DE1962151A1

DE1962151A1 - Dosing device

Info

Publication number: DE1962151A1
Application number: DE19691962151
Authority: DE
Inventors: Eugen Dipl-Ing Eisele; Hans-Joachim Hampel; Hermann Steil; Juergen Wittekind
Original assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Current assignee: Cillichemie Ernst Vogelmann GmbH and Co
Priority date: 1969-12-11
Filing date: 1969-12-11
Publication date: 1971-06-24

Description

DOSIERGERAT Es sind bereits Dosiervorrichtungen bekannt, bei denen durch eine Anordnung von Düsen oder Blenden Wirkdrücke erzeugt werden, mit Hilfe derer bestimmte mit Wirkstoffen versetzte Flüssigkeitsmengen in ein Flüssigkeitssystem eingebracht werden. Der Nachteil dieser Vorrichtungen besteht vor allem darin, daß sie nur über einen begrenzten Bereich die mit Wirkstoffen versetzt« Flüssigkeitsmengen proportional zur Durchflußmenge im Flüssigkeitssystem zudosieren. DOSING DEVICE There are already known dosing devices in which Active pressures can be generated by an arrangement of nozzles or orifices, with the help of the specific amounts of liquid mixed with active ingredients in a liquid system be introduced. The main disadvantage of these devices is that they only have a limited range of the amount of liquid mixed with active ingredients meter in proportion to the flow rate in the liquid system.

Weiterhin ist ein Dosierapparat bekannt, bei dem die Förderung der zuzusetzenden Flüssigkeit durch eine Membran oder einen Balg, der mittels eines im Hauptstrom des Flüssigkeitssystems angeordneten Flügelrades angetrieben wird, proportional zur Durchflußmenge im Flüssigkeitssystem erfolgt. Dabei wird durch eine an einer Welle des Flügelrades angebrachten Exzenterscheibe eine zu einer Druckkammer führende Steuerleitung abwechselnd geöffnet und geschlossen, so daß die Membran periodisch vom Wirkdruck beaufschlagt wird (österreichische Patentschrift 206.660 ), Die Anordnung bewegter Teile in der strömenden Flüssigkeit, wie zum Beispiel das Flügelrad, als Antriebsorgan für die Betätigung von Ventilen und Förderaggregaten ergibt eine nur bedingte Betriebssicherheit und ist außerdem aufwendig und kostspielig. Weiterhin ist es bei einigen dieser mechanisch betätigten Dosiervorrichtungen erforderlich, diese in einer bestimmten Lage einzubauen, weil es sich um mechanische, mit Feder- oder Schwerkraft betätigte Einrichtungen handelt. Bei längerem Gebrauch werden die Lager und Führungen durch Abrieb, Korrosion und Verkrustung beschädigt und somit das Dosi rverhältnis stark verändert.Furthermore, a metering device is known in which the promotion of to be added liquid through a membrane or a bellows, which by means of a the impeller arranged in the main flow of the liquid system is driven, occurs proportionally to the flow rate in the liquid system. This is done by an eccentric disk attached to a shaft of the impeller and a pressure chamber leading control line alternately opened and closed, so that the membrane periodically applied by the differential pressure (Austrian patent 206.660 ), The arrangement of moving parts in the flowing liquid, such as the impeller, as a drive element for the actuation of valves and delivery units only gives one conditional operational reliability and is also expensive and expensive. Furthermore, it is with some of these mechanically operated metering devices required to install them in a certain position because they are mechanical, is spring or gravity operated devices. With prolonged use the bearings and guides are damaged by abrasion, corrosion and incrustation and thus the dosage ratio changed significantly.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Dosiergerät der eingangs genannten Art zu schaffen, das einmal lageunabhängig eingebaut werden kann und darüberhinaus bei vergleichsweise großer Dosiergenauigkeit praktisch wartungsfrei arbeitet.The object of the invention is to provide a dispenser of the initially to create the type mentioned, which can be installed regardless of location and beyond works practically maintenance-free with comparatively high dosing accuracy.

Diese Aufgabe ist gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß die Dosierpumpe mittels eines digitalen, pulsierende Druckstöße erzeugenden Fluidikelementes, das von den Flüssigkeiten durchströmt wird, antreibbar ist.This object is achieved according to the invention in that the metering pump by means of a digital, pulsating pressure surge generating fluidic element that is traversed by the liquids, is drivable.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung eines Fluidikelementes zum Antrieb der Dosierpumpe sind bei dem erfindungsgemäßen Dosiergerät keinerlei bewegte Teile in dem durchströmten Wirkdruckgeber vorhanden, so daß sich eine große Betriebssicherheit einstellt. Das erfindungsgemäße Dosiergerät kann auch lageunabhängig eingebaut werden. Bei Auftreten von Druckstößen in den Flüssigkeiten führenden Leitungen wird die nachgeschaltete Dosierpumpe nicht betätigt, da das Fluidikelement auf relativ kurzzeitige Druckstöße nicht anspricht. Hierdurch wiederum wird eine unzulässige Wirkstoffkonzentration in den die Flüssigkeiten führenden Leitungen vermieden, da die Dosierpumpe stillgesetzt ist.The inventive arrangement of a fluidic element for driving of the metering pump are no moving parts in the metering device according to the invention present in the flow-through differential pressure transducer, so that there is a high level of operational reliability adjusts. The metering device according to the invention can also be installed in any position. at If pressure surges occur in the lines carrying the liquids, the downstream Dosing pump not actuated because the fluidic element reacts to relatively brief pressure surges does not respond. This in turn creates an inadmissible concentration of active substance Avoided in the lines carrying the liquids, since the dosing pump is shut down is.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, daß ein digitales, bistabiles Fluidikelement vorgesehen ist.According to the invention it is also provided that a digital, bistable Fluidic element is provided.

Ein solches Fluidikelement eignet sich besonders, da jeweils ein Ausgang mit einer der beiden Druckkammern der Dosierpumpe verbunden werden kann. Auf diese Weise läßt sich als Dosierpumpe eine herkömmliche Membran-oder Xolbenpumpe verwenden.Such a fluidic element is particularly suitable because there is one outlet in each case can be connected to one of the two pressure chambers of the metering pump. To this A conventional diaphragm or piston pump can be used as the metering pump.

Das Dosiergerät der Erfindung läßt sich je nach Verwendungszweck und Bedarf sowohl in einer Hauptstromleitung als auch in einer Nebenstromleitung anordnen.The metering device of the invention can be depending on the intended use and Arrange requirements in both a main flow line and a secondary flow line.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung mehrerer bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der schematischen Zeichnung. Hierbei zeigen: Fig. 1 das erfindungsgemäße, in einer Hauptstromleitung angeordnete Dosiergerät in Verbindung mit einer Dosierpumpe und Fig. 2 das gleiche Gerät wie in Fig. 1, jedoch im Nebenstrom vorgesehen.Further details, features and advantages of the invention result can be derived from the following description of several preferred exemplary embodiments as well based on the schematic drawing. 1 shows the inventive, Dosing device arranged in a main flow line in connection with a dosing pump and FIG. 2 shows the same device as in FIG. 1, but provided in the bypass flow.

Gemäß Fig. 1 ist ein digitales, bistabiles Fluidikelement 1 in eing Hauptstromleiiung 2 angeordnet. In dem Fluidikelement 1 strömt die Flüssigkeit der Hauptleitung abwechselnd durch zwei Kenäle 3 in jeweils einen Auslaßkanal 4 und von dort wiederum in die Hauptstromleiung 2 zurück. Jeder Kanal 3 ist mit einer Wirkdruckleitung 5 verbunden, die ihrerseits jeweils in eine Kammer 6 einer Dosierpumpe 7 mündet.According to Fig. 1, a digital, bistable fluidic element 1 is in eing Main power line 2 arranged. The liquid flows in the fluidic element 1 Main line alternately through two channels 3 in each case an outlet channel 4 and from there back into the main power line 2. Each channel 3 is with one Differential pressure line 5 connected, which in turn each in a chamber 6 of a metering pump 7 opens.

Die beiden Kammern 6 dieser Dosierpumpe 7 sind durch eine Membran 8 voneinander getrennt. Letztere dient zur Betätigung eines Dosierkolbens 9. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist dieser unter anderem mittels zweier Muttern 10 an der Membran 8 angeordnet. Die Dosierpumpe 7 weist weiterhin einen Behälter ii für der Hauptstromleitung 2 zu,zudosierenden Wirkstoffe auf. Der Behälter li ist über ein Ventil 12 und eine Leitung 13 mit der Hauptstromleitung 2 vor dem Fluidikelement 1 verbunden; eine Leitung 10 die mit einem Ventil 14 versehen ist, führt hinter dem Fluidikelement zur Hauptstromleitung 2 zurück. Bei dieser geschilderten Anordnung werden die zu dosierenden Chemikalien im Behälter 11 in fester Form deponiert. Es ist jedoch auch möglich, die zu dosierenden Wirkstoffe über eine an die Leitung 13 anschließende Leitung. 16 aus einem Behälter 17 bereits in flüssiger Form zu entnehmen.The two chambers 6 of this metering pump 7 are covered by a membrane 8 separated from each other. The latter is used to actuate a metering piston 9. When Drawn embodiment, this is inter alia by means of two nuts 10 at the Diaphragm 8 arranged. The metering pump 7 continues to have a container ii for the main flow line 2, active ingredients to be metered. Of the Container li is via a valve 12 and a line 13 to the main flow line 2 connected in front of the fluidic element 1; a line 10 which is provided with a valve 14 is, leads back to the main flow line 2 behind the fluidic element. At this The arrangement shown, the chemicals to be dosed in the container 11 in deposited in a solid form. However, it is also possible to use the active ingredients to be dosed via a line connected to line 13. 16 from a container 17 already to be taken in liquid form.

Dann dient der Behälter 11 lediglich als Pumpraum der Dosierpumpe 7, nicht jedoch als Behälter für feste Chemikalien.The container 11 then serves only as a pump chamber for the metering pump 7, but not as a container for solid chemicals.

Die aus der Hauptleitung 2 in das Fluidikelement 1 gelangende Flüssigkeit legt sich infolge des bekannten Coanda-Effekts bei turbulenter Strömung an die Wandung eines der Kanäle 3 an und erhält somit eine stabile Strömungsrichtung. In dem jeweils beaufschlagten Kanal 3 wird ein Staudruck (Wirkdruck) erzeugt, der über die zugehörige Wirkdruckleitung 5 auf die Membran 8 der Dosierpumpe 7 einwirkt, während die Flüssigkeit über den zugehörigen Auslaßkanal in die Hauptstromleitung 2 abfließt. Bei Vollausechlag der Membran 8 steigt der Druck in der jeweiligen Wirkdruckleitung 5 bis auf einen Maximalwert an, der dann auf den beaufschlagten Kanal 3 zurückwirkt, die hydraulischen Strömungsverhältnisse ändert und nach Druckausgleich in einer Düse 18 durch einen Rückkopplungskanal 19 zu einer Beaufschlagung des anderen Kanals 3 führt. Daraufhin wird über die zweite Wirkdruckleitung 5 die zweite Kammer 6 der Dosierpumpe 7 beaufsvhlagt.The liquid reaching the fluidic element 1 from the main line 2 due to the well-known Coanda effect, lies on the wall in turbulent flow one of the channels 3 and thus receives a stable flow direction. In each acted upon channel 3, a dynamic pressure (differential pressure) is generated, which via the associated Differential pressure line 5 acts on the membrane 8 of the metering pump 7, while the liquid flows into the main flow line 2 via the associated outlet channel. At full blowout the membrane 8 the pressure in the respective differential pressure line increases 5 up to a maximum value, which then acts back on the acted upon channel 3, the hydraulic flow conditions changes and after pressure equalization in a Nozzle 18 through a feedback channel 19 to act on the other channel 3 leads. Thereupon the second chamber 6 is via the second differential pressure line 5 Dosing pump 7 acted upon.

Die Schaltfrequenz des Fluidikelementes 1 und damit auch die der Membran 8 und des Dosierkolbens S ist proportional der Durchflußmenge durch das Fluidikelement. Durch die Hubbewegung des Kolbens 9 infolge der Bewegung der Membran 8 wird über ein Ventil 12 Flüssigkeit aus der Leitung 13 angesaugt. Im Gegentakt zum Ventil 12 wird aus dem Behälter 11 Flüssigkeit über das Ventil 14 in die Leitung 15 und somit in die Hauptstromleitung 2 abgegeben. Diese Flüssigkeit ist dann mit Wirkstoffen versetzt. Cleiches gilt natürlich auch, wenn gelöste Wirkstoffe aus dem Behälter 17 angesaugt werden.The switching frequency of the fluidic element 1 and thus also that of the membrane 8 and the metering piston S is proportional to the flow rate through the fluidic element. The stroke movement of the piston 9 as a result of the movement of the diaphragm 8 is over a valve 12 sucked liquid from the line 13. In push-pull to the valve 12 is from the container 11 liquid via the valve 14 in the line 15 and thus released into the main power line 2. This liquid is then with active ingredients offset. The same applies, of course, if dissolved active ingredients are removed from the container 17 are sucked in.

Bei Stillstand der Dosierpumpe 7 wird eine unzulässig hohe Wirkstoffkonzentration in der Leitung 15 und der Leitung 13 durch die Ventile 12 und 14, die dann geschlossen sind, vermieden.When the metering pump 7 comes to a standstill, an inadmissibly high concentration of active substance is generated in line 15 and line 13 through valves 12 and 14, which are then closed are avoided.

In Fig. 2 sind eich Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Einrichtung nach Fig. 2 unterscheidet sich von der unter Fig. 1 dadurch, daß sie nicht im Haupt- sondern im Nebenstrom zur Hauptstromleitung 2 angeordnet ist. Der Einlaß des Fluidikelementes ist im vorliegenden Fall über eine Leitung 20, der Auslaß über eine Leitung 21 mit der Hauptstromleitung 2 verbunden. Zwischen den beiden Anschlußstellen der Leitungen 20 und 21 an der Ilauptstromleitung 2 ist ein Wirkdruckgeber 22 vorgesehen.In Fig. 2, parts are identical to those in Fig. 1 Reference number Mistake. The device according to Fig. 2 differs from that of Fig. 1 in that that they are not arranged in the main stream but in the secondary stream to the main stream line 2 is. In the present case, the inlet of the fluidic element is via a line 20, the outlet is connected to the main flow line 2 via a line 21. Between the two connection points of the lines 20 and 21 on the Ilauptstromleitung 2 is a differential pressure transducer 22 is provided.

Er kann z.B. eine Blende oder eine Venturi-Düse sein. Die Wirkungsweise der Vorrichtung nach Fig. 2 entspricht der nach Fig. 1.It can be, for example, an orifice plate or a venturi nozzle. The mode of action the device according to FIG. 2 corresponds to that according to FIG. 1.

Anstelle der in der Zeichnung dargestellten Kolbenpumpe kann selbstverständlich auch eine Membranpumpe verwendet werden.Instead of the piston pump shown in the drawing, it goes without saying that a diaphragm pump can also be used.

Claims

Dosing device with dosing pump for adding soluble active ingredients for liquids carried in lines, characterized in that the metering pump by means of a digital, pulsating pressure surge generating fluidic element that is traversed by the liquids, is drivable.

2. Dosing device according to claim 1, characterized in that a digital, bistable fluidic element is provided.

3. Dosing device according to claim 2, characterized in that the digital, bistable Fluidic element is arranged in a main flow line.

4. Dosing device according to claim 2, characterized in that the digital, bistable fluidic element is arranged in a bypass line and the main air line - seen in the direction of flow - behind the branch of the bypass line from the main flow line has a cross-sectional constriction.

5. Dosing device according to claim 1 to 4, characterized in that Control channels of the fluidic element are connected to one another.

6. Dosing pump according to claim 1 to 5, characterized in that the dosing pump is a piston pump.