DE2305967A1 - Einrichtung fuer die dosierung und mischung von zwei fluessigkeiten - Google Patents

Description

• Einrichtung für die Dosierung und Mischung von zwei Flüssigkeiten.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung, die eine dosierte Menge von zwei Flüssigkeiten abgibt, die zu wischen sind. Solche Einrichtungen finden zum Beispiel An Wendung in der Vorbereitung von Getränken mit der Verwendung eines kondensierten Sirups, der mit Wasser in eines günstigen Verhälnis verdünnt wird.
• Die bekannten Einrichtungen sehen im Allgemeinen Blenden mit geeichtem Querschnitt vor, die fflr eine bestimmte Zeit offengehalten werden und durch welche die Flüssigkeiten abgehen erden. Der Durchfluß durch die Blenden kann durch einfache Schwerkraft oder durch eigenen Druck der abgegebenen Flüssigkeit erreicht werden, wie im Fall von Wassers das einer unter Druck stehenden Leitung entnommen wird oder einem geschlossenen Behälter, in welchem das Wasser unter Druck gehalten wird von einem in ihm teilweise gelösten Gas. Solche Einrichtungen haben den Nachteil Dosen abzugeben, die Funktion des Druckes sind, der sehr sch er konstant gehalten werden kanne Die Dosen werden ausserdem in erheblieher Weise von den zeitlichen Änderungen der Viskosität der Flüssigkeiten beeinflußt, diese Erscheinung ist zuin Beispiel ziemlich fühlbar im Fall der Abgabe einer Flüssigkeit, deren Viskosität mit der Temperatur veränderlich ist, ie ein gesUßter Sirup.
• Die Dosierung, die durch Ausfluß einer druckgeregelten Flüssigkeit durch eine Blende realisiert wird, ist auch durch irgendwelche Verkrüstung verfälscht, die den Querschnitt oder das Profil der Blende selbst verändern kann.
• Solchen Schwierigkeiten einer exakten Dosierung begegnet die Einrichtung gemäß der Erfindung, die auch den Zweck erfüllt, die Abgabezeiten der Dosen recht kurz zu gestalten .
• Die Dinrichtung gemäß der Erfindung ist außerdem in der Lage, als Energiequelle für den Betrieb die Druckenergie zubenutzen, die wenigstens eine der zu dosierenden und abzugewerden Flüssigkeiten besitzen mag.
• Die Einrichtung gemaß der Erfindung, zur dosierten Abgabe einer ersten und zweiten Flüssigkeit geeignet, von der wenigstens eine unter höherem als atmosphärischen Druck eingeführt wird, ist durch den Einsatz eines gestuften Differentialkolbens gekennzeichnet, der sich in einem Zylinder mit entsprechendem Profil bewegt, der eine größere zylindrische Kammer, eine kleinere zylindrische Kammer und eine mittlere Ringkammer bildet, durch ein ventilartiges Verteilerorgan zwischen einer Lage beweglich, die die Ringkammer mit einem Zufuhrk.anal der ersten Flüssigkeit und die kleinere Kammer mit einen Zufuhrkaxlal der zweiten Flüssigkeit verbindet und einer Lage, di.e die kleinere Kammer mit der Ringkammer verbindet, durch nachgiebige Mittel, die auf die Kolbenfläche der größeren Zylinderkammer einwirken, mit einer geringeren Kraft gegenüber der axialen Kraft, der der Kolben durch. die Anwesenheit der genannten ersten und zweiten Flüssigkeit in der Ringkammer und der kleineren Kammer ausgesetzt ist.
• Um die Vorteile und die Eigenschaften der Einrichtung der Erfindung besser hervorzuheben, werden nun drei beispielhafte Ausführungen in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in denen die Fig. 1 und 2 in einem diametralen Schnitt zwei operative Lagen einer der ärfindung gemSßen Einrichtung zeigen; die Fig. 3 eine Schnittansicht analog der Fig.l und 2 zeigt, mit anderen Steuermitteln und die Fig.4 und 5 im Schnitt zwei operative Lagen der Einrichtung ähnlich der der Fig. 1 und 2 zeigen, mit pneumatischer Steuerung- Wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, umfasst eine Verteilereinrichtung einen Differentialkolben mit zwei festverbundenen Portionen 1 und 2, die sich beziehungsweise in Portionen 3 und 4 eines aus dem Körper 5 herausgedrehten Differentialzylinders bewegen, eine größere zylindrische Kammer 6, eine Ringkammer 7 und eine kleinere zylindrische Kammer-8 abgrenzend. Bin Durchgang 10 ist in dem Deckel 9 der Kammer 6 angebracht, die die Druckfeder 29 enthält, die auf den Kolben t einwirkte In die Kammer 7 mündet ein Kanal 11, in Verbindung mit dem Kanal 12 über ein Absperrventil 13, das von einer Feder 14 in Schliesslage gedrückt wird.
• In die Kammer 8 mündet ein Kanal 15, mit dem Kanal 16 in Verbindung über ein Absperrventil 17, das von der Feder 18 in Schiiesslage gedrückt wird Aus dem Körper 5 sind der Kanal 20 herausgeareitet, der in die Kammer 7 mündet und Kanäle 24 und 25, die über die Passage 26 ins Freie führen. Ein Hebel 19, in 22 des Körpers 5 verbolzt, ist über eine Lasche 23 mit einem Schieber 21 verbunden, um den axialen Hub zu steuern von einer Lage, in welcher er den Kanal 20 absperrt und die Verbidung zwischen den Kanälen 15 und 24 (Fig. 1) in eine Lage, in der er die Kanäle 15 und 20 mit den Kanälen 24 und 25 (Fig. 2) in Verbindung bringt.
• Es ist zu erkennen, aaß der ScSlieber 21 einen Ansatz 27 trägt, geeignet auf das Ventil 17 einzuwirken, das seinerseits einen Schaft 23 hat, geeignet auf (las Ventil 13 ein" zuwirken: wenn der Schieber 21 in die Absperrlage der Kanäle 24 und 25 (Fig. 1)- verstellt ist, hält der Ansatz 27 das Ventil 17 geöffnet und bringt dieses in eine Lage, in welcher der Schaft 28 auf das Ventil 13 einwirkt und dieses geöffnet hält.
• Wenn die Einrichtung den Schieber 21, wie in der Fig.1 gezeigt, anordnet, so gelangt die vom Kanal 12 eintretende Druckflüssigkeit in die Kammer 7 und hebt den Kolben unter Spannung der Feder 29 an; während dieses Kolbenhubes wird die zweite Flüssigkeit durch die Kanäle 16 und 15 angesaugt.
• Wenn die Einrichtung diein Fig.1 gezeigte Lage erreicht hat, wird der Hebel 19 von iIand aus in die in Fig.2 gezeigte Lage verstellt; die Kammern 7 und 8 werden über die Kanäle 20, 25 und 26 bzw. über die Kanäle 15, 24 und 26 entladen.
• Durch die Wirkung der Feder 29 geht der Kolben 1-2 zurück und entleert die in den Kammern 7 und 8 enthaltenen Flüssigkeiten.
• Die ausströmenden Dosen sind rigoros von dem Volumen der Kammern 7 und 8 bestimmt und somit Konstant bei jeder Entladung.
• Die Feder 29 kann funktionsmäßig durch Gas ersetzt werden, das durch die Passage 10 über eine Leitung 20 der Kammer 6 zuströmt und einen höheren als atmosphätischen Druck haben soll, der jedoch auf den Kolben 1 einen niedren axialen Druck ausübt gegenüber dem der beiden Kammern 7 und 8 zugeführten Flüssigkeiten, so daß der Ansaughub des Kolbens 1-2 nicht behindert wird.
• In Fig.3 ist eine Ausführung der Einrichtung gezeigt, in der die Vorgänge der Abgabe und Dosierung in automatischer Sequenz gesteuert sind.
• Die Teile, die den in den Fig.1 und 2 gezeigten Teilen der Einrichtung analog sind, sind mit der gleichen Bezugsziffer angegeben.
• Die Steuerung des Hubes des Schiebers 21 wird über ein unter Druck stehendes Fluidum bewirkt, das über den Kanal 31 einem Zweiweg-Elektroventil zuströmt. Der Schieber 21 besteht aus Kolben in seinem Sitz 33, in dem die Passage 34 mündet und der von der Druckfeder 45 gedrückt wird.
• Der Kern. 35 ist von der Feder 36 gedrückt, um den Kanal 31. in Ruhestellung zu schliessen, wenn die Passage 34 den Entladekanal 38 übe,r die Passage 37 des Kernes verbindet.
• Der Kern wird in die in Fig.3 gezeigte Stellung angezogen, wenn die Spule 39 erregt ist: er schliesst dann die Passage 36 und stellt dagegen die Verbindung der Kanäle 31 und 34 her.
• Die Spule 39 ist von einer elektrischen Leitung 40 gespeist in der sich die Schalter 4i und 42 befinden. Der Schalter 41, normalerweise geschlossen, befindet sich auf dem Deckel 9 der Rammer 6, in die der Steuersehaft 43 hineinragt.
• Der Schalter 42 ist des bekannten Druckknopf-Types, in welchem das bewegliche Kontaktorgan auf einem Kern montiert ist, der von einer Spule 44 in Serie mit der Leitung 40 gegen eine Feder angezogen wird: der Schalter 42 ist in Ruhestellung geöffnet.
• Die Betriebsweise der Einrichtung der Fig.3 ist im wesentlichen der der Einrichtung nach Fig.1 und 2 analog.
• Wenn die Entladung der Dosen gewünscht ist, wird der Druckknopf des Schalters 42 betätigt, der geschlossen wird, sodaß die Sp-ale des Schalters 42 selbst und die Spule 39 in Serie gespeist werden; der Schalter 42 verbleibt daher in Schließstellung und der Kern 35 befindet sich, wie iu der Figur angegeben, die Kanäle 31 und 34 zu verbinden: der Schleber 21 bewegt sich daher, die Ventile 13 und 17 zu öffnen, der Kolben 1-2 steigt im Ausgangshub bis zum Anschlag an den Schaft 43, den Schalter 41 öffnend, die Spulen des Schalters 42 selbst und die Spule 39 stromlos machend.
• Der Sdnebcr 21 geht in die Entladestellung und verbindet die Kanäle 20 und 15 mit den Kanälen 25 und 24. Der Solben 1-2 führt den Entladehub aus unter dem Druck der Druckflüssigkeit, der vom Kanal 30 herkommt, bis zum Stillstand in der zmt;ersten Stellung.
• In Fig.4 und 5 ist die der Fig.3 ähnliche Einrichtung gezeigt, in welcher die Ansaugung und Entladung der Flüssigkeiten über eine völlig pneumatische Sequenzsteuerung erfolgt.
• Die Leitung 50 ist mit einem unter Druck stchenden Fluidum verbunden, vorzugsweise aber nicht notwendigerweise gasförmig, zum Beispiel Kohlensäure oder Luft. Es ist Uber ein mit Druckknopf betätigtes Ventil 51- absperrbar, normalerweise geschlossen und verzweigt sich in einen Kanal 52, der zu dem Zylinder 33 fUhrt und in einen Kanal 53, der zwecks Entladung zu dem normalerweise geschlossenen Ventil 54 führt und dessen Sitz einen Schaft 55 trägt, der in das Innere der Kammer 6 hineinragt.
• Die Einrichtung ist mit ganz unten befindlichem Kolben 1-2 in Ruhestellung. Bei Betätigung des Knopfes des Ventils 51, wie in Fig.4 gezeigt, gelangt Druckgas in den Zylinder 33 und versetzt den Schieber 21, die Ablässe 24 und 25 absperrend und die Ventile 13 und 17 öffnend: der Schieber verbleibt in dieser Stellung unter Wirkung des Druckgases, auch wenn der Druckknopf freigegeben wird und sich daraufhin das Ventil 51 wieder schliesst.
• Wenn der Kolben 1-2 am Ende seines Ansaughubes anlangt, stößt er gegen den Schaft 55, öffnet das Ventil 54 und verursacht die Entladung des Kanales 53: damit fällt auch der Druck im Zylinder 33 und der Schieber 21 geht in die Entladestellung wie in Fig.5 angegeben: der Kolben 1-2 beginnt den absteigenden Hub und die Entladung, veranlasst durch den Druck des Fluidums von der Leitung 30 korlmelld.
• Am Ende des Entladehubes verbleibt der Kolben in der Ruhestellung und die Einrichtung ist bereit, einen neuen Zyklus zu beginnen.
• Die vorgenannten Ausführungen sind Beispiele und geeignete Varianten können vorgesehen werden, ohne jedoch den Rahmen dieser Erfindung zu verlassen; im besonderen kann die Ventilgruppe bestehend aus Schieber 21 und Ventile 13 und 17 verschiedene Gestaltungen annehmen und auch aus einem mehrwegigen Ventil bestehen. Die Einrichtung kann mit Flüssigkeiten beschickt werden, von denen nur eine oder auch beide unter Druck stehen: die unter Druck stehende Flüssigkeit kann ohne Unterschied die Kammer 8 oder die Kammer 7 speisen.

Claims (4)

P A T E N T A N S P R Ü C H E

1) Einrichtung zur dosierten Abgabe von einer ersten und einer zweiten Flüssigkeit, von der wenigstens eine unter höherem als atmosphärischem Druck zugeführt wird, gekennzeichnet durch den Einsatz eines gestufften Differentialkolbens, der sich in einem Zylinder mit entsprechendem Profil beüegt, der eine größere zylindrische Kammer,, eine kleinere zylindrische Kammer und eine mittlere Ring kammer bildet, durch ein ventilartiges Verteilorgan zwischen einer ersten Lage bewegliches die die Ringkammer mit einem Zufuhrkanal der ersten Flüssigkeit verbindet und die kleinere Kammer mit einem Zufuhrkanal der zweiten Flüssigkeit und einer zweiten Lage, die die kleinere Kammer und Ringkammer mit Ablasskanälen verbindet, ein nachgiebiges Mittel, das auf die Kolbenfläche der größeren zylindrischen Kammer einwirkt, mit einer geringeren Kraft gegenüber der axialen Kraft, der der Kolben durch die Anwesenheit der genannten ersten und zweiten Flüssigkeit in der Ringkammer und der kleineren Kammer ausgesetzt ist.

2) Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß genanntes nachgiebige Mittel als Feder ausgebildet ist.

3) Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß genannte größere zylindrische Kammer mit einem unter konstantem Druck stehenden Fluidum in Verbindung steht, das auf genannten Kolben einwirkt, das genannte nachgiebige Mittel bilden.

4) Einrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Lage des Kolbens im Zylinder fühlendes Organ au£ dieses ventilartige Organ einwirkt, um es von der genannten ersten Lage in die genannte zweite Lage zu belegen, wenn der Kolben am Ende seincs Hubes anlangt im Sinn, das Volumen der genannten Ringkammer und kleineren Kammer zu erhöhen.

L e e r s e i t e