DE963649C

DE963649C - Dosing device for liquids

Info

Publication number: DE963649C
Application number: DEH15345A
Authority: DE
Inventors: August Url
Original assignee: Henkel AG and Co KGaA
Current assignee: Henkel AG and Co KGaA
Priority date: 1953-02-12
Filing date: 1953-02-12
Publication date: 1957-05-09

Description

Dosiergerät für Flüssigkeiten In der chemischen Technik müssen, z. B. bei kontinuierlichen chemischen Prozessen oder Reinigungsverfahren, des öfteren Flüssigkeiten dosiert werden. Dabei kann es sich um wäßrige oder nicht. wäßrige Flüssigkeiten oder Lösungen handeln, die vielfach Schmieröle oder Fette zu lösen, zu emulgieren oder auch nur zu verdrängen vermögen.Dosing device for liquids In chemical engineering, z. B. in continuous chemical processes or cleaning processes, often Liquids are dosed. It can be aqueous or not. aqueous Act liquids or solutions that dissolve lubricating oils or greases, to emulsify or even only to be able to displace.

Sind an den verwandten Dosiervorrichtungen nun Konstruktionsteile vorhanden, die sich in Gegenwart der zu dosierenden Flüssigkeit reiben, so kann ein starker Verschleiß der sich gegeneinander bewegenden Teile eintreten. Auch wurde beobachtet, daß Dosierpumpen, die in Abwesenheit von Schmiermitteln unter Wasser zufriedenstellend arbeiteten, bei Ersatz des Wassers durch alkalische Reinigungs- oder Desinfektionsmittellösungen nach kurzer Betriebszeit durch Festfahren der bewegten Teile ausfielen. In der Abb. I ist ein Dosiergerät für Flüssigkeiten dargestellt, das keine in Gegenwart der zu dosierenden Flüssigkeit sich reibenden Teile besitzt. An einem Vorratsbehälter 7 für die zu dosierende Flüssigkeit ist die hier nicht eingezeichinete Lagerung der Schöpfvorrichtung, die aus dem Schöpfgefäß 5 und dem damit kommunizierend ver- bundenen Ablaufrohr 4 besteht, befestigt. In dem nicht gezeichneten Lager dreht sich die Welle 6 der Schöpfvorrichtung. Durch diese Welle wird das Schöpfgefäß 5 periodisch in den Vorratsbehälter 7 eingetaucht (Stellung I) und nach einer geringen, zum Füllen ausreichenden Verweilzeit so weit angehjo'ben, daß die geschöpfte Flüssigkeit durch das Rohr 4 abläuft (Bewegung von Stellung II nach Stellung III) und über die Leitung I I dem Verbrauchsort zugeleitet wird. Soweit ist das D osiergerät bekannt.Are now structural parts of the related dosing devices present that rub in the presence of the liquid to be dosed, so can severe wear and tear of the parts moving against each other occur. Also was observed that metering pumps operating in the absence of lubricants under water worked satisfactorily when replacing the water with alkaline cleaning agents or disinfectant solutions after a short operating time due to the moving Parts failed. In Fig. I a dosing device for liquids is shown, which does not have any parts rubbing in the presence of the liquid to be dosed. This is not on a storage container 7 for the liquid to be dosed drawn storage of the scooping device, which consists of the scoop 5 and the communicating with it connected drain pipe 4 is attached. In the bearing, not shown, the shaft 6 of the scoop rotates. By this wave the scoop 5 is periodically immersed in the storage container 7 (Position I) and so far after a short dwell time sufficient for filling started to let the scooped liquid run off through the pipe 4 (movement of Position II to position III) and via line I I to the place of consumption will. As far as the dosing device is known.

Bei derartigen Dosiervorrichtungen ist das Schöpfgefäß 5 so zu konstruieren, daß die geschöpfte Flüssigkeitsmenge auch bei sinkendem Flüssigkeitsstand im Vorratsgefäß 7 stets gleich ist. In such dosing devices, the scoop 5 is to be constructed in such a way that that the scooped amount of liquid even when the liquid level in the storage vessel drops 7 is always the same.

Diese Aufgabe kann durch entsprechende Gestaltung des seitlichen Ausschnittes 1 des Schöpfgefäßes 5 gelöst werden, durch den ein Zuviel an geschöpfter Flüssigkeit nach dem Herausheben des Gefäßes aus der Vorratsflüssigkeit zurückläuft. Erfindungsgemäß wird nun der seitliche Ausschnitt des Gefäßes nach einer solchen Kurve gestaltet, draß die diesen Ausschnitt tangierenden waagerechten Ebenen in allen Stellungen des Schöpfgefäßies, die dieses zwischen seiner tiefstmöglichen Lage und dem beginnenden Ablaufen der geschöpften Flüssigkeit durch das Ablaufrohr einnimmt, Räume von stets gleichem Volumen abschneiden.This task can be achieved by designing the side cutout accordingly 1 of the scoop 5 are released, through which an excess of scooped liquid runs back after lifting the vessel from the storage liquid. According to the invention the side section of the vessel is now designed according to such a curve, draß the horizontal planes tangent to this section in all positions of the scoop, which this between its lowest possible position and the beginning Drainage of the scooped liquid through the drainpipe occupies spaces from always cut off the same volume.

Nach Idem Zurücklaufen der zuviel geschöpften Flüssigkeit nimmt die im Gefäß 5 verbleibende Flüssigkeit einen Raum ein, der einerseits. durch die Wände des Schöpfgefäßes und andererseits durch die Lage des Flüssigkeitsspiegels bestimmt wird, der mit der erwähnten waagerechten, die seitlichen Kanten des Ausschnittes 1 tangential berührenden Ebenen zusammenfällt. After the too much scooped liquid has run back, the in the vessel 5 remaining liquid a space, on the one hand. through the walls of the scoop and on the other hand determined by the position of the liquid level becomes, the one with the mentioned horizontal, the side edges of the cutout 1 tangentially touching planes coincide.

In Abb. 1 ist ein Gefäß 5 dargestellt, das Zylinderform besitzt und dessen Zylinderachse zu der Welle 6 parallel verläuft. Die Seitenfläche besitzt daher nach der erfindungsgemäßen Regel einen kreisförmigen Ausschnitt 1, der zum Umfang konzentrisch ist. Nach dem Herausheben des Gefäßes 5 aus der Vorratsflüssigkeit und Ablaufen der zuviel geschöpften Flüssigkeit nimmt diese Flüssigkeit eine Gestalt an die nach unten durch die Zylindermantelfläche, nach der Seite durch die Seitenflächen und nach oben durch den Flüssigkeitsslpie;gel begrenzt ist, der mit einer waagerechten, den kreisförmigen Ausschnitt tangierenden Ebene zusammenfällt. Das volumen dieser Flüssigkeit ist durch die Länge des Zylinders und durch den Flächeninhalt des von der erwähnten waagerechten Ebene auf den Seitenwänden abgeschnittenen Kreissegmentes bestimmt. Da beide notwendigeT-weise gleichbleiben, so ist das Volumen der geschöpften Flüssigkeit auch bei wechselndem Flüssigkeitsstand stets gleich. In Fig. 1, a vessel 5 is shown, which has a cylindrical shape and the cylinder axis of which runs parallel to the shaft 6. The side face has therefore according to the rule according to the invention a circular section 1, which for Circumference is concentric. After lifting the vessel 5 out of the storage liquid and when the too much scooped liquid runs off, this liquid takes on a shape to the downward through the cylinder jacket surface, to the side through the side surfaces and is limited at the top by the liquid level, which is bounded by a horizontal, the plane tangent to the circular section coincides. The volume of this Liquid is by the length of the cylinder and by the area of the of the mentioned horizontal plane on the side walls of the cut circle segment certainly. Since both necessarily remain the same, the volume is the scooped The liquid is always the same even when the liquid level changes.

Sofern das Gefäß 5 Kugelform besitzt, muß die Achse des kreisförmigen Ausschnittes durch' den Kugelmittelpunkt gehen und der Drehachse 6 parallel sein. In diesem Fall nimmt die geschöpfte Flüssigkeit die Gestalt einer Kugelkalotte an. If the vessel has 5 spherical shape, the axis of the circular Section through 'go through the center of the sphere and be parallel to the axis of rotation 6. In this case the scooped up liquid assumes the shape of a spherical cap.

Bei dem Gefäß nach Abb. 1 ist das Ablaufrohr 4 an -der oberen Hälfte des Gefäßes angesetzt. Zum vollständigen Ablauf der geschöpften Flüssigkeit muß das Gefäß so weit angehoben werden, daß die Lage des Ablaufrohres 4 der Senkrechten nahekommt (StellungIII in Abb. I). Dies läßt sich bei der in Abb. 2 dargestellten Konstruktion des Schöpfgefäßes vermeiden. Das Schöpfgefäß 5 besteht aus einem liegenden Zylinder 2, an dessen Mantelfläche unten das Verbindungsstück 3 angesetzt ist. Die Breite dieses Verbindungsstückes soll gleich der Höhe des Zylinders sein. Das Verbindungsstück ist über den Konus 10 mit dem ablaufrohr 4 verbunden. In the case of the vessel according to Fig. 1, the drain pipe 4 is on the upper half of the vessel. In order for the scooped liquid to run off completely the vessel can be raised so far that the position of the drain pipe 4 of the vertical comes close (position III in Fig. I). This can be seen in the case of the one shown in FIG Avoid constructing the scoop. The scoop 5 consists of a lying Cylinder 2, on the lateral surface of which the connecting piece 3 is attached below. the The width of this connecting piece should be the same as the height of the cylinder. The connector is connected to the drain pipe 4 via the cone 10.

Bei einem derartigen Schöpfgefäß ist die Gestalt der geschöpften Flüssigkeit je nach Lage des Gefäßes verschieden, daher muß die Form der Seitenkante der Gefäßform entsprechend konstruiert werden. Dies geschieht folgendermaßen : Als tiefstmögliche Lage des Schöpfgefäßes sei eine solche angenommen, daß die untere Kante des Verbinidungsstückes 3, die durch die Punkte 10 und I3 hindurchgeht, senkrecht steht. Nimmt man als Form des Ausschnittes I zunächst die eines zum Umfang konzentrischen Kreises an, dann nimmt die geschöpfte Flüssigkeit einen Raum ein, der nach oben durch die an den kreisförmigen Ausschnitt tangentiale waagerechte Ebene a bezeichnet ist. Der Rauminhalt dieser Flüssigkeit ist für die weitere Konstruktion insofern von Bedeutung, als alle weiteren, durch waagerechte Ebenen anderer Lagen abgeschnittene Volumina gleich groß sein müssen.In such a scoop, the shape of the scooped liquid is depending on the position of the vessel, the shape of the side edge of the vessel must therefore be different be constructed accordingly. This is done as follows: As the lowest possible The position of the scoop is assumed to be such that the lower edge of the connecting piece 3, which passes through the points 10 and I3, is perpendicular. Take it as a form of the section I first that of a circle concentric to the circumference, then the scooped liquid occupies a space that goes up through the to the circular section is designated tangential horizontal plane a. The volume this liquid is important for the further construction in so far as all other volumes cut off by horizontal planes of other layers are the same must be big.

Da die Höhe des Zylinders 2 und die Breite des Verbindungsstückes 3 gleich sind, so müssen die von jeden Projektionen der waagerechten Ebenen abgeschnittenen Flächen dem von der Tangente a abgeschnittenen Kreissegment inhaltsgleich sein.As the height of the cylinder 2 and the width of the connector 3 are the same, they must be clipped from each projection of the horizontal planes Areas have the same content as the segment of the circle cut off by the tangent a.

Bein Anheben des Gefäßes bleibt diese Form der Flüssigkeit so lange unverändert, als die Außenwand des Schöpfgefäßes noch mit dem Zylindermantel zusammenfällt. Die Tangente b, die durch den Ansatzpunkt 10 des Mantels des Zylinders 2 mit dem Verbindungsstück 3 geht, bestimmt den Punkt 14 als den letzten Punkt des Ausschnittes 1 der noch in dem kreisförmigen Teil dieses Ausschnittes liegt. Sobald aber die Flüssigkeit bei weiterem Anheben in das Verbindungsstück 3 überzutreten beginnt, nimmt die Flüssigkeit nicht mehr die Form eines Kreissektors an. Für diesen nunmehr sich bildenden und in seiner Form für jede Stellung sich verändernden Körper muß die Lage der Seitenkante konstruiert werden. Angenommen, die Strecke c stelle den Spiegel der Flüssigkeit dar, der sich in einer bestimmten Stellung des Schöpfgefäßes einstellt, dann ist das von dieser Flüssigkeit eingenommene Volumen, außer durch die stets gleichbleibende Breite des Gefäßes, noch durch den Inhalt der Fläche bestimmt, den die Strecken auf der Seitenwand abschneidet. Diese Fläche setzt sich aus dem Kreissegment 10-12 und aus dem Dreieck I0-I2-I3 zusammen, wobei die Sehne dieses Segmentes eine Seite des Dreieckes darstellt.This form of liquid remains as long as the vessel is lifted unchanged when the outer wall of the scoop still coincides with the cylinder jacket. The tangent b, which passes through the attachment point 10 of the jacket of the cylinder 2 with the Connector 3 goes, determines point 14 as the last point of the cutout 1 which is still in the circular part of this section. But as soon as the Liquid begins to spill over into connection piece 3 when it is raised further, the liquid no longer takes on the shape of a sector of a circle. For this one now body that forms and changes in its form for every position the position of the side edge can be constructed. Assume that segment c represents the Mirror of the liquid, which is in a certain position of the scoop then the volume occupied by that liquid is except through the constant width of the vessel, still determined by the content of the surface, which cuts off the lines on the side wall. This area is made up of the Circle segment 10-12 and from the triangle I0-I2-I3 together, the tendon of this Segment represents one side of the triangle.

Der Inhalt dieser Fläche muß dem Inhalt des von der Linie a abgeschnittenen Segmentes gleich sein.The content of this area must match the content of the cut off from the line a Be the same segment.

Aus diesen Angaben lassen sich bei gegebenen Ab- messungen des Schöpfgefäßes alle diejenigen Linien c errechnen, die Flächen von gleichen Inhalten abschneiden. Der Ausschnitt 1 der Seitenfläche ergibt sich als diejenige Kurve, die von allen diesen Geraden c tangential berührt wird.From this information, given the ab- measurements of the scoop all those lines c calculate the areas of the same content cut off. The section 1 of the side surface results as the curve which is tangentially touched by all these straight lines c.

Es ist nicht erforderlich, diesen Ausschnitt bis zur äußersten Lage der Waagerechten c durchzuführen. Es genügt vielmehr, wie in Abb. 2 dargestellt, nur einen Teil des Ausschnittes so auszubilden, da der Überschuß an geschöpfter Flüssigkeit dann genügend Gelegenheit hat, abzulaufen. It is not necessary to cut this out to the extreme position to carry out the horizontal c. Rather, as shown in Fig. 2, it is sufficient only to form a part of the cutout in such a way, as the excess of scooped Liquid then has enough opportunity to drain.

Aus Gründen der Vereinfachung war bei der Beschreibung des in Abb. 2 dargestellten Schöpfgefäßes angenommen worden, daß das Verbindungsstück 3 dieselbe Breite hat wie das zylindrische Gefäß 2. Dies ist jedoch keine notwendigie Vorauissetzung für das Funktionieren der Vorrichtung. For the sake of simplicity, the description in Fig. 2 scoop shown has been assumed that the connector 3 the same The width of the cylindrical vessel is 2. However, this is not a prerequisite for the functioning of the device.

So kann sich z. B. das Verbindungsstück 3 auf die Breite des Ablaufrohres 4 konisch verjüngen. Diese Ausführungsform bietet nur insofern bei der Konstruktion der Form der Ausschnitte 1 Schwierigkeiten, als die geringere Aufnahmefähigkeit des sich verjüngenden Teiles 3 bei der Errechnung dies Flüssigkeitsspiegels in den verschiedenen Lagen berücksichtigt werden muß. Dasselbe gilt für ein Gefäß 2 von Kugelform und ein daran angesetztes Verbindungsstü-ck 3.So can z. B. the connector 3 to the width of the drain pipe 4 taper conically. This embodiment offers only insofar as the construction the shape of the cutouts 1 difficulties than the lower absorption capacity of the tapered part 3 when calculating this liquid level in the different locations must be taken into account. The same applies to a vessel 2 of Spherical shape and a connecting piece 3 attached to it.

Claims

PATENT CLAIM: Dosing device for liquids that comes from a scooping device exists, in which the excess of scooped liquid over one in the side wall of the vessel located section runs out and connected to a drain pipe is, which can be pivoted in such a way via a horizontal shaft on a storage container is attached that the circular arc described by the scoop in the storage container runs in, characterized in that the side cutout after such Curve is designed so that the horizontal planes tangent to this section in all positions of the 'scoop it (5), which this between its lowest possible Position and the beginning of the drainage of the scooped liquid through the drain pipe (4) occupies, cut off spaces of always the same volume.

Documents considered: German Patent No. I39 809