, um es dem Benutzer zu ermöglichen, die Kartusche 130 aus dem Mischventil herauszuheben. Die Kartusche 130 umfaßt ein Gehäuse mit einem oberen Bereich 133 und einem unteren Bereich, der eine erste Flüssigkeitsöffnung 134 und eine zweite Flüssigkeitsöffnung 135 aufweist. Eine Kappe 136 erstreckt sich über die Öffnungen 134 und 135, um die Kartusche während der Lagerung abzudichten. Ein Bruchlinie 138 erstreckt sich um jede Öffnung, um zu ermöglichen, daß Kappe 136 schnell von der Kartusche getrennt wird, wenn die Kartusche benutzt wird. Eine Anpassungslinie 137 läßt erkennen, wo die obere Hälfte und die untere Hälfte der Kartusche zur Bildung einer einheitlichen Kartusche zusammengefügt worden sind.
Fig. 15 zeigt eine teilweise Schnittansicht der Kartusche 130, die im Mischventil 10 angebracht ist. Fig. 15 stellt die flüssigkeitssichere Abdichtung der Öffnung 134 durch Verwendung von genau passenden kegelförmigen Stücken und Gegenstücken dar, wobei eine verlängerte passende ausgeweitete Öffnung 140 sich im unteren Teil des Ventils 10 befindet. Ähnlicherweise bildet die Öffnung auf der entgegengesetzten Seite der Kartusche 130 eine flüssigkeitssichere Abdichtung mit der sich im unteren Teil des Ventils 10 befindlichen zweiten passenden Ausweitung. Die Abdichtung der Öffnungen und Ausweitungen wird in Fig. 17 verdeutlicht. Der Zweck dafür, daß die Öffnungen und Ausweitungen Abdichtungen bilden, besteht darin, daß die Flüssigkeit, die durch mein Ventil fließt, eher durch die Kartusche als um diese herum fließen muß und somit die Berührung mit dem Dispersionsmittel meidet. Die Kartusche 130 umfaßt ebenfalls eine verlängerte Kappe 142, die auf einem Ende einen Rechen 141 aufweist und auf dem anderen Ende eine profilierte Vertiefung 175, um einen profilierten Pfosten 170 in das Ventil 10 passend zum Eingriff zu bringen. Der profilierte Pfosten 170 ist in Fig. 20 - 22 besser ersichtlich und umfaßt eine kreisförmige Basis 172, die eine kreisförmige Lippe 171 mit einem Erweiterungsstück 174 aufweist, der den Buchstaben K umfaßt, der sich von der Basis 171 aus nach oben erstreckt, um ein Stück zum Einfügen in ein Vertiefungsgegenstück zu bilden. Die Fig. 23 zeigt die Vertiefung 175 zum Eingreifen in das Erweiterungsstück 174 wie in Fig. 20 dargestellt. Ein Merkmal der Erfindung ist, daß der Benutzer ein einziges Allzweck-Mischventil für in einem Mischventil eingesetzten Chemikalien verwenden kann.
Das heißt, daß durch das Ultraschallverschweißen des profilierten Pfostens 170 mit einer einzigen sich in eine Erweiterung des Ventils 10 erstreckenden Profilierung ein Allzweck-Mischventil zur Verfügung gestellt wird, das nur für den Kartuschentyp aufnahmefähig ist, der eine passende Vertiefung für die Profilierung auf dem profilierten Pfosten aufweist. Fig. 15 und 22 zeigen einen zylindrischen Pfosten 129, der sich von der Basis 128 des profilierten Pfostens aus nach oben in das Ventil 10 erstreckt. Die Vertiefung 173 (Fig. 21) im unteren Teil des profilierten Pfostens 170 bildet eine passende Öffnung, wobei die Oberfläche 129s auf dem Pfosten 129 liegt. Die Oberfläche 173b bildet eine passende Oberfläche mit Ventiloberfläche 106, um es einem Hersteller zu ermöglichen, den profilierten Pfosten 170 in ein Ventil durch Ultraschallschweißen oder ähnliches einzubauen. Beim Einbauen des profilierten Pfostens nach dem Ventil, besteht der Vorteil darin, daß der Hersteller das Ventil für die passende Kartusche profilieren kann, so daß nur die passende Kartusche im Mischventil verwendet wird. Wenn beispielsweise ein Mischventil in einem Chlorsystem, das nur eine Chlorkartusche einsetzt, zu verwenden ist, und ein anderes Mischventil in einem Bromsystem, das nur eine Bromkartusche einsetzt zu verwenden ist, können die zwei Nischventile mit unterschiedlichen profilierten Pfosten profiliert werden, um zu verhindern, daß ein Benutzer die Bromkartusche versehentlich ins Mischventil einführt, das Chlor oder umgekehrt ausgibt.
Eines der Merkmale meiner Erfindung ist, daß meine Kartusche es ermöglicht, Dispersionsmittel in eine Flüssigkeit bei einer im wesentlichen konstanten Rate über einen längeren Zeitraum hinweg steuerbar aus zugeben, unter Verwendung einer Lufttasche, die die mit dem Dispersionsmittel in Berührung stehende Flüssigkeitsmenge begrenzt. Ein weiteres Merkmal meiner Erfindung ist, daß ich den Durchflußpfad der Flüssigkeit durch das Dispersionsmittel sowie die Dispersionsmittelmenge, die mit der durch mein Ventil fließenden Flüssigkeit in Berührung steht, steuern kann. Ein noch weiteres Merkmal meiner Erfindung besteht in der Ausgabe von körnigem Dispersionsmittel ohne das Dispersionsmittel tablettieren zu müssen. Bisher wurde das Dispersionsmittel vor Verwendung in den Mischventilen tablettiert. Gewöhnlicherweise liegt Brom-Dispersionsmittel als Pulver vor. Das Pulver wird dann in Körnern so wie beispielsweise das körnige Dispersionsmittel geformt. 9 % Partikeln des körnigen Materials kann einen Durchmesser von weniger als 0,0508 cm (0,020 Zoll) aufweisen, wobei ungefähr 91 % Partikeln einen Durchmesser, der größer als (0,020 Zoll) 0,0508 cm ist, aufweisen und einen Durchmesser, der allgemein nicht größer als ungefähr 0,1 cm (0,040 Zoll) ist. Das körnige Material war für die Verwendung in der Kartusche in den Mischventilen ungeeignet, da es schwierig war, die Ausgaberate des körnigen Materials in die Flüssigkeit zu steuern. Folglich ist das körnige Dispersionsmittel, das beispielsweise Chlor oder Brom enthält, zu runden Tabletten geformt worden, die einen Durchmesser von 2,54 cm - 7,62 cm (1 bis 3 Zoll) aufweisen können. Diese Tabletten sind in der Kartusche des Mischventils eingeführt worden, um das Dispersionsmittel in die Flüssigkeit im Mischventil steuerbar auszugeben. Die vorliegende Erfindung stellt eine Kartusche zur Verfügung, die ein Dispersionsmittel sowohl aufbewahren als auch in eine Flüssigkeit steuerbar ausgeben kann, während sich das Dispersionsmittel in einem körnigen Zustand befindet.
Um die Tragweite meiner Erfindung zu schätzen, soll auf Fig. 18 Bezug genommen werden, die einen Abschnitt des unteren Bereiches der Kartusche 130 ohne irgendein Material darin darstellt. Der untere Bereich der Kartusche 130 umfaßt einen verlängerten Durchlauf 153, wobei die Seiten 131a und 130a das Material unter Schwerkraft stromabwärts in den Durchlauf 153 leiten. Die Kartusche 130 unterscheidet sich von den anderen Kartuschen, die in den Abbildungen (Figuren) gezeigt werden, dadurch, daß sich der Einlaß- und Auslaßdurchgang für die Kartusche 130 in der gleichen horizontalen Ebene und am unteren Teil des Durchlaufes 153 befinden. Die Öffnung 134 umfaßt einen inneren Durchgang 151, um Flüssigkeit einwärts in ein erstes unteres Teilende des Durchlaufes 153 zu steuern und Öffnung 135 umfaßt einen Auslaßdurchgang 152, um Flüssigkeit durch das entgegengesetzte Teilende des Durchlaufes 153 zu steuern. Bei Betrieb der Kartusche 130 wird die Flüssigkeit in den Durchlauf 153 gesteuert und fließt längs des unteren Teils des Durchlaufes 153 bis dieser durch den Durchgang 152 für die Entladung sorgt. Die Lufttasche, die sich sich über dem Durchlauf 153 befindet, verhindert, daß die Flüssigkeit in der Kartusche 130 hochsteigt und bewirkt, daß die Flüssigkeit einen Höchststand erreicht, der durch Flüssigkeitslinie 155 angezeigt wird. Das heißt, daß der Flüssigkeitsstand im Durchlauf 153 verhältnismäßig niedrig bleibt und an der Durchlaufzone angrenzt. Das Durchlaufvolumen 153 kann beispielsweise nur 5 % des Gesamtvolumens der Kartusche einnehmen. Folglich wird nur ein sehr kleiner Teil des Dispersionsmittels mit der Flüssigkeit, die durch den Durchlauf 153 fließt in Verbindung bleiben. Also kann man mit der vorliegenden Erfindung eine ein Dispersionsmittel enthaltende Kartusche in ein Mischventil einsetzen, die gewöhnlich mit einer Flüssigkeit gefüllt werden kann, ohne daß der gesamte Freiraum der Kartusche mit Flüssigkeit gefüllt ist.
Fig. 17 stellt eine Querschnittansicht des Ventils 10 und die Kartusche 130 dar, wobei sich die Tabletten 9 im Durchlauf 153 befinden. Die Höhe des Durchlaufes 153 wird durch h gekennzeichnet und der Füllstand im Durchlauf 153 durch L. P&sub2; gibt den Druck am Einlaßdurchgang 151, P&sub1; am Auslaß 152 und P&sub3; in der Lufttasche 150 an. In der dargestellten Ausführungsform treten die Tabletten in der Luf ttasche P&sub3; mit der Flüssigkeit nicht in Verbindung und werden nicht ausgegeben. Die sich im Durchlauf 153 bef indenden Tabletten 9 stehen jedoch mit der Flüssigkeit in Verbindung, wodurch sich die direkte Ausgabe des Lösungsmittels oder der zerfallbaren Tabletten in die Flüssigkeit ergibt, und zwar im Verhältnis zur Rate der Flüssigkeit, die an den Tabletten vorbeifließt sowie an der Tablettenmenge, die mit der Oberfläche der Tabletten in Verbindung steht. Die Verwendung eines Mischventils, das nur einen Teil der Flüssigkeit durch den Durchlauf steuert, ermöglicht es daher dem Benutzer, das Dispersionsmittel in den Durchlauf bei einer im wesentlichen konstanten Rate über einen längeren Zeitraum hinweg steuerbar auszugeben. Zusätzlich ermöglicht die Verwendung einer Kartusche, die fortlaufend unverbrauchtes Dispersionsmittel in den Durchlaufleitet, Material bei einer im wesentlichen konstanten Rate über zwei Wochen oder länger steuerbar aus zugeben.
Fig. 19 zeigt eine alternative Ausführungsform einer Kartusche, die mit der in Fig. 17 dargestellten Kartusche identisch ist, davon ausgenommen daß die Kartusche 130 eher ein körniges Material 160 als ein tablettiertes oder festes Material. Vor meiner Kartusche mußten Brom und Chlor in körnigem Zustand tablettiert werden, um in Mischventilen Verwendung zu finden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht es, körniges Material in der Kartusche zu verwenden, um auf diese Weise den Vorgang des Tablettierens des Materials vor der Ausgabe zu beseitigen. Da die vorliegende Erfindung den Flüssigkeitskontakt mit dem Dispersionsmittel einschränkt und es dem frischen Dispersi9nsmittel ermöglicht, in einen Ausgabedurchlauf zu fallen, sobald das Dispersionsmittel aus dem Dispersionsdurchlauf entfernt wird, kann man sowohl beschränkte als auch einheitliche Ausgaberaten des Dispersionsmittels über einen längeren Zeitraum hinweg erhalten. Zusätzlich ermöglicht die Steuerung der Größe des Ausgabedurchlaufes die Steuerung der Flüssigkeitsmenge, die mit dem Dispersionsmittel in Verbindung steht. Die Verwendung eines oberen Bereiches, der Material vom oberen Bereich in den den Ausgabedurchlaß enthaltenden unteren Bereich leitet, ermöglicht es, das erschöpfte Dispersionsmittel fortdauernd nachzufüllen.
Obwohl nicht dargestellt, kann eine Federstütze für die Kartusche 130, die der Federstütze der Kartusche 52 ähnlich ist, dazu verwendet werden, daß die Kartusche 130 eine visuelle Anzeige bereitstellt, die die Menge des unverbrauchten in der Kartusche übrigbleibenden Dispersionsmittels angibt. In solch einer Vorrichtung würde jedoch eine unterschiedliche Abdichtung zwischen der Ausweitung und der Öffnung erforderlich sein, um sicherzustellen, daß die Flüssigkeit durch das Ventil 10 geleitet wird, wenn sich die Kartusche als Reaktion auf die Entnahme des Dispersionsmittels nach oben bewegt.
Wenn meine Erfindung ein Loch mit einem kompressiblen Gas wie beispielsweise Luft darin umfaßt, stelle ich ein automatisches Verfahren zur Verfügung, um die Flüssigkeit vom Dispersionsmittel wegzuhalten und somit die Freisetzung von Dispersionsmittel zu unterbrechen, wenn der Leitungsdruck zum Ventil abgeschaltet wird. Das bedeutet, daß bei einer gewöhnlichen Ventildruckbeaufschlagung, die Luft in der Lufttasche bis zum Erhalten eines kleinen Volumens komprimiert wird, um es der Flüssigkeit zu ermöglichen, durch das Ventil zum Dispersionsmittel in der Kartusche zu fließen. Wenn der Flüssigkeitsdruck zur Leitung abgeschaltet wird, setzt der Flüssigkeitsdruck aus und der Luftdruck der Druckluft führt die Druckluft dazu, das eigene ursprüngliche Volumen anzunehmen, und treibt somit die Flüssigkeit in die Kartusche zurück und dann in die Flüssigkeitsleitung und aus der Kartusche hinaus, um auf diese Weise eine weitere Freisetzung von Dispersionsmittel durch übrigbleibende Flüssigkeit, die mit dem Dispersionsmittel in der Kartusche in Verbindung bleibt, zu verhindern.
Ein noch weiteres Merkmal meiner Erfindung ist, daß meine Kartusche eine wirksame Vorrichtung zum Zurückhalten und sicheren Aufbewahren aller im wesentlichen toxischen oder schädlichen im Ventil zurückbleibenden Dispersionsgase zur Verfügung stellt. Wenn in bekannten Systemen das Dispersionsmittel aufgebraucht wäre, würde man die Abdeckung vom Ventil entfernen und eine neue Dispersionsmitteltablette in das Ventil setzen. Ein Nachteil besteht darin, daß das Ventil das zurückbleibende Gas des Dispersionsmittels enthalten kann, selbst wenn das Dispersionsmittel aufgebraucht ist. Wenn beispielsweise das Ventil Chlorgas enthalten würde, könnte bei Entfernung der Ventilabdeckung das Chlorgas ausströmen und von der Person, die das Ventil wiederaufzufüllen versucht, inhaliert werden. In der vorliegenden Ausführungsform bleibt der größte Teil des Dispersionsmittelgases in der Kartusche zurück und kann mit der Kartusche entfernt werden. Wenn die Abdeckung vom Ventil entfernt wird, kann nur eine geringe Gasmenge zwischen der Umgebung der Kartusche und dem Inneren des Ventilgehäuses ausströmen. Durch Entfernung der Kartusche und Abdeckung der Öffnungen kann man die irgendein schädliches Gas enthaltende Kartusche in eine Entsorgungszone bringen, wo die Kartusche und das Gas ohne schädliche Auswirkungen auf Menschen gelagert werden können. Folglich gestattet es meine Erfindung, das Dispersionsmittel sicherer auszuwechseln, indem es dem Benutzer ermöglicht wird, die Kartusche und alle im wesentlichen schädlichen Gase zu entfernen, ohne daß die schädlichen Gase in die direkte Umgebung des Benutzers um das Ventil herum ausströmen.
Wenn technische Merkmale in den Ansprüchen mit Bezugszeichen versehen sind, so sind diese Bezugszeichen lediglich zum besseren Verständnis der Ansprüche vorhanden. Dementsprechend stellen solche Bezugszeichen keine Einschränkungen des Umfangs solcher Elemente dar, die beispielsweise durch solche Bezugszeichen gekennzeichnet sind.

Claims

1. Mischventil (10) zur steuerbaren Ausgabe eines festen Dispersionsmittels (9, 160, 240) in eine Flüssigkeit (42) umfassend:

ein Gehäuse (17) das eine Kammer (45) darin bildet, einen oberen Bereich (30a), der im Gehäuse (17) gebildet wird und eine Luf ttasche (P&sub3;) enthält, um zu vermeiden, daß Flüssigkeit mit dem Dispersionsmittel (9, 160, 240) im oberen Bereich in Berührung kommt und um das Dispersionsmittel (9 160, 240) in einem unverbrauchten Zustand auf zubewahren,

einen unteren Bereich (30b), der im Gehäuse (17) gebildet wird,

eine erste Flüssigkeitsöffnung (51, 134), die in Flüssigkeitsverbindung dem unteren Bereich (30b) angeordnet ist,

eine zweite Flüssigkeitsöffnung (53, 135), die in Flüssigkeitsverbindung mit dem unteren Bereich (30b) und der ersten Flüssigkeitsöffnung (51, 134) angeordnet ist, so daß Flüssigkeit von der ersten Flüssigkeitsöffnung (51, 134) durch einen Abschnitt des Dispersionsmittels (9, 160, 240) in die zweite Flüssigkeitsöffnung (53, 135) fließen kann, um dadurch einen Teil des Dispersionsmittels (9, 160, 240) der Flüssigkeit (42) zuzuführen, wobei der obere Bereich (30a) mit dem unteren Bereich (30b) verbunden ist, um es dem Dispersionsmittel (9, 160, 240) in dem oberen Bereich (30a) zu ermöglichen, in den unteren Bereich (30b) abzufallen, wenn das Dispersionsmittel (9, 160, 240) vom unteren Bereich (30b) entfernt wird,

dadurch gekennzeichnet, daß es eine Kartusche (30, 70, 100, 130, 230) umfaßt die lösbar innerhalb der Kammer (45) angebracht ist und den oberen (30a) und unteren (30b) Bereich bildet, und das Dispersionsmittel (9, 160, 240) und die Lufttasche (P&sub3;) enthält,

eine durchgehende Öffnung (60), die im Ventil (10) gebildet ist, und mit der ersten Flüssigkeitsöffnung (51, 134) und der zweiten Flüssigkeitsöffnung (53, 135) in Verbindung steht, und

eine Vorrichtung (61, 68) zur Erhöhung der Anströmungsgeschwindigkeit, die in der durchgehenden Öffnung (60) vorfindbar ist, zur konstanten Beibehaltung des Volumens der Lufttasche (P&sub3;) in der lösbaren Kartusche (30, 70, 100, 130, 230) ungeachtet von stromabwärtig zum Ventil (10) ausgerichteten Druckveränderungen.

2. Mischventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10) ferner ein elastisches Glied (52) umfaßt, das eine normale nach oben gerichtete Kraft auf die Kartusche (30, 70, 100, 130, 230) ausübt, wobei das elastische Glied (52) die Kartusche (30, 70, 100, 130, 230) in der Kammer (45) nach oben verschiebt, wenn das Dispersionsmittel (9) daraus ausgegeben wird, wobei eine visuelle Anzeige der Erschöpfung des Dispersionsmittels (9, 240) in der Kartusche (30, 70, 100, 130, 230) zur Verfügung gestellt wird.

3. Mischventil gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil (10) ferner eine Abdeckung (11, 120) umfaßt, die mit dem Gehäuse (17) lösbar verbunden ist und eine visuelle Anzeigevorrichtung (15, 15a, 71, 109) aufweist, wobei das elastische Glied (52) zwischen der ersten Flüssigkeitsöf fnung (51) und einer Flüssigkeitseinlaßkappe (32, 32a) der Kartusche (30, 70, 100, 130, 230) zusammengedrückt ist.

4 Mischventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (30) eine Flüssigkeitseinlaßkappe (32) aufweist, die sich in deren unteren Abschnitt befindet, eine Flüssigkeitsauslaßöffnung (33), die sich auf deren Seitenwand befindet, und ein Gitter, das eine Vielzahl von Öffnungen (31) in der Einlaßkappe bildet.

5. Mischventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (61) zur Erhöhung der Anströmungsgeschwindigkeit eine Venturirampe (61) umfaßt, die eine erste rampenartige Oberfläche (61a) und eine zweite rampenartige Oberfläche (62b) aufweist, die in der durchgehenden Öffnung (60) unterhalb des Gehäuses (17) angeordnet sind.

6. Mischventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (68) zur Erhöhung der Anströmungsgeschwindigkeit ein sich nach oben erstreckendes Wehr (68) umf aßt, das sich in der durchgehenden Öffnung (60) unterhalb des Gehäuses (17) befindet.

7. Mischventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (70) einen kegelförmigen Hals (80) aufweist, der einen Durchmesser (X) bei einem Füllstand (41) der Flüssigkeit (42) bildet, der niedriger als deren oberer Durchmesser (D) ist, um das Volumen des Dispersionsmittels (9), das mit der Flüssigkeit (42) in Berührung kommt, zu begrenzen.

8. Mischventil gemäß Anspruch 3, wobei die visuelle Anzeigevorrichtung ein durchsichtiges Beobachtungsglied (15), das mit der Abdeckung (11) verbunden ist, aufweist, eine erste Anzeigevorrichtung (71), die mit der Kartusche (70) verbunden ist, eine zweite Anzeigevorrichtung (15a) die mit dem durchsichtigen Beobachtungsglied (l5) bewegbar verbunden ist, wobei die erste Anzeigevorrichtung (71) von der Auftriebskraft und vom elastischen Glied (52) bei Erschöpfung des Dispersionsmittels in der Kartusche (70) bewegt wird und die zweite Anzeigevorrichtung (15a) sichtbar in das durchsichtige Beobachtungsglied (15) bewegt wird, wodurch eine sichtbare Anzeige zur Verfügung gestellt wird, daß die Kartusche (70) zu wechseln ist.

9. Mischventil gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Anzeigevorrichtung (71) und die zweite Anzeigevorrichtung (15a) Magneten (71, 15a) umfassen, die sich gegenseitig abstoßende Pole aufweisen.

10. Mischventil gemäß Anspruch 3, wobei die visuelle Anzeigevorrichtung ein durchsichtiges Beobachtungsglied (15) umfaßt, das mit der Abdeckung (120) verbunden ist, und einen Sichtpfosten (109), der vorragend auf der Oberfläche der Kartusche (100) angebracht ist.

11. Mischventil gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kartusche (230) körniges Dispersionsmittel (240) enthält.

12. Kartusche (70, 130), die ein Dispersionsmittel (9) zum Wechseln einer erschöpften Kartusche, die lösbar in einem Mischventil gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1-11 angebracht ist, enthält, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen oberen Bereich (30a) umfaßt, der eine Lufttasche (P&sub3;) umfaßt, um zu verhindern, daß Flüssigkeit mit dem Dispersionsmittel (9, 160) im oberen Bereich in Berührung kommt, und um das Dispersionsmittel (9, 160) unverbraucht aufzubewahren, und einen unteren Bereich (30b) , der eine Vorrichtung (80, 230, 153) aufweist, um das Volumen des Dispersionsmittels, das mit der zu behandelnden Flüssigkeit im unteren Bereich in Berührung kommt, zu begrenzen, wobei der obere Bereich (30a) mit dem unteren Bereich (30b) verbunden ist, um es dem Dispersionsmittel (9, 160) in diesem oberen Bereich (30a) zu erlauben, in den unteren Bereich (30b) abzufallen, wenn das Dispersionsmittel (9, 160) vom unteren Bereich (30b) entfernt wird.

13. Kartusche gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (153) zur Beschränkung des Volumens des Dispersionsmittels (9, 160), das mit der zu behandelnden Flüssigkeit in Berührung kommt, einen Durchlauf (153), der im unteren Bereich (30b) gebildet wird, besitzt wobei der Durchlauf Seitenteile (130a, 131a) und einen Boden aufweist, wobei der Durchlauf einen Abschnitt des Dispersionsmittels (9, 160) in einer Position derartig hält, daß die Ausgabe des Dispersionsmittels (9, 160) in den Durchlauf (153) dazu führt, daß das im oberen Bereich (30a) befindliche Dispersionsmittel in den Durchlauf (153) fällt, um das aus dem Durchlauf (153) entnommene Dispersionsmittel zu ersetzen, wobei ein Abschnitt des Durchlaufes (153) in F1üssigkeitsverbindung mit der ersten Flüssigkeitsöffnung (134) angeordnet werden kann und ein weiterer Abschnitt des Durchlaufes (153) in Flüssigkeitsverbindung mit der zweiten Flüssigkeitsöffnung (135) angeordnet werden kann, so daß Flüssigkeit von der ersten Flüssigkeitsöffnung (134) durch einen Abschnitt des im Durchlauf (153) angeordneten Dispersionsmittels fließen kann, und entlang des Durchlaufes (153) in die zweite Flüssigkeitsöffnung (135), um dadurch einen Teil des Dispersionsmittels (9, 160) der Flüssigkeit zuzuführen.

14. Kartusche gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Volumen des Durchlaufes (153) etwa 5 Prozent des Gesamtvolumens der Kartusche (130) beträgt.

15. Kartusche gemäß Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchlauf (153) aus einem länglichen Kanal besteht, um einen geringeren Teil des Dispersionsmittels (9, 160) in Berührung mit einer Flüssigkeit zu halten, um eine steuerbare Ausgabe des Dispersionsmittels (9, 160) in eine Flüssigkeit zu gestatten.

16. Kartusche gemäß Anspruch 12, 13, 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin einen profilierten Abschnitt (170) aufweist, um in einen passenden profilierten Abschnitt (106) eines Mischventils (10) einzugreifen.

17. Kartusche gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeitsöffnungen (134, 135) unter dem Durchlauf (153) angebracht sind, um Flüssigkeit durch den Boden des Durchlaufes (153) zu führen, und um Flüssigkeit durch den Boden des Durchlaufes (153) zu entfernen.

18. Kartusche gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (80) zur Begrenzung des Volumens des mit der zu behandelnden Flüssigkeit in Berührung kommenden Dispersionsmittels, einen kegelförmigen Hals (80) aufweist.