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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Vorrichtungen, die dafür konstruiert
sind, ein mischbares Fluid in relativ verdünnten Konzentrationen mit einem
anderen Fluid zu mischen, wobei das zweite Fluid unter Druck vorliegt.
Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung,
die Reinigungsmittel oder andere ähnliche Materialien, die in
einem abgeschlossenen Behälter
enthalten sind, mit Wasser aus einem gewöhnlichen Wasservorrat mischen
kann. Solche Vorrichtungen finden Anwendung bei der Reinigung von
Geschäftsräumen, wo
es erforderlich ist, eine Lösung
von Reinigungsmittel und Wasser in einer bekannten Konzentration
in einen Behälter
zur Verwendung in einem Reinigungsprozess zu mischen.
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ALLGEMEINER
STAND DER TECHNIK
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Bei
der Reinigung von Geschäftsräumen wie Krankenhäusern oder
Schulen wird häufig
eine verdünnte
Lösung
von wasserlöslichen
Lösungsmitteln wie
z.B. Reinigungsmitteln verwendet, welche in einer hohen Konzentration
geliefert und dann am Ort der Reinigung mit Wasser verdünnt werden.
In vielen Fällen
wird die Verdünnung
mit Wasser einfach durch Gießen
einer Menge des Reinigungsmittels in einen Aufnahmebehälter und
Hinzufügen
von Wasser bewirkt. Dieses Verfahren neigt dazu, Reinigungsmittel zu
verschwenden, da die meisten Bediener von Hand in einer höheren Konzentration
mischen, als für
die Reinigungsaufgabe benötigt
wird. In einigen Fällen kann
das konzentrierte Reinigungsmittel in seiner vollkonzentrierten
Form eine Gesundheits- oder andere Gefahr darstellen. Das manuelle
Mischen dieses Materials mit Wasser bereitet die Möglichkeit, dass
der Bediener mit dem konzentrierten Reinigungsmittel in Kontakt
gerät,
mit den folgenden Gesundheits- und Sicherheitsrisiken.
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Um
diese Nachteile zu überwinden,
sind Vorrichtungen hergestellt und der Reinigungsindustrie zur Verfügung gestellt
worden, die einen Wasservorrat unter Druck verwenden und das Reinigungsmittel in
einem gesteuerten Anteil in den Wasservorrat einspeisen, derart,
dass dem Aufnahmebehälter
eine Lösung
der richtigen Konzentration vorgelegt wird. Solche Vorrichtungen
können
den Reinigungsmittelstrom durch eine Dosierpumpe oder durch eine
Venturistrahlpumpe bemessen. Diese Vorrichtungen sind im Allgemeinen
als Mischstation installiert und sind sperrig, teuer und nicht tragbar.
Diese Mischstationen erfordern, dass der Bediener einen Reinigungsmittel-Behälter entgegennimmt
und ein Saugrohr in dem Behälter
anordnet, wodurch ein Kontakt zwischen dem Bediener und dem konzentrierten
Reinigungsmittel riskiert wird.
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In
GB-A-1,320,746 wird eine strahlpumpenartige Einspeisung für Schaumstabilisatoren
offenbart.
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In
US-A-4,121,773 wird ein strahlpumpenartiger Duschkopf-Dispenser für Badeöl offenbart.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Reinigungsmittel-Mischer
bereitzustellen, welcher klein, tragbar, billig und wegwerfbar ist, während er
weiterhin die Leistungsmerkmale der viel größeren ortsfesten Mischstationen
beibehält,
und welcher jede Möglichkeit des
Kontaktes des Bedieners mit dem konzentrierten Reinigungsmittel
vermeidet.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist ein strahlpumpenartiger Reinigungsmittelmischer,
bei dem ein Wasserdruckstrom durch eine Venturidüse verwendet wird, um einen
Saugdruck bereitzustellen, um Reinigungsmittel aus einem Behälter zu
entnehmen und es zu dem Wasserstrom in einem genau gesteuerten Verhältnis zuzudosieren.
Der Reinigungsmittelmischer kann bereits zusammengebaut zu einem versiegelten
Reinigungsmittelbehälter
geliefert werden, so dass der Bediener zu keiner Zeit mit dem konzentrierten
Reinigungsmittel in Kontakt gerät
und nur eine Wasserzufuhr über
einen Schlauch anschließen
und einen Einstellknopf drehen muss, um eine Zufuhr einer genau
dosierten Reinigungsmittellösung
zu erhalten.
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In
einer Ausführungsform
der Erfindung wird ein Fluidmischer bereitgestellt, wie er in Anspruch
1 definiert ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine allgemeine Ansicht der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers,
welche mit einer Reinigungsmittelflasche und mit einem Schlauch verbunden
ist, um Wasser unter Netzdruck zuzuführen;
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2 ist
eine Querschnittsansicht der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers;
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3 ist
eine perspektivische Ansicht der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers;
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4 ist
eine detaillierte Ansicht des Auslassrohrs innerhalb der Baueinheit
des Reinigungsmittelmischers;
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5a ist
eine Querschnittsansicht des Wasserströmungsreglers, welche den elastomeren Strömungsregelungsring
enthält;
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5b ist
eine Draufsicht des Wasserströmungsreglers,
wobei der elastomere Strömungsregelungsring
entfernt ist;
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5c ist
eine perspektivische Ansicht des Wasserströmungsreglers, welche den elastomeren Strömungsregelungsring
enthält;
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5d ist
eine perspektivische Ansicht des Wasserströmungsreglers, wobei der elastomere Strömungsregelungsring
entfernt ist;
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6a ist
eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und
seines Verschlussdeckels, welcher für die Verwendung mit einem
Reinigungsmittelmischer geeignet ist, der vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar
ist;
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6b ist
eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und
seines Verschlussdeckels, welcher für die Verwendung mit einem
Reinigungsmittelmischer geeignet ist, der vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar
ist, wobei der Verschlussdeckel an dem Behälter angebracht ist;
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7a ist
eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und
eines Reinigungsmittelmischers, die dort zur Verwendung geeignet
sind, wo der Reinigungsmittelmischer vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar
ist;
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7b ist
eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und
eines Reinigungsmittelmischers, die dort zur Verwendung geeignet
sind, wo der Reinigungsmittelmischer vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar
ist, wobei der Reinigungsmittelmischer an dem Behälter angebracht
ist;
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8 ist
eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelbehälters und
eines Reinigungsmittelmischers, die dort zur Verwendung geeignet
sind, wo der Reinigungsmittelmischer vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar
ist, und wo eine Messblende zum Regeln des Reinigungsmittelstroms
ein Teil des Reinigungsmittelbehälters
anstatt des Reinigungsmittelmischers ist;
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9a ist
eine Querschnittsansicht eines Einlassabschnittes eines Reinigungsmittelmischers, wo
ein Spritzwasserschutz hinzugefügt
worden ist, um ein Zurückspritzen
durch den Luftspalt des Mischers zu minimieren;
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9b ist
eine Endrissansicht des Spritzwasserschutzes aus 9a;
und
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10 ist
eine Querschnittsansicht eines Reinigungsmittelmischers mit einer
alternativen Befestigungsmethode eines Schlauchs an einem Dorn, um
das Schäumen
zu minimieren.
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ARTEN, DIE ERFINDUNG AUSZUFÜHREN
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Der
Betrieb des Reinigungsmittelmischers und seine erfinderischen Merkmale
werden mit Bezug auf 1 bis 10 beschrieben,
welche eine identische Nummerierung der Komponenten des Mischers
aufweisen.
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1 zeigt
die Baueinheit des Reinigungsmittelmischers 1, welche einen
Schlauch 9 für
die Wasserzufuhr unter Druck aufweist, welcher an ein Ventil 7 angeschlossen
ist, um den Wasserstrom zu starten und zu beenden. Der Anschluss
des Schlauchs an das Ventil kann über eine herkömmliche
schnellverbindende Gartenschlauchverbindung 8 erreicht
werden.
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Der
Mischer 1 weist ein Gehäuse 2 auf,
welches ein drehbares Auslassrohr 4 enthält. Der
untere Abschnitt 18 des Auslassrohrs 4 erstreckt
sich durch eine untere Öffnung 2a des
Gehäuses 2 und
weist einen Knauf 3 auf, durch welchen das Auslassrohr
gedreht wird. Das Gehäuse 2 des
Mischers 1 weist ein Anschlussstück 20 auf, welche
an einen Reinigungsmittelbehälter 6 angeschlossen
ist, welcher eine getrennte Einfüllöffnung 10 aufweisen
kann.
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Der
Reinigungsmittelmischer weist eine Saugleitung 5 auf, um
Reinigungsmittel vom Boden des Reinigungsmittelbehälters zu
entnehmen und es mit dem Wasser zu vermischen, wenn es durch das Auslassrohr 4 strömt.
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Die
Erfindung wird nun mit Bezug auf 2 detaillierter
beschrieben.
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Wasser
mit vollem städtischen
Druck, der 800 kPa erreichen kann, tritt durch ein strömungsregelndes
Element 13, welches die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers
auf einen im Wesentlichen konstanten Wert unabhängig vom Druck der Wasserzufuhr
regelt, in das Absperrventil 7 ein. Das Absperrventil 7 ist
ein herkömmliches
Ventil mit einer Kugel 12, um den Wasserstrom zu starten
und zu beenden, und einem Hebel 11, um die manuelle Bedienung
des Ventils zu ermöglichen.
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Das
Ventil muss nicht notwendigerweise ein Kugelventil sein, da jede
Art von Ventil, um den Wasserstrom zu starten und zu beenden, geeignet
ist. Das strömungsregelnde
Element muss sich nicht notwendigerweise stromaufwärts des
Ventils befinden, und bei geringen Zufuhrdrücken ist das strömungsregelnde
Element nicht erforderlich.
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Nachdem
das Wasser das Strömungsregelungsventil
verlassen hat, tritt es in eine genau dimensionierte Abgabeöffnung 15 ein.
Diese Öffnung ist
im Verhältnis
zu den später
beschriebenen Durchgängen
im Auslassrohr 4 genau dimensioniert.
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Es
befindet sich ein Luftspalt 14 zwischen der Abgabeöffnung und
dem sich verjüngenden
Eingang 16 zum Auslassrohr 4. Der Luftspalt dient
dazu, im Fall eines Abfalls des Netz-Wasserdrucks und eines folgenden
Rückschlags
in das Hauptleitungssystem des städtischen Wassers die Verunreinigung
der städtischen Wasserversorgung
mit Reinigungsmittel aus der Reinigungsmittelflasche zu verhindern.
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Das
Auslassrohr weist eine Venturidüse 17 auf,
welche im Verhältnis
zur Zuführöffnung 15 genau dimensioniert
ist. Der sich verjüngende
Eingang 16 zur Venturidüse 17 ist
so konstruiert, dass er eine gewisse Richtungsabweichung des Wasserstromes
von der Abgabeöffnung
gegenüber
der Venturikehle erlaubt, und dass sichergestellt ist, dass der
Wasserstrom auf die Venturikehle trifft, ohne in den Luftspalt zurückzuspritzen.
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Das
Auslassrohr weist einen sich aufweitenden Abgabequerschnitt 18 auf,
welcher den Wasserstrom im Rohr festhält, während dessen Geschwindigkeit
sich verlangsamt, um das Rohr mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit
zu verlassen. Wenn der Reinigungsmittelmischer mit Wasser arbeitet, das
durch ihn hindurchfließt,
liegt die Wassergeschwindigkeit in der Venturidüse in der Größenordnung
von 14 Metern pro Sekunde, und die Wassergeschwindigkeit am Austritt
des Auslassrohres liegt in der Größenordnung von 1,8 Metern pro
Sekunde. Der statische Druck am Rohraustritt ist atmosphärisch und
beträgt
absolut etwa 100 kPa. Nach Abzug von Reibungsdruckverlusten und
Anwendung der hydraulischen Bernoulli-Gleichungen liegt der statische Druck
in der Venturidüse
in der Größenordnung
von absolut 10 kPa.
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Die
Venturidüse
des Auslassrohrs weist eine kleine Öffnung 22 auf, welche
mit dem Saugrohr 5 verbunden ist, welches in das Reinigungsmittel
im Behälter 6 eingetaucht
wird. Der Luftraum im oberen Bereich des Behälters ist über eine Belüftungsöffnung 23 und
eine spezielle Armatur 24 auf dem Auslassrohr, welche später detaillierter
erklärt
werden, mit atmosphärischem
Druck verbunden.
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Die
Differenz des statischen Drucks zwischen dem Druck im Reinigungsmittelbehälter und
in der Venturidüse
bewirkt, dass das Reinigungsmittel in dem Behälter in die Venturidüse fließt und sich
mit dem Wasser mischt, das durch die Düse gelangt. Das genaue Mischungsverhältnis von
Reinigungsmittel und Wasser wird durch die Viskosität des Reinigungsmittels
und durch den Durchmesser der kleinen Öffnung 22 bestimmt.
Das Mischungsverhältnis von
Reinigungsmittel und Wasser ist relativ unabhängig von der Strömungsgeschwindigkeit
des Wassers durch den Reinigungsmittelmischer, vorausgesetzt, das
die Strömungsgeschwindigkeiten
derart gestaltet sind, dass der absolute Druck in der Venturidüse größer ist
als der Dampfdruck des Reinigungsmittels. Diese relative Unabhängigkeit
wird durch die Tatsache hervorgerufen, dass der absolute Druck in
der Venturidüse
der atmosphärische
Druck weniger einer Funktion des Quadrates der Wassergeschwindigkeit ist,
und die Fließgeschwindigkeit
des Reinigungsmittels eine Funktion der Quadratwurzel des Druckdifferentials
zwischen der Atmosphäre
und der Venturidüse.
Das Nettoergebnis ist, dass die Fließgeschwindigkeit des Reinigungsmittels
durch seine Dosieröffnung 22 direkt
proportional zu der Geschwindigkeit des Wassers durch die Venturidüse ist.
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Das
genaue Mischungsverhältnis
von Reinigungsmittel und Wasser wird nur konstant bleiben, wenn
der absolute Druck in der Venturidüse größer ist als der Dampfdruck
sowohl des Wassers als auch des Reinigungsmittels. Wenn der Druck
niedriger ist, dann wird eine der beiden Flüssigkeiten verdampfen, und
das Mischungsverhältnis geht
verloren. Dieser Vorgang kann vermieden werden, indem die maximale
Wassergeschwindigkeit in der Venturikehle auf etwa 14 Meter je Sekunde
begrenzt wird. Die Wassergeschwindigkeit wird durch Begrenzen der
Fließgeschwindigkeit über das
strömungsregelnde
Element 13 begrenzt, welches im Folgenden beschrieben wird.
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Mit
Bezug auf 5a bis 5b umfasst das
strömungsregelnde
Element 13 ein Gehäuse, welches
hervorstehende Rippen 36 aufweist, welche ein elastomeres
Element 28 in der Form eines O-Rings berühren. Das
Gehäuse
des strömungsregelnden
Elements weist Durchtrittspassagen 38 für den Wasserstrom auf, welche
ermöglichen,
dass das Wasser von einer Seite des Gehäuses zur anderen gelangt. Das
Gehäuse
weist auch einen Kanal 37 auf, welcher nicht wesentlich
ist, um das Ausgleichen des Wasserstroms durch die Ausflusspassagen 38 zu
ermöglichen.
Der elastomere O-Ring 28 befindet sich auf der stromaufwärts gelegenen
Seite des strömungsregelnden
Elements.
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Wenn
der Druck der Wasserzufuhr sich erhöht, würde die Wasserströmungsgeschwindigkeit durch
das Regelungselement sich proportional zur Quadratwurzel des Druckdifferentials über das
Regelungselement vergrößern, wenn
der elastomere O-Ring nicht angebracht wäre. Wenn der Zufuhrdruck sich
erhöht
und die Wassergeschwindigkeit sich durch die Ausflusspassagen 38 vergrößert, vergrößert sich
das statische Druckdifferential über
den elastomeren O-Ring gemäß den hydraulischen
Bernoulligleichungen, was dazu führt,
dass der elastomere O-Ring in die Ausflusspassagen 38 ausgelenkt wird,
aber durch die Unterstützungsrippen 36 daran gehindert
wird, die Ausflusspassagewege zu verschließen.
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Die
Wirkung dieses Prozesses ist, dass das strömungsregelnde Element die maximale
Fließgeschwindigkeit
des Wassers durch das Element auf einen grob konstanten Wert begrenzt,
vorausgesetzt, dass der Wasserzufuhrdruck über einem unteren Grenzwert
liegt. Wenn der Zufuhrdruck unterhalb dem unteren Grenzwert liegt,
dann wird sich die Strömungsgeschwindigkeit
mit verringerndem Wasserdruck verringern, aber der Reinigungsmittelmischer wird
aufgrund der hydraulischen Gleichungen in der Venturidüse, welche
oben beschrieben worden sind, immer noch ein konstantes Mischungsverhältnis von Reinigungsmittel
und Wasser liefern. Wenn der Wasserdruck sehr niedrig ist, dann
kann das strömungsregelnde
Element von der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers entfernt
werden.
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In
der Praxis ist es oft erwünscht,
Reinigungsmittel mit Wasser bei einer Gelegenheit in einer geringen
Konzentration und bei einer anderen Gelegenheit in einer hohen Konzentration
zu mischen. In der Baueinheit des Reinigungsmittelmischers wird dies
dadurch erreicht, dass es mehr als eine Dosieröffnung 22 im Auslassrohr 4 gibt,
welche durch Drehen des Auslassrohrs innerhalb seines Gehäuses 2 ausgewählt werden
können.
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Im
folgenden Beispiel wird das Auslassrohr so beschrieben, dass es
zwei Dosieröffnungen 22 aufweist,
aber es kann entsprechend der speziellen Gestaltung des Auslassrohrs
ebenso mehr oder weniger aufweisen.
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Mit
Bezug auf die 2, 3 und 4 ist zu
sehen, dass das Auslassrohr 4 innerhalb des Mischergehäuses 2 befestigt
ist und innerhalb dieses Gehäuses
durch einen Knauf 3 gedreht werden kann. Der Knauf 3 und
das Gehäuse 2 können mit
einer Kontrollmarkierung 29 auf dem Knauf und einer anderen
Kontrollmarkierung 30 auf dem Gehäuse versehen sein, um die relative
Drehung des Auslassrohrs innerhalb des Gehäuses anzuzeigen. Der Reglerknauf
kann auch geformte Kunststoffrasten (nicht dargestellt) aufweisen,
welche in ihre Position einschnappen, wenn das Auslassrohr in eine
bestimmte Ausrichtungsposition gedreht wird. Der Reglerknauf und
das Gehäuse
können
auch Begrenzungsanschläge
(nicht dargestellt) aufweisen, um die Drehung des Auslassrohrs sowohl
im Uhrzeigersinn als auch gegen den Uhrzeigersinn zu begrenzen,
um den Betrieb der Einheit zu erleichtern.
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Das
Auslassrohr, das in den Schaubildern der 2 und 4 dargestellt
ist, weist zwei Dosieröffnungen 22 auf,
welche durch O-Ring-Dichtungen 39 am Mischergehäuse abgedichtet
sind. Eine der Dosieröffnungen
ist größer als
die andere, und wenn eine bestimmte Dosieröffnung zu der Reinigungsmittel-Saugleitung 5 in
Ausrichtung gebracht wird, dann wird die Reinigungsmittel-Saugstrecke durch
die O-Ring-Dichtung am Mischergehäuse 39 und durch die
O-Ring-Dichtung 19,
welche die Reinigungsmittel-Saugleitung 5 mit dem Mischergehäuse 2 verbindet,
vom atmosphärischen
Druck abgedichtet.
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Um
zu ermöglichen,
dass Reinigungsmittel aus dem Reinigungsmittelbehälter 6 entnommen werden
kann, ist es erforderlich, die Innenseite des Behälters mit
der Atmosphäre
zu verbinden. Dies wird erreicht durch einen Durchtritt 23,
welcher das Innere des Reinigungsmittelbehälters oberhalb des oberen Pegels
des Reinigungsmittels mit der Innenseite des Mischergehäuses verbindet,
und von dort aus über
den Luftspalt 14 mit der Atmosphäre. In der Praxis ist es wünschenswert,
alle Verbindungen zum Inneren des Reinigungsmittelbehälters schließen zu können, so
dass kein Reinigungsmittel austritt, wenn die Mischerbaueinheit
sich nicht in Gebrauch befindet, oder während die vollständige Baueinheit
aus dem Reinigungsmittelbehälter
und der Mischerbaueinheit transportiert wird. Dies wird dadurch
erreicht dass es eine Dosieröffnungs-Attrappe 26 gibt,
die in Wahrheit geschlossen ist. Wenn diese Öffnung 26 zu dem Saugrohr 5 in
Ausrichtung gebracht wird, dann ist die Saugleitungsstrecke durch
die O-Ring-Dichtung 39, welche die geschlossene Dosieröffnungs-Attrappe
am Mischergehäuse
abdichtet, und den O-Ring 19, welcher die Saugleitung 5 am
Mischergehäuse
abdichtet, von der Atmosphäre
abgedichtet. Die Belüftungsöffnung zum
Inneren des Reinigungsmittelbehälters
muss ebenso von der Atmosphäre abgedichtet
werden, um einen Durchtritt zu verhindern. Dies wird durch eine
zweite geschlossene Öffnungsattrappe 25 erreicht,
welche durch einen O-Ring 21 am Mischergehäuse abgedichtet
ist, und welches zu dem Belüftungsöffnungs-Durchtritt 23 in Ausrichtung
gebracht wird. Daher sind, wenn diese zwei Öffnungsattrappen zu der Saugleitung
zum Reinigungsmittelbehälter
und zu der Belüftungsöffnung in
Ausrichtung gebracht sind, die Inhalte des Behälters gegen einen Durchtritt
in die Atmosphäre
abgedichtet.
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Die
O-Ring-Dichtungen 21 und 39, welche das Auslassrohr
am Mischergehäuse
abdichten, weisen notwendigerweise kleine Dimensionen auf. Damit
diese Dichtungen wirksam sind, müssen
sie ein minimales Maß an
Kompression auf das elastomere Material aufweisen. Um diese Kompression
auf den Dichtungen zu erhalten, muss das Auslassrohr innerhalb des
Mischergehäuses
in der Mitte gehalten werden. Das Auslassrohr ist durch Flügel 35 an
seinem oberen Ende und durch Rippen 33 und 34 an
seinem unteren Ende in der Mitte innerhalb des Mischerkörpers angeordnet.
Die Rippen am unteren Ende des Auslassrohrs rasten in Nuten (nicht
dargestellt) im Drehknauf 3 ein, um zu ermöglichen,
dass das Auslassrohr durch den Knauf gedreht werden kann. Als Aufbauhilfe
ist eine der Rippen 34 breiter als die anderen zwei, um
die richtige Ausrichtung des Drehknaufs und seiner Anzeigemarkierung 29 zu
dem Auslassrohr sicherzustellen.
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Um
ferner ausgeglichene Kräfte
auf die O-Ring-Dichtungen und ein effektives Abdichten sicherzustellen,
ist die Baueinheit mit den Dosieröffnungen und deren Dichtungen
in einer ausgeglichenen Anordnung konstruiert, in diesem Fall einer
Anordnung von drei Einheiten, die zwei offene Dosieröffnungen
und eine geschlossene Öffnungsattrappe sind,
welche mit einem radialen Abstand von 120 Grad um das Auslassrohr
herum angeordnet sind. Wenn es drei offene Dosieröffnungen
und eine geschlossene Öffnungsattrappe
gäbe, dann
bestünde die
Anordnung aus vier Einheiten, die mit einem radialen Abstand von
90 Grad um das Auslassrohr herum angeordnet wären.
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Zusätzlich zu
den Dosieröffnungen
gibt es eine O-Ring-Dichtung 21,
um den Belüftungsdurchtritt 23 zum
Reinigungsmittelbehälter
abzuschließen. Diese
Dichtung würde
eine unausgeglichene Kraft auf das Auslassrohr richten, welche zu
der Möglichkeit
einer Undichtigkeit führen
würde,
wenn sie isoliert angebracht wäre.
Um dies zu vermeiden, werden zwei andere ähnliche Attrappen von Dichtungsvorsprüngen 24 zum
Ausrichten des Auslassrohrs bereitgestellt, wenn es erforderlich
ist, dass der Reinigungsmittelbehälter eine Belüftungsstrecke
zur Atmosphäre
aufweist. Die Attrappen der Dichtungsvorsprünge werden mit einer O-Ring-Dichtung
versehen, um die Kräfte
der O-Ring-Dichtungen auf das Auslassrohr auszugleichen, aber der
Dichtungsaufbau weist eine in ihm angeordnete Rille auf, um für den notwendigen
Luftdurchtritt zur Atmosphäre
zu sorgen. Durch diese Mittel sind die Kräfte auf die O-Ringe, die dem
Belüftungsdurchtritt
entsprechen, ausgeglichen, und der Belüftungsdurchtritt ist nur von der
Atmosphäre
abgedichtet, wenn das Auslassrohr in die richtige Ausrichtung gedreht
wird, um den Reinigungsmittelbehälter
zu versiegeln.
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Um
die Ausrichtung der Dichtungen des Auslassrohrs auf ihre entsprechenden
Anschlussstellen im Mischergehäuse
zu erleichtern, ist das Auslassrohr durch die Flügel 35 gegen ein schrittweises
Vorspringen im oberen Bereich des Mischergehäuses und durch die Nuten 33 und 34 gegen
den Drehknauf 4, welcher mit dem Mischergehäuse verbunden
ist, axial innerhalb des Mischergehäuses eingespannt, in solcher
Weise, dass es an axialer Bewegung gehindert ist. Diese Hinderung
kann durch einen aus den Komponenten eingepassten Schnappverschluss
erreicht werden unter Verwendung von dazu passenden Rillen (nicht
dargestellt), wenn die Elemente aus einem mäßig flexiblen Material wie
Kunststoff hergestellt sind.
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In
vielen Fällen
können
die Inhalte der Reinigungsmittelflasche als gefährlich für Menschen angesehen werden,
wenn sie in ihrer vollen Konzentration gehandhabt werden. Mit dieser
Mischrohr-Baueinheit kann der Reinigungsmittelbehälter so
geliefert werden, dass die Mischerbaueinheit bereits angeschlossen
ist und das Auslassrohr auf seine geschlossene Position gedreht
ist, um einen Austritt der Inhalte zu vermeiden. Um ferner einen
gefährlichen Betrieb
zu vermeiden, können
die Mischerbaueinheit und die Einfüllöffnung 10 des Behälters permanent mit
dem Behälter
verbunden sein, so dass die Bediener sie nicht entfernen und nicht
in direkten Kontakt mit den unverdünnten Inhalten des Behälters kommen
können.
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Solch
ein nicht abnehmbarer Verschluss des Reinigungsmittelbehälters kann
durch eine konische Nase mit einer Rampe 32 auf dem Gewindeteil
des Mischergehäuses
bewirkt werden, wobei er nach einer Stufe auf dem Reinigungsmittelbehälter einrastet,
wenn die Einheit zusammengebaut wird. Durch dieses Mittel kann die
Einheit zusammengebaut werden, wobei die Stufe auf dem Behälter und
die Nase auf dem Mischergehäuse
so ablenken, dass sie ein Zusammenbauen ermöglichen, wenn sie aber einmal zusammengebaut
sind, schnappen die Komponenten in ihre Position ein, ohne dass
eine Rampe vorhanden ist, um die Komponenten abzulenken, um ein Auseinanderbauen
zu ermöglichen.
Es sind alternative Mittel verfügbar,
um das Mischergehäuse
und den Einfülldeckel
des Behälters
zu versiegeln, wie jene, die bei abgefüllten Lebensmitteln verwendet
werden, um die Flaschen mit einem Siegel zu versiegeln, welches
zerbrochen werden muss, um die Inhalte zu entfernen. Wenn das Siegel
stark genug gefertigt ist, so dass es nicht zerbrochen werden kann,
dann ist der Behälter
gegen einen versehentlichen Kontakt mit seinen Inhalten versiegelt.
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Wenn
sich der Reinigungsmittelmischer in korrektem Betrieb befindet,
dann wird keine Luft in den Wasserstrom angesaugt, und die Mischung
aus Wasser und Reinigungsmittel tritt aus dem Auslassrohr als klarer Strom
ohne Schaum oder Blasen aus. Bei den meisten Gelegenheiten kann
dieser Strom direkt in einen Abgabebehälter für das verdünnte Reinigungsmittel fallen
gelassen werden. Bei einigen Gelegenheiten kann, wenn diese Mischung
in den Abgabebehälter
eintritt, dies aufgrund des Mitreißens von Luft, wenn der Strom
aus dem Auslassrohr in den Abgabebehälter eintritt, zu einer inakzeptablen Schaumbildung
führen.
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Um
diese Verhältnisse
zu verbessern, wird das Auslassrohr mit einem Dorn 27 versehen,
welcher ermöglicht,
dass eine kurze Schlauchlänge
einfach auf das Auslassrohr geschoben wird. Dieser Schlauch kann
dann unter die Oberfläche
der Lösung in
dem Abgabebehälter
getaucht werden, womit das Mitreißen von Luft und die daraus
folgende Schaumbildung der Lösung
vermieden wird.
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In
einigen Anwendungen kann es wünschenswert
sein, den Reinigungsmittelmischer so herzustellen, dass er vom Reinigungsmittelbehälter abnehmbar
ist, so dass ein Mischer auf etlichen Behältern verwendet werden kann,
während
er immer noch die Sicherheit des Bedieners bewahrt, in dem Sinne,
dass der Kontakt mit dem Reinigungsmittel im Behälter vermieden wird. Eine Anordnung,
um diese Anwendung zu bewirken, wird in 6a, 6b, 7a und 7b gezeigt.
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Mit
Bezug auf 6a war der Formkörper des
Reinigungsmittelbehälters
modifiziert worden, um dort geschlossene Flächen bereitzustellen, wo der
Reinigungsmittelmischer mit dem Behälter verbunden ist. Die geschlossenen
Flächen
enthalten eine nach innen gerichtete Aufnahme 40, an welcher die
Saugleitung 5 durch ein Formstück 41 und eine O-Ring-Dichtung 42 abgedichtet
ist. Die geschlossenen Abschlussflächen des Behälteranschlusses
weisen einen Durchtritt 43 auf, der gebildet worden ist, um
zu ermöglichen,
dass Luft in den Behälter
eintritt, wenn Reinigungsmittel entnommen wird.
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Um
den Transport des Behälters
zu ermöglichen,
wird er mit einem Transportdeckel 44 verschickt, welcher
einen vorstehenden Zapfen 45, eine Zapfendichtung 46 und
eine Deckeldichtung 47 aufweist. Wenn der Deckel wie in 6b gezeigt
an dem Behälter
angebracht wird, dichten der vorstehende Zapfen und die Dichtung
des Deckels 45 & 46 die
nach innen stehende Aufnahme 40 ab, wobei sie jeden Austritt
des Reinigungsmittels aus der Saugleitung 5 verhindern,
und die Deckeldichtung 47 versiegelt den Durchtritt 43.
Mit dieser Anordnung von Dichtungen tritt ein minimales Entweichen
von Reinigungsmittel auf, wenn der Deckel von dem Behälter entfernt
wird.
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Um
es zu ermöglichen,
dass der Reinigungsmittelmischer an den modifizierten Behälter angeschlossen
werden kann, werden die Einzelheiten des Anschlusses des Reinigungsmittelmischers
wie in 7a gezeigt modifiziert. Die
Saugrohrdichtung (19 in 2) wird
zu einem vorstehenden Zapfen 48 mit einer äußeren O-Ring-Dichtung modifiziert.
Eine zusätzliche
O-Ring-Dichtung wird angebracht, um das Gehäuse 2 des Reinigungsmittelmischers
an der geschlossenen Abschlussfläche
des Behälteranschlusses
abzudichten.
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Der
Reinigungsmittelmischer ist in 7 auf den
Behälter
aufgeschraubt dargestellt, wobei der vorstehende Zapfen 48 des
Mischergehäuses
die nach innen stehende Aufnahme 40 des Behälteranschlusses
abdichtet, wobei eine Saugstrecke für das Reinigungsmittel vom
Saugrohr zu der Venturidüse 7 über die
Venturisauglöcher 22 bereitgestellt
wird. Es wird ein Luftdurchtritt zur Spitze der Flüssigkeit
im Reinigungsmittelbehälter
geschaffen, um zu ermöglichen,
dass das Reinigungsmittel entnommen wird, ohne ein Vakuum in dem
Behälter
zu erzeugen. Dieser Luftdurchtritt wird bewirkt durch die Belüftungsanschlüsse 24 der
Strahlpumpe, gefolgt von dem Belüftungsloch 23 im
Strahlpumpengehäuse
und dem Belüftungsloch
im Reinigungsmittelbehälter 43.
Wenn die Strahlpumpe gedreht wird, um die Zufuhr von Reinigungsmittel
zur Venturidüse
abzudichten, werden die Belüftungsöffnungen
durch den geschlossenen Belüftungsanschluss 25 ebenfalls
abgedichtet, was jeden Verlust von Reinigungsmittel aus dem Behälter verhindert,
wenn er befördert
oder bewegt wird.
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In
einigen Anwendungen kann es wünschenswert
sein, den maximalen Verdünnungsgrad des
Reinigungsmittels gemäß dem bestimmten
Reinigungsmittel im Reinigungsmittelbehälter einzustellen. Unter diesen
Bedingungen kann getrennter stöpselartiger
Venturi-Messeinsatz mit der entsprechenden Öffnung 22 ein Teil
des Reinigungsmittelbehälters
sein, wie in 8 dargestellt.
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Beim
Betrieb treten oft viele Spritzer dadurch auf, dass der Wasserzufuhrstrom
von der Abgabeöffnung 15 nicht
perfekt in die Venturidüse
eintritt. Diese Spritzer können
im Luftspalt 14 sichtbar werden. Um diese Verhältnisse
zu verbessern, kann wie in 9a und 9b dargestellt
ein ringförmiger
Spritzwasserschutz 51 angebracht werden. Der Spritzwasserschutz
weist eine kleine Öffnung
oder eine oder mehrere Spalte 52 um seinen Umfang herum
auf, um für den
Fall eines Wasserdruckabfalls ein Zurückschlagen des Reinigungsmittels
in die Wasserzufuhr zu verhindern.
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Der
in 9b dargestellte Spritzwasserschutz weist den zusätzlichen
Vorteil auf, dass er, wenn er richtig konstruiert ist, die Abgabeöffnung 15 der
Wasserzufuhr auf die Venturidüse
zentriert, um Spritzer zu minimieren.
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Wenn übermäßige Spritzer
auftreten, sogar nach dem Anbringen eines Spritzwasserschutzes, können sie
an der Außenseite
des Schlauchs erscheinen, der auf dem Dorn 27 befestigt
ist, welcher verwendet wird, um die Schaumbildung zu verbessern.
Um diese Situation weiter zu verbessern, kann der Schlauch am Knauf 3 anstatt
am Auslassrohr 4 angeschlossen sein. Dies ist in 10 dargestellt, wo
der Dorn 27 ein Teil des Knaufs 3 anstatt des
Auslassrohrs 4 ist.