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Vorrichtung zur Erzielung einer gleichmäßigen, kontinuierlichen Abflußmenge
von Flüssigkeiten Für viele technische und chemische Verfahren ist es notwendig,
daß kontinuierlich eine gleichbleibende Flüssigkeitsmenge aus einem Behälter abgeführt
bzw. einer anderen Stelle zugeführt wird, ohne daß dieser Vorgang einer laufenden
Überwachung bedarf. In der Praxis macht man, in diesen Fällen häufig Gebrauch von
der Anordnung von Schwimmern in Verbindung mit Schwimmerventilen, die im Prinzip
in der Weise arbeiten, daß dem Behälter so lange die Flüssigkeit zufließt, bis der
notwendige Flüssigkeitsspiegel bzw. die Höhe der Flüssigkeitssäule erreicht ist
und der Schwimmer das Zuführungsventil abschließt. Bei Absinken des Flüssigkeitsspiegels
öffnet der Schwimmer das Ventil wieder und läßt bis zur Erreichung der notwendigen
Flüssigkeitshöhe im Behälter Flüssigkeit zufließen und sperrt dann den Zufluß wieder
ab. Die Verstellkräfte für das öffnen und Schließen des Zuflußventils hat der Schwimmer
durch entsprechend großen Spielraum zwischen höchstem und niedrigstem Flüssigkeitsstand
im Behälter zu übernehmen. Dieses Schwanken des Flüssigkeitsspiegels, das zur Betätigung
der Schwimmerzuflußregelung notwendig ist, vereitelt von vornherein schon das ganz
genaue Einhalten einer bestimmten Flüssigkeitssäule. Auch eine Übertragung der Schwimmerbewegung
auf elektrischem Wege zur elektrischen Betätigung des Zuflußventils verkürzt die
notwendige Schwimmerbewegung nicht. Ein völlig kontinuierlicher, gleichmäßiger Zulauf
kann auf diese Weise niemals erreicht werden.
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Ein anderer Weg für einen gleichmäßigen Flüssigkeitsmengenabfluß
wurde
durch die Anordnung eines kippbaren Meßbehälters beschritten. Drehpunkt, Schwerpunkt
in leerem Zustande und Schwerpunkt in gefülltem Zustande des Meßbehälters sind so
zueinander gelagert, daß nach Vollaufen des Meßbehälters derselbe umkippt, das Zuflußventil
zum Meßbehälter abgesperrt wird und der Meßbehälterinhalt sich in den Abfluß entleert.
Nach völliger Entleerung nimmt der Meßbehälter seine Füllstellung wieder ein, öffnet
das Zuflußventil, und die Füllung, d. h. der Vorgang, kann wieder von neuem beginnen.
Der Abfluß erfolgt zwar hier mengenmäßig gleichmäßig, aber stoßweise in einer bestimmten
Zeiteinheit.
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Schließlich bedient man sich zur Lösung dieser Aufgabe im Laboratorium
wie in der Technik der Einrichtungen, die nach dem Prinzip der Mariottschen Flasche
darin bestehen, daß ein mit offenem Boden versehenes Gefäß, in das eine auf den
Boden reichende kommunizierende Röhre befestigt ist, in einem größeren Flüssigkeitsbehälter
schwimmt. Für großtechnische Verfahren eignet sich diese Vorrichtung jedoch wenig,
weil die Reibungen in den Führungen des Heberrohres eine genaue Anpassung des Schwimmers
an das Schwanken oder Absinken des Flüssigkeitsspiegels erschweren oder gar verhindern.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch vermieden, daß das Abflußrohr
der kommunizierenden Röhre nicht über die Außenwand des Schwimmbehälters geführt
wird, sondern durch seinen Mittelpunkt. Bei zylindrischen Gefäßen, die man für diese
Zwecke vorzugsweise wählen wird, beispielsweise im Kreismittelpunkt, bei quadratischen
oder rechteckigen Behältern im Schnittpunkt der Diagonale. Durch diese zentrale
Lage des Abflußrohrs wird jede seitliche Verlagerung und Klemmung des Rohrs beim
Steigen und Fallen des Wasserspiegels im Vorratsbehälter unterbunden und damit eine
glatte Auf- und Abwärtsbewegung des das fest verankerte Heberrohr tragenden Schwimmgefäßes
gewährleistet.
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Aus der Zeichnung ist das Wesen der Erfindung ersichtlich. Fig. i
stellt einen Querschnitt und Fig, 2 eine Draufsicht der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dar. i bezeichnet einen offenen Vorratsbehälter mit der abzufließenden Flüssigkeit.
Das Standrohr 2 ist am Behälterboden dicht befestigt und dient als Durchlaß des
Heberrohrs 4 sowie zur Führung des Schwimmgefäßes 3, das zweckmäßigerweise zylindrische
Form besitzt. Der Boden des Gefäßes kann ganz oder teilweise offen sein. Im vorliegenden
Fall besitzt der Ringschwimmer statt des offenen Bodens an der Seite ein mit Ventil
versehenes Zuflußrohr 6. Durch den Dosierhahn 5 im Heberrohr 4 wird die benötigte
Dui-chflußmenge eingestellt. Das Abflußrohr 7 führt die Flüssigkeit der. Verbrauchsstelle
zu.
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Der Vorgang des kontinuierlichen Abflusses ist wie folgt: Das Heberrohr
4, das entsprechend tief in den Flüssigkeitsspiegel des Ringschwimmers 3 eintaucht,
führt über den Dosierhahn die Flüssigkeit aus dem Ringschwimmer 3 ab. Durch Sinken
des Flüssigkeitsspiegels im Ringschwimmer 3 wird innerhalb des Ringschwimmers ein
Unterdruck erzeugt. Dieser Unterdruck wird sofort durch Zufluß der Flüssigkeit aus
dem offenen Behälter durch die Öffnung 6 im Ringschwimmer ausgeglichen. Der Flüssigkeitsspiegel
im Ringschwimmer bleibt dadurch immer konstant. Ebenso bleibt die Wassersäule (Flüssigkeitsspiegel
im Ringschwimmer 3, Ausflußöffnung des Helrerröhrs 4) konstant. Diese konstante
Wassersäule bildet die Voraussetzung für einen kontinuierlichen Abfluß der abzuleitenden
Flüssigkeit. Die Öffnung 6 im Ringschwimmer wird durch Anbringung eines Dosierhahns
als Feinregulierung benutzt. Der Ringschwimmer 3 paßt sich mit seinem Heberrohr
4 dem Sinken des Flüssigkeitsspiegels im Behälter i gemäß der abfließenden Flüssigkeit
an.
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Durch Anwendung des offenen Ringschwimmers 3 mit dem Heberrohr 4 wird
der erstrebte kontinuierliche Abfluß automatisch eingehalten. Der Ringschwimmer
3 vermeidet durch seine gleichmäßig verteilten Auftriebskräfte und durch seine Führung
durch das Standrohr 2 ebenso wie durch die zentrale Durchführung des Heberrohrs
4 durch das Standrohr jegliche größeren Reibungen, die einer gleichmäßigen Anpassung
des Ringschwimmers an den Flüssigkeitsspiegel des Behälters i entgegenstehen. Der
Ringschwimmer entnimmt nur immer der oberen Flüssigkeitsschicht im Behälter i die
abzuführende Flüssigkeit, so daß bei Flüssigkeiten, die mit der Zeit Schlamm, ungelöste
Bestandteile u. dgl. am Boden des Behälters absetzen, diese die Eintrittsöffnung
des Ringschwimmers 3, des Heberrohrs 4 und des Dosierhahns 5 nicht zusetzen können
und damit den kontinuierlichen Abfluß unmöglich machen.