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"Vorrichtung zum Mischen von Gasen oder Flüssig-
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keiten, insbesondere für zwei Komponenten" Die Erfindung betrifft
eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen oder Flüssigkeiten, insbesondere für zwei
Komponenten, bestehend aus einem Mischgehäuse mit zwei voneinander getrennten Gaseintrittskanälen,
einem Mischgasaustrittskanal und mit einer an sämtliche Kanäle angeschlossenen Mischkammer
sowie aus in der Mischkammer zwischen den Gaseintrittskanälen und
dem
Mischgasaustrittskanal angeordneten Mischventilen mit jeweils Ventilsitz und Ventilkörper,
von denen das eine Mischventil im Zuge der öffnungsbewegung des anderen Mischventils
eine Schließbewegung ausführt und umgekehrt.
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Es ist eine Zwei-Komponenten-Mischvorrichtung bekannt, bei welcher
die beiden Mischventile in Nebeneinanderanordnung über einen gemeinsamen Zahntrieb
gesteuert werden. Während also bei Betätigung des Zahntriebes das eine Mischventil
öffnet, schließt das andere Mischventil. Der Mischbereich der beiden Mischventile
erstreckt sich zum Zwecke proportionaler Vermischung der eingespeisten und auf Gleichdruck
qebrachten Gase von der Offenstellung des einen und Schließstellung des anderen
Mischventils bis zur Schließstellung des einen und Offenstellung des anderen Mischventils.
Problematisch bei dieser bekannten Ausführungsform ist jedoch die über den Zahntrieb
erfolgende Steuerung beider Mischventile. Denn einerseits ist ein solcher Zahntrieb
nicht frei von Flankenspiel, andererseits lassen sich VerschMißerscheinungen nicht
vermeiden. Das führt im Ergebnis zu Mischgasabweichungen, weil schließlich die beiden
Mischventile nicht mehr mit hinreichender Genauigkeit in Abstimmung aufeinander
arbeiten.
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Weiter ist von Nachteil, daß sich bei der bekannten Zwei-Komponenten-Mischvorrichtung
die beiden Mischventile nur unter großen Schwierigkeiten derart einjustieren lassen,
daß sich tatsächlich das eine Mischventil in vollständiger Schließstellung befindet,
wenn das andere Schließventil totale Offenstellung eingenommen hat und umgekehrt.
- Hier will die
Erfindung Abhilfe schaffen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Mischen
von Gasen oder Flüssigkeiten, insbesondere für zwei Komponenten, zu schaffen, deren
Mischventile im Zuae der öffnungs- und Schließbewegung ohne Spiel arbeiten und daher
einwandfreie Gasmischung gewährleisten, deren Mischventile sich darüber hinaus exakt
auf totale Offenstellung und Schließstellung bzw. umgekehrt unter Berücksichtigung
eines wählbaren Durchflußquerschnitts einjustieren lassen.
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Diese Aufgabe löst die Erfindung bei einer Mischvorrichtung der eingangs
beschriebenen Art dadurch, daß der eine Ventilkörper von dem Spindelende einer Ventilspindel
und der andere Ventilkörper von dem Kolbenende eines federbelasteten Kolbens gebildet
ist, und daß das Spindelende gegen eine in dem Kolben längenverstellbar angeordnete
in die Mischkammer vorkragende Justierstange arbeitet und dadurch bei in Schließstellung
befindlichem Spindelende das Kolbenende in Offenstellung gedrückt ist und umgekehrt.
- Diese Maßnahmen der Erfindung haben zur Folge, daß über die Betätigung der Ventilspindel
beide Mischventile gleichzeitig im Sinne einer öffnungs- bzw.
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Schließbewegung betätigt werden. Dabei sorgt die Federbeaufschlagung
des Kolbens für dessen Rückstellung und gleicht jedes Bewegungsspiel der Ventilspindel
aus. Bei vorfahrender Ventilspindel wird das eine dem Kolben zugeordnete Mischventil
geöffnet und das andere der Ventilspindel zugeordnete Mischventil exakt geschlossen.
Bei rückfahrender Ventilspindel sorgt der federbelastete Kolben dafür, daß das zunächst
geöffnete Mischventil
einwandfrei geschlossen und das zunächst
geschlossene Mischventil wieder einwandfrei geöffnet wird. Exakte Offen-bzw. Schließstellung
werden deshalb stets erreicht, weil entweder das Spindelende durch die Ventilspindel
oder das Kolbenende über den federbeaufschlagten Kolben fest auf den zugehörigen
Ventilsitz niedergedrückt werden. Die wählbare Einstellung des Durchflußquerschnittes
beider Mischventile wird über die Längenverstellung der Justierstange in dem Kolben
erreicht.
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Weitere erfindungswesentliche Merkmale sind im folgenden aufgeführt.
So sind vorzugsweise das Spindelende und das Kolbenende, die beide die Ventilkörper
der Mischventile bilden, als konische Dichtköpfe ausgebildet. Die Ventilspindel
ist zweckmäßigerweise in dem Mischgehäuse gelagert, wozu das Mischgehäuse im Spindellagerbereich
als Spindelmutter ausgebildet ist. Die Spindel kann mit einem auf dem Mischgehäuse
gelagerten Drehknopf drehfest verbunden sein, während der Drehknopf gegen einen
Überdrehungsanschlag arbeitet. Weiter sieht die Erfindung vor, daß der Kolben einen
in einer erweiterten Lagerausnehmung des Mischgehäuses angeordneten Kragen aufweist
und dagegen eine in der Lagerausnehmung z. B.
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mittels eines Sprengringes abgestützte Druckfeder arbeitet.
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Ferner empfiehlt die Erfindung, daß der Kolben eine in die Lagerausnehmung
vorkragende buchsenartige Verlängerung mit einerseits dem Kragen, andererseits einem
Innengewinde zum Einschrauben einer Justierschraube aufweist, die gegen die durch
den Kolben hindurchgeführte Justierstange arbeitet.
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Dadurch ist die Justierstange also längenverstellbar in dem
Kolben
angeordnet. Die Justierstange ist erfindungsgemäß als loser Paßstift mit Führungssitz
in dem Kolben ausgebildet.
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Endlich sieht die Erfindung vor, daß die Mischkammer, die Ventilspindel,
die Ventilsitze, der Kolben, seine buchsenartige Verlängerung, die die Verlängerung
umgebende Druckfeder, die Justierstange und die zugeordnete Justierschraube koaxial
zueinander in dem Mischgehäuse angeordnet sind, um eine einwandfreie Kraftübertragung
und Führung der beweglichen Ventil-- und Justierteile zu erreichen.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin
zu sehen, daß eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen oder ggf. Flüssigkeiten, insbesondere
für zwei Komponenten, verwirklicht wird, deren Mischventile ohne jedes Spiel und
damit exakt arbeiten, d. h. sich in abwechselnd exakte Offen- und Schließstellung
bzw. gewählte Mischstellung überführen lassen. Folglich läßt sich mit der erfindungsgemäßen
Vorrichtung präzise jedes gewünschte Mischungsverhältnis ohne unzulässige Abweichungen
einstellen, und zwar mit extrem großer Mischungsgenauigkeit. Nach bevorzugter Ausführungsform
der Erfindung wird darüber hinaus das Einjustieren beider Mischventile erheblich
erleichtert. Im ganzen zeichnet sich die erfindungsgemäße Zwei-Komponenten-Mischvorrichtung
durch besonders einfache und funktionsgerechte Bauweise aus.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung näher erläutert; es zeigen:
Fig. 1 eine
erfindungsgemäße Mischvorrichtung im Axialschnitt mit einem vollständig geöffneten
und einem vollständig geschlossenen Mischventil und Fig. 2 einen Ausschnitt aus
dem Gegenstand nach Fig. 1 mit in umgekehrter Funktionsstellung befindlichen Mischventilen.
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In den Figuren ist eine Vorrichtung zum Mischen von Gasen oder Flüssigkeiten,
insbesondere für zwei Komponenten, dargestellt, die in ihrem grundsätzlichen Aufbau
aus einem Mischgehäuse 1 mit zwei voneinander getrennten Gaseintrittskanälen 2,3,
einem Mischgasaustrittskanal 4 und mit einer an sämtliche Kanäle 2, 3, 4 angeschlossenen
Mischkammer 5 sowie aus in der Mischkammer zwischen den Gaseintrittskanälen 2, 3
und dem Mischgasaustrittskanal 4 angeordneten Mischventilen 6, 7 mit jeweils Ventilsitz
8 und Ventilkörper besteht, von denen das eine Mischventil 6 im Zuge der öffnungsbewegung
des anderen Mischventils 7 eine Schließbewegung ausführt und umgekehrt.
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Die anteilige Zumischung des einen oder anderen Gases zur Erzeugung
des Mischgases ist stufenlos einstellbar. Der von der Mischkammer 5 abzweigende
Mischgasaustrittskanal 4 führt zu einem nicht dargestellten Verbraucher. Der eine
Ventilkörper ist von dem Spindelende 9 einer Ventilspindel 10 und der andere Ventilkörper
von dem Kolbenende 11 eines federbelasteten Kolbens 12 gebildet. Das Spindelende
9 arbeitet gegen eine in dem Kolben 12 längenverstellbar angeordnete, in die Mischkammer
5 vorkragende Justierstange 13, so daß bei in Schließstellung befindlichem Spindelende
9 das Kolbenende 11 in Offenstellung gedrückt ist und umgekehrt. Das
Spindelende
9 und das Kolbenende 11, folglich die Ventilkörper beider Mischventile 6, 7, sind
als konische Dichtköpfe ausgebildet. Die Ventilspindel 10 ist in dem Mischgehäuse
1 gelagert, wozu das Mischgehäuse 1 im Spindellagerbereich als Spindelmutter 14
ausgebildet ist. Die Ventilspindel 10 ist mit einem auf dem Mischgehäuse 1 gelagerten
Drehknopf 15 drehfest verbunden. Der Drehknopf 15 arbeitet gegen einen überdrehungsanschlag
16 und ist auf einer Mischskala 17 angeordnet, die beispielsweise die prozentuale
Zumischung des einen Gases in einem Bereich von 0 bis 100 % angibt. - Der Kolben
12 weist einen in einer erweiterten Lagerausnehmung 18 des Mischgehäuses 1 angeordneten
Kragen 19 auf, gegen den eine in der Lagerausnehmung 18 abgestützte Druckfeder 20
arbeitet. Ferner besitzt der Kolben 12 eine in die Lagerausnehmung 18 vorkragende
buchsenartige Verlängerung 21 mit einerseits dem Kragen 19, andererseits einem Innengewinde
22 um Einschrauben einer Justierschraube 23, die gegen die durch den Kolben 12 hindurchgeführte
Justierstange 13 arbeitet. Diese Justierstange 13 läßt sich über die Justierschraube
23, also zum Zwecke des Einjustierens beider Mischventile 6, 7, gegen das der Ventilspindel
10 zugeordnete Mischventil 6 bzw. dessen Ventilkörper verstellen. Die Justierstange
13 ist dazu als loser Paßstift mit Führungssitz 24 in dem Kolben 12 ausgebildet.
Die Mischkammer 5, die Ventilspindel 10, die Ventilsitze 8, der Kolben 12, seine
buchsenartige Verlängerung 21, die die Verlängerung 21 umgebende Druckfeder 20,
die Justierstange 13 und die zugeordnete Justierschraube 23 sind koaxial zueinander
im Mischgehäuse 1 angeordnet. Die Ventilspindel 10, der
Kolben
12 und die Justierschraube 23 sind unter Zwischenschaltung von Dichtungsringen 25
in dem Mischgehäuse 1 bzw.
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in der buchsenartigen Verlängerung 21 abgedichtet. - Bei der dargestellten
Ausführungsform ist der Zumischbereich 0 bis 100 % stufenlos einstellbar, was keiner
weiteren Erläuterung bedarf.
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L e e r s e i t e