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Einrichtung zum verhältnisgleichen Einführen flüssiger Zusatzmittel
in ein strömendes Hauptmittel Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Verhältnisgleichen
Einführen flüssiger "Zusatzmittel in ein strömendes Hauptmittel, beispielsweise
zum Einführen von Desinfektionsmittellösungen in Trinkwasser oder von Füllungsmittellösungen
in Kesselspeisewasser oder von anderen Lösungen in Wasser oder andere Flüssigkeiten
für hygienische und technische Zwecke, mittels einer Pumpe, deren Leistung voll
der Hauptmittelmeßvorrichtung beeinflußt wird.
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Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art strömt das hauptmittel
durch eine Leitung mit einer Düse, die durch einen im \ebenschluß liegenden gegenläufigen
Ilauptmittelstroin von geringer Menge überbrückt ist. Dieser durchfließt eine Meßvorrichtung,
mittels welcher die Zusatzmittelpumpe oder -pumpen gesteuert werden, und zwar finit
Hilfe eitles von der Nleßvorrichtung beeinflußten S cliiebers, der ebenfalls von
der Hauptmittelleitung abgezweigtes Druckwasser abwechselnd vor und hinter die Antriebskolben
der Zusatzmittelpumpe oder -pumpen leitet. Bei dieser Einrichtung ist das Düsendruckgefälle
nur der durch die Hauptmittelleitung strömenden Flüssigkeitsmenge, aber nicht auch
der durch die Meßvorrichtung strömenden Flüssigkeitsmenge genau verhältnisgleich.
Da null aber die Arbeitsgeschwindigkeit der Meßvorrichtung die Hubzahl der Zusatzmittelpumpen
bestimmt, ist der Mangel an Verhältnisgleichheit schädlich. Außerdem haben die hydraulische
Regelung und der hydraulischeAntrieb (Meßvorrichtung und Zusatzmittelpumpen) besondere
Fehlerquellen, denn z. B. die Pumpen machen bei schnellem Gang kleinere Ilüle als
bei langsamem Gang.
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Die erforderliche dauernd genaue Verhältnisgleichheit zwischen dem
Hauptmittel und dem oder
den Zusatzmitteln wird nicht gewährleistet,
und gleichwohl ist die Einrichtung verwickelt und kostspielig, auch erfordert sie
eine ständige Vberwachung und Pflege. Um die Verhältnisgleichheit (D)sierungsgenauigkeit)
zti verbessern, hat man für die bekannte Einrichtung schon weitere Hilfsmittel hydraulischer
und elektrischer Art (druckwassergesteuertes Pendelgewicht und elektrische Betätigung
des Steuerschiebers des die Zusatzinittelpumpe antreibendenDruckwassermotors) vorgesehen.
Auf diese Weise mag man zwar eine Verbesserung de:r Dosierungsgenauigkeit erreichen,
jeclocli keinesfalls in ausreichendem Maße, und die I:inrielitting wird noch verwickelter,
als sie bereits war.
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Bei einer anderen bekannten Dosierungseinrichtung dient zum Messen
des Hauptmittels ein Wassermesser gebräuchlicher Bauart, der zugleich Antriebsmaschine
für einen Steuerschieber ist, dessen Hinundhcrl>ewegung der Durchflußmenge des Hauptmittels
verhältnisgleich sind und dementspreehend eine vom Hauptmittel alygezw#eigt#e Flüssigkeitsmenge
steuern, die ;die Zusatzinittelzul>ringepumpe (eine NIembranpumpe) betätigt und
dann aus dein Steuerschieber ins Freie abfließt. Die Einrichtung erscheint zwar
einfach, arbeitet aber unbefriedigend. Eine einwandfreie Wirkungsweise ist höchstens
hei sehr kleinen Zusatztnittelmengen zu erwarten. Da der Wassermesser keine benierkenswerte
mechanische Leistung abgeben kann, wenn seine Umlaufzahl nicht erheblich beeinträchtigt
werden soll, kommen für den Steuerschieber nur ganz geringe Kräfte und sehr kleine
llul>za'.lil,en in Betracht. Dabei läßt sich die Aritriehsinemhrankaminer der Zusatzmittelpurnpe
nur langsam auffüllen und entleeren. Infolgedessen Erhält man eine außerordentlich
kleine Pumpenförderung. Die Lösung ist verfehlt, weil ein Wassermesser sich nicht
als Antriebsmaschine eignet, zumal bei dieser Anwendungsweise dieZählergebnisse
des Messers leiden, so daß auch hier die Dosierungsgenauigkeit nicht gewährleistet;
ist.
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Gemäß der Erfindung sollen die Nachteile der bekannten Einrichtungen
dadurch vermieden werden, daß das jeweils entsprechend der Strömungsgeschwindigkeit
des Hauptmittels sich einstellende Anzeigeglied der in einem Strömungsgeschwindigkeitsinesser
bestehenden Hauptmittelmeßvorrichtung mittels eines elektromechanisch rückgeführten
Servomotors ein stetig veränderliches Übersetzuligsgetriel>e steuert, das de,n Antrieb
von einem mit gleichbleibender Drehzahl laufenden Motor auf die Zusattzmittelztil>ring
epumpe überträgt.
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Die Erfindung besteht in einer Kombination sämtlicher eben genannten
Merkmale, mit der gegenüber dem Eiekannten folgende Vorteile erreicht werden: Eine
Beschränkung hinsichtlich der Fördermenge der Zusatzmittelzubringepumpe 1>esteht
nicht. Aus der ganzen Einrichtung tritt nirgends Flüssigkeit aus, auch ist die Wirkungsweise
von dein Druck in der Hauptniittelleitung völlig unal>Ii<ingig. Die Ausbildung
der Haupt--als Strirmungsgeschwindig_ keitsinesser gewährleistet wegen dessen Unempfindlichkeit
gegen Verunreinigungen und wegen des Fehlens bewegter Arbeitsglieder im Flüssigkeitsstrom
eine besonders hohe l')ctrici>ssiclicrlieit. Die Einrichtung hat infolgedessen eine
lxson<lers große Dosierungsgenauigkeit, auch ist sie baulich s-hieinfach und
billig, denn sie läßt sich, etwa his auf die Kontakteinrichtung im Durchflußanzeiger,
aus listenmäßig käuflichen Stücken zusammensetzen. Mit der Ein fach licit verbindet
sich eine überlegen lange Lebensdauer, zumal die Kontakteinrichtung, die nur bei
Änderungen des Hauptmitteldurchflusses Stromschlüsse zu gehen 'hat, gering 1>cansprucht
ist. -Mit der ertindungs-gentäßen Einrichtung wird das Zusatzmittel durch die Zubringepumpe
ununterbrochen> find stetig in das Hauptmittel eingeführt, so <1a( beide Flüssigkeiten
besonders gut miteinander vermischt werden, womit die Dosierungsleistung nochmals
1-ervollkonimnet wird.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt.
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Abb. i zeigt schematisch eine Dosierungseinrichtung gemäß der Erfindung
mit regelbarer Rienieniil>ertragung zwischen der Förclervorriclitung für das zuzusetzende
\littel und deren Antriebsquelle: Al>b. 2 zeigt eine ähnliche Ausführungsform, wobei
jedoch das Rieinengetriche durch ein Reil>radgetriel>e ersetzt worden ist.
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In .Ahl>. i ist i die Leitung für das Hauptmittel, z. 13. Trinkwasser,
durch die das Mittel z. B. in der Richtung des Pfeiles fließt. Die Leitung r ist
mit einer \@leßdrosselstelle 3. NVie eine Meßdüse. Stauflansche od. dgl- versehen.
Sie ist mittels zwei an Stellen verschiedener Strömungsgeschwindigkeit ahg"ezweigten
Leitungen 4 und @ finit einem Venturimesser 6 verbunden, der ein vorliegenden Fall
mit einem 1)l-ellzeiger 7 zum Anzeigen der sekundlichen 1)urchflulimenge ein Rohr
i versehen ist. Der Zeiger 7 oder ein damit gekuppeltes Glied trägt Kontakte, z.
13. l<oiitaktl>iii-sten g, die mit Kontaktstreifen o bzw, i o in Berührung treten
können. Die Kontaktstreifen o, i o sind auf einem "fisch ii angeordnet, Gier kc>atial
finit <lein Zeiger drehbar und mit eileer Sclincckenracizaliiiting versehen ist.
in die die Scliliccke i #_, eingreift. 1)ic Schnecke 12 ist mit eifitem \\'endemotor
13 gekuppelt. Dieser entliiilt Strom Voll den Leitungsschienen 14 bzw. i;
über die I_citung 16, den Zeiger 7, di:°@ Kontakte h uncl sonlann entweder über
den Kontaktstreifen c) oder- i o tlild die Leittnigell 17
hzw. 18,
jc nachdem der liontaktS mit <lern Kontaktstreifen 9 oder to in lieriihi-ung
tritt. Der Stromkreis wird geschloss; fit üller die Leitung i o. Der Motor
13 läuft also in dein ein,-°n oder dem anderem Sinne an, je nachdem die Kontakte
8 mit Bern Streifen 9 oder i o in 13ci-iihrung treten, wolrci die Anordnung so getroffen
ist. daß der Tisch i i immer so nachgedreht wird, dal.i nach einiger Zeit der Zeiger
7 wieder in der l'ntei-1>rechung zwischen dem lContal:tstreifen c) ulid to zu liegen
l;oniint, sn claß der \lotor 1,3 nlalig(l: Strcilllztlftilir zuni Stillstrand kommt.
Die
elx#ti beschriehetie Vorrichtung ist ein richtiger Servonio>tolr mit lVolgestcuei-vorrichtung.
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Außer (ler Sdlitccke 1 2 treibt der Nl)tor 13 eine Schraulnenspindel
2o an. auf der eine Wandermatter 21 sitzt. Diese wird von einer Stange 22 geführt.
Dreht sich also der Motor 13, so bewegt rechts. Dabei verschteln sie mittels der
Gabe123 den IZieinen 24, dur um die iwiden l:ereli@@en Troninieln (hegelsclteilten)
25 und 26 geschlagen ist.
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sich die \\'amlcrmutter 21 nach links oder nach Die Trcnnmel
25 wird von einem klotot- 27 angetrieben, der gesondert an den Leitungsschienen
rd, 15 gc#scli2iltet tvir(l. 1)ie Trommel 26 wird also. -e1111 der Motor 27 fortwährend
mit gleichl>leibender (;csclitvindigkeit läuft, finit wechselnder (äeschwindigkeit
laufen, je nach der Stellung der Wandern nittc#r 21. also je nach der Stellung des
Zeigers 7 (les \lmuhme sscrs ().
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Die Tr(rminel 26 treibt eirt.e 1'tunpe 3o an, welche in der Forin
einer holl>enpumpe dargestellt worden ist. Sie kann jedoch auch eine Plunjerpumpe
oder eine andere \@crilrängerlminpe sein, wenn sie nur eilte Fiir(lerleistung hat,
die der Drehzahl der Ail-Yrielis-elle in bestimmter Weise proportional ist. Die
Pumpe fiit-dert aus (lern Behälter 31, der mit dem zuzusetzenden Mittel gefüllt
ist, mittels des Rollres 32 Glas zuzusetzende Mittel in den Stronl des 1lauptnlittels,
und zwar kcmtinuie'rlic1l und in einer Menge. de dein Stand Ws Zeigers 7
des `@enturimessers, somit der sekundlichen Durchtluf.lmenge des Hauptmittels durch
(las Rohr t proportional ist.
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Selbstverstiitidlich kann die gezeichnete Riemenübertragung mit ä
nderbarenl L I>ersetzungsverhältnis von anderen Konstruktionen ersetzt werden. So
kann z. 13. (las lrekatinbe (@etriel)e benutzt werden. wobei jede der "hr otmneln
25 und 26 durch zwei hegeltrctmmeltt ersetzt ist. deren Spitzen einande r
zugcl:e@rtliegcn und die in derRichtungderAchsevoneinander entfernt -erden oder
sich nähern kötltien. Der IZienien ist dabei mit llolzkl<itzeti versehen. Nähern
sich clie zwei Kegel auf der einen Achse. so krierlir teer IZietnen nach atil.ien.
und eilifernen sie sich vonlcinander, so fiitigt der Riemen an, auf eitlem Breis
finit geringerem Durchmesser zu laufen. Solche Getriebe sind als l@leil(ler- oder
Reeves-Getricl>t# bekannt (verstcllhare 1Ziementr)nimeln).
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Die l?itlriclittilig indl AblL 2 enthält wie die nach _1h1>. t eitlen
Sti-iinltliigstllc@sser 6 finit Zeiger 7, Kontakten S, Kontaktstreifen 9 und to
auf einem Tisch t t. teer von einer Schnecke 12 angetrieben wird, und weiter
den \\'enolenu>tor 13, die Schrau-1>ensllinolel 2o und den
Antriebsinoltor 27. Letzterer treibt jetzt jcclnch eiirr Z<tliitr@iolllungte
35 an, und zwar AM eitles Reibradgetrielics, bestellend aus einer auf die
Welle 3(i verschi<#hbaren, jedoch nicht (lreltl)arctt IZO>lle 37, (lie die Scheibe
38 antreibt. Die Verltindung zwischen der Scheibe 38 und der 1't1mpe 35 erfolgt
über (las l#-egelra(lgeti-iel)e 39.
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Die Rolle 37 wird von der Gabel 4o, welche mit der I.atlfilltitter
21 auf (lcr Spilrdel 20 verbunden ist, hin und 11°r geschoben und nimmt also
eine Stellung ein. die (lein Stand des Zeigers 7 l)rollortiomtal ist. Demzufolge
läuft die Pumpe 35 mit einer Geschwindigkeit. die der se'kunailichen Durchtlußmenge
cles Hauptmittels durch die Leitung r proportional ist. Das zuzusetzende Mittel
wird wieder aus dein Behälter 31 angesaugt und durch die Leitung 3 2 der Leitung
i zugeführt.
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Selletverstä ndlicli kann das Reil)radgetrielre, -ie in AN). 2 dargestellt,
andere Ausführungsformicil erhah.n. Es gibt nämlich sehr viele Artete von lteillra(lgetriel>en.
Zweck der Erfindung ist jedenfalls. die Pumpe für das zuzusetzetlde Mittel zti regeln
mittels Regelung des LTI)ersetzutigs\-er#liiiltnisses in eitlem mechanischenCbertragungsgetriebe,
und zwar mittels eines Servomotors mit Folgestettervorrichitnrg: