SE457464B - Kolv-cylinderanordning foer dosering eller reglerad pumpning av vaetskor eller slam - Google Patents

Description

457 464 10 l5 20 25 30 35 2 en ny rörelse. Genom att ändra väntetiden kan man regle- ra anordningens genomsnittliga doseringshastighet.

När det gäller den ovannämnda anordningen leder ändringar i vätskans matningstryck och dess viskositet till ändring av doseringshastigheten. Anordningen reg- lerar endast kolvens väntetid i cylinderns ändar. Då matningstrycket eller vätskans viskositet förändras, ändras kolvens rörelsehastighet, och detta leder till en ändring av anordningens funktionscykel, dvs summan av den tid som återgår till kolvens rörelse från den ena änden av cylindern till den andra och väntetiden.

Detta leder i sin tur till en förändring av den genom- snittliga matningshastigheten.

I den finska patentskriften FI 31 300 beskrivs en anordning av motsvarande typ för dosering av vätskor, i vilken man med hjälp av en utifrån kommande impuls ger order för kolvens rörelse fram och tillbaka. Då kolven anländer till cylinderns ände, omställer vätske- trycket ventilmekanismen så att kolven rör sig tillbaka till utgångsläget, där kolven stannar för att invänta en ny matningsimpuls.

Den ovannämnda anordningen indikerar inte alls hur fullständigt kolven hinner utföra matningsrörelsen under förloppet av en cykel. Om till följd av en sänk- ning av matningstrycket eller en ökning av vätskans viskositet vätskans strömning blir långsammare och kolven inte hinner slutföra sin rörelse före en ny matnings- impuls, leder detta till en ändring av matningshastig- heten utan att anordningen på något sätt kan fastställa och informera om detta.

Avsikten med den aktuella uppfinningen är att åstad- komma en helt automatisk, med hjälp av vätskans eller slammets tryck fungerande noggrann och snabb anordning för dosering eller reglerad pumpning av vätskor eller slam. Den aktuella uppfinningen avser följaktligen en anordning som är försedd med en i en cylinder fritt fram och tillbaka rörlig kolv, till cylindern pâ mot 10 15 20 25 30 35 457 464 3 varandra stående sidor om kolvens rörelsebana anslutna organ för matning av vätskan eller slammet under tryck i cylindern på endera sidan om kolven samt både för förflyttning av kolven och för avlägsnande ur cylindern av vätskan eller slammet på kolvens ena sida med hjälp av trycket hos en på kolvens andra sida inmatad vätska eller slam vid kolvens återförande, ventilorgan i vätskans eller slammets inmatnings- och utloppsorgan för deras turvis kontrollerade öppnande och stängning, i cylin- derns ändar anbringade omkopplare för avkänning av kol- vens läge och en regleringsenhet för reglering av kolvens slagfrekvens och därmed vätskans eller slammets ström- ningsvolym.

I motsats till vad som gäller för de ovannämnda anordningarna har i den uppfinningsenliga anordningen regleringsenheten anpassats så att den reglerar tiden mellan kolvens starter till förutbestämda tidsintervaller genom att avge styrningsorder åt ventilorganen för öpp- nande och stängning av dessa vid kolvens olika ändlägen i enlighet med positionssignaler givna av omkopplarna, varvid kolven väntar i cylinderns ände tills denna förut- bestämda tidsintervall förflutit sedan föregående start.

Regleringsenheten är företrädesvis en klockmekanism eller en yttre impuls, t ex ett tidrelä.

Samtidigt som kolven startar sin rörelse bestäms ventilorganens funktionsläge med hjälp av signaler frán omkopplarna och regleringsenheten. Enligt ett utförande av uppfinningen ger regleringsenheten en felsignal om kolven inte under den bestämda tidsintervallen har rört sig från cylinderns ena ände till den andra.

I den uppfinningsenliga anordningen bibehålls kol- vens slagtäthet och därmed vätskans eller slammets ström- ningsvolym oförändrade oberoende av växlingarna i vätskans eller slammets matningstryck och viskositet. På grund därav kan man medelst anordningen dosera vätskor eller slam noggrannare, snabbare och säkrare än förut. Dess- utom är den uppfinningsenliga anordningen enkel till sin struktur och lätt att underhålla. 457 464 10 15 20 25 30 35 4 De omkopplare som avkänner kolvens läge är företrä- desvis induktiva omkopplare, varvid kolven åtminstone delvis är av ett induktivt avkännbart material, t ex färskjärn. Ventilorganen kan för sin del vara på inmat- nings- eller utloppsorganen anbringade trevägsventiler eller en gemensam fyrvägsventil.

I praktiken måste man ofta dosera vätska i flera matningspunkter. Vid användning av den uppfinningsenliga anordningen behövs för matning av vätskan endast en vätskepump. Doseringen kräver ingen extra kraftkälla.

Då matningslinjens tryck överstiger 100 kPa fungerar en kolv med 20-30 mm diameter redan bra, och dess rörel- sehastighet i cylindern uppgår till flera centimeter i sekunden. Därvid är matningshastigheten flera liter per minut.

I de praktiska utförandena av uppfinningen kan cylindern lösgöras för hand, utan hjälpmedel. Därigenom kan cylindern exempelvis vid skada snabbt bytas ut, eller om den kemikaliemängd som behövs väsentligt änd- ras, bytas ut mot en som har annan volym.

Anordningen kan därmed fungera med en vid verksam- hetsamplitud utan att precisionen lider skada.

En uppfinningsenlig anordning kan med lätthet till- lämpas sålunda att regleringen med hjälp av ett tidrelä ersätts med reglering t ex med hjälp av en datorstyrd regulator. Därvid kontrolleras också fortgàende rörelsen i cylinderns ändpartier, varför eventuella funktions- störningar kan hållas under uppsikt med hjälp av alarm- kretsar.

Nedan följer en mera detaljerad beskrivning av uppfinningen med hänvisning till de bifogade ritningar, i vilka fig l visar ett schematiskt längssnitt av ett po- pulärt utförande av uppfinningen från sidan och fig 2 visar ett tvärsnitt av ett alternativt ut- förande av uppfinningen fràn sidan.

I ett utförande av uppfinningen, vilket har avbil- Lw l0 l5 20 25 30 35 457 464 5 dats i fig 1, består anordningen av en cylinder l och en i denna fram och tillbaka rörlig kolv 2. Pà cylin- derns ändstycken 3 har anbringats omkopplare 4, vilka avkänner kolven. Omkopplarna 4 kan fungera t ex enligt induktionsprincipen, varvid åtminstone en del av kol- ven 2 har tillverkats av ett material, t ex färskjärn, som möjliggör induktiv avkänning av kolven 2. En ven- tilmekanism 5 har sammankopplats till cylinderns änd- stycken medelst rören 6 och 7. Ventilmekanismen består av fyrvägsventiler och ventilerna kan vara t ex elektro- magnetventiler. Den vätska som skall matas avgör anord- ningens material.

Ventilernas 5 ställning regleras med hjälp av de i cylinderns l ändstycken 3 befintliga omkopplarna 4 och exempelvis från ett tidrelä l0 kommande signaler.

Cylinderns 1 storlek bestäms enligt den behövliga maxi- mala matningshastigheten. Matningshastigheten regleras genom att med hjälp av tidreläet l0 ändra kolvens 2 slagfrekvens. Uppfinningen begränsas dock inte till att kolven i cylindern l rör sig från den ena änden till den andra, utan kolvens 2 slaglängd kan vid behov begränsas. vätskan strömmar för eget tryck längs röret 8 till ventilmekanismen 5 och vidare under tryck längs röret 6 till cylindern l. Vätsketrycket flyttar kölven 2 till cylinderns l andra ände, varvid den framför kolven 2 befintliga vätskan skjuts längs röret 7 till ventil- mekanismen 5 och vidare längs utloppsröret 9 till vätskans matningspunkt. Då kolven 2 anländer till cylinderns 1 ände avstannar strömningen. Kolven väntar i cylin- derns ände tills den på förhand bestämda tiden från kolvens föregående start har löpt ut och tidreläet 10 ger order om en ny rörelse. Därvid intar ventilmeka- nismen 5 enligt signaler från omkopplarna 4 i cylinderns l ändstycken 3 en sådan ställning att vätska med eget tryck från intagsröret 8 strömmar längs röret 7 till cylindern l. Kolven 2 skjuter vätska framför sig till 457 464 10 15 20 25 30 35 6 röret 6. Ventilmekanismen 5 styr i detta funktionsskede vätskan från röret 6 längs röret 9 till vätskans mat- ningspunkt. Tidreläet 10 reglerar tidsintervallen mellan begynnelseögonblicken för kolvens 2 slag, dvs slagens antal per tidsenhet och därmed vätskans strömningsvolym per tidsenhet. Om tidreläet då det ger en order inte med hjälp av omkopplarna 4 i cylinderns ändar har mot- tagit någon signal om att kolven sedan den föregående ordern har nått cylinderns motstáende ände, ger tid- reläet en felsignal.

Den i fig 2 avbildade anordningen avviker från den i fig l avbildade anordningen på den punkten att man i stället för en gemensam fyrvägsventil 5 har använt två trevägsventiler 14. Därvid strömmar den i inmatnings~ röret 13 under tryck strömmande vätskan eller slammet via endera trevägsventilen 14 till röret 6 eller 7 och vidare i cylindern l på endera sidan om kolven 2. Därvid är den andra ventilen 14, som har avstângts frán den i inmatningsröret l3 strömmande vätskan eller slammet, i ett sådant läge att den i cylindern 1 på kolvens mot- stående sida befintliga vätskan eller slammet kan strömma längs röret 9 eller 8 till utloppsröret ll.

I det utförande som fig 2 avbildar har man i stället för induktiva omkopplare använt mekaniska omkopplare 12, vilkas längd företrädesvis kan regleras och på grund av vilkas uppgifter tidreläet eller datacentralen 10 stänger och öppnar trevägsventilerna 14.

Det är klart att man i stället för två trevägsven- tiler kan använda fyra envägsventiler. Likaledes är det klart att den i cylindern l rörliga kolvens 2 rörel- se kan utnyttjas för driften av ventilmekanismen med hjälp av i cylinderns båda ändar anbringade mekaniska omkopplare. Därvid behövs för anordningens drift ingen utomstående energikälla, utan den fungerar enbart med vätskans eller slammets tryck.

Claims (4)

1. 0 15 20 25 30 457 464 PATENTKRAV l. Anordning för dosering eller reglerad pumpning av vätskor eller slam, försedd med en i en cylinder (l) fritt fram och tillbaka rörlig kolv (2), till cy- lindern (l) på mot varandra stående sidor om kolvens (2) rörelsebana anslutna organ (6, 7) för matning av vätskan eller slammet under tryck i cylindern (1) pà endera sidan om kolven samt både för förflyttning av kolven (2) och för avlägsnande ur cylindern (1) av vätskan eller slammet på kolvens ena sida med hjälp av trycket hos en på kolvens (2) andra sida inmatad vätska eller slam vid kolvens (2) áterförande, ventil- organ (5, l4) i vätskans eller slammets inmatnings- och utloppsorgan (6, 7) för deras turvis kontrollerade öppnande och stängning, i cylinderns (1) ändar (3) an- bringade omkopplare (4, 12) för avkänning av kolvens (2) läge och en regleringsenhet (10) för reglering av kolvens (2) slagfrekvens och därmed vätskans eller slam- mets strömningsvolym, k ä n n e t e c k n a d därav, att regleringsenheten (10) har anpassats så att den reglerar tiden mellan kolvens (2) starter till förutbe- stämda tidsintervaller genom att avge styrningsorder åt ventilorganen (5, 14) för öppnande och stängning av dessa vid kolvens (2) olika ändlägen i enlighet med positionssignaler givna av omkopplarna (4, 12), varvid kolven väntar i cylinderns ände tills denna förutbe- stämda tidsintervall förflutit sedan föregående start.

2. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att ventilorganens (5, 14) funk- tionsläge samtidigt som kolven'(2) börjar sin rörelse bestäms med hjälp av signaler från omkopplarna (4, 12) och regleringsenheten (10).

3. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att regleringsenheten (10) ger en felsignal om kolven (2) inte under den förutbestämda 457 464 8 tidsintcrvallen har rört sig från cylinderns (1) ena ände till den andra.

4. Anordning enligt patentkravet l, k ä n n e - t e c k n a d därav, att kolvens (2) rörelsetíd från 5 cylinderns ena till dess andra ändläge hålls kortare än den förutbestämda tidsintervallen genom att kolvens (2) slaglängd begränsas.