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Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Mischen von Medien, insbesondere Flüssigkeiten, bei der das treibende Medium eine Injektordüse durchströmt und das oder die zugesetzten Medien über mindestens ein vom treibenden Medium unabhängig einstellbares Ventil zugesetzt werden. Bekannte derartige
Mischvorrichtungen sind mit einem kegeligen Ventil versehen und es hat sich gezeigt, dass das damit eingestellte Mischungsverhältnis nicht in der erwünschten Weise konstant gehalten werden kann.
Die Erfindung hat es sich zum Ziel gesetzt, die bekannten Vorrichtungen zu verbessern und erreicht dies vor allem dadurch, dass das Ventil einen in einen zylindrischen Ventilsitz ragenden Schaft aufweist, dessen Stärke absatzweise verändert ist. Durch diese Massnahme ist es, wie durchgeführte Versuche gezeigt haben, möglich geworden, das Mischungsverhältnis mit einer bisher nicht erreichten Genauigkeit einzustellen und konstant zu halten.
Um auch bei Druckänderungen, bedingt durch Schwanken der Zuflussmenge des treibenden Mediums, die Konstanz des Mischungsverhältnisses aufrechterhalten zu können, ist, nach einem Fakultativmerkmal der Erfindung, der Injektordüse eine Durchflussdrossel vorgeschaltet, die einen mit einer axialen Durchflussbohrung versehenen federbelasteten Schieber aufweist, der mit einem Ventilsitz zusammenwirkt, wobei die Durchflussbohrung am einströmseitigen Ende des Schiebers erweitert ist und der Schieber in diesem Bereich etwa radiale Bohrungen besitzt sowie auf einer Hülse gleitbar angeordnet ist.
Eine solche Durchflussdrossel arbeitet völlig selbsttätig, indem bei geringerem Druck des treibenden Mediums die Feder den Schieber vom Ventilsitz anhebt und damit sowohl die axiale Durchflussbohrung als auch die radialen Bohrungen für den Durchgang frei sind, wogegen bei höherem Druck des treibenden Mediums der Schieber gegen den Ventilsitz gedrückt wird und nur die axiale Durchflussbohrung freibleibt.
Nachstehend ist die Erfindung an Hand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher beschrieben. Dabei zeigt die Fig. l den Querschnitt durch eine Vorrichtung mit zwei Ventilen, die Fig. 2 stellt die Draufsicht auf den Ventilschaft --9a-- dar und die Fig. 3 gibt ebenfalls im Querschnitt eine erfindungsgemässe Durchflussdrossel wieder.
Gemäss Fig. l weist die Vorrichtung ein Zulaufrohr-l-auf, durch das das Treibmedium zugeführt wird. In das Rohr--l--ist ein Dralleinsatz--2--, der eine Wendelfläche darstellt, eingesetzt und an das Rohr-l-schliesst die Injektordüse-3-an, durch die das Treibmedium in den Mischungsraum-4-gelangt. Zwischen diesem und dem Abflussrohr --5- ist ein sich konisch erweiternder Einsatz--6-zwischengeschaltet, der wieder mit einer Wendelfläche ausgestattet ist.
Seitlich der Injektordüse --3-- ist je ein Reglerventil-7-angeordnet, wobei jedem Ventil ein zuzumischendes Medium zugeführt wird und jedes Ventil für sich einstellbar ist. Jedes der Ventile --7-- weist ein Zuführrohr--8--sowie eine Ventilspindel--9--auf. Das der Ventilspindel--9--zugeordnete Muttergewinde ist im Ventilkörper--10--vorgesehen. Auf den Körper --10-- ist eine Kappe--11-- aufgeschraubt, die an der Oberseite von der verlängerten Spindel durchsetzt wird. Zwischen einer an einem
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mit dessen Hilfe das Mischungsverhältnis eingestellt werden kann.
Im Gehäuse --10-- ist ein zylindrischer Ventilsitz--16--vorgesehen, in den das untere Ende der Ventilspindel--9--ragt. Dieses Ende ist als niedriger zylindrischer Schaft--9a--ausgebildet, der eine radial verlaufende Nut --18-- aufweist, die bei-17-in Achsrichtüng stufenförmig abgesetzt ist.
Dem Zulaufrohr-l--vorgeschaltet ist eine Dosiereinrichtung, wie sie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Dosiereinrichtung besitzt ein Gehäuse--19--, in das ein Schieber--20--eingesetzt ist. Der Schieber --20-- besitzt an seinem den Zulaufrohr--l--zugewendeten Ende einen kegeligen Ventilsitz --21--, und wird von einer Feder-22--, die sich einerseits am Gehäuse --19-- anderseits an einem Absatz des
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Gegensitz-23-weggedrängt.Gegenmutter--25--in ihrer Stellung gehalten wird bzw. deren Lage durch die Gegenmutter--25-veränderbar ist.
Der Schieber--20--besitzt eine axiale Durchflussbohrung--26--, für das bei--Z-- eintretende Medium, wobei diese Durchflussbohrung am zuströmseitigen Ende des Schiebers erweitert ist, so dass ein Absatz --27-- gebildet wird. In diesem erweiterten Bereich weist der Schieber --20-- radiale Bohrungen - 28-auf.
Die Wirkungsweise der gezeigten Einrichtung ist wie folgt : Das treibende Medium, insbesondere Wasser, tritt bei--Z--in die Einrichtung ein, wobei bei geringem Druck der Schieber zufolge der Federkraft, die in Fig. 3 in der oberen Hälfte gezeigte Lage einnehmen wird. Das eintretende Medium kann daher sowohl durch die axiale Durchflussbohrung --26-- als auch durch die radialen Bohrungen--28--und den Ventilsitz in das Zulaufrohr--l--einströmen. Ist der Druck des treibenden Mediums grösser, wird sich der Schieber zufolge der auf den Absatz --27-- einwirkenden Kraft in die in Fig. 3 unten gezeigte Lage bewegen, so dass nur die
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erreicht wird.
Unabhängig vom Druck des treibenden Mediums wird sich daher infolge Konstanthaltung der Zuflussmenge je Zeiteinheit zum Zuflussrohr --1--, in diesem immer ein gleichbleibender Druck einstellen.
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die Vorrichtung.
Durch Verdrehen der Spindel --9-- kann das Mischungsverhältnis in genau dosierter Weise verändert werden. Wird nämlich die Spindel --9-- durch Herausdrehen mehr oder minder leicht angehoben, so wird nur ein Ventilquerschnitt freigegeben, der dem bei --17-- vertieften Teilquerschnitt der Nut entspricht. Bei grösserem Hub der Spindel --9-- wird auf der gegenüberliegenden Schaftseite ein zusätzlicher Ventilquerschnitt freigegeben. Bei noch weiteren Anheben der Spindel --9-- wird der volle Durchflussquerschnitt des Ventilsitzes--16--frei.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Mischen von Medien, insbesondere Flüssigkeiten, bei der das treibende Medium eine Injektordüse durchströmt und das oder die zugesetzten Medien über mindestens ein vom treibenden Medium
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seinen zylindrischen Ventilsitz (16) ragenden Schaft (9a) aufweist, dessen Stärke absatzweise verändert ist, wobei der Injektordüse (3) vorzugsweise eine Durchflussdrossel (19-28) vorgeschaltet ist, die einen mit einer axialen Durchflussbohrung (26) versehenen Schieber (20) aufweist, der mit einem Ventilsitz (23) zusammenwirkt, wobei die Durchflussbohrung (26) am einströmseitigen Ende des Schiebers (20) erweitert ist und der Schieber (20) in diesem Bereich etwa radiale Bohrungen (28) besitzt, sowie auf einer Hülse (24) gleitbar angeordnet ist.
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The invention relates to a device for mixing media, especially liquids, in which the driving medium flows through an injector nozzle and the added media or media are added via at least one valve that can be set independently of the driving medium. Known such
Mixing devices are provided with a conical valve and it has been shown that the mixing ratio set with them cannot be kept constant in the desired manner.
The invention has set itself the goal of improving the known devices and achieves this above all in that the valve has a shaft protruding into a cylindrical valve seat, the thickness of which is changed stepwise. As a result of this measure, as carried out tests have shown, it has become possible to set the mixing ratio with an accuracy not previously achieved and to keep it constant.
In order to be able to maintain the constancy of the mixing ratio even in the event of pressure changes caused by fluctuations in the flow rate of the driving medium, according to an optional feature of the invention, a flow throttle is connected upstream of the injector nozzle, which has a spring-loaded slide provided with an axial flow bore, which is equipped with a The valve seat cooperates, the throughflow bore being widened at the inflow end of the slide and the slide having approximately radial bores in this area and being slidably arranged on a sleeve.
Such a flow restrictor works completely automatically, in that when the pressure of the driving medium is lower, the spring lifts the slide from the valve seat and thus both the axial flow bore and the radial bores are free for the passage, whereas when the pressure of the driving medium is higher the slide against the valve seat is pressed and only the axial flow bore remains free.
The invention is described in more detail below using an exemplary embodiment shown in the drawings. 1 shows the cross section through a device with two valves, FIG. 2 shows the top view of the valve stem --9a - and FIG. 3 also shows a flow restrictor according to the invention in cross section.
According to FIG. 1, the device has a feed pipe-1-through which the propellant is fed. A swirl insert - 2 -, which represents a helical surface, is inserted into the tube - 1 - and the injector nozzle - 3 - through which the propellant enters the mixing space - 4 - connects to the tube - 1 -. Between this and the drainage pipe - 5 - a conically widening insert - 6 - is interposed, which is again equipped with a spiral surface.
To the side of the injector nozzle --3-- there is a regulator valve -7-, each valve being supplied with a medium to be added and each valve being individually adjustable. Each of the valves --7 - has a feed pipe - 8 - and a valve spindle - 9 -. The nut thread assigned to the valve spindle - 9 - is provided in the valve body - 10. A cap - 11-- is screwed onto the body --10-- through which the extended spindle extends on the top. Between one on one
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with the help of which the mixing ratio can be adjusted.
A cylindrical valve seat - 16 - is provided in the housing - 10 - into which the lower end of the valve spindle - 9 - protrudes. This end is designed as a low cylindrical shaft - 9a - which has a radially running groove --18-- which is stepped off in the axial direction at -17-.
A metering device, as shown in FIG. 3, is connected upstream of the inlet pipe-1. This metering device has a housing - 19 - into which a slide - 20 - is inserted. The slide --20-- has a conical valve seat --21-- at its end facing the inlet pipe - l -, and is held by a spring -22-- which on the one hand attaches to the housing --19-- on the other a paragraph of the
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Counter-seat-23-pushed away. Counter-nut -25-is held in its position or whose position can be changed by the counter-nut -25.
The slide - 20 - has an axial through-flow bore - 26 - for the medium entering at - Z -, this through-flow bore being widened at the end of the slide on the upstream side, so that a shoulder --27 - is formed . In this extended area, the slide has --20-- radial bores --28.
The mode of operation of the device shown is as follows: The driving medium, in particular water, enters the device at - Z -, with the slide assuming the position shown in the upper half of FIG. 3 at low pressure due to the spring force becomes. The entering medium can therefore flow into the inlet pipe - l - both through the axial through-flow bore --26 - and through the radial bores - 28 - and the valve seat. If the pressure of the driving medium is greater, the slide will move into the position shown in Fig. 3 below as a result of the force acting on the shoulder --27-- so that only the
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is achieved.
Regardless of the pressure of the driving medium, a constant pressure will therefore always be established in the inlet pipe --1-- as a result of keeping the flow rate constant per unit of time.
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the device.
By turning the spindle --9-- the mixing ratio can be changed in a precisely dosed manner. If the spindle --9-- is raised more or less slightly by unscrewing it, only a valve cross-section is released which corresponds to the partial cross-section of the groove that is deepened at --17--. With a larger stroke of the spindle --9--, an additional valve cross-section is released on the opposite side of the shaft. If the spindle --9-- is raised even further, the full flow cross-section of the valve seat - 16 - becomes free.
PATENT CLAIMS:
1. Device for mixing media, in particular liquids, in which the driving medium flows through an injector nozzle and the added media or media via at least one of the driving medium
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has its cylindrical valve seat (16) protruding shaft (9a), the thickness of which is changed in stages, the injector nozzle (3) preferably being preceded by a flow throttle (19-28) which has a slide (20) provided with an axial flow bore (26) which cooperates with a valve seat (23), the throughflow bore (26) being widened at the inflow end of the slide (20) and the slide (20) having approximately radial bores (28) in this area, as well as on a sleeve (24) ) is slidably arranged.
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