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Zuteilvorrichtung für Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung
zur Förderung einer Flüssigkeit in verhältnisgleicher Menge zu einer anderen strömenden
Flüssigkeit. insbesondere für Wasseraufbereitungsanlagen. Bei der Lösung gemäß Patent
8;2 .1.2S sind zwei gleiche Kolbenpumpen durch ein Umlaufrädergetriebe gekuppelt.
Dieses wird von einem Hilfsmotor verstellt, der von einem Strömungsmesser gesteuert
wird, welcher die Menge der strömenden Flüssigkeit mißt. Zweck der Erfindung ist
die Anwendung dieser Steuerung auf eine einfache NIembranpumpe, welche für Flüssigkeiten,
die Schwebestoffe enthalten, betriebssicherer ist als die Kolbenpumpe. Gemäß der
Erfindung steuert der Hilfsmotor über ein s°11)stll-emmendes Getriebe eine Begrenzung
für den Kolbenhub der Pumpe, wobei er durch eine mechanische Rückführung mit dem
Strömungsmesser verbunden ist.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch
dargestellt.
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Die Membranpumpe besteht aus einem Gehäuse i, zwischen dessen Flansche
die biegsame Membran 2 eingespannt ist. Dadurch wird der Zylinderraum der Membranpumpe
in einen Förderraum 3 und einen Ausgleichraum 4 unterteilt. Die Membran 2 ist mit
der Kolbenstange 5 verbunden, welche durch die Stopfbüchse 6 in den Kraftzylinder
7 eintritt und durch die Deckelstopfbüchse 8 noch aus ihm herausragt. Die Kolbenstange
5 trägt den Kolben g, welcher den Kraftzylinder in zwei Räume io
und
I I teilt. Der Förderraum 3 der Membranpumpe ist durch ein Rückschlagventil 12 und
die Saugeleitung 13 mit dem Behälter 14 verbunden und durch Rückschlagventil 15
und Rohrleitung 16 mit der Rohrleitung 42, in welche die Lösung zu fördern ist.
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Der Kolben 9 wird mittels Drucköl angetrieben, das aus dem Behälter
17 durch das Rohr i8 von., einer Zahnradpumpe i9 angesaugt und durch die Druckleitung
2o zu einem rotierenden Zweiweghahn 21 geleitet wird. Ein mit unveränderlicher Drehzahl
laufender Drehstrommotor 22 treibt über die Welle 23 und ein Schneckenradgetriebe
24 das Halmküken an, das mit der im Bilde nicht sichtbaren Schneckenradwelle gekuppelt
ist. Mit der durch das Getriebe 24 hindurch verlängerten Welle. 23 ist auch die
Zahnradpumpe ig gekuppelt.
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Von dem Zweiweghahn 21 gehen vier Rohrleitungen aus, welche so einmünden,
daß bei jeder Hahnstellung je zwei benachbarte Leitungen miteinander verbunden sind.
Die Druckleitung 2o führt zur Zahnradpumpe i9, das Ablaufrohr 25 in den Behälter
17. Die Rohrleitungen 26 und 27 führen zu den Räumen fo und i i des Kraftzylinders
7. Auf der Schneckenradwelle des Getriebes 24 ist noch ein Umschalthahn 2.8 befestigt,
dessen Schnittbild zur Verdeutlichung der Darstellung oberhalb des Getriebes 24
gezeichnet ist. Er steht durch. eine Rohrleitung 29 mit der Rohrleitung 42 für die
strömende Flüssigkeit und durch eine Rohrleitung 30 mit dem Ausgleichraum
4 der M@embranpump-e i in Verbindung, während ein Ablaufrohr 31 ins Freie führt.
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In der gezeichneten Hahnstellung gelangt das Drucköl aus der Pumpe
i9 durch Leitung 2o und den Z@veiweghahn 21 in die Leitung 26 und in den Zylinderraum
i i des Kraftzylinders 7. Der Zylinderraum fo ist durch Leitung 27 und- Zweiweghahn
21 mit dem Ablaufrohr 25 verbunden. Der Umschalthahn 28 hat zugleich den Ausgleichraum
4 durch Leitung 30 mit Leitung 29 und 42 verbunden. Infolgedessen herrscht
im Zylinderraum i i Überdruck gegen Zylinderraum fo, während in, den Räumen 3 und
4 des Membranpumperngehäuses i die Drücke praktisch gleich sind. Daher bewegt sich
der Kolben 9 und die Membran. 2 gegen,den Förderraum 3 der Membranpumpe und drückt
die in ihm enthaltene Lösung durch das Rückschlagventi115 und die Leitung 16 in
die Rohrleitung 42. Haben sich die Hähne 21 und 28 um go° gedreht, so sind die Leitungen
entsprechend den gestrichelten Strömungspfeilen geschaltet, das ist 20, 21, 27,
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und 11, 26, 21, 25, ferner 4, 30, 28, 31. Es herrscht nun in den
Räumen 3 und 4 wieder ungefähr gleicher Druck, während der Überdruck im Zylinderraum
fo den Kolben 9 vortreibt und dadurch den. Förderraum 3 vergrößert, so daß Lösung
durch das Rohr 13 und das Rückschlagverntil 12 in den Förderraum 3 gesaugt wird.
So wechselt mit jeder Drehung der Hähne 21 und 28 um go° die Hubrichtung des Kolbens
9. Die Pumpe i wirkt daher als einfach wirkende Membranpumpe mit ausgeglichenem
Druck auf der anderen Seite der Membran. Gemäß der bisher beschriebenen Arbeitsweise
ist das gesamte Pumpenspiel und damit die Fördermenge nur von; der Drehzahl des
Antriebsmotors 22 abhängig, die als praktisch. unveränderlich vorausgesetzt ist.
Um die Förderung in Abhängigkeit von der strömenden Flüssigkeit zu bringen, wird
die Regelvorrichtung nach Patent 872 428 angewandt. Zur Erleichterung des Vergleiches
sind für diesen- Teil für gleiche Teile die gleichen Bezugsziffern, von 38 aufsteigend,
gewählt.
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Auf dem Kraftzylinder 7 ist eine prismatische Führung 32 befestigt,
in welcher sich der Puffer 33 axial bewegen kann. Er ist mit flachgängigem Innengewinde
versehen, in, welches die Gewindespindel 34 eingreift. Sie ist in dem Getriebegehäuse
35, das auf der Führung 32 befestigt ist, drehbar gelagert in dem Halslager 36 und
trägt das Schneckenrad 38, das über die Welle 37 und die Schnecke 39 von dem mit
unveränderlicher Drehzahl laufenden Hilf sdrehstrommotor 4o angetrieben wird. Auf
der Spindel 34 ist ferner die Seilrolle 41 befestigt.
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Die Flüssigkeit, zu deren Menge die Chemikalienlösung verhältnisgleich
gefördert werden soll, strömt durch [das Rohr 42. In diesem ist eine Stauscheibe
43 eingebaut, welche in üblicher Weise durch Rohrleitungen 44, 45 mit einem Meßgefäß
46 verbunden ist, in welchem sich die Höhenlage des Spiegels der Meßflüssigkeit
47 entsprechend dem Staudruck verändert. Der auf der M-eßflüssi,gkeit 47 liegende
Schwimmer 48 ist in bekannter Weise durch einen Übertragungsmechanismus, hier nur
als Hebel 49 angedeutet, mit der Welle So des Anzeigegerätes 51 des Strömungsmessers
verbunden, so daß sich bei Durchfluß durch das Röhr 42 ein Ausschlag des mit der
Welle So fest verbundenen Zeigers 52 ergibt, dessen: Ausschlagwinkel, durch die
Art des Übersetzungsgetriebes auf lineare Proportion gebracht, ein Maß für die durchfließende
Flüssigkeitsmenge ist.
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Das feststehende, isolierende Zifferblatt des Anzeigegerätes 51 trägt
eine feste ringförmige Kontaktschiene 53, welche bei der Nullstellung unterbrochen
ist. Auf der Zeigerwelle So ist eine zweite isolierende Scheibe drehbar gelagert,
welche die halbkreisförmigen Schleifringe 54 und 55 trägt und außerdem mit der Seilrolle
56 fest verbunden: ist. Diese steht durch den Schnurtrieb 57 mit der Seilrolle 41
in Verbindung. Der Zeiger 52 ist als elektrisch leitend gedacht und steht durch
die, Welle So mit dem Gehäuse des Anzeigegerätes 51 in leitender Verbindung, das
an: die Nullphase des Drehstrommotors angeschlossen ist.
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Die Wirkungsweise dieser Anordnung, die in Nullstellung gezeichnet
ist, ist folgende: Wenn durch das Rohr 42 Flüssigkeit strömt, wird infolge des gemessenen
Wirkdruckes der Spiegel der MeßflÜssigkeit 47 steigen, und der Schwimmer 48 bringt
über den Hebel 49 den Zeiger 52 zum Ausschlagen. Dieser berührt die Kontaktschiene
53 und setzt über die mit ihr verbundene Nullphase das Relais 59 unter Strom, welches
:das Schütz 6o des Antriebsmotors 22 schließt. Damit beginnt die Meinbranpumpe
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in der vorher beschriebenen Weise zu arbeiten. Beim Ausschlagen hat der Zeiger 52
zugleich Kontakt mit dem Schleifring 54 gegeben, welcher durch Leitung 61 über die
mit dem Gehäuse des Anzeigegerätes 51 verbunden,- Nullphase das Relais 62 unter
Strom setzt und durch Schütz 63 den Stromkreis für den. Hilfsmotor q.o schließt.
Der Hilfsmotor .4o verdreht über das Schneckengetriebe 3S, 39 die Gewindespindel
3q., und diese verstellt den Puffer 33 so, daß das freie Ende der Kolbenstange 5
früher oder später dagegen stößt, so daß der nutzbare Pumpenhub begrenzt Wird. Infolge
der Drehung der Gewindespindel 34 dreht sich auch die Seilrolle 41 und überträgt
durch den Schnurtrieb 57 die Drehung auf die Seilrolle 56, die den mit ihr verbundenen
Schleifring 5q_ verstellt, bis der Zeiger 52 über der Kontaktlücke 64 steht. Dadurch
wird der Strom für das Relais 62 unterbrochen, und das Schütz 63 unterbricht auch
den Strom für den Hilfsmotor q.o. Steigt die Durchflußm.enge im Rohr q.2 weiter
an, so erfolgt wieder Stromgabe über den Schleifring 5q., und das Spiel wiederholt
sich. Vermindert sich die Durchflußmenge, so gerät der Zeiger 52 über den Schleifring
55 und gibt über die Leitung 65 und die mit dem Gehäuse des Anzeigegerätes 51 verbundene
-Nullphase Strom in das Relais 66, das den Schalter 67 schließt und Strom in den
Hilfsmotor ..o gibt. Bei dieser Schaltung sind jedoch gegenüber dem Schalter 63
die Phasen R und S vertauscht, so daß der Hilfsmotor q.o gegenüber der vorher beschriebenen
Schaltung entgegengesetzten Drehsinn hat und den Puffer 33 in entgegengesetzter
Richtung verstellt. Hört die Strömung durch das Rohr 42 auf, so geht der Zeiger
52 in die Nullstellung zurück und unterbricht den Stromkreis des Antriebsmotors
22. Falls der Schleifring 5q. infolge schnellen Abschaltens noch nicht in die Nullstellung
gelangt sein sollte, arbeitet Motor q.o weiter, bis diese Stellung erreicht ist.
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Selbstverständlich müssen die Hübe und Übersetzungen aufeinander richtig
abgestimmt sein, was durch Berechnung mit nachfolgender Feineinstellung geschieht.
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Die praktische Ausbildung des Anzeigegerätes 51 wird von der vorstehend
beschriebenen abweichen, da es nicht zulässig wäre, das Gehäuse unter Starkstromspannung
zu setzen. Es werden daher isolierte Kontakt- oder Schwachstromrelais eingeschaltet
werden, wie dies bei elektrischen Anlagen üblich ist.