NL8102314A - Toestel voor het toevoeren van een bijmengvloeistof aan een stromende dragervloeistof. - Google Patents

Description

« ϊ· .

Toestel voor het toevoeren van een bijmengvloeistof aan een stromende dragervloeistof.

Uitvinder: Reinhard Lansche te Schriesheim, Bondsrepubliek

Duitsland.

De uitvinding betreft een toestel voor het onder de invloed van een werkdruk toevoeren van een bijmengvloeistof aan een stromende dragervloeistof, met een door-stroomkanaal voor de dragervloeistof, welk kanaal aan de 5 stroomopwaartse zijde van het toestel een aftakking voor de dragervloeistof heeft en waarin stroomafwaarts daarvan een toevoerkanaal voor de aan de dragervloeistof bij te mengen vloeistof uitmondt, waarbij onder de werking van het tussen de aftakking en de toevoerkanaalmond in het doorstroom-10 kanaal optredende, de werkdruk vormende drukverschil door de aftakking vloeistof aan de dragervloeistofstroom wordt onttrokken, die voor de verdringing van de bijmengvloeistof uit een met het toevoerkanaal verbonden voorraadhouder zorgt.

Dergelijke bijmengtoestellen zijn in verschillende 15 uitvoeringen bekend. De uitvinding beoogt een dergelijk toestel te verschaffen, dat zeer gedrongen is, in grote mate automatisch werkt en geschikt is voor uitvoering als een bouwdooscombinatie, zodanig, dat aan een steeds gelijk blijvende toestelkop voorraadhouders voor de bijmengvloeistof van 20 verschillende grootte kunnen worden aangesloten. De toestelkop dient daarbij alle voor een betrouwbaar bedrijf doelmatige elementen te bevatten. Dit betreft in het bijzonder zulke elementen als terugslagkleppen, doseerkleppen, ont-luchtingskleppen en uitschakelkleppen. De dosering moet 25 voorts binnen ruime grenzen instelbaar zijn en na instelling constant blijven.

Het bijmengtoestel volgens de uitvinding heeft het kenmerk, dat het doorstroomkanaal met de aftakking en het toevoerkanaal voor de bijmengvloeistof in een huis 30 is ondergebracht, waaraan de voorraadhouder onder tussenplaat-sing van een rubberelastisch scheidingsmembraan kan worden bevestigd. Het aldus uitgevoerde toestel bestaat in hoofdzaak uit slechts drie onderdelen, namelijk de voorraadhouder, het rubberelastische membraan en het alle overige vereiste 35 componenten bevattende toestelhuis of de toestelkop.

Bij voorkeur draagt volgens de uitvinding het toe- 8102314 - 2 - V ^ * κ stelhuis aan zijn naar de voorraadhouder en het rubberelas-tische membraan gekeerde vlak een geperforeerde plaat, waarbij tussen deze plaat en het genoemde vlak van het huis een ruimte is vrijgelaten. Met deze uitvoering wordt bereikt, 5 dat na het verdringen van de bijmengvloeistof uit de ruimte tussen de geperforeerde plaat en het membraan dit membraan tegen de geperforeerde plaat komt aan te liggen, zodat tussen het toestelhuis en de plaat een andere vloeistofdruk kan ontstaan, dan buitenwaarts van de geperforeerde plaat 10 heerst, welke andere vloeistofdruk als middel kan dienen om aan te geven, dat de bijmengvloeistof in de voorraadhouder is verbruikt.

Volgens een gunstige uitvoeringsvorm van de uitvinding ligt in het doorstroomkanaal een afsluiter, waarvan 15 de stand afhankelijk is van het verschil van de drukken in het doorstroomkanaal en in de ruimte tussen de geperforeerde plaat en het toestelhuis. Daarbij heeft bij voorkeur de afsluiter een beweegbaar kleplichaam, dat vast met een stuurzuiger of ander stuurorgaan is verbonden, die of dat 20 aan zijn omtrek afdichtend op het toestelhuis aansluit en aan êên zijde hydraulisch met de ruimte tussen het toestelhuis en de geperforeerde plaat in verbinding staat, terwijl op de andere zijde daarvan de druk van de dragervloeistof in het doorstroomkanaal werkt. Als deze drukken verschillend 25 zijn, hetgeen het geval is als de bijmengvloeistof is verbruikt, wordt de stuurzuiger verschoven, welke zuigerver-plaatsing voor het afsluiten van de dragervloeistofstroom en dus tot het stilzetten van het bijmengtoestel kan worden. gebruikt.

30 Bij voorkeur is volgens de uitvinding het door een zittingring omsloten werkzame oppervlak van het kleplichaam van de afsluiter kleiner, dan het naar de door de geperforeerde plaat omsloten ruimte gekeerde vlak van de stuurzuiger resp. het stuurorgaan, waarbij bij gesloten 35 afsluiter de uit de op deze vlakken werkende drukken resulterende kracht via de starre verbinding tegen elkaar in werken en waarbij op het eerstgenoemde oppervlak van het kleplichaam de in het stroomopwaartse deel van het doorstroomkanaal heersende druk werkt. Dit heeft tot gevolg, 40 dat de afsluiter door de druk in het doorstroomkanaal ge- 8102314 t « - 3 - sloten wordt gehouden zolang de druk in de door de geperforeerde plaat omsloten ruimte in de verhouding van de werkzame vlakken kleiner is, dan de druk in het doorstroomkanaal.

In plaats van de stuurzuiger kan als stuurorgaan 5 ook een membraan worden toegepast.

Bij voorkeur is tenslotte volgens de uitvinding het bijmengtoestel zo uitgevoerd, dat het toestelhuis, waaraan het rubberelastische membraan en de voorraadhouder bevestigbaar zijn, alle voor een betrouwbaar bedrijf ver-10 eiste elementen bevat, zoals in het bijzonder een venturi-buis ter plaatse van de uitmonding van het toevoerkanaal voor de bijmengvloeistof, een stuurboring, een vulkanaal, terugslag-.doseer-en ontluchtingskleppen en de automatisch werkende afsluiter.

15 In de tekening is een uitvoeringsvoorbeeld van het bijmengtoestel volgens de uitvinding afgeheeld. De tekening toont daarbij het toestel in axiale doorsnede, waarbij echter bepaalde elementen alleen in de vorm van in de hydraulica gebruikelijke symbolen zijn aangeduid.

20 De voor het bedrijf van het toestel belangrijkste toestelonderdelen zijn in een toestelkop of -huis 10 ondergebracht, dat bij voorkeur uit kunststof bestaat. Dit huis 10 heeft aan zijn ene, in de normale gebruiksstand aan de onderzijde liggende vlak 11 een ringvlak 12, dat als steun-25 vlak voor een flens 13 dient, die aan de open bovenrand van een voorraadhouder 14 voor de bij te mengen vloeistof is gevormd. In de bedrijfsklaar gemonteerde toestand van het toestel is tussen de beide ringvlakken van de houderflens 13 en het toestelhuis 10 de rand van een rubberelastisch 30 membraan 15 afdichtend ingespannen. De ruimte 16 binnen dit membraan dient voor het opnemen van de aan de dragervloei-stof toe te voegen bijmengvloeistof, bijvoorbeeld een schuim-middel, terwijl de ruimte 17 tussen de binnenwand van de voorraadhouder 14 en de buitenwand van het membraan 15 35 dient vóór het opnemen van de verdringingsvloeistof.

De dragervloeistof, waaraan de bijmengvloeistof wordt toegevoegd, stroomt door een in het huis 10 gevormd doorstroomkanaal 24. Dit kanaal loopt van een inlaatopening 18 naar een uitlaatopening 19, waarbij in het punt 20 40 een aftakking 23 op het kanaal 24 is aangesloten, terwijl bij 8102314 i ** ’ - 4 - 21 een toevoerkanaal 32 voor de bijmengvloeistof in het kanaal uitmondt. Tussen deze beide punten 20 en 21 treedt als gevolg van de stroming van de dragervloeistof een drukval op, die nog versterkt wordt, doordat het doorstroom-5 kanaal ter plaatse van de toevoerkanaalmond 21 als een venturi-buis 22 is uitgevoerd, dus vernauwd is, hetgeen tot een verhoogde doorstroomsnelheid en een corresponderende drukdaling ter plaatse leidt. Deze drukval tussen de punten 20 en 21 vormt de werkdruk, met behulp waarvan de bijmengvloeistof 10 bij 21 in de dragervloeistof wordt gedreven. Bijmengtoestel-len van deze principiële uitvoering, dus bestaande uit een venturibuis met toevoermond en een stroomopwaarts daarvan gelegen aftakking ter verkrijging van de werkdruk zijn op zichzelf bekend. Het aftakkanaal 23, hier ook stuurboring 15 genoemd, verbindt het aftakpunt 20 met de ringvormige ruimte 17 tussen de houder 14 en het membraan 15, zodat de druk ter plaatse van het aftakpunt 20 ook in deze ruimte 17 heerst. Tussen de punten 20 en 21 is in het doorstroomkanaal 24 voor de dragervloeistof een'klep 25 aangebracht, die als 20 een automatische afsluiter werkt en hieronder nader wordt beschreven.

Tegen het naar de voorraadhouder 14 gekeerde ondervlak 11 van het toestelhuis 10 is een geperforeerde plaat 26 aangebracht, die de in de tekening weergegeven 25 vorm heeft en dus uitgaande van de bij de plaatrand liggende plaatsen voor de bevestiging van de plaat aan het toestelhuis 10, zich radiaal binnenwaarts van het toestelvlak 11 verwijdert, zodat de geperforeerde plaat 26 een ruimte 27 omsluit. De vormgeving en de aard van de perforaties in de 30 plaat 26 kunnen in afhankelijkheid van de omstandigheden worden gekozen. Het huisvlak 11 heeft binnen de door de plaat 26 omsloten ruimte 27 twee openingen, namelijk een mond 28 van een kanaal 29, dat door het huis 10 naar een vulopening 30 leidt, en de stroomopwaartse mond 31 van het 35 naar de uitmonding 21 voerende toevoerkanaal 32 voor de bijmengvloeistof. In dit kanaal 32. zijn een terugslagklep 33 en een doseerklep 34 aangebracht. Alle kanalen en kleppen zijn in het toestelhuis 10 ondergebracht. Voorts bevat dit huis· 10 nog een automatische ontluchtingsklep 35 in 40 een ontluchtingskanaal 43, dat de ruimte 17 met de buiten- 81 02 3 1 4 * <i - 5 - lucht verbindt.

De afsluiter 25 bestaat uit een kleplichaam, dat voor het sluiten van de afsluiter in de stroraingsrichting van de dragervloeistof tegen een klepzitting 36 moet wor-5 den bewogen, zodat het kleplichaam zich onder de werking van de de stroming opwekkende druk wil sluiten, voor zover andere op het kleplichaam aangrijpende krachten dit niet verhinderen. Voor de bediening van de afsluiter is deze via een door een klepstang 37 gevormde starre verbinding met een 10 stuurzuiger 38 gekoppeld. Deze stuurzuiger bevindt zich eveneens in het toestelhuis 10 en is met zijn ondervlak 39 naar de ruimte 27 toegekeerd, zodat de in deze ruimte heersende druk op het zuigervlak 39 werkt. De stuurzuiger 39 is langs zijn omtrek afdichtend in het toestelhuis 10 15 verschuifbaar geleid. Aan zijn bovenvlak 40 staat de stuurzuiger hydraulisch in verbinding met het onder de afsluiter 25 liggende deel van het doorstroomkanaal 24. Het zuigervlak 39 is groter dan het vlak, dat door een aan het kleplichaam van de afsluiter 25 aangebrachte afdichtende zittingring 41 20 bij gesloten afsluiter op de klepzitting 36 wordt omsloten, zodat bij gelijke drukken in de ruimte 27 en in het stroom-opwaartse deel van het kanaal 24 het kleplichaam als gevolg van de verschillende grootten van de genoemde werkzame vlakken gelicht en de afsluiter 25 geopend is.

25 Om het mogelijk te maken, dat de van de drager vloeistof afgetakte verdringingsvloeistof de ringvormige ruimte 17 kan verlaten, is in het onderste deel van de voorraadhouder 14 een aftapkraan 42 aangebracht.

Aangenomen zij, dat het bijmengtoestel gevuld 30 en bedrijfsklaar is. De ruimte 16 van de voorraadhouder 14 is dan geheel met bijmengvloeistof, bijvoorbeeld een schuimmiddel (ofwel een of andere desinfectie- of reinigings-vloeistof) gevuld en de aftapkraan 42 is gesloten. De dragervloeistof bestaat bijvoorbeeld uit water, waaraan dus 35 de bijmengvloeistof moet worden toegevoegd. Voor het in bedrijf stellen van het bijmengtoestel wordt de inlaat 18 op een waterbron van geschikte waterdruk aangesloten. Door de stroomopwaartse tak van het doorstroomkanaal 24 bereikt het water resp. de waterdruk de afsluiter 25 en via 40 de stuurboring 23 stroomt het water in de ringvormige ruimte 8102314

4 "V

- 6 - 17. De druk in de ruimte 17 plant zich via de met bijmeng-vloeistof gevulde ruimten 16 en 27 naar het ondervlak 39 van de stuurzuiger 38 voort. Ook als de afsluiter 25 gesloten zou zijn, zal deze zich thans openen, omdat op zijn 5 beide werkvlakken, die door het zuigervlak 39 en door de zit-tingring 41 zijn bepaald, de zelfde druk heerst, zodat de bewegingsrichting van het kleplichaam door het grootste van de beide vlakken, het zuigervlak 39, wordt bepaald.

Via de klepstang 37 wordt derhalve het kleplichaam van de 10 afsluiter 25 gelicht, waardoor de weg van de inlaat 18 van het doorstroomkanaal 24 naar de uitlaat 19 daarvan wordt vrijgegeven. De stromende dragervloeistof wekt de werkdruk tussen de punten 20 en 21 van het doorstroomkanaal op en het schuimmiddel· wordt door het bij het aftakpunt 20 in de 15 houderruimte 17 tredende water via de ruimte 27 in het toe-voerkanaal 32 gedrukt. Het schuimmiddel treedt derhalve bij de mond 21 van het kanaal 32 in de waterstroom en vermengt zich daarmee. Tijdens dit gebeuren werken op de beide zijden van de stuurzuiger 38 in hoofdzaak gelijke drukken.

20 Als de bijmengvloeistof is verbruikt komt het membraan 15 tegen de geperforeerde plaat 26 aan te liggen.

Een voortgaande verdringing van de bijmengvloeistof is daardoor onmogelijk gemaakt, zodat de druk in de ruimte 27 daalt tot een ongeveer met de werkdruk verlaagde druk. Deze 25 druk werkt ook op het onderste zuigervlak 39, terwijl op het bovenste zuigervlak 40 nog de volle waterdruk staat. Hierdoor wordt de stuurzuiger 38 naar de ruimte 27 toe verplaatst, waarbij de stuurzuiger door middel van de zuigerstang 37 het kleplichaam van de afsluiter 25 meeneemt tot deze is 30 gesloten. Als derhalve het membraan 15 tegen de geperforeerde plaat 26 aanligt en de bijmengvloeistof althans grotendeels is verbruikt, schakelt op de beschreven wijze het bijmeng-toestel zichzelf automatisch uit.

Om het toestel opnieuw bedrijfsklaar te maken, 35 moet eerst de houder 14 weer worden gevuld. Daartoe wordt de aftapkraan 42 geopend en wordt bijmengvloeistof door de tijdens het bedrijf gesloten vulopening 30 aan de houderruimte 16 toegevoerd. Deze ruimte 16 kan zover gevuld worden als de houder 14 toelaat, dus tot het rubbermembraan 40 15 tegen de houderbinnenwand aanligt. Over de automatisch 8102314 i -^ · - 7 - werkende ontluchtingsklep 35 kan lucht, die zich tussen de houderwand en het membraan bevindt, ontwijken, zodat een gelijkmatig, pulsatievrij bedrijf is gewaarborgd.

De terugslagklep 33 verhindert, dat water uit 5 het doorstroomkanaal 24, 22 in de met bijmengvloeistof gevulde ruimten 27, 16 kan dringen.

De afsluiter 25 kan voor zijn besturing in plaats van met de stuurzuiger 38 ook met een passend geplaatst en gevormd membraan zijn uitgerust.

10 Met het beschreven bijmengtoestel kan aan een waterstroom een vloeibaar toevoermiddel tot 5% worden bij-gemengd. De waterstroom bedraagt bij voorkeur tussen 5 1 per minuut en 30 1 per minuut.

De doseerklep 34 maakt een traploz'e instelling van 15 de bijmenging mogelijk, die onafhankelijk is van de per tijdseenheid doorstromende vloeistofhoeveelheid. Alle functioneel van belang zijnde toestelelementen zijn in het huis 10 van het bijmengtoestel ondergebracht. Op de ringvormige steunrand 12 van dit huis 10 kunnen voorraad-20 houders 14 van uiteenlopende grootte worden aangesloten mits slechts de aansluitflens 13 daarvan dezelfde uitvoering heeft. Bij voorkeur worden voorraadhouders 14 met een inhoud tussen 5 en 15 1 toegepast.

Dankzij de automatisch werkende afsluiter 25 25 is een verkeerde dosering van de bij te mengen vloeistof uitgesloten.

81 0 2 3 1 4

Claims (7)

1. Toestel voor het onder de invloed van een werkdruk toevoeren van een bijmengvloeistof aan een stromende dragervloeistof, met een doorstroomkanaal voor de dragervloeistof, welk kanaal aan de stroomopwaartse zijde van het 5 toestel een aftakking voor de dragervloeistof heeft en waarin stroomafwaarts daarvan een toevoerkanaal voor de aan de dragervloeistof hij te mengen vloeistof uitmondt, waarbij onder de werking van het tussen de aftakking en de toevoer-kanaalmond in het doorstroomkanaal optredende, de werkdruk 10 vormende drukverschil door de aftakking vloeistof aan de dragervloeistofstroom wordt onttrokken, die voor de verdringing van de bijmengvloeistof uit een met het toevoerkanaal verbonden voorraadhouder zorgt, met het kenmerk, dat het doorstroomkanaal (24) met de aftakking (20) 15 en het toevoerkanaal (21) voor de bijmengvloeistof in een huis (10) is ondergebracht, waaraan de voorraadhouder (14) onder tussenplaatsing van een rubberelastisch scheidingsmem-braan (15) kan worden bevestigd.

2. Toestel volgens conclusie 1, m e t h e t 20 kenmerk, dat het toestelhuis (10) aan zijn naar de voorraadhouder (14) en het rubberelastische scheidingsmem-braan (15) gekeerde vlak een geperforeerde plaat (26) draagt, waarbij tussen deze plaat en het genoemde vlak van het toestelhuis een ruimte (27) is vrijgelaten.

3. Toestel volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat in het doorstroomkanaal (24) een afsluiter (25) ligt, waarvan de stand afhankelijk is van het verschil van de drukken in het doorstroomkanaal en in de ruimte tussen de geperforeerde plaat (26) en het toestel-30 huis (10).

4. Toestel volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de afsluiter (25) een beweegbaar klep-lichaam heeft, dat vast met een stuurzuiger (38) of ander stuurorgaan is verbonden, die of dat aan zijn omtrek afdich-35 tend op het toestelhuis (10) aansluit en aan ëên zijde (39) hydraulisch met de ruimte (27) tussen het toestelhuis (10) en de geperforeerde plaat (26) in verbinding staat, terwijl op de andere zijde (40) daarvan de druk van de dragervloei- 81 02 3 1 4 Sf' «i* - 9 - stof in het doorstroomkanaal (24, 22) werkt.

5. Toestel volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat het door een zittingring (41) omsloten werkzame oppervlak van het kleplichaam van de afsluiter 5 (25) kleiner is, dan het naar de door de geperforeerde plaat (26) omsloten ruimte (27) gekeerde vlak (39) van de stuurzuiger (38) resp. het stuurorgaan, waarbij bij .gesloten afsluiter de uit de op deze vlakken werkende drukken resulterende kracht via de starre verbinding (37) tegen 10 elkaar in werken en waarbij op het eerstgenoemde oppervlak van het kleplichaam de in het stroomopwaartse deel (24) van het doorstroomkanaal heersende druk werkt.

6. Toestel volgens conclusie 4 of 5, met het -kenmerk, dat het stuurorgaan door een membraan 15 wordt gevormd.

7. Toestel volgens één der voorafgaande conclusies, met het kenmerk, dat het toestelhuis (10), waaraan het' rubberelastische membraan (15) en de voorraadhouder (14) bevestigbaar zijn, alle voor een betrouwbaar bedrijf 20 vereiste elementen bevat, zoals in het bijzonder een ven-turibuis (25) ter plaatse van de uitmonding (21) van het toevoerkanaal voor de bijmengvloeistof, een stuurboring (23), een vulkanaal (29), terugslag-doseer- en ontluchtings-kleppen (33, 34, 35) en de automatisch werkende afsluiter 25 (25). 8102314