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Vorrichtung zur fortlaufenden Dosierung von Flüssigkeiten aus einem
Behälter mittels einer Schwimmereinrichtung Die Zugabe von Chemi'kalienl5su.ngen
in offene Gerinne, beispielsweise der Zusatz einer Chlorlösung in Trinkwasser, geschieht
am einfachsten unter Zuhilfenahme eines Lösegefäßes, das an seinem unteren Teil
einen Auslauf mit einer Einstellvorrichtung trägt, die in der Regel gleichzeitig
auch als Absperrvorrichtung dient.
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Da bei fortlaufendem Abfluß der Chemikalienlösung die Niveauhöhe in
dem Lösegefäß sinkt, vermindert sich -die Abflußmenge der Lösung entsprechend der
Quadratwurzel aus der Niveauhühe im Lösegefäß .gegenüber der Auslaufrohrmitte. Gelänge
es, diese Auslaufhöhe 'konstant zu halten, so wäre ein gleichmäßiger Abffluß der
Chemikalienlösung entsprechend dem Auslaufquerschnitt gesichert. Man hat versucht,
diese konstante Auslaufhöhe durch Einsatz eines Schwimmers zu sichern, bei dem beispielsweise
in bestimmter Höhe unter dem Ffüs.sigkeitsspiegel im Lösegefäß ein Auslaufrohr angebracht
ist, das durch einen beweglichen Schlauch miit der stets freien Auslauföffnung am
unteren Teildes Lösegefäßes verbunden ist.
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Trotz Verringerung des Chemikalieninhaltes im Lösungsbehälter durch
denDosierungsabfluß ändert sich die eigentliche Zulaufhöhe nicht, da diese durch
das Festklemmen des Auslauf rdhres am Schwimmer ständig in der gleichen Höhe vom
Wasserspiegel gehalten wird.
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Bei. der Anwendung derartiger Geräte zeigt sich jedoch, daß trotz
gleichbleibender Zul'auf'höhe kein
konstanter Abfluß erzielt wird.
Es wurde gefunden, daß diese, Störungen auf Stau- und Heberwirkungen beruhen, die
sich vermeiden lassen, wenn -der Querschnitt der Auslaufleitung für die Chemikalienlösung
größer ;gehalten wird, als sich technisch für die maximal mögliche Ablaufmenge ergibt,
so daß noch ein freier Luftraum in der Auslaufleitung verbleibt.
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Es wurde weiter .gefunden, daß es bei der An.-wendung von Vorrichtungen,
bei .denen nicht etwa nur an dem Schwimmer ein einfaches, oben offenes Ablaufrohr
angebracht ist, sondern beispielsweise zum Zweck der Regulierung der A'bflußmenge
verschiedene Räume von der ablaufenden Flüssigkeit durchströmt werden, zur Vermeidung
der vorerwähnten Störung nicht genügt, den, Querschnitt des Ablaufrohres ausreichend
.groß zu gestalten. Es müssen darüber hinaus alle mit dem Ablauf verbundenen Räume
dauernd derart entlüftet werden, daß keine Heberwirkung eintreten kann.
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Nach einer weiteren. Ausgestaltung der Erfindung hat es sich als besonders
zweckmäßig erwiesen, einen mit einer Innenbohrung -versehenen Schwimmerkörper zu
verwenden, der die zur' Dosierung erforderlichen Teile aufnimmt, die es gestatten,
bei gegebener Einfauchtiefe eine-Regelurig der Ablaufmenge zu ermöglichen. Das erfindungsgemäße
Verfahren 'kann mit jeder beliebigen Vorrichtung durchgeführt werden. Als besonders
zweckmäßig hat sich eine Vorrichtung erwiesen, bei der die Dosiervorrichtung innerhalb
des ,Scliwirriiüers @d@erärt ver"scliräübt bzw. befestigt ist, daß der unterhalb
des Flüssigkeitsniveaus erfolgende Einlauf in einen Hohlraum zwischen Dosierkörper
und Schwimmerinnenwand erfolgt, wobei der Hohlraum mit der Außenluft ober'hal'b
der,Dosierfflüssigkeit dauernd Verbindung bat.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wurde als besonders
vorteilhaft eine Vorrichtung .gefunden, deren Dosierkörper zylinderförmig gestaltet
ist und einen Umlaufkanal' mit Durchtrittsöffnungen für die zu dosierende Flüssigkeit
enthält und wobei die in einem Absperrventilkegelendende Steuerspindel Ausbdhrungen
bekommt, die beim Lüften der Spindel den Auslauf nach Maßgabe-der Spindelstellung
zu regeln gestatten.
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Die Aussparungen in dem Absperrventil können beliebig gestaltet sein.
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Als besonders vorteilhaft bat sich gemäß einer weiteren Ausgestaltung
eine Vorrichtung erwiesen, bei der die Austrittsquerschnitte dieser Aussparungen
keilförmige odernebenhergehende keilförmige, z. B. parabelförmige Ausbildungen der
seitlichen Begrenzung .durch die Ventilspindel aufweisen. Besonders vorteilhaft
läßt sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch ausgestalten., daß man eine Stellspindel
m-it einer Anzeigevorrichtung, z. B. einer Haube oder einem Zeiger, kuppelt, die
eine Zylinderskala .bestreichen.
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Hierdurch wird mittels der Dosiervorrichtung selbst, also ohne zusätzliche
Vorrichtung und in besonders zuverlässiger Weise, eine Anzeige der eingestellten
Ausflußmenge gewährleistet. Gegenstand der Erfindung ist eine derartige Einrichturig.
In der Zeichnung ist der Erfindungsgedanke an einem Ausführungsbeispiel dargestellt.
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Innerhalb eines Schwimmergehäuses i, das zweckmäßig in Form einer
oben und unten abgeplatteten Kugel gehalten ist, wird das Ablaufrohr 2 befestigt,
wie Abb. i der Zeichnung angibt.
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Der Schwimmer ist ein Hohlschwimmer, der eine zylindrische Rohrwand
3 besitzt, welche gleichzeitig auch alsTragrohr für dieDosierschwimmereinrichtung
dient und aus Balancegründen in der senkrechten Schwerpunktachse angebracht wird.
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Zur einfachsten Regelung der Eintauchtiefe des ,Schwimmers i und damit
zur jeweiligen Auslauf-'hdhe wird .der Hohlraum des Schwimmers i benutzt und mehr
oder weniger Ballaststoff unter Benutzung der Verschlußvorrichtung ¢ zugegeben.
Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist das Ablaufrohr, 2 mit einem Dosierzylinder
17 verbunden, der in dem hohlen Tragrohr 3 des Schwimmkörpers i durch Drehen -der
Mutter 7 unter Benutzung der Ansätze 6 festgehalten wird. In das Außengewinde 8
greift das Innengewinde der Verschlußmutter 7 und der Führungskappe g. Zum Absperren
'und gleichzeitig zum Einstellen der Dosierflüssigkeit dient eine Spindel io, welche
am unteren Ende einen Ventilkegel i iträgt.
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Am gegenüberliegenden Ende ist diese Spindel io mit einem Außengewinde
ioa verseihen, in welches die Innengewinde der Kappe 9 und Gegenmutter 26 eingreifen.
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Hierdurch wird die Möglichkeit gegeben, mit Hilfe eines Handrades
12, welches zweckmäßig durch Rändelung griffig gestaltet ist, das Ventil ii zum
Verschließen und Öffnen des Hohlraumes 22 vom -Ablaufrohr 2 zu betätigen.
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-Die untere Führung der Ventilspindel io geschieht dadurch, daß der
äußere Durchmesser der Spindel iö mit .dem Innendurchmesser,des Dosierzyliuders
17 in Passung übereinstimmt.
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Zur Dosierung sind gemäß Abb. i und 2 Schlitze 13 vorgesehen, deren
Weite sich durch den Abstand der Nocken 6 ergibt.
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--- -Korrespondierend zu diesen Schlitzen 13 sind die Schlitze 14.,
deren Größe und Weite durch die Ab-
standsnocken, 15 begrenzt werden.
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Der Mantel des Dosierzylinders 17 besitzt an seiner Innenseite einen
durch Anspannungen gebildeten Umlaufkessel 18, der über Durchbohrungen 16 mit dem
Ringraum 21 verbunden ist.
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Die Dosierspindel io trägt, beginnend am Fuß von Ventilkopf ir, ausgesparte,
nach oben verjüngte Vertiefungen i9. Diese sind derartig angebracht und geformt,
.daß sie bei Lockerung des Ventils i r von seinem Sitz nach Zurücklegung einer kurzen
Entfernung 2o mit dem Umlaufkanal 18 in Verbindung kommen, so daß in diesem Augenblick
sein Ablauf der Chemikalienlösung über Schlitz 13 an den Ansatznocken ,6 vorbei
über den Flüssigkeitsraum 21, über Bohrungen 16, Aussparung 18 und Aussparungen
i9 in das Innere 22 des Ablaufrohres 2 erfolgt, das mit einem flexiblen
Schlauch
23 zur Weiterleitung der Chemikalienlösung verbunden ist. Wird die Ventilspindel
io durch Drehen der Handstellvorrichtung i2 von seinem Sitz immer weiter entfernt,
kommt auch stets ein größerer ,Ablaufquerschnitt i9 zur Wirkung, wodurch eine Einstellung
der Ablaufmenge ermöglicht wird, und zwar durch Herausdrehen der Spindel eine Vermehrung
und Hereindrehen der Spindel eine Verringerung der Ablaufmenge bis zum vollständigen
Absperren, wenn. Ventil i i auf dem zugehörigen Sitz angekommen ist.
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Um die erfindungsgemäß erforderliche Entlüftung aller mit dem Ablauf
verbundenen Räume zu erzielen, mußte der gesamte Hohlraum 21 sowohl unten wie auch
oben mit ausreichenden Öffnungen versehen werden, die in Form der Zwischenräume
13 und 1q. gestaltet wurden.
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Hierdurch wurde eine gute proportionale Dosierung erreicht. Die Variation
der jeweiligen Ablaufmenge bei einmal festgelegter Eintauchtiefe des Schwimmers
in die Chemikalienlösung war in bezug auf den proportionalen Abfluß noch unbefriedigend.
Es mußte eine einfache Lösung gefunden werden, die ähnlich der Wirkung der verstellbaren
Blende beim Fotoapparat arbeitet. Als Erfinidungsbeispiel zur Lösung dieser Schwierigkeit
sei folgende Überlegung gewählt, die gleichzeitig eine gleichmäßig ansteigende Vergrößerung
oder gleichmäßig abfallende Verkleinerung der zu dosierenden Chemikalienlösung ergibt:
Würde man eine veränderliche dreieckige Ausbildung des Abflußquerschnittes erzielen
können, so wäre bei Freigabe einer Dreikants-pitze ein kleiner Austrittsquerschnitt
geschaffen, der bei voller öffnung des Dreikantquerschnittes sein Maximum in kontinuierlicher
Weise erreicht.
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Als Ausführungsbeispiel für eine derartige Lösung ist in Abb. i -die
Aussparung 1g im Aufriß dargestellt, wobei der untere Teil am Fuß von Ventilkegel
i i die ,größte Weite hat, welche sich nach oben zu verjüngt.
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In der Abb. ¢ der Zeichnung ist die Ausbildung dieser Mengenbegrenzung
im -Grundriß dargestellt bei verschiedenen Höhen des Absperrventils von seinem Sitz;
in geringerer Höhe ergibt sich .die kleinere Aussparung 24 und beim Höchststand
der Spindel die größte Aussparung 25.
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Die Summe der Aussparungen 25 muß einen freien Querschnitt ergeben,
der größer ist als der Querschnitt der Bohrungen 16. Die Gegenmutter 26 blockiert
die Einstellspindel ioin ihrer jeweiligen Höheneinstellung, z. B. auch der Schließstellung
zur Sperrung des Chemikalienabflusses..
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Eine derartige Auslaufmengenbegrenzung ergibt auch die Möglichkeit
zu einem äußerlich sichtbaren Auslaufanzeiger, der mit der Ventilspindel io gekuppelt
ist. Abb. 5 zeigt ein einfaches Ausführungsbeispiel.
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An dem Ventilrad 12 in Abb. i, das mit der Ventilspindel io fest verbunden
ist, wird in geeigneter Weise eine Haube 27 fest angebracht, die natürlich derart
ausgebildet ist, daß die Betätigung der Gegenmutter 26 erfolgen kann. Eine Hülsenskala
28 läßt -die jeweilige Stellung der Ventilspindel io erkennen.
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Bei der Stellung »Zu «, o, ist der Ventilkegel ii in Schließstellung.
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Beim Lüftendes Ventils, also Herausdrehen der Spindel io in »Auf«-Stellung,
gilbt die Haube 27 die entsprechende Skala zur Ansicht frei.
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Das geschilderte Verfahren schafft ohne weiteres die Möglichkeit,
in offene Gerinne oder in Saugleitungen von Pumpen zu ;dosieren; in letzterem Fall
wird man die Einmündung in die Rohrleitung zweckmäßig ejektorartig gestalten.
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Durch passende Ausbildung des Mundstückes in der Leitung ist man in
der Lage, auch in Druckleitungen zu dosieren. Hierbei ist es nur notwendig, bei
Ausbleiben des Soges, also bei Durchflußstillstand, bei dem also nur statischer
Flüssigkeitsdruck in der zu beeinflussenden Rohrleitung auftritt, die Zuleitung
der Chemikalienlösung mit einer Rückschlageinrichtung zu versehen.