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Vorrichtung zum mengenverhältnisgleichen Mischen verschiedener Stoffe
Vorrichtungen zum mengenverhältnisgleichen Mischen zweier Stoffe sind bekannt, bei
denen von einem umlaufenden Mengenmesser für das eine Medium durch Kontaktgabe ein
Motor direkt oder indirekt mittels eines Schaltschützes angelassen wird, welcher
durch Antrieb einer Pumpe das zweite Medium fördert. Das Anlassen des Motors erfolgt
dabei direkt oder indirekt mit umlaufenden Kontakten, von denen der eine von .der
Mengenmesserwelle im Sinne des Schließens, der andere von der Motorwelle im Sinne
des Öffnens des Anlaßstromkreises für den Motor .gedreht wird (siehe z. B. deutsche
Patentschrift 598864).
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Die Nachteile der he'kannten Vorrichtung liegen darin begründet, daß
a) bei direkt geschaltetem Motor das Anwendungsgebiet wegen des hohen Anlauf- und
Nennstromes und des damit verbundenen Kontaktabbrandes (vor allem bei Gleichstrom)
auf kleine Motoren beschränkt bleiben muß, b) mit der indirekten Schaltung durch
Verwendung eines Schaltschützes vor allem beim Öffnen des Anlaßstromkreises eine
Verzögerung in die Vorrichtung eingeht, die nicht immer wünschenswert ist. Außerdem
ist die Gefahr vorhanden, daß bei einem Versagen des Schaltschützes auf einer Phase
(bei Drehstrom) der Motor durch die zu hohe Stromaufnahme durchbrennt. Dabei braucht
ein vorgeschalteter Motorschutzschalter infolge des intermittierenderi Betriebes
nicht immer den Motor abzuschalten.
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Bei beiden Systemen a und b jedoch befindet sieh der Motor ständig
durch die sich dauernd wiederholende
Einschaltung und Ausschaltung
des Motors, d.. h. durch die ununterbrochene Kontaktgabe, im Anlaufstromgebiet,
was die Lebensdauer erheblich herabsetzt, wenn nicht ein teurer Spezialmotor verwendet
wird. Außerdem haben die umlaufenden Kontakte den Nachteil, daß bei einem Überlaufen
des Motorwellenkontaktes über den Mengenmesserwellerlikontakt infolge zu großer
Schwungmasse durch eine weitere Kontaktgabe die Proportionalität des Mischungsverhältnisses
nicht eingehalten wird.
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Diese Nachteile vermeidet die Erfindung. Der Fortschritt wird dadurch
erreicht, daß ein ständig laufender Motor verwendet wird und zwischen Motor und
dem Getriebe zum Antrieb der Pumpe für das zweite Medium eine Kupplung vorgesehen
ist, welche durch den Mengenmesser bei zunehmender Menge ein, und bei abnehmender
Menge ausgeschaltet wird. Vorzugsweise wird als Kupplung zwischen Motor und Getriebe
eine Magnetkupplung verwendet, wobei der Magnetkupplungsstromkreis bei schnellerem
Umlauf der Welle des Mengenmessers des Hauptmediums geschlossen und, bei geringer
werdendem Umlauf der Welle des Mengenmessers geöffnet wird.
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In Verfolg des Erfindungsgedankens laufen die die Öffnung und Schließung
des Magnetkupplungsstromkreises bewirkenden Kontakte mit der Getriebewelle um, wobei
der eine Kontakt unmittelbar an der Getriebewelle angeordnet ist, während der andere
auf einem Hubbewegungen ausführenden Hebel liegt.
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Zweckmäßig werden die Hubbewegungen des Kontaktes von einer Schnecke
hervorgebracht, welche mit der Welle des Mengenimessers für das Hauptmedium umläuft.
Hierbei ist der die Hubbewegungen ausführende Kontakt an dem einen freien Ende eines
Winkelhebels gelagert, dessen anderes freies Ende in die Schraubenwindungen der
Schnecke eingreift. Es findet also durch die Mengenmesserwelle ein Schließen, durch
die Getriebewelle ein Öffnen der Kupplung statt, wenn die Umlaufgeschwindigkeit
der einen jeweils größer als die der anderen wird.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel teilweise
schematisch in einer Figur dargestellt.
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Das Hauptmedium, z. B. Wasser, strömt in der Pfeilrichtung A durch
die Rührleitung i, in der das Flügelrad 2 angeordnet ist, auf dessen Welle 3 außerhalb
der Rohrleitung 1 ein Schneckenrad 4 (Wendel 4) angeordnet ist. Ein Kontakt 5 ist
auf der Getriebewelle 6 befestigt und dreht sich in gleicher Drehrichtung wie die
Wassermesserwelle 3 Ein Hebel 7, der den Kontakt 5, 8 öffnet oder schließt, greift
seinerseits in den Schraubengang der Schnecke 4 ein. Der Hebel 7 ist ein Teil eines
Winikelhebels, an dessen anderem freiem Ende 7' der Kontakt 8 sitzt. Im Winkelscheitel
ist dieser Winkelhebel schwenkbar an einertl Arm 6' gelagert, welcher in parallelem
Abstand zur Welle 6 an dieser z. B. vermittels einer Scheibe (5" befestigt ist.
Entweder ist einer der Kontakte oder ein Arm des Winkelhebels federnd nachgiebig
ausgebildet. Die Getriebewelle 6 gehört zu einem Getriebe g. Auf der entgegengesetzten
Seite des Getriebes 9 ist eine federnd angebrachte Sta'hlscheihe 21 b-efesti.gt.
Diese wird bei Kontaktgabe vom Elektromagneten ii angezogen und stellt somit eine
starre Verbindung zwischen Getriebe 9 und Motor io her. Das Getriebe g steht in
mechaiiiscllcr Verbindung mit der Pumpe 12, die einerseits eir: oder mehrere Medium(en)
durch eine oder mehrere Saugleitung(en) 13 aus entsprechenden Vorratsbehältern 14
saugt und sie durch die Druckleitung i9 dem Hauptmedium proportional zusetzt.
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Für die Arbeitsweise der Anlage ist Voraussetzung, daß die Drehzahl
des -Motors io größer bzw. mindestens, gleich der Umdr-e'hungszahl des Flügelrades
2 bei größtem Flüssigkeitsdurchgang in der Leitung i ist.
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Ein in der Richtung A durch die Rohrleitung i strömendes Medium treibt
das Flügelrad 2 an, das seine Drehbewegung auf die auf der Welle 3 angebrachten
Schnecke 4 ül)ertr'igt. Der Hebel 7 bewegt durch die Steigung der Schnecke den Kontakt
8 im Sinne des Schließens mit dem Kontakt 5. Es fließt dann ein Strom von b über
den Kontaktring 17 durch die Magnetspule i i über den Kontaktring 16 und über die
Leitung 15, die Kontakte 5 und 8 zum Punkt a des elektrischen Stromkreises, wenn
der in der Zeichnung offen gezeichnete Schalter 22 geschlossen ist und auch der
-Motor io läuft. Es baut sich somit in der Spule i i ein Magnetfeld auf, das die
federnd gelagerte Stahlscheibe 21 an die Stahlscheibe 18 zieht und somit eine Verbindung
zwischen Getriebe 9 und dem sich drelhenden Motor io herstellt. Das Getriebe 9 wird
nun durch den Motor io durchgedreht, und die Pumpe 12 saugt aus dem Vorratsbehälter
14 durch die Leitung 13 das zuzusetzende Medium und drückt es durch die Leitung
i9 in das durch die Rohrleitung i fließende Hauptmedium. Infolge der starren Verbindung
zwischen Getriebe 9 und Kontakt 5 wird dieser gedreht und der geschlossene Kontakt
5, 8 im Sinne des öffnens bewegt, da die Welle des :Motors io schneller umläuft
als die Welle 3 des Mengenmessers 2, die Schnecke also in der Umdrehungsgeschwindigkeit
des Fühlers 7 demgemäß zurückbleibt. Der Stromkreis a, 8, 5, 16, 1 i, 17, b wird
unterbrochen und das Magnetfeld der Spule i i abgebaut. Die Scheibe 2 1 löst sich
durch den Federdruck der Federn 20, und die mechanische Verbindung zwischen Getriebe
9 und Motor io ist gelöst. Das Getriebe bleibt stehen. Eine neue Kontaktgabe kann
erst dann erfolgen, wenn der Wassermesser 3 die Schilecke 4 so weit bewegt hat,
daß neue Kontaktgabe erfolgt. Infolge der Schnecke und den beim Überlaufen, d. h.
Voreilen, der Scheibe 6" gegenüber der Schnecke auf Öffnen der Kontakte 5, 8 wirkenden
Schraubengangwindungen der Schnecke, wird ein Doppelkontakt durch Überlaufen vermieden
und auf diese Weise wird die Proportionalität des Mischungsvorganges erreicht. Die
Stromschwankungen in den Wicklungen des Motors bewegen sich nicht wie bei bekannten
Vorrichturigen
zwischen o und Anlaufstrom (etwa 4-bis 5facher -Nennstrom),
sondern zwischen Leerlaufstrom und Nennstrom. Trotz des dauernden Laufes des Motors
io ergibt sich auch noch eine Stromersparnis im Betrieb, es kann ein billiger Motor
verwendet werden, und dieser billige Motor hat eine lange Lebensdauer.
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An Stelle eines Elektromotors io kann z. B. ein einfacher Verbrennungsmotor
genommen werden, und der für den Betrieb der übrigen Vorrichtung erforderliche elektrische
Strom kann einer Batterie entnommen werden oder einem Dynamo, welcher von (lein
ständig umlaufenden Motor, einem Verbrennungsmotor oder sonstigen Motor, mit angetrieben
wird.
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Es ist ein besonderer Vorzug der Erfindung, daß infolge eines ständig
gleichmäßig umlaufenden Motors ein billiger Elektromotor, aber nicht unbedingt ein
Elektromotor, sondern auch jeder andere vorhandene geeignete Motor, genommen werden
kann.