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Dosiervorrichtung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ansetzen
von Lösungen aus in einer Lösekammer befindlichen festen Substanzen und einem zuströmenden
Lösungsmittel sowie zum Zuführen der erhaltenen Lösungen aus einem Dosiergefäß in
einen Flüssigkeitsstrom. Dosiergeräte dieser Art sind bereits bekannt. Sie werden
im allgemeinen nur für sehr langsam lösliche Stoffe verwendet, da sie keine sehr
genaue Dosierung zulassen. Es sind auch Dosiervorrichtungen bekannt, deren Dosiergefäß
eine bewegliche Trennvorrichtung, z. B. eine Trennmembran, aufweist, jedoch liegt
bei solchen Dosie.rgeräten die Lösekammer nicht im Nebenstrom, sondern ist unabhängig
vom Dosiergefäß angeordnet, d. h., die Lösung wird gesondert zubereitet. Die Einfüllung
dieser Lösung in das Dosiergefäß erfolgt bei völlig vom Flüssigkeitsstrom abgeschaltetem
Dosiergerät. Dabei muß nicht nur die Lösungsmittelzuführung zum Dosiergefäß, sondern
auch die Verbindung zum Hauptstrom abgeschaltet sein, auch ist das Gerät auf Überlauf
einzustellen, damit die in das Dosiergefäß während des Betriebes eingedrungene Treibflüssigkeit
hinausgedrängt werden kann.
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Nach Füllung des Dosiergefäßes mit der bereiteten Lösung wird die
Verbindung zwischen dem Lösungsbehälter und dem Dosiergefäß getrennt, und die Zu-und
Ableitung des Nebenschlusses zwischen Dosiergefäß und Hauptstrom werden geöffnet,
so daß der Dosiervorgang beginnen kann. Ist das Dosiergefäß wieder entleert, so
beginnt die Füllung mit einer inzwischen wieder neu bereiteten Lösung von neuem.
Diese Art der Dosiervorrichtungen weist also den Nachteil auf, daß bei der Neufüllung
des Dosiergefäßes ein größerer Zeitverlust entsteht und daß das gesamte Dosiergefäß
bei jeder Füllung von der darin befindlichen Treibflüssigkeit nach außen zu entleeren
ist.
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Die beschriebenen Nachteile werden erfindungsgemäß dadurch behoben,
daß das Dosiergefäß in an sich bekannter Weise durch eine bewegliche Trennwand unterteilt
ist, mit der Maßgabe, daß eine Umschaltvorrichtung vorgesehen ist, die es gestattet,
wechselweise den einen Teilraum über die Lösekammer mit der das Lösungsmittel zuführenden
Leitung zu verbinden, wobei der andere Teilraum mit der zum Flüssigkeitsstrom führenden
Leitung verbunden wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Dosiervorrichtung
gegenüber den bekannten Dosiervorrichtungen mit Membranschlauch besteht bei Vecwendünglangsam
löslicher Substanzen, da die für die Bereitung der Lösungen notwendigen Behälter
in Fortfall kommen. Die durch den Nebenstrom ständig neu zufließende Flüssigkeit
bereitet die erforderliche Lösung automatisch zu. Die Verwendung eines Vorratsbehälters
für Lösung entfällt.
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Dadurch, daß die Lösekammern mit der zuströmenden Flüssigkeit in ständiger
Verbindung stehen und damit dem gleichen Flüssigkeitsdruck ausgesetzt sind, geht
der Lösevorgang der festen Substanz bereits beim Zuströmen der Flüssigkeit in den
Behälter vor sich. Nach Entleerung des Dosiergefäßes ist dasselbe schnell wieder
betriebsbereit, da die auf der anderen Seite der Membran befindliche Flüssigkeit
die zu lösende Substanz bereits gelöst enthält. Es brauchen daher die entsprechenden
Lösekammern nur noch mit der festen Substanz beschickt, die andere Seite des Dosiergefäßes
zwecks Abgabe der Lösung mit der Hauptstromleitung verbunden und umgekehrt die Flüssigkeitszuführung
an die soeben entleerte Seite des Dosiergefäßes angeschlossen zu werden.
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Zweckmäßigerweise sind die im Innern des Dosiergefäßes anzuordnenden
Kammern in dessen oberem Teil angebracht. Dadurch ergibt sich eine selbsttätige
Lösung der Substanz auch bei stillstehender Flüssigkeit, da die spezifisch schwerere
Lösung stets nach unten sinkt und die leichtere, noch keine gelöste Substanz enthaltende
Flüssigkeit immer wieder an die zu lösende Substanz herangeführt wird.
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Man kann auch die Lösekammern oberhalb des Dosiergefäßes in einem
besonderen, mit dem letzteren verbundenen Raum anordnen. Auch bei dieser Anordnung
ist stets die Gewähr dafür gegeben, daß die Spezifisch schwerere Lösung in das Dosiergefäß
absinkt und daß stets frische Flüssigkeit in die Lösekammer gelangt.
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Im allgemeinen wird man die Leitungen, die zum Dosiergefäß führen
und das Dosiergefäß mit der
Hauptstromleitung verbinden, über einen
gemeinsamen Umschalthahn führen. Dadurch ergibt sich die Möglichkeit, mit einem
Handgriff die Umschaltung der Stromrichtung im Dosiergefäß vorzunehmen. Zweckmäßigerweise
enthält dieser Umschalthahn eine dritte Schaltstellung, in welcher das Dosiergefäß
von der Hauptstromleitung ganz abgeschaltet ist. In dieser Stellung werden die Lösekammern
mit der Substanz gefüllt und das dazu geöffnete Dosiergefäß wieder druckfest verschlossen.
Auf diese Weise ist es also möglich, das Dosiergefäß rasch zu beschicken und die
Strömungsrichtung umzukehren.
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Trennmembranen werden häufiger verwenden als Trennkolben oder dergleichen
Vorrichtungen. Die Trennmembran im Dosiergefäß kann die übliche Umstülpform aufweisen.
Sie kann aber auch gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Gestalt eines weiten
Schlauches haben, dessen Enden an der oberen und unteren Wandung des Dosiergefäßes
dicht befestigt sind. Zweckmäßigerweise wird solch ein Membranschlauch koaxial in
ein zylindrisches oder nahe zylindrisches oder auch faßförmiges Dosiergefäß eingebaut.
Man kann aber auch zwei Membranschläuche in ein Dosiergefäß einbauen. Ein solches
Dosiergefäß muß natürlich dann eine entsprechend geänderte Gestalt aufweisen. Die
Lösekammern einer solchen Dosiervorrichtung haben im allgemeinen die Form mit der
Spitze nach unten gestellter Kegel und sind innerhalb der Schläuche angeordnet.
Die Arbeitsweise solcher Dosiergefäße mit zwei Membranschläuchen ist folgende: Durch
den Zustrom der Frischflüssigkeit in den einen Membranschlauch wird dieser ausgeweitet.
Da das Dosiergefäß außerhalb der Schläuche mit einem neutralen flüssigen Medium
gefüllt ist und das Dosiergefäß nach außen hin abgeschlossen ist, wird der andere
Membranschlauch infolgedessen zusammengepreßt und die innerhalb des letzteren befindliche
Lösung an die Hauptstromleitung abgegeben. Hat der erste Schlauch seine maximale
Ausdehnung erreicht bzw. der zweite Schlauch die maximale Schrumpfung, dann ist
ein Dosierprozeß beendet, und die Flüssigkeitszu- bzw. -abfuhr kann umgeschaltet
werden. Nun spielt sich der umgekehrte Vorgang bis zur nächsten Umschaltung ab.
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Man kann auch diese beiden Membranschläuche in zwei einzelnen, durch
eine oder mehrere Leitungen miteinander verbundenen Gefäßen unterbringen. In solch
eine Verbindungsleitung kann man eine Sperr-oder Regelvorrichtung einbauen, mit
Hilfe welcher man den Dosiervorgang entweder regulieren oder ganz unterbrechen kann.
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Die Erfindung soll an Hand schematischer Zeichnungen beispielsweise
erläutert werden: Fig. 1 zeigt eine Dosiervorrichtung mit Umstülpmembran; Fig. 2
zeigt eine Dosiervorrichtung mit Membranschlauch und vorgeschalteter Lösekammer;
Fig. 3 zeigt eine Dosiervorrichtung mit zwei Membranschläuchen, Fig. 4 eine solche
mit zwei Dosiergefäßen. Das Dosiergefäß 1 gemäß Fig. 1 ist in üblicher Weise
ausgebildet und mit einer Umstülpmembran 2
versehen. Die beiden Lösekammern
3 sind durch Einbau von siebförmigen Wänden 4 darin gebildet. Die Zufuhr fester
Chemikalien erfolgt durch die Öffnungen 5. Die beiden Leitungsanschlüsse
6 des Dosiergefäßes 1,
die Leitung 7 für die Frischflüssigkeitszufuhr
sowie die Leitung 8 für den Abtransport der Lösung sind über den Umschalthahn
9 miteinander verbunden.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 hat das Dosiergefäß
1 etwa die Form eines stehenden Zylinders und die Membran 2 die Form
eines Schlauches. Die Lösekammer 3 befindet sich in dem vorgeschalteten Gefäß
10 und enthält einen kegelförmigen Siebeinsatz 4. Das Lösegefäß
10 ist durch die Verbindungsleitung 11 mit der Leitung 7 über
den Umschalthahn 9 verbunden.
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Bei den Ausführungsformen nach Fig. 3 und 4 befinden sich in dem vergrößerten
oder doppelt ausgeführten Dosiergefäß zwei Membranschläuche 2.
Diese Schläuche
sind im Dosiergefäß oben und unten befestigt und enthalten kegelförmige Lösekammern
3.
Außerhalb der Membranschläuche 2 im Dosiergefäß 1
befindet
sich die Übertragungsflüssigkeit 12. Bei der Ausführungsform nach Fig.4 sind
die beiden Teilgefäße 1 a und 1 b des Dosiergefäßes durch die Leitung
13 miteinander verbunden. In dieser Leitung ist zum Regulieren und/oder Abstellen
das Organ 14 eingebaut.