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Gas- oder Flüssigkeitsmischer Es sind Gas- oder Flüssigkeitsmischer
zur Aufrechterhaltung eines bestimmten Mischungsverhältnisses zweier Gase oder Flüssigkeiten
bekanntgeworden, die zwei durch eine starre unbewegliche Wandung voneinander getrennte
Hauptkammern für die zwei in einem festen Verhältnis zu mischenden Gase oder Flüssigkeiten
aufweisen. Die in diese Kammern einströmenden und damit auch die als Gemisch auströmenden
Gas- oder Flüssigkeitsmengen werden durch zwei miteinander und mit einer in einer
besonderen Nebenkammer (Membrankammer) angebrachten biegsamen Scheidewand (Membran)
in Verbindung stehende Steuerventile für die Einströmöffnungen reguliert. Die Betätigung
der (gegensinnig wirkenden) Steuerventile erfolgt dabei durch je eine hinter der
Ausströmöffnung jeder Hauptkammer angeordnete V enturidüse, von denen aus durch
zwei besondere Abzweigleitungen die in den Venturidüsen herrschenden Drucke auf
die beiden Seiten der in der Nebenkammer angeordneten biegsamen Scheidewand (Membran)
übertragen werden.
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Bei dieser bekannten Mischvorrichtung ist es von Nachteil, daß eine
besondere Nebenkammer (Membrankaminer) erforderlich ist, zu der zwei Abzweigleitungen
(Umwegleitungen) geführt werden müssen, so daß sich eine verhältnismäßig sperrige
Anordnung ergibt. Durch die Umwegleitungen werden überdies die auf die Membran wirkenden
Drücke mit Verzögerung übertragen. Ferner sind bei den bekannten Vorrichtungen Stopfbüchsen
oder ähnliche kraftverzehrende und die Steuergenauigkeit
beeinträchtigende
und auch leicht undicht werdende Abdichtungsvorrichtungen für eine durch die starren
Wandungsteile aller Kammern hindurchgeführte Ventilbetätigungsstange erforderlich.
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Gemäß der Erfindung,: die in einem Ausführungsbeispiel in der Abbildung
schematisch im Längsschnitt dargestellt ist, ist eine besonders gedrängte und einfache
Bauart eines Gas- oder Flüssigkeitsmischers zur Aufrechterhaltung eines bestimmten
Mischungsverhältnisses dadurch erzielt, daß unter Fortfall der auf die durchströmenden
Gas- oder Flüssigkeitsmengen ansprechenden Venturidüsen sowie auch unter Fortfall
nachteiliger Umwegleitungen und leicht einem Verschleiß unterliegender Dichtungsvorrichtungen
zwei mittels einer gemeinsamen "beweglichen Scheidewand (Membran, Kolben) a aneinander
grenzende Druckkammern b, c und zwei (vermittels einer Stange d od. dgl.) miteinander
und mit der Scheidewand a (bei e) verbundene, gegensinnig wirkende
Steuerventile f, g für die Gas- oder Flüssigkeitseinströmöffnungen h, i Verwendung
finden.
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Bei der neuen Mischvorrichtung sind keine (unverstellbaren) Venturidüsen
erforderlich; bei ihr läßt sich vielmehr eine beliebige Einstellung des Mischungsverhältnisses
dadurch in einfacher Weise erzielen, daß in mindestens einer der Ausströmöffnungen
h, m ein einstellbarer Hahn n, o od. dgl. angebracht ist.
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Treten die beiden zu mischendenGase oder Flüssigkeiten durch die beiden
Rohre h, i bzw. durch die beiden Einströmäffnungen der Ventile f, g mit gleichem
Druck ein, so nimmt die Membran a bzw. ein (in der Abbildung nicht dargestellter,
waagerecht verschiebbarer) Kolben eine Mittelstellung ein. Diese Mittelstellung
ist (für die Membran) in der Abbildung wiedergegeben. Die Gase oder Flüssigkeiten
treten durch die Ausströmöffnungen (Rohre) k; m in den- Querschnitten der Rohre
k, nz entsprechenden Mengen aus oder können in einer Sammelrohrleitung weitergeführt
werden: Erhöht sich aus irgendeinem Grund der Druck in einem der Einströmrohre h,
i, beispielsweise in dem Einströmrohr i, so wird der Druck in der angeschlossenen
Kammer c gegenüber dem Drück in der anderen Kammer b erhöht. Die Membran
a (oder ein Kolben) und durch sie (ihn) die Stange d werden seitlich verschöben,
in dem angegebenen Falle nach links gedrückt. Dadurch verkleinert sich die Eintrittsöffnung
des einen Steuerventils g, und es vergrößert sich gleichzeitig die Eintrittsöffnung
des anderen Steuerventils f, so da3 der Druck in der einen Kammer c abnehmen, in
der anderen Kammer b dagegen zunehmen muß. Diese Druckregelung tritt praktisch ohne
Verzögerung ein und hält so lange an, bis in den beiden Kammern b, c wieder gleiche
Drücke auftreten; dann stellt sich die Membran (bzw. der Kolben) wieder in eine
entsprechende Stellung ein: Infolge des Zusammenwirkens der Membran a (oder eines
Kolbens) mit den Ventilen f und g werden die Drücke in den Kammern b und c einander
stets gleichgehalten. Herrscht aber in der Kammer b immer ein dem Druck in der Kammer
c gleicher (an sich beliebig veränderlicher) Druck, so hängen die aus den 1lusströmöffnungen
k, m ausströmenden Gas- oder Flüssigkeitsmengen von der Höhe des an sich beliebig
veränderlichen gemeinsamen Druckes in den Kammern b, c und von der Größe der Ausströmöffnüngen
h, m ab. Das Verhältnis der ausströmenden Mengen dagegen ist nur von dem Verhältnis
der Größen der Ausströmöffnungen k, m abhängig. Hält man also das Verhältnis der
Größen derAusströmöffnungen konstant, so bleibt auch trotz Schwenkens des gemeinsamen
Ausgleichdruckes in den Kammern b. und c das Mischungsverhältnis der zu mischenden
Gase oder Flüssigkeiten konstant.
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Das konstante Gemisch kann auch in einem an die Öffnungen bzw. Rohre
k, in angeschlossenen Sammelrohr weitergeführt werden.
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Es ist ersichtlich, daß durch Verstellen der öffnungen der Hähne ii;
o der wirksame Querschnitt der Rohre )z, m und damit das Mischungsverhältnis der
zu mischenden Gase oder Flüssigkeiten in einfacher Weise geändert werden kann.
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Der im vorstehenden erläuterte Mischer läßt sich mit besonderem Vorteil
zur Erzeugung eines sogenannten Schutzgasgemisches verwenden, das durch Behälter
geleitet wird, in denen, beispielsweise bei der Herstellung elektrischer Hochvakuumentladungsröhren
(etwa Röntgenröhren), hohe Temperaturen auftreten, bei denen das Mischungsverhältnis
der Grundgase des den Behälter durchströmenden Schutzgasgemisches zur Verhinderung
der Oxydation der Metallteile,. zur Vermeidung von Explosion u. dgl. äußerst genau
konstant gehalten werden muß.