DE939840C

DE939840C - Gemischregler

Info

Publication number: DE939840C
Application number: DEB19017A
Authority: DE
Inventors: Ralph Bryan Pressler
Original assignee: Bowser Inc
Current assignee: Bowser Inc
Priority date: 1951-02-13
Filing date: 1952-02-10
Publication date: 1956-03-01

Description

Gemischregler Die Erfindung betrifft einen Gemischregler, d. h. eine Vorrichtung zum selbsttätigen proportionalen Zuteilen von Flüssigkeiten, dem mehrere Druckflüssigkeiten zugeführt werden.
Es ist bereits ein Gemischregler bekanntgeworden, bei dem in die Zuflußleitungen der zu mischenden Flüssigkeiten Mengenmesser geschaltet sind, die über Drehzahlvergleichsvorrichtungen mit Stellgliedern zum Ändern der Flüssigkeitsmengen verbunden sind; hierbei wirken je zwei Mengenmesser auf ein gemeinsames Stellglied ein, welches die Durchflußmengen der beiden zugehörigen Flüssigkeiten regelt. Mit dieser bekannten Einrichtung ist eine einwandfreie Regelung jedoch nur bei Zuführung zweier Flüssigkeiten zu erreichen. Bei mehr als 'zwei Flüssigkeiten werden jeweils zwei Flüssigkeitsmengen in Abhängigkeit voneinander geregelt, deren Änderung dann auf die anderen Regelvorrichtungen einwirkt, die wieder auf die erste Regelvorrichtung zurückwirken und so fort, so daß sich eine wellenförmig verlaufende, allmählich abklingende Regelung ergibt. Abgesehen. von dieser unvorteilhaften Art der Regelung beim Mischen von mehr als zwei Flüssigkeiten ist die Einstellung der gewünschten Flüssigkeitsanteile umständlich.
Die Erfindung bezweckt, einen Gemischregler zu schaffen, der zur Mischung beliebig vieler Flüssigkeitsströme geeignet ist, bei dem die Einstellung der gewünschten Flüssigkeitsanteile leicht und bequem erfolgen kann, der einfach gebaut und leicht herzustellen ist und der auch nachträglich 'leicht durch Hinzufügen oder Fortnehmen von Gliedern erweitert- oder verkleinert werden kann, so daß er zum Mischen einer beliebigen Anzahl von Flüssigkeitsströmen verwandt werden kann.
Erfindungsgemäß wird dies - dadurch erreicht, daß nicht die Drehzahlen zweier Mengenmesser (über Drehzahlenwechselvorrichtungen) einander gegenübergestellt werden, sondern daß durch Differentiale od. dgl. eine Summierung- der .Drehzahlen der einzelnen. Mengenmesser erfolgt, und daß die so gebildete Gesamtdrehzahl (im folgenden Solldrehzahl genannt) über je eine Drehzahlvergleichsvorrichtung, deren Abtrieb auf so viel Prozent der Gesamtdrehzahl eingestellt wird, als dem gewünschten Flüssigkeitsanteil entspricht, der Drehzahl des zugehörigen Mengenmessers gegenübergestellt wird. Hierdurch wird erreicht, daß bereits bei Abweichung der Drehzahl eines einzigen Mengenmessers von der gewünschten Drehzahl sämtliche. Stellglieder in Richtung der erforderlichen Korrektur betätigt werden. Weiter -wird dadurch eine schnelle und bequeme Einstellung des Gemischreglers ermöglicht, da die einzelnen Drehzahlvergleichsvorrichtungen direkt auf den gewünschten Flüssigkeitsanteil eingestellt werden können. Wetere Merkmale des Erfindungsgegenstandes gehen aus den Ansprüchen- hervor.
In den Zeichnungen ist Fig. i eine--schematische Darstellung der Vorrichtung zur proportionalen Zuteilung von Flüssigkeiten, Fg. 2 eine Vorderansicht einer .Grüppe von Dürchflußmessern, die zu einem Verhältnisregler verbunden sind, ' Fig. 3 eine Draufsicht auf die in. Fig. -2 dargestellte Vorrichtung, Fig.4 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 2; von rechts gesehen, Fig. 5 eine Vorderansicht einer Drehzahleinstell-. einri.chtung, Fig. 6 ein Schnitt nach Linie 6-6 der Fig. 5 mit dem Antrieb zur Solldrehzahlwelle, Fig. 7 ein Schnitt nach Linie 7-7 der Fig. 5 mit dem Getriebe und mit der Hebelvorrichtung zum Einstellen der Durchflußmenge, Fig. 8 eine Draufsicht auf die Drehzahleinstellvorrichtung der Fig. 5 mit - der den Mengenanteil anzeigenden Vorrichtung, Fig. 9 ein' senkrechter Schnitt durch die Dreh- . zahleinstelleinrichtung nach -Linie 9-9 der Fig. 5, Fig. 1o ein senkrechter Schnitt durch den Differentialantrieb und'das die Solldrehzahl übertragende Getriebe; Fig. i i ein Schnitt nach .Linie i 1-i i der Fig. 1o finit dem Umkehrgetriebe, Fig. 12 eine Ansicht nach Linie 12-12 der Fig. To mit dem Kiinkengesperre, das den Rücklauf der die Solldrehzahl" einstellenden Welle verhütet, Fig.13 eine Ansieht der Ventileinstellvorrichtung und der Schließs-tellungsanzeigevorrichtung, Fig. 14 ein,Schnitt nach Linie 14-i4 der Fig. 13 des Getriebes- für die- Schließstellungsanzeigevorrichtung, Fig: 15 ein Schnitt nach Linie 15-15 der Fig. 13, Fig. 16 ein Schnitt durch das Regelventil-, Fig. 17 eine Ansicht einer Prozentmengeneinstellscheibe für Prozent- oder Volumenmengen von o,o5 bis 5 °/a in Teilbeträgen von o,o5 °/a, Fig. 18 eine Ansicht, teilweise im Schnitt, einer I,'-raftentnahme, und Fig. 1g ein Schnitt nach Linie 19-r9 der Fig. 9, der die Verbindung .mit der Einstellspindel zeigt. Allgemeiner Aufbau In den Fig. 1, 2, 3 und 4 besitzen -die einzelnen Durchflußmessereinheiten 1,' 3 und 5 Gestelle 7, 7', 7", die miteinander verschraubt sind, um eine einheitliche Anlage zu bilden. Jedes Gestell trägt einen Durchflußmesser 9, 9', 9", dessen Rohrleitung i i, i i', i i"- über ein Ventil 12, 12; 12" mit einer Pumpe 13, 13', 13" verbunden ist, deren Saug-Leitung 15; 15', 15" mit einem Flüssigkeitsvorrat oder -einer. anderen Flüssigkeitsquelle , (nicht dargestellt) in Verbindung steht. Motoren i7, 17`, 17" treiben die zugehörigen Pumpen. Die Pumpen und die Motoren sind nicht in den Gestellen -gelagert.
Ablaufleitungen 1g, 1g', zg" erstrecken sich von den zugehörigen Durchflußmessern zur Außenseite der Gestelle und sind an eine Sammelleitixng 21 angeschlossen.
Jeder Durchflußmesser hat eine Abtriebswelle 23, 23', 23", mit der in der genannten Reihenfolge ein Zweigstück 25, 25', .25"_ und eine Differentialvorrichtung 27,:27', 27" verbunden sind. Jede D'ifferentialvort-ichtüng steht mittels einer Welle 24, 24', 2q." mit der .Stellmutter 29, 29 ; 29". in Verbindung.
Das Zweigstück treibt über eine biegsame Welle 3D 31', 31" ein Zählwerk'33, 33', 33", das die durch den Durchflußmesser- oder die Meßühr "hindurchgeflossene Litermenge anzeigt. Das Zählwerk kann gelöscht werden, so daß bei jedem Betriebsvorgang alle Zählwerke von Null aus beginnen können.
- Jede Differentialvorrichtung überträgt auf -ihre Teilwelle 35, 35', 35" die- Drehzahl ihres zugehörigen Durchflußinessers. Die Endteilwelle 35" ist durch. Kettenräder 37, 39 und Kette 41 mit der Solldrehzahlwelle43 verbunden, die eine'mit Solldrehzahl umlaufende Einrichtung bildet. Die Differentialvorrichtungen stellen- also eine Addiereinrichtung dar, die die Drehzahlen der einzelnen Durchflußmesser zu einer einzigen Solldrehzahl summiert. Alle Wellen 35 und 'ebenso alle Wellen 43 sind untereinander durch Kupplungen, 36 verbunden. Die Welle 43 treibt alle Drehzahleinstelleinrichtungen 45, 45', 45", die ihrerseits-die Stellspindeln 47, 47', 47" treiben. Ein Gesamtsummenzählwerk 49, das die Gesamtsumme der in den Zählwerken 33, 33', 33" erscheinenden' Einzelsummen angibt, wird mittels einer Welle 5o und einem Zweigstück 51 von der Solldrehzahlwelle 43 aus angetrieben.
Ein Hebel 53, 53', 53" ist bei 55, 55', 55" drehbar gelagert und besitzt an- .einem Ende eine in die zugehörige Stellmutfer eingreifende Gabel 57, 57', 5-", während das andere Ende des Hebels über einen Lenker 59, 59', 59" mit dem zugehörigen Ventil 12 verbunden ist. Die Stellmuttern bilden mit den Stellspindeln eine Stellvorrichtung an sich bekannter Art, auf die die Drehzahlen der zugehörigen Durchflußmesser und Drehzahleinstellvorrichtungen im subtraktiven Sinne einwirken, so daß die Bewegung des Hebels 53 in Abhängigkeit von der Differenz der beiden Drehzahlen steht.
Mit jedem Hebel ist eine Stange 61, 61', 61" verbunden, die zum Öffnen zweier für gewöhnlich geschlossener, in Reihe liegender Schalter 63, 65, 63', 65', 63", 65" dient. Die Gruppen der in Reihe liegenden Schalter sind in die Leitung 67 eingebaut, die einen Strom vom Hauptschalter 69 den zugehörigen Motoren zuführt, deren Rückleitung 71 unmittelbar zum Hauptschalter 69 führt.
Gewünschtenfalls kann jeder Durchflußmesser mit einer den Einlaßdruck messenden Rohrleitung 73" (Fig. 4), die vom Ventil 12" zu einem Druckmesser 75" führt, und mit einer den Auslaßdruck messenden Rohrleitung 77" versehen sein, die von der Ablaufseite des Durchlaufmessers zu einem Druckmesser 79" führt. In der Auslaßleitung i9 kann auch ein Thermometerreservöir 81" liegen und über eine Rohrleitung 83" mit einem Zeigerblatt 85" verbunden sein.
Das in Fig. 18 dargestellte Zweigstück gleicht dem zum Antrieb des Zählwerks 49 dienenden Zweigstück,_ so daß die Beschreibung nur einer dieser Anordnungen notwendig erscheint.
Auf der Welle 23 sitzt eine. im Gehäuse 89 drehbar gelagerte Schnecke 87, die mit dem Schneckenrad gi im Eingriff steht, dessen Achse im Gehäuse unter go° zur Achse der Welle 23 liegt. Der Kern 93 der biegsamen Welle 31 ist in der Nabe des Rades 9i festgekeilt, während die an dem Mantel sitzende Glocke 95 an dem Gehäuse befestigt ist. Die Differentialvorrichtung (Fig. @ i o, i i und 12) Die Differentialvorrichtungen 27, 27', 27" der Fig. i besitzen ein Hohlgehäuse 97 mit einer linken Stirnkappe 99, einer rechten Stirnkappe ioi und einem Deckel 103. Das Gehäuse hat einen abwärts vorstehenden Kopf io5 mit einer Axialbohrung 107, in der Nadellager iog zum drehbaren- Halten der Welle 23 vorgesehen sind. Ein Kegelrad i i i sitzt innerhalb des Gehäuses auf der. Welle 23.
Die Stirnkappen 99, ioi besitzen Einmittungsköpfe 113, 115, die in Bohrungen des Gehäuses hineinragen und konzentrisch zu den Köpfen 113, 115 liegende; einen kleineren Durchmesser besitzende Lagerhälse 117, i i9 aufweisen. Außerdem sind zusätzliche Lagerhälse 121, 123 vorhanden, die einen kleineren Durchmesser haben als die Lagerhälse 117, 119 und konzentrisch zu diesen Lagerhalsen liegen. Die Stirnkappen besitzen koaxiale Bohrungen 125, 127.
In der Bohrung 125 liegen Lager 129, die die Antriebsteilwelle 35"' drehbar tragen.
Ein Kegelrad 131 ist auf dem Innenende der Welle 35"' befestigt und liegt mit der -Stirnseite seiner Nabe an der Stirnseite von Lagerhals 121 an, der als Drucklager dient. Ein Sperrad 133 ist an der Welle 35"' neben einer Stirnscheibe 135 befestigt, die auf der Stirnkappe 99 sitzt und eine bei 139 gelagerte Klinke 137 drehbar trägt (Fig. i2). Eine Feder 141 drängt die Klinke 137 in Eingriff mit dem Sperrad 133. Eine ähnliche Klinke 138 und Sperrad 140 sind an der Scheibe 142 und der Welle 23 befestigt, um eine Rückdrehung dieser Welle zu verhüten.
Eine Zwischenwelle 143 wird drehbar von Lagern 145 getragen, die in der Bohrung 1:27 liegen. Das Innenende der Welle 143 trägt ein Kegelrad 147, dessen Nabenstirnfläche gegen die Stirnfläche von Lagerhals 123 anstößt, der als Drucklager dient. Das andere Ende der Welle trägt ein Zahnrad 149, das sich gegen eine Lagerscheibe 151 anlegt.
Die Enden des Differentialgehäuses, das im wesentlichen ein Zylinder ist, werden von-Lagern 155, 156 getragen, die auf den Lagerhälsen 117, 119 liegen. In der Mitte und in Richtung des Durchmessers ist im Gehäuse eine Welle 157 befestigt, deren im Durchmesser verkleinerter Endabschnitt 159 ein Lager 161 und ein Umlaufkegelrad 163 trägt, das mit den Kegelrädern 131, 147 im Eingriff steht.
Das am Differentialgehäuse fest gelagerte Kegel- . rad 165 steht mit dem Kegelrad 111 und mit einem Kegelrad 167 im Eingriff, dessen Welle 24 drehbar in Lagern 169. ist, die im Lagerhals 171 von Deckel 103 untergebracht sind. Die Nabe des.Kegelrädes 167 liegt an dem Innenende des Lagerhalses an, während ein an der Welle befestigter Ring 123 am Außenende des Lagerhalses dem Kegelrad die genaue Lage gibt. Das über den Ring 123 hinausreichende Ende der Welle 24 ist im Querschnitt rechteckig.
Die Kegelräder 131, 147 und 163 haben die gleiche Zähnezahl. Die Kegelräder i i i und 167 haben ebenfalls-gleiche Zähnezahl, so daß ein Übersetzungsverhältnis von Welle 23 zu Welle 24 gleich i : i vorhanden ist. Das Kegelrad 165 hat jedoch 36 Zähne, so daß sich das Gehäuse 153 bei zwei Umdrehungen des 18 Zähne aufweisenden?Kegelrades i i i einmal dreht.
Über der Kappe ioi sitzt ein Gehäuse 175 mit einer eine Nabe 179 aufweisenden Stirnkappe 177. Die in Nabe 179 befindliche Bohrung igi verläuft koaxial mit Welle 143 und enthält Lager 183, die die Abtriebswelle 35 tragen. Das Innenende der Welle trägt ein Zahnrad 185, das an einer Lagerscheibe 187 anliegt. Die Stirnseiten der Wellen 143 und 35 stoßen aneinander, um die Welle 35 in Stellung zu halten.
Zwei parallele Wellen 1.89, igi sitzen in in den Kappen ioi bzw. 177 vorgesehenen Lagern 193,195 Ein mit einer langen Nabe ausgerüstetes Zahnrad 197 lagert auf Welle 189, so daß die Enden der Nabe an den Scheiben -151, 187 anstoßen. Das Zahnrad 19.7 steht mit Zahnrad 149 im Eingriff. Ein zweites Zahnrad i99 lagert auf Welle igi, besitzt eine an die Scheiben 151, 187 anstoßende Nabe und- steht mit Zahnrad 185 -im Eingriff. Die beiden Zahnräder 197 und 199 sind so lang, daß sie auch miteinander im Eingriff stehen, wie die gestrichelte Linie in Fig. 1o erkennen läßt. Durch dieses Getriebe wird die Umlaufrichtung--von Welle 35 mit Bezug auf Welle 143 umgekehrt. Das Drehzahleinstellgetriebe (Fig. 5 bis 9-und 'i7) In den Fig. 5 und 6 zeigt das 'Gestell toi des Drehzahleinstellgetriebes hängende Ansätze 2o3 mit axialen Bohrungen 2o5. -In den Bohrungen liegen Lager 207 für die Solldrehzahlwelle 43. Die Längsverschiebung der Welle 43 wird durch Ringe 2o9 verhütet, von denen ein Ring an dem einen Ansatz 2o3 anliegt, während der andere Ring ari einem Drucklager 211 anliegt, das sich seinerseits gegen den nebenliegenden Ansatz 203 abstützt. . .
Die Welle 43 trägt eine Schnecke 213, die mit einem Schneckenrad 215 im Eingriff steht, dessen Welle 217 senkrecht zur Welle 43 verläuft: -Das obere Ende der Welle 217 trägt ein Stufenrad 219. Das im Durchmesser verkleinerte untere Ende .der Welle wird in einem Lager 223 (Fig. 9) geführt, das in der koaxial zur Welle 217 liegenden Einstellschraube 225 (Fig. 19) untergebracht ist. Das obere Ende von Welle 217 wird in einem Lager 227 geführt.
Die- Einstellspindel 47, deren unteres Ende Gewinde 229 trägt, besitzt eine aufwärts gekehrte Schulter 231 zum Abstützen eines Ringes 233. Die Spindel ist auf Lagern 235 im Lagerhals 237 drehbar, der einen Teil einer am Gestell 2o1 fest angebrachten Kappe 239 bildet. -Ein Drucklager 241 liegt zwischen dem Ring 233 und dem unteren. Ende des Lagerhalses.
Ein reit einem rechteckigen Endflansch 2q:5 ausgerüsteter Ring 243 ist mittels tangential verlaufender Stifte 247 am oberen Ende der Spindel 47 befestigt. Ein Drucklager 249 liegt zwischen dem Flansch 245 und dem Innenende des Lagerhalses.
Der Antrieb zur Einstellspindel 47 erfolgt. über das Stufenrad 2i9 und die Differentialvorrichtung 251: Wie aus Fig. 7 deutlich ersichtlich, liegen drei Wellen 253, 255 und 257, - die nachstehend als Einer-; Zehner- und Hunderterwelle bezeichnet werden, parallel und in 'einem Abstand von der Welle 217 um diese Welle 217 herum und besitzen gegenseitig einen Abstand von 12o°. -Jede dieser Wellen wird in Lagern -im "Gestell des Drehzahlwechselgetriebes getragen: Welle 253 (Fig. 9) ist in Lägern 259 des Gestelles toi und in einer Muffe 261 in der Konsole ä63 'gelagert, die aus einer Deckelscheibe 265 und drei abwärts gerichteten. Stützen 267. besteht, die an der Deckelscheibe 265 und an dem Deckel- des Gestlles befestigt sind. Eine Anzeigeschebe 269 liegt- auf der Deckelscheibe 265.
Jede Welle trägt einen Ring, z. B. Welle 253 den Ring 271, der gegen Längsbewegung in der einen Richtung durch ein Drucklager 273 und in der anderen Richtung durch einen Ring 275 gehalten wird. .. .
Ein Zahnrad 277 sitzt gleitbar auf dem oberen Ende der Welle 253, deren Langnut 279 den im Zahnrad befestigten Keil 281 aufnimmt. Das-Zahnrad setzt auf diese Weise die Welle in Umlauf.
Der Winkelhebel 283,. dessen einer Arm 285 in einer senkrecht -zur Drehachse des Hebels verlaufenden Ebene gegabelt ist, ist drehbar und gleitbar auf der Welle gelagert: '. Der Gabelarm überbrückt das Zahnrad 277 (Fig. 9) und trägt ein im Eingriff mit diesem Zahnrad stehendes Zwischenrad 287 und. ein Eingriffsrad 289, das wahlweise in die Stufen des Stufenrades 2i9 eingelegt werden kann, wie dies aus Fig. 7 ersichtlich ist.
Ein Hebel 29o mit einem Finger ä91 ist drehbar bei 295 am anderen Ende des Winkelhebels gelagert. Dieser Hebel 29o trägt einen Stift 297, der wahlweise in die Bohrungen 299 der zugehörigen Stütze 267 eingelegt werden kann. Sobald der Stift 297 in eine Bohrung 299 eintritt; liegt das Eingriffsrad 289 auf derjenigen Stufe des Stufenrades, die der Bohrung entspricht.
Der Hebel 29o besitzt einen Arm 293, der durch einen Lenker 301 mit einem Arm 303 eines Gabelhebels 305 verbunden ist. Ein Bügel 307 ist mit jedem Ende schwenkbar auf Welle 253 gelagert, erstreckt sich über die ganze Länge der Welle und ist in den gegabelten Teil des Hebels eingelegt. Das obere Ende des Bügels 307 erstreckt sich über die Welle hinaus und ist als Zeiger 3o9 ausgebildet.
Ein zweiter .Bügel 31z, dessen beide Enden ebenfalls auf der Welle 253 schwenkbar gelagert sind, überbrückt- den Bügel 307. Das obere Ende des Bügels 311 erstreckt sich über die Welle hinaus und bildet einen Zeiger 313: Der Bügel 311 liegt zwischen zwei auf dem Winkelhebel 283 befindlichen Ansätzen 315.-Befindet sich das Eingriffsrad 289 des Winkelhebels 283 in -richtigem Eingriff mit einer Stufe des Stufenrades und ist der Stift 29.7 richtig in eine Bohrung 299 eingeschoben, so sind die beiden Zeiger miteinander ausgerichtet. Jede Abweichung der Zeiger zeigt also an, daß die Einstellung ungenau erfolgt ist: Die Stützen, 267 besitzen eine schraubenlinienförmig verlaufende Kante 317, die mit der Kante j von Hebel 283 in Berührung steht, um das Eingriffsrad 289 zum .Stufenrad 219 hin und von diesem Stufenrad weg zu bewegen, sobald.der Hebel 283 in senkrechter Richtung bewegt wird, um eine richtige Einstellung der Zahnräder, des Hebels und des Stiftes 297 zu erhalten.
Die Zeiger 309, 313 arbeiten mit: einer auf der Scheibe 269 befindlichen Skala 319 zusammen. Für Welle 255 trägt -diese Skala die Bezeichnung »A«, für Welle z5,7 die Bezeichnung »B« .und für Welle 253 die Bezeichnung »C«.
Auf- der Welle 253 sitzt ' ein Z_ ahnrad 321 (vgl. Fig. 9), das mit einem Zahnrad 323 des Sonnenrades 325 im Eingriff steht. Dieses Sonnenrad 325 dreht sich frei - auf Welle 217. Ein Planetenradträger 327. dreht sich frei auf der Nabe der Zahnräder 323, 325 und trägt die Planetenritze) 329, 331, von denen die Ritze) 329 mit dein Zahnrad 325 und die Ritze) 33 i mit einem Zahnrad 333 im Eingriff stehen, das auf einem Zahnrad 335 befestigt ist.
Am Träger 327 ist ein Zahnrad 337 befestigt, das durch ein Zahnrad 339 (Fig. 5) angetrieben wird. Dieses Zahnrad 339 sitzt auf der Welle 257, die von dem Stufenrad Zig über eine einstellbare Vorrichtung 34o angetrieben wird, die ähnlich der in Verbindung mit Welle 253 beschriebenen Vorrichtung ist. Auf diese Weise werden die Drehungen beider Wellen 253 und 257 in bekannter Art miteinander gekuppelt, und die Zahnräder 333, 335 werden mit einer Drehzahl in Umlauf gesetzt, die gleich der Summe der beiden Drehzahlen ist. Ein Planetenradträger 341 ist frei drehbar auf der Nabe der Zahnräder 333, 335 und besitzt ein Zahnrad 343, das durch ein auf der Welle 255 sitzendes Zahnrad 345 angetrieben wird. Die Welle 255 wird vom Stufenrad durch eine Vorrichtung 347 angetrieben, die in allen Beziehungen der Vorrichtung 340 gleich ist.
Dieser Träger 341 trägt drehbar eine Anzahl Planetenritze) 349, 351, von denen das Ritze) 349 mit dem Zahnrad 335 und das Ritze) 351 mit dem Zahnrad 353 im Eingriff steht, das an dem Kuppelkopf 355 befestigt ist, der sich frei auf der Welle 217 dreht und bei 357 (Fig. ig) zur Aufnahme des rechteckigen Flansches 245 der Einstellspindel 47 geschlitzt ist.
In dieser Weise wird die Summe der Drehungen der Wellen 253 und 257, wie sie durch das Zahnrad 335 dargeboten wird, auf bekannte Art (wie nachstehend beschrieben) mit der Drehung der Welle 255 vereinigt, so daß die Drehzahl der Einstellspindel die Summe der Drehzahlen aller drei Wellen 255, 257, 253, multipliziert mit i, 1ho bzw. 1/10o, ist. Die Drehzahlvergleichsvorrichtung (Stellmotor) (Fig. 4, 9, 13, 14 und 15) Mit dem unteren Teil des Gestelles toi für das Drehzahleinstellgetriebe und mit dem oberen Teil des Differentialgehäuses 97 ist ein Gehäuse 359 verbunden.
Die Stellmutter 29 ist zur Aufnahme der Einstellspindel47 an ihrem oberen Ende mit Gewinde versehen und besitzt an ihrem unteren Ende einen Einsatz 363 mit einer Vierkantbohrung 365, die die Welle 24 gleitend aufnimmt. Weichen die Drehzahlen der Welle 24 und der Spindel 47 voneinander ab, so wird die Mutter 29 auf der Spindel und der Welle axial nach oben oder unten bewegt. Die Mutter hat eine Mittelnut 367 zur Aufnahme der auf den Armen einer Gabel 57 drehbar gelagerten Rollen 369. Die Gabel wird von einem Ende eines Einstellhebels 53 gebildet, der drehbar auf Welle 55 am Gehäuse 359 gelagert ist. Die Welle 55 ist in Hohlstopfen 377 gelagert, die von beiden Seiten her in das Gehäuse eingeschraubt sind.
Ein Arm 389 zweigt unter einem Winkel von dem Außenende des Hebels 53 ab und nimmt den Stift 381 (vgl. Fig. 4) auf, der durch die am oberen Ende des Ventilantriebslenkers 59 befindliche Gabel 39o hindurchtritt. Dieser Lenker 59 ist mittels einer einstellbaren Gabel 387 mit dem Hebel 385 des Ventils x2 verbunden.
Das Außenende des Hebels 53 besitzt eine Gabel 379 (Fig. 4 und 15) zur drehbaren Aufnahme des Stiftes 391, auf dem die Schaltstange 61 schwenkbar gelagert ist. Die Schaltstange wird in einer am Gestell gor sitzenden Konsole 393 gleitend geführt.
Zwei Ringe 395, 397 sind an der Schaltstange befestigt und betätigen die Hebel 399 bzw. 4oi der Schalter 63 bzw. 65.
Das Ventil 12 ist vorzugsweise ein Kegeldrehventil mit sich gegenüberliegenden Einlaßkanälen 403 (vgl. Fig. 16), die mit dem Einlaß 405 in Verbindung stehen, und mit sich gegenüberliegenden Auslaßkanälen 407, die mit dem Auslaß 409 in Verbindung stehen. Der Kegel 411 kann durch den Hebel 385 gedreht werden und besitzt Vertiefungen 413, die die zwischen dem Einlaß und dem Auslaß liegenden Flüssigkeitskanäle bilden und die beim Drehen des Ventilkegels aus der voll geöffneten Stellung heraus gleichförmig und gleichmäßig gedrosselt werden. Der Drehzahlanzeiger (Fig.4, 13 bis 15) Ein Zapfen 4z5 ist in eine an dem Gehäuse-359 befestigte Kappe 4i7 eingesetzt, deren beide Köpfe 419 eine Welle 421 parallel zum Zapfen 415 drehbar tragen. Ein doppelarmiger Hebel 423, 425 ist schwenkbar auf dem Zapfen 415 gelagert. Der Arm 423 dieses Hebels trägt eine Rolle 427, die in die Nut 367 der Stellmutter eintritt, während der andere Arm 425 als Zahnradsegment ausgebildet ist, das mit einem auf Welle 421 befindlichen Zahnrad 42,9 im Eingriff steht.
Eine Einsteckhülse 43i für eine Stange 433 ist am Außenende von Welle 42r vorgesehen. Die Stange 433 ist am anderen Ende mit einem Zeiger 435 verbunden, der mit einer Skala 437 auf Tafel 439 zusammenarbeitet, um die Axialstellung der Mutter mit Bezug auf die Spindel anzuzeigen. Das Gehäuse Jede Durchflußmessereinheit besitzt ein von dem Gestell 7 getragenes vorderes Schaltbrett mit einem Fenster, hinter dem die an der Tafel 439 angebrachten Instrumente sichtbar sind.
Jede der Endeinheiten 7 und 7" besitzt eine Seitentafel 443, 443". Die Arbeitsweise der Vorrichtung (Fig. i, 8 und 17) Es sei angenommen, daß die Meßeinheiten i und 3 in den Drehzahleinstellvorrichtungen eine i : i-Übersetzung und die Meßeinheit 5 eine io : i-Untersetzung hat und daß jeder Durchflußmesser g, g', g" bei jedem Durchfluß von I 1 seine zugehörige Welle 23, 23', 23" um eine einzige Umdrehung dreht. Die jeweilige Einstellung lassen die Anzeigescheiben 26g (Fig. 8) und 451 (Fig. i7)- erkennen.
Es sei weiter angenommen, daß der durch die Einheit i zuzuführende Anteil der Flüssigkeit 30 0/0, der durch die Einheit 3 zuzuführende Anteil 6o 0/0 und der durch die Einheit 5 zuzuführende Anteil 10%, insgesamt ioo% beträgt.
An der ersten Einheit wird die Getriebeeinstellvorrichtung 347 so eingestellt, daß ihr Zeiger auf die »0« der »A«-Skala weist. Die Vorrichtung 340 wird so eingestellt, daß ihr Zeiger auf die »30« der »B«-Skala weist. Die Vorrichtung 283 wird so eingestellt, daß ihr Zeiger auf die »0« von der »C«-Skala weist. Bei den den »A«- und »B«-Skalen zugehörigen Einrichtungen werden die Eingriffsräder außer Eingriff mit dem Stufenrad Zig gehalten, und ihre Räderreihe wird gegen Drehung durch feste Anschläge (nicht dargestellt) verriegelt. Die erste Einheit ist auf diese Weise auf Lieferung von 3o % eingestellt.
Die Vorrichtung 347' der zweiten Einheit, die 6o 0/0 liefern soll, wird so eingestellt, daß der Zeiger auf.die »50« der »A«-Skala weist; die Vorrichtung 340' wird so eingestellt, daß ihr Zeiger auf die » io« der »B«-Skala weist, und die Vorrichtung 283' wird so eingestellt,- däß ihr Zeiger auf der »0« der »C«-Skala steht, wobei er in Ruhestellung verriegelt ist.
Die dritte Einheit wird dann durch die Stellvorrichtung 347" so eingestellt, daß der Zeiger bei »io« auf der »A«-Skala steht. Die beiden anderen Zeiger werden auf den »B«- und »C«-Skalen auf »0« eingestellt, so daß ihre zugehörigen Getriebe verriegelt und ihre Eingriffsräder außer Eingriff mit dem Stufenrad Zig sind.
Nunmehr werden die Pumpen angelassen und die verschiedenartigen Flüssigkeiten unter Druck durch die Durchflußmesser hindurchgedrückt. Es sei angenommen, daß die Gesämtzuführmenge oder die von dem Verhältnisregler gelieferte Gesamtmenge ioo 1/Min. beträgt und daß die Wellen 23, 23,:23"' in dem gleichen Drehsinn (im. Uhrzeigersinne, gesehen in Fig. 3), jedoch mit Drehzahlen von 30, 6o bzw. io Umdr./Min. in Drehung gesetzt werden. Diese Drehungen werden im umgekehrten Sinne mit unverändert gehaltener - Drehzahl auf die Wellen 24, 2q.', 24" mittels der Zahnräder r i z (I8 Z.), 165 (36 Z.) und 167 (i8 Z.) übertragen. Das Gehäuse 153 wird auf diese Weise mit der halben Drehzahl der Wellen 23,24 angetrieben.
In der Einheit i wird die Welle 35"' gegen Rücklauf gehalten. Das Gehäuse 153 dreht sich im Gegenzeigersinne (gesehen von links, Fig. io) und dreht das Kegelrad 147 in der gleichen Richtung, jedoch mit der doppelten Drehzahl des Gehäuses, so daß Welle 143 und Zahnrad 149 mit der gleichen Drehzahl wie Wellen 23, 24 umlaufen, jedoch im Uhrzeigersinne, gesehen von rechts der Fig. Io. Diese Drehung wird durch die Zahnräder 197, 199, 185 umgekehrt, so daß die Welle 35 eine einzige Umdrehung je Minute im Gegenzeigersinne ausführt. Die zweite und dritte Differentialvorrichtung 27' und .27" fügen die Drehungen der Durchflußmesser g' und g" den Drehungen des Durchflußrnessers: 9 zu, so daß die Welle 35" mit einer Drehzahl getrieben wird, die gleich der Summe der Drehzahlen der Wellen 23, 23', 23" ist. Die Welle 43 wird mit der Drehzahl von Welle 35" durch das Kettengetriebe 37, 39 und 41 angetrieben, d. h. mit 30 plus 6o plus io oder ioo Umdr./Min.
In jedem Drehzahleinstellgetriebe 45, 45' ist die Übersetzung von Welle 43 zu Welle 2i7 (Zahnräder 213 und 2z5, vgl. Fig. 9) eine Übersetzung i : i, und im Getriebe 45" eine Untersetzung io: i.
In jedem Drehzahleinstellgetriebe ist die Getriebeübersetzung voll einer beliebigen Stufe des Stufenrades: 2Ig über die Welle 255 zur Einstellspindel47 das 1/16fache der Zahl von Zähnen auf der jeweils eingelegten Stufe des Stufenrades. Die Stufenräder haben 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64 bzw. 72 Zähne.
Die Getriebeübertragung von jeder Stufe des Stufenrades über die Welle 257 zur Einstellspindel 47 ist das 1/1o- mal 1/iofache der Zahl von Zähnen in der eingestellten Stufe, während die Getriebeübertragung über die Welle 253 das 1/l0- mal 1/ioofache der Zahl von Zähnen in der Stufe ist, in der das Eingriffsrad eingelegt wurde. Auf diese Weise zeigen die A-, B- und C-Skalen der Drehzahlwechselvorrichtungen 45, 45' in 5o 0/0-, 5 0/a-bzw. 5/1o %rStufen an, während die Skalen der Drehzahlwechselvorrichtung 45" in 50/0-, 5:h00/0-und 5/loo °/o@Stufen anzeigen, und zwar auf Grund der io : i-Untersetzung zwischen den Wellen 43 und 217.
Bei den in oben beschriebener Weise eingestellten Antrieben von 3004, 6o % und io % und unter der Annahme, daß die Vorrichtung ioo 1/Min, fördert, ist ersichtlich, daß bei einer Umdrehung je Liter an den Dürchflußmessern die Wellen 23,24 und 35 mit 3o Umdr./Min., die Wellen 23', 24' mit 6o Umdr./Min. umlaufen, während die Welle _35' mit 30 plus 6a oder go Umdr./Min. umläuft, und daß die ,Wellen 23", 24" mit io Umdr./Min., die Wellen 35" und 43 mit 30 plus 60 plus 10 gleich ioo Umdr./Min. umlaufen. Die Wellen 2I7, 2I7' der Drehzahleinstellvorrichtungen 45, 45' laufen mit ioo Umdr./Min. um, während die Welle 217" von 45" mit io Umdr./Min. arbeitet.
An der'Drehzahlwechselvorrichtung 45 wird die Welle 257 durch das Eingriffsrad angetrieben; das in der vierten Stufe von unten liegt und in das 48 Zähne besitzende Zahnrad des Stufenrades eingreift. Die Einstellspindel wird deshalb mit einer Drehzahl von Zoo - 48 -1/1o - 'ho = 30 Umdr./Min. in der gleichen Richtung wie die Mutter 29 gedreht. Auf diese Weise gleichen sich die Drehzahlen der Verstellmutter 29 und der Einstellspindel 47 -aus, und die Mutter 29 bleibt axial stillstehen.
An der Drehzahleinstellvorrichtung 45' wird die Welle 255 durch das Eingriffszahnrad an der obersten Stufe, das 8 Zähne aufweist, angetrieben, so daß die Drehzahl der Einstellspindel infolgedessen ioo - 8 - 'he - i = 5o Umdr./Min. ist. Die Welle 257 der Drehzahleinstellvorrichtung 45' arbeitet jedoch auch, und ihr Eingriffsrad ist im Eingriff mit dem zweiten Zahnrad von oben, so daß die Drehzahl der Einstellspindel auf Grund dieses Getriebes ist-: ioo - 16 # 1/1s - 1/1o = io Umdr./Min. Die Summe der beiden übertragungen ist deshalb 5o plus io gleich 6o Umdr./Min., was der Drehzahl von Welle 24' und der Einstellmutter 29' gleichkommt, so daß die Einstellmutter 29' sich axial nicht bewegt.
In gleicher Weise wird an der Drehzahlwechseleinrichtung 45" die Welle 255 auf die zweite Stufe von oben gestellt, so daß die Drehzahl der Einstellspindel io - 16 # 1/l0 - i = io Umdr./Min. ist. Die Drehzahl der Einstellmutter 29" ist also erreicht, und die Mutter wird in Axialrichtung nicht bewegt.
In der oben gebrauchten Formel zur Bestimmung der Drehzahl der Einstellspindel ist der erste Faktor die Drehzahl der Welle 217, der zweite Faktor die Zahl der Zähne auf der Stufe des Stufenrades, in das das Eingriffsrad des in Frage stehenden Getriebes eingreift, der dritte Faktor die Verzahnungskonstante und der letzte Faktor die Getriebekonstante, die für die »A«-Skala gleich i, für die »B«-Skala gleich 1/1o und für die »C«-Skala gleich 'hoo ist, d. h. also für die Wellen 255, 257 bzw. 253. Solange die Drehzahlen der Einstellmuttern und Wellen also gleich sind, bleiben die Einstellmuttern in der ihnen gegebenen Axialstellung.
Es sei nun angenommen, daß der Durchflußmesser g seine Drehzahl nicht aufrechterhält. Die Welle 43 verliert also an Drehzahl, jedoch nicht so viel wie der Durchflußmesser. Wenn der mit 30 Umdr./Min. umlaufende Durchflußmesser 3 Umdr./Min. verliert, würde die Spindel 47 mit 97 ' 48 ' 171o - 1/1o = 29,1 Umdr./Min. umlaufen. Die Mutter 57 ist also bestrebt, sich an der rechtsgängigen Spindel 47 nach abwärts zu drehen. Gleichzeitig jedoch laufen die den Durchflußmessern g' und g" zugehörigen Spindeln 47' und 47" mit herabgesetzter Drehzahl, so daß die diesen Durchflußmessern zugehörigen Muttern, die schneller laufen als die Spindeln, sich am Gewinde nach aufwärts drehen. Der Hebel und das Gestänge jeder Mutter betätigen das zugehörige Ventil so; daß sich das Ventil am Durchflußmesser g öffnet utid sich die Ventile an den Durchflußmessern g' und g" schließen und bei allen drei Durchflußmessern das Bestreben besteht, die proportionale Zuteilung auf gleicher Höhe zu halten. Da die Änderungen gleichzeitig und sofort beim Auftreten eines Wechsels in der Drehzahl eines Durchflußmessers vorgenommen werden, wird die proportionale Zuteilung bei einer Leistung, die durch alle Durchflußmesser erfüllt werden kann, im wesentlichen auf gleicher Höhe gehalten. Die Leistung wird auf diese Weise durch die Drehzahl des beeinflußten Durchflußmessers geregelt.
Eine Berichtigung im entgegengesetzten Sinne erfolgt, wenn einer der Durchflußmesser aus irgendeinem Grunde seine Drehzahl erhöht. Da jedoch wenigstens eins der Ventile 12, 12', 12" üblicherweise nahe seiner voll geöffneten Stellung sich befindet, ist es nicht möglich, eine merkliche Erhöhung des Zuflusses eines Durchflußm.essers auszugleichen.
Wenn die Relativdrehzahlen einer Mutter und ihrer zugehörigen Spindel nicht ins Gleichgewicht kommen, wird die Mutter in jedem Fall in der einen oder in der anderen Richtung so lange verschoben, bis sie mittels der Stange 61 den Schalter 397 oder den Schalter 39g betätigt und dadurch alle Pumpen stillsetzt.
Die Zeiger 439 zeigen die Stellungen der Muttern mit Bezug auf die Spindeln an und behalten eine gleiche Lage bei, solange die proportionale Zuteilmenge gleichbleibt. Wird jedoch eine der Muttern in eine den Schalter auslösende Stellung bewegt, so folgt der Zeiger und gibt an, durch welche Meßcinheit oder durch welche Einheiten die Abstellung erfolgte.
Es ist dann notwendig, den für die Stillsetzung verantwortlichen Betriebszustand richtigzustellen und vor dem Anlassen des Verhältnisreglers die Einstellspindel dieser Meßeinheit von Hand wieder zurückzudrehen, um die auf der Spindel 47 sitzende Mutter 29 auf Mitte zu bringen. Dies erfolgt, indem ein Eingriffsrad 28g herausgehoben und die zugehörige Welle im richtigen Drehsinn gedrehtwird.
Soll eine Meßeinheit oder sollen mehrere Meßeinheiten ausgeschaltet werden, so brauchen nur alle drei Zeiger der Drehzahleinstellgetriebe dieser Einheit oder dieser Einheiten auf den A-, B-- und C-Skalen auf Null gestellt zu werden. Auf diese Weise werden alle Zahnradgetriebe von dem Stufenrad 21g abgeschaltet, das frei umläuft. Die übrigen Durchlaufmesser müssen dann so eingestellt werden, daß die Summe ihrer Skalenablesungen iooo/o beträgt. Der Verhältnisregler kann dann bei den verbleibenden Flüssigkeiten verwendet werden und teilt diese Flüssigkeiten proportional ihren Einstellungen zu.
Es ist auch möglich, eine der Meßeinheiten für sich allein zu verwenden, um eine einzige Flüssigkeit abzugeben.
In diesem Fall werden die Anzeigevorrichtungen aller Drehzahleinstellvorrichtungen, mit Ausnahme der zu verwendenden Vorrichtung, auf Null gestellt. Die A-Skala der zu verwendenden Einheit wird dann auf iooo/o eingestellt, wenn es eine durch die Zahlen i oder 3 dargestellte Einheit ist, oder wird auf 1o eingestellt, wenn es eine mit der Zahl 5 bezeichnete Einheit ist, die eine 1o: i-Untersetzung zwischen den Wellen 43 und 217 aufweist. .Die Zeiger für die Skalen B und C werden auf Null gestellt.
Wird angenommen, daß der Durchflußmesser 501/Min. zu liefern vermag, so werden im ersten Fall alle Wellen 23, 24, 35, 35" und 43 mit 5o Umdr,/Min. sich drehen. Ist der Zeiger an der A-Skala auf ioo eingestellt, so erzeugt das Getriebe die folgende Einstellspindeldrehzahl: 5o - 16 - 1/1o # i = 50 Umdr./Min. Die Spindel und die Mutter arbeiten also bei der gleichen Drehzahl und im gleichen Sinn, so daß der Durchflußmesser so lange arbeitet, als Flüssigkeit zugeführt wird, und zwar ohne Rücksicht auf die Flüssigkeitsmenge. Steigt oder fällt die Drehzahl des Durchflußmessers, so müß die Welle 43 folgen, und es findet keine Relativbewegung zwischen der Mutter und der Spindel statt.

Claims

. PATENTANSPRÜCHE: i. Gemischregler für eine beliebige Anzahl von Zuflußleitungen, in die Mengenmesser eingeschaltet sind, die durch Drehzahlvergleich Stellglieder zum Ändern der einzelnen Durchflußmengen steuern, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlen der Mengenmesser (9, 9', 9") durch hintereinandergeschaltete Differentiale (27, 27', 27") summiert werden zur Bildung einer Gesamtdrehzahl (Welle 43), die auf je eine Drehzahleinstellvorrichtung (45, 45', 45"@) gegeben wird, deren Abtriebe (47, 47', 47") durch die Drehzahlvergleichseinrichtungen (29, 29', 29") mit den einzelnen Stellgliedern (12, 12', 12") verbunden sind, so daß sich bei Abweichung der Drehzahl eines einzigen Mengenmessers von der gewünschten Drehzahl die Gesamtdrehzahl ändert und dadurch sämtliche Stellglieder in Richtung der erforderlichen Korrektur betätigt werden.
2. Gemischregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahleinstellvorrichtungen (45, 45@, 45") durch eine gemeinsame Welle (43) angetrieben werden und jede der Drehzahleinstellvorrichtungen direkt auf die gewünschte Prozentzahl, die den Anteil der betreffenden Flüssigkeit an der Gesamtflüssigkeit angibt, einstellbar ist.
3. Gemischregler nach Anspruch i; gekennzeichnet durch. ein Zählwerk (49), das von der Gesamtdrehzahlwelle (43) angetrieben wird.
4. Gemischregler nach einem der Ansprüche i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jedes der Stellglieder (12, 12', 12") mit einem Endlagenschalter (63, 65; 63', 65'; 63", 65") gekuppelt ist, der bei Erreichen vorherbestimmter Endstellungen des Stellgliedes anspricht und dann die gesamte Anlage stillsetzt.
5. Gemischregler nach einem der Ansprüche i bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er nach dem Baukastenprinzip aus einer Anzahl von Einheiten besteht, deren jede im wesentlichen einen Mengenmesser (z. B. 9), ein der Summierung der Drehzahlen dienendes Differential (z. B.27), eine Drehzahleinstell- und Vergleichsvorrichtung (z. B. 45, 29) und einen Stellmotor (z. B. 57) mit angeschlossenem Stellglied. (z. B. 12) enthält, wobei diese Einheiten derart ausgebildet sind, daß sie in beliebiger Anzahl aneinandergesetzt und zu einem Gemischregler verbunden werden können, indem die zusammenarbeitenden Wellen (z. B. 35 und 43) der einzelnen Einheiten durch Kupplungen (36, Fig. 2) miteinander verbunden werden. Angezogene Druckschriften: Französische Patentschrift Nr. 836 300.