CH679377A5 - - Google Patents

Description

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Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Mischen von zwei Flüssigkeiten mit Hilfe einer mechanischen Mischeinrichtung, welcher die beiden Flüssigkeiten so gesteuert zugeführt werden, dass am Auslass der Mischeinrichtung eine Mischflüssigkeit mit einem vorbestimmten Mischungsverhältnis der zwei Flüssigkeiten erhalten wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Einrichtungen zum Mischen zweier verschiedener Flüssigkeiten sind bereits in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Die am einfachsten aufgebaute Mischeinrichtung zum Mischen zweier Flüssigkeiten, die beispielsweise in Verbindung mit Pflanzenschutzmitteln verwendet wird, umfasst einen Behälter, in welchen eine bestimmte Menge an Pflanzenschutzmittel gefüllt wird und dann eine bestimmte Menge an Wasser zugemischt wird. Dieser Behälter kann mit einer Pumpe in Verbindung stehen, um das so vorbereitete Gemisch unter Druck zu setzen und über eine geeignete Sprüheinrichtung abzugeben. Bei dieser bekannten Anordnung und Vorgehensweise ergeben sich naturgemäss Gefahrenquellen infolge der Tatsache, dass die betreffende Bedienungsperson mit dem konzentrierten Pflanzenschutzmittel in Berührung kommen kann. Darüber hinaus ist dabei die Dosierung bzw. die Herstellung des Mischverhältnisses sehr ungenau. Ein besonders gravierendes Problem ergibt sich ferner in Bezug auf die Reste des Gemisches. Beim Einsatz der sog. tragbaren Pflanzenschutzmittelspritzen wird das verdünnte Pflanzenschutzmittel im allgemeinen nie bis zum völligen Verbrauch ausgesprüht und es verbleibt daher in der Spritze ein Rest, der beseitigt werden muss, wenn ein Spritzvorgang beendet wurde. Es ist leicht vorstellbar, dass insbesondere ungeschulte Personen die Entsorgung einfach durch Wegkippen des Restes erledigen mit den bekannten Folgen für die Umwelt sowie einer Gefährdung unbeteiligter Personen.

Aus der DE 3 707 186 A1 ist eine Vorrichtung zum Messen und auch zum Dosieren von strömenden Medien bekannt, wie beispielsweise Flüssigkeiten, mit einem Gehäuse, einem Einsatz zwischen zwei Kammern, einer im Gehäuseeinsatz axial verschiebbaren Kolbenstange, mit einem Membrankolben in einer der Gehäusekammern, einem Eingang, einem Ausgang im Gehäuse und einem Steuerschieber zur wechselweisen Zuführung der Flüssigkeit in die Gehäusekammern. Das wesentliche dieser bekannten Vorrichtung besteht darin, dass der Steuerschieber in dem Gehäuseeinsatz zwischen zwei Steuerräumen an der Kolbenstange des Membrankolbens axial verschiebbar ist und dass ein zwischen beiden Steuerräumen sich erstreckender Steuerkanal, Überleitungen und eine die eine Überleitung und den Steuerkanal verbindende Querverbindung für die Flüssigkeit vorhanden sind. Im Gehäuseeinsatz sind ferner zwei mit einer Einströmkammer über die eine Überleitung abwechselnd verbindbare Umlenkkammern, die über Kanäle in je einer der Gehäusekammern verbunden sind, und zwei über die anderen Überleitungen mit den Umlenkkammern abwechselnd verbindbare Ausströmkammer ausgebildet. Zwischen der einen, oberen Gehäusekammer und einem vom Membrankolben mit begrenztem Raum der anderen, unteren Gehäusekammer besteht eine Verbindungsleitung.

Obwohl diese bekannte Vorrichtung sowohl zum Messen als auch zum dosierten Zuleiten bzw. Mischen von Flüssigkeiten verwendet werden kann, ist sie vergleichsweise sehr kompliziert aufgebaut und daher in der Herstellung teuer.

Aus der DE-AS 2 402 828 ist eine Vorrichtung zum Messen oder Dosieren von Mengen von Flüssigkeiten bekannt, welche wenigstens zwei getrennte Kammern eines bestimmten Rauminhalts und eine gemeinsame Eintrittsöffnung sowie eine gemeinsame Austrittsöffnung für die beiden Kammern umfasst. Zwischen der Eintrittsöffnung und den beiden Kammern ist eine Eintritts-Schliesseinrichtung vorgesehen zur nacheinanderfolgenden Zufuhr des Mediums in jede der Kammern und ferner ist eine Steuereinrichtung zur Steuerung der Austrittsöffnungen zwischen den beiden Kammern und einer Austritts-Schliesseinrichtung vorhanden, durch die das aus den Kammern herausgedrückte Medium strömen kann. Die bekannte Vorrichtung umfasst ferner einen ersten Hohlzylinder, weicher in seinen beiden Enden je eine axial verschiebbare und mit Durchgangsöffnungen versehene Führungshülse trägt, wobei durch gesteuertes Verschieben der Führungshülsen die Entleerung der mit den Flüssigkeiten gefüllten Kammern gesteuert werden kann.

Auch diese bekannte Vorrichtung ist vergleichsweise sehr kompliziert aufgebaut und umfasst eine Vielzahl von Einzelteilen.

In einem Aufsatz von Lawrence O. Roth (Oklahoma State University, Stillwater, OK 74 078) ist eine Mischeinrichtung zum Mischen zweier Flüssigkeiten beschrieben, wobei eine der Flüssigkeiten aus einem Pestizid bestehen kann. Das bekannte System umfasst elektronische Regeleinrichtungen, um die zwei miteinander zu mischenden Flüssigkeiten gesteuert einem Mischbereich bzw. Sprühbereich oder Injektionsbereich zuzuführen. Dieses bekannte System erfordert jedoch einen vergleichsweise hohen elektronischen Aufwand und auch zur Versorgung der elektronischen Einrichtung zusätzliche Einrichtungen, wie Stromversorgung.

Ferner ist unter der Bezeichnung «Dosma-tikplus» ein Dosiergerät für flüssige Medien bekannt geworden, bei dem über ein Pumpsystem eine erste Flüssigkeit wie beispielsweise Wasser unter Druck gesetzt wird und eine mit dem Wasser zu mischende Flüssigkeit bzw. Zusatzstoff in einen Sprühbereich eingeleitet wird, in welchem das Wasser intensiv mit den Zusatzstoffen vermischt wird. Dieses bekannte System umfasst ebenfalls mehrere Ventile, Steuereinrichtungen und Dosierkolben und ist daher ebenfalls vergleichsweise kompliziert aufgebaut.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zum Mischen von zwei Flüssigkeiten mit Hilfe einer mechanischen Mischeinrichtung der angegebenen Gattung zu schaffen, welches in besonders einfacher Weise realisiert

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werden kann und bei welchem prinzipiell nur eine der Flüssigkeiten unter Druck gesetzt zu werden braucht, wobei aber trotzdem ein hochgenaues Mischungsverhältnis der zu mischenden Flüssigkeiten realisierbar sein soll.

Ferner soll durch die Erfindung auch eine besonders einfach aufgebaute Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens geschaffen werden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss durch die im Kennzeichnungsteil des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Durch die vorliegende Erfindung wird unter anderem der besondere Vorteil erreicht, dass nur eine der zwei Flüssigkeiten unter Druck gesetzt zu werden braucht und der Druck dieser einen Flüssigkeit gleichzeitig dazu ausgenutzt wird, um auch die andere Flüssigkeit effektiv mit einem Druck zu beaufschlagen, so dass beide Flüssigkeiten einem Mischbereich einer Mischeinrichtung mit Druck zugeführt werden können.

Da erfindungsgemäss nur die zweite Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird und in zwei Teilströme aufgeteilt wird, kann der eine der Teilströme, der zum Mischbereich der Mischeinrichtung geleitet wird, auch dazu verwendet werden, eine Steuereinrichtung zur Einstellung des Mischungsverhältnisses zu betätigen. Mit anderen Worten kann der dem Mischbereich zugeführte zweite Teilstrom zur Steuerung eines Durchlassquerschnitts verwendet werden, durch welchen die erste im Behälter aufbewahrte Flüssigkeit hindurchtritt.

Um das Mischungsverhältnis auch auf einen ganz spezifischen gewünschten Wert einstellen zu können, kann ferner der Durchlassquerschnitt für den Durchlass der ersten Flüssigkeit in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebsparametern eingestellt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur der zu mischenden Flüssigkeiten, der Viskosität der zu mischenden Flüssigkeiten oder auch in Abhängigkeit von weiteren äusseren Bedingungen wie spezifischen Betriebsparametern eines zugeordneten Betriebssystems.

Die Erfindung betrifft ferner auch eine Vorrichtung zum Mischen von zwei Flüssigkeiten, mit einer Mischeinrichtung, welcher die zwei Flüssigkeiten zugeführt werden und mit einer Steuereinrichtung zur Einstellung und Steuerung eines gewünschten Mischverhältnisses. Diese Vorrichtung enthält einen Behälter zur Aufnahme der ersten Flüssigkeit und eine Einrichtung zum Verändern des Volumens des Behälters. Ferner ist eine Teilereinrichtung vorhanden, um die der Mischeinrichtung zuzuführende zweite Flüssigkeit in zwei Teilströme aufzuspalten, wobei der eine Teilstrom, der zum Mischbereich geleitet wird, über eine Einrichtung zur Reduzierung des von dem betreffenden Teilstrom ausgeübten Druckes geleitet wird. Dieser Teilstrom wird ferner dazu verwendet, um die Steuereinrichtung zur Einstellung der dem Mischbereich der Mischeinrichtung zugeführten Durchsatzmenge der ersten Flüssigkeit zu betätigen. Der andere der beiden Teilströme wird dagegen zu der Einrichtung zum Verändern des Volumens des Behälters geführt.

Das erfindungsgemässe Verfahren bzw. Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens bietet nun die Möglichkeit, den Behälter zur Aufbewahrung der ersten Flüssigkeit nach aussen hin hermetisch zu verschliessen, wenn die Vorrichtung nicht in Betrieb genommen ist und die Zuleitung für die zweite Flüssigkeit von der Vorrichtung abgetrennt ist. Die Vorrichtung eignet sich daher besonders vorteilhaft zur Mischung einer toxischen Flüssigkeit mit einer weiteren Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, wobei immer sichergestellt werden kann, dass bei Abtrennen der Zuleitung zum Zuführen der zweiten Flüssigkeit zur Mischeinrichtung die erste im Behälter aufbewahrte Flüssigkeit nicht nach aussen abgegeben werden kann. Die erste Flüssigkeit kann nicht ohne Zugabe der zweiten Flüssigkeit abgegeben werden. Dadurch wird sichergestellt, dass die erste Flüssigkeit niemals in hoch konzentrierter Form abgegeben wird, sondern immer nur in Form einer Mischung bzw. in verdünnter Form.

Eine besonders vorteilhafte Konstruktion der Vorrichtung besteht darin, dass der Behälter aus einem in einem äusseren Behälter angeordneten inneren Behälter besteht, der beispielsweise als Balg, Ballon oder Flasche ausgeführt ist, wobei die Wände des Behälters elastisch verformbar sind.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, den inneren Behälter in Form eines Zylinders auszuführen, dessen Volumen mit Hilfe eines im Zylinder geführten Kolbens verändert werden kann.

Der innere Behälter, in dem die erste Flüssigkeit aufbewahrt wird, ist zweckmässigerweise fest und unlösbar mit der Mischeinrichtung verbunden, wodurch die Sicherheit erhöht wird, da kein Teil der ersten Flüssigkeit allein, also unverdünnt, nach aussen gelangen kann.

Im stationären Zustand, wenn also die zweite Flüssigkeit nicht zugeführt wird, ist der Durchlassquerschnitt für den Durchtritt der ersten Flüssigkeit Null und verändert sich von diesem Wert aus im Betrieb gegen einen Federdruck.

Eine besonders kompakte Anordnung wird dann erhalten, wenn die Mischeinrichtung fest mit dem äusseren Gehäuse zu einer Baueinheit verbunden wird. Eine solche Baueinheit kann dann nach Art des Baukastenprinzips mit einer Pumpeinrichtung kombiniert werden, also beispielsweise in eine Pumpeinrichtung eingesetzt werden oder an diese angesteckt werden. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung wird ferner dadurch erreicht, dass die Steuereinrichtung zur Einstellung der Durchsatzmenge der ersten Flüssigkeit einen gegen den einen Teilstrom federvorgespannten Schieber enthält, der mit einer Steuerfläche ausgestattet ist, durch die die Stellung eines den Durchtrittsquerschnitt für die erste Flüssigkeit festlegenden Ventilteils einstellbar ist. Diese Konstruktion lässt sich auch in der Praxis besonders einfach mit sehr wenigen Bauelementen realisieren.

Die Steuergenauigkeit zur Herstellung eines gewünschten Mischungsverhältnisses kann ferner dadurch erhöht werden, dass die Vorrichtung mit einer auf die Viskosität oder Temperatur der zu mischenden Flüssigkeiten ansprechenden Einrichtung ausgestattet ist, wobei durch diese Einrichtung die Stellung des genannten Schiebers beeinflusst

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werden kann. Diese Einrichtung umfasst zweckmässigerweise einen Bimetallstreifen.

Sowohl ein Einlass für die Zuführung der zweiten Flüssigkeit in die Mischeinrichtung als auch der Auslass der Mischeinrichtung können jweils mit einer Verschliesseinrichtung ausgestattet sein, die im Nichtbetriebszustand wirksam ist und beispielsweise aus einem Rückschlagventil besteht, um die betreffenden Öffnungen zu verschliessen.

Zur Einstellung eines gewünschten Mischungsverhältnisses kann bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform eine von Hand betätigbare Ein-stelleinrichtung vorhanden sein, über die eine Änderung der durch die Steuerkurve des Schiebers vorgegebene Grundeinstellung in einem vorgegebenen Rahmen vorgenommen werden kann.

Gemäss einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Anordnung bestehend aus Behälter und Mischeinrichtung mit einer Pumpe zu einer Baueinheit verbunden sein. Eine solche Einheit braucht dann lediglich an eine Versorgungsquelle zum Zuführen der zweiten Flüssigkeit angeschlossen zu werden, um zwei Flüssigkeiten entsprechend einem gewünschten Mischungsverhältnis zu mischen. Diese Baueinheit kann auch dadurch realisiert werden, indem die Anordnung aus Behälter und Mischeinrichtung in oder an eine Pumpeinrichtung ansteckbar ausgeführt ist. Die Pumpeinrichtung selbst kann dabei einen zweiten Behälter zur Aufbewahrung der zweiten Flüssigkeit aufweisen, so dass ein solches System dann beispielsweise vorteilhaft als Getränkeausgabeautomat eingesetzt werden kann, wobei die erste im Behälter aufbewahrte Flüssigkeit aus einem Konzentrat, wie beispielsweise Fruchtsirup, Getränke-Konzentrat, bestehen kann.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung kann entweder als von der Pumpe getrennte Baueinheit oder als mit der Pumpe kombinierte Baueinheit für sehr verschiedene Anwendungsfälle eingesetzt werden. So besteht beispielsweise eine Anwendungsmöglichkeit als Getränkeausgabeautomat, wobei die erste Flüssigkeit aus einem Konzentrat von beispielsweise einem Fruchtsirup, einem Getränke-Konzentrat usw. bestehen kann.

Eine weitere bevorzugte Anwendungsmöglichkeit erstreckt sich auf das Gebiet des Pflanzenschutzes, also in Form einer Pflanzenschutzsprüheinrichtung.

Die Vorrichtung nach der Erfindung kann jedoch auch sehr vorteilhaft bei Waschmaschinen oder Spülmaschinen zum Einsatz kommen, um beispielsweise ein aggressives Waschmittel dosiert während eines Wasch- oder Spülvorganges in Form einer Mischflüssigkeit abzugeben.

Die Vorrichtung nach der Erfindung eignet sich ferner besonders vorteilhaft für einen Recycling-Betrieb, d.h. der Behälter innerhalb der Vorrichtung kann von einem Hersteller mit einer spezifischen Flüssigkeit, beispielsweise mit einem spezifischen Pflanzenschutzmittel gefüllt werden und nach dem vollständigen Verbrauch dieser Flüssigkeit kann die Vorrichtung wieder zu dem betreffenden Hersteller zurückgeleitet werden, um die erste Flüssigkeit zu erneuern.

Die Vorrichtung nach der Erfindung bietet darüber hinaus den besonderen Vorteil, dass die in dem Behälter aufbewahrte, möglicherweise gefährliche erste Flüssigkeit nicht unbeabsichtigt oder auch beabsichtigt als solche nach aussen entleert werden kann, so dass dadurch auch eine hohe Sicherheit für die Umwelt und für die jeweilige Bedienungsperson erreicht wird.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung durch die Vorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung;

Fig. 2 eine Sprüheinrichtung, die mit einer Vorrichtung mit dem Merkmal nach der Erfindung in Form eines Einsatzbauteiles ausgestattet ist;

Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sprüheinrichtung, bei der eine Vorrichtung nach der Erfindung auf andere Weise mit einer Pumpeinrichtung verbunden ist,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung der Mischeinrichtung in vergrössertem Massstab, die bei der Vorrichtung nach Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung gemäss der Linie A-A in Fig. 4; und

Fig. 6 eine schematische Darstellung einer mechanischen Kodiereinrichtung.

Fig. 1 zeigt einen Längsschnitt durch die Vorrichtung nach der Erfindung. Die gesamte Vorrichtung ist mit 1 bezeichnet und enthält einen inneren Behälter 5, der bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Balg mit Rippen 2 ausgebildet ist. Der innere Behälter 5 dient zur Aufnahme einer ersten Flüssigkeit, beispielsweise eines konzentrierten Pflanzenschutzmittels.

Der innere Behälter 5 ist von einem äusseren Behälter 3 umschlossen, wobei der äussere Behälter 3 einen allseits abgeschlossenen Raum umschliesst, in den lediglich ein Einlassstutzen mündet. Zwischen dem balgförmigen Behälter 5 und dem äusseren Behälter 3 ist ein Zwischenraum 4 ausgebildet.

Der Behälter 5 ist in einem mittleren Bereich bei 6 fest mit einer Mischeinrichtung verbunden, die allgemein mit 29 bezeichnet ist. Diese Mischeinrichtung umfasst einen Einlassstutzen 16, über den eine zweite Flüssigkeit F2 in die Vorrichtung zugeführt wird. Mit 11 ist ein Auslassstutzen bezeichnet, aus welchem eine Mischflüssigkeit abgegeben werden kann, die ein gewünschtes Mischungsverhältnis aufweist.

Zur Einstellung eines gewünschten Mischungsverhältnisses enthält die Mischeinrichtung eine Strömungsteilereinrichtung 18, durch die die über den Einlassstutzen 16 mit Druck zugeführte zweite Flüssigkeit in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom in den Zwischenraum 4 eingeleitet wird, während der andere Teilstrom - in der Darstellung nach Fig. 1 nach rechts - abgezweigt wird und über eine Einrichtung 14, 15 geleitet wird, welche eine Druckreduzierung bewirkt. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht diese Einrichtung aus einem sich konisch erweiternden Kanal, in welchem ein kegelstumpfförmiges Kolbenteil 14 angeordnet

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ist. Das Kolbenteil 14 ist mit einem Steuerteil 13 verbunden, welches eine Steuerfläche aufweist, auf der das untere Ende eines federvorgespannten Ventilteiles 7 aufsitzt, wobei das Ventilteil 7 normalerweise bestrebt ist, die Auslassöffnung des Behälters 5 zu verschliessen. Wenn das Ventilteil 7 von seinem Ventilsitz abgehoben wird, so wird je nach der axialen Verstellung des Ventilteiles 7 die Durchtrittsquerschnittsfläche entsprechend verändert und damit die Durchsatzmenge der ersten Flüssigkeit in den Mischbereich. Das Steuerteil 13 mit dem konisch bzw. kegelstumpfförmig gestalteten Kolbenteil 14 ist mit Hilfe einer Feder 10 entgegen der Strömung des einen Teilstromes, der zum Mischbereich strömt, federvorgespannt. Die Einstellung des Steuerteiles 13 mit dem kegelstumpfför-migen Kolbenteil 14 kann mit Hilfe einer EinStelleinrichtung 8 von Hand in einem vorgegebenen Bereich eingestellt werden. Mit 9 ist eine weitere EinStelleinrichtung bezeichnet, die beispielsweise die Temperatur der miteinander zu mischenden Flüssigkeiten erfasst und in Abhängigkeit von der jeweiligen Temperatur eine Einstellungskorrektur vornimmt. Diese mit 9 bezeichnete Korrektureinrichtung kann beispielsweise aus einem Bimetallelement oder aus einem Ausdehnungskörper bestehen. Durch die Korrektureinrichtung 9 kann das Mischverhältnis zwischen den zwei Flüssigkeiten automatisch in Abhängigkeit von der Temperatur der zweiten Flüssigkeit oder auch der ersten Flüssigkeit geregelt werden.

Die Korrektureinrichtung 9 kann ferner auch dafür ausgebildet sein, um die Viskosität der jeweils miteinander zu mischenden Flüssigkeiten zu erfassen und abhängig von dem jeweils vorhandenen Viskositätswert das Mischverhältnis zu korrigieren.

Mit 17 und 12 sind Rückschlagventile bezeichnet, durch die sowohl die Mischeinrichtung als auch die zweite Flüssigkeit im Inneren des Behälters 5 hermetisch nach aussen verschlossen werden, wenn die Vorrichtung nicht verwendet wird, so dass dadurch auch eine hohe Sicherheit hinsichtlich eines ungewollten Auslaufens der ersten Flüssigkeit aus dem Behälter 5 erreicht wird. Die gezeigte Vorrichtung arbeitet in der folgenden Weise:

Die unter Druck zugeführte zweite Flüssigkeit wird bei 18 in zwei Teilströme aufgeteilt, wobei der eine Teilstrom in den Zwischenraum 4 einmündet, so dass sich in diesem Zwischenraum ein Druck aufbaut. Durch diesen Druck wird auch die erste Flüssigkeit in dem Balg 5 unter Druck gesetzt. Der zweite Teilstrom der zweiten Flüssigkeit, der zum Mischbereich geleitet wird, wird zunächst durch den Zwischenraum zwischen dem sich konisch erweiternden Kanal und dem kegelstumpfförmigen Kolben 14 geleitet, wodurch dieser zweite Teilstrom an Druck verliert. Dabei wird ferner das Kolbenteil 14 zusammen mit dem Steuerteil 13 entgegen der Wirkung der Feder 10 verschoben und es wird das Ventilteil 7 abhängig vom Verlauf der Steuerfläche auf dem Steuerten 13 angehoben, so dass ein bestimmter Durchtrittsquerschnitt für den Durchtritt der ersten Flüssigkeit aus dem Behälter 5 geschaffen wird. Der eine in den Mischbereich geleitete Teilstrom vermischt sich dann mit dem über das Ventil 7

austretenden Strom der ersten Flüssigkeit und die dabei erhaltene Mischflüssigkeit kann über dem Auslassstück 11 abgegeben werden.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform ist ferner noch ein sog. Balgschieber 30 vorgesehen, der dazu dient, dann, wenn die erste Flüssigkeit in dem Balg 5 verbraucht ist, den Teilungsbereich 18 vollständig zu verschliessen, so dass der Zustrom der zweiten Flüssigkeit in den Mischbereich automatisch abgeschaltet wird, wenn die erste Flüssigkeit aufgebraucht ist. Der Balgschieber 30 übergreift bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die linke unterste Falte des Balges, in dem sich die erste Flüssigkeit befindet. Wenn der Balg entleert ist, ist dieser Balg nach unten vollständig zusammengedrückt und der an diesem Balg angebrachte Balgschieber verschiebt sich dann mit dem Balg und schliesst in seiner untersten Stellung die Zuströ-mung für die zweite Flüssigkeit, wenn die im Balg befindliche erste Flüssigkeit aufgebraucht ist.

Fig. 4 zeigt den Mischbereich der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung in vergrössertem Massstab. Wie aus Fig. 4 zu erkennen ist, besitzt das Steuerteil 13 einen Abschnitt, der als Steuerkurve 13a ausgebildet ist, wobei bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel die Steuerkurve als räumlich gekrümmte Fläche ausgebildet ist. Bei dieser räumlich gekrümmten Fläche kann in längsaxialer Richtung der Ein-fluss der Mischung berücksichtigt sein, während in Umfangsrichtung der Fläche der Einfluss von Viskosität, Temperatur oder weiterer Parameter berücksichtigt sein kann.

Fig. 5 zeigt eine Schnittdarstellung gemäss der Linie A-A in Fig. 4 und aus Fig. 5 ist zu erkennen, dass die Steuerfläche 13a auch in Umfangsrichtung des Steuerteiles mit unterschiedlichen Steigungen ausgestattet sein kann, so dass das jeweils eingestellte Mischungsverhältnis auch durch Drehen des Steuerteils 13 um seine Längsachse korrigiert werden kann, um beispielsweise die Viskosität, die Temperatur oder irgendwelche weiteren Parameter bei der Einstellung des Mischungsverhältnisses mit zu berücksichtigen.

Es hängt also die Einstellung der Durchtrittsquerschnittsfläche für den Durchlass der ersten Flüssigkeit mit Hilfe des Ventilteiles 7 sowohl von der längsaxialen Lage des Steuerteiies 13 als auch von der Drehlage des Steuerteiles 13 (um die Längsachse) ab.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiels bzw. die gezeigte Gestalt der Steuerfläche am Steuerteil 13 beschränkt und es ist offensichtlich, dass die Gestalt der Steuerfläche von dem jeweiligen Anwendungsfail abhängig ist.

Es ist für den Fachmann offensichtlich, dass die vorliegende Erfindung nicht auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt ist:

So besteht beispielsweise die Möglichkeit, den Behälter 5 nicht in Form eines Balges auszuführen, sondern in Form eines Ballons mit vollkommen elastischen Wänden oder auch in Form einer Flasche mit elastischen Seitenwänden oder schliesslich auch in Form eines Zvlinders mit einem Kolben, auf den der Druck der einen Teilströmung der zweiten Flüssigkeit zur Einwirkung gebracht wird.

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Ferner ist auch die Mischeinrichtung keineswegs auf das gezeigte Ausführungsbeispiel beschränkt:

Die Steuereinrichtung kann auch beispielsweise so ausgeführt sein, dass eine Membran, die auf einer Seite von dem Druck des einen Teilstroms beaufschlagt wird, auf der gegenüberliegenden Seite auf ein Ventilteil einwirkt, über welches eine Auslassöffnung zum Auslassen der ersten Flüssigkeit aus dem Behälter 5 geschaffen wird.

Ferner besteht auch die Möglichkeit, beispielsweise dann, wenn die erste Flüssigkeit in dem Behälter 5 aus einer toxischen Flüssigkeit, wie einem Pestizid, besteht, die EinStelleinrichtung 8 wegzulassen oder mit Hilfe einer Sperreinrichtung zu sperren, um sicherzustellen, dass nur ein vorgeschriebenes Mischungsverhältnis realisiert wird.

Fig. 2 zeigt ein Anwendungsbeispiel, in Verbindung mit einer Pflanzenschutzspritzeinrichtung. Die Pflanzenschutzspritzeinrichtung umfasst einen Behälter 19, in dem die zweite Flüssigkeit, also beispielsweise Wasser gespeichert sein kann. Es ist eine Pumpe 19 vorhanden, die über eine Schlauchverbindung 11 mit der Mischeinrichtung der Vorrichtung 1 verbunden werden kann (Anschluss am Stutzen 16) und ferner ist ein von Hand betätigbares Pumpelement 22 vorhanden, mit dem die Pumpe 20 betätigt wird. Mit 24 ist eine Ausnehmung in dem Wassertank 19 bezeichnet, die so bemessen ist, dass die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung dort nach Art eines Einschubes eingesetzt werden kann. Ein Spritz- oder Sprühelement 23 ist über einen flexiblen Schlauch mit dem Auslass 11 der Vorrichtung verbunden.

Fig. 3 zeigt eine weitere Möglichkeit der Kombination zwischen einer Pflanzenschutzspritzeinrichtung und der Vorrichtung nach der Erfindung.

Die Vorrichtung 1 ist mit nicht näher bezeichneten Schlitzen zum Einführen eines Befestigungsbandes 27 ausgestattet und kann daher am Aussenumfang eines Tanks 25 festgebunden werden. Es ist dann lediglich erforderlich, den Auslass einer nicht näher gezeigten Pumpeinrichtung mit dem Einlassstutzen 16 zu verbinden und ferner den Auslass 11 der Vorrichtung 1 mit dem Ende einer Spritz- oder Sprüheinrichtung 28 zu verbinden. Bei Betätigung der nicht näher gezeigten Pumpe mit Hilfe eines von Hand betätigbaren Pumphebels 26 wird der oben beschriebene Mischvorgang automatisch eingeleitet und durchgeführt, und zwar bei sehr genauer Einhaltung eines gewünschten Mischverhältnisses.

Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf den geschilderten Anwendungsfall beschränkt:

Es besteht ebenso die Möglichkeit, die Vorrichtung als Getränkeausgabeautomat auszustatten, wobei die Vorrichtung in Form einer Baueinheit mit einer Pumpeinrichtung kombiniert sein kann. Ferner besteht die Möglichkeit, die Vorrichtung zur dosierten Abgabe einer medizinischen Flüssigkeit, einer toxischen Flüssigkeit, eines Spülmittels oder irgendeines anderen Konzentrats einzusetzen.

Die in Fig. 1 gezeigte Vorrichtung kann einschliesslich des äusseren Behälters 3 und einschliesslich der Mischeinrichtung 29 aus Metall oder Kunststoff hergestellt sein.

Der flexible Behälter 5 bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform kann auch noch mit einem Zuführ-ventii für die Zuführung der zweiten Flüssigkeit ausgestattet sein, um diesen Behälter 5 nachzufüllen. Zweckmässigerweise kann das Zuführventil so ausgebildet werden, dass ein Nachfüllen des Behälters 5 nur an einer spezifischen Einfüll- oder Nachfüllstation erfolgen kann, nicht jedoch vor Ort. Dann kann nämlich schlimmstenfalls ein leerer Behälter mit Resten der zweiten Flüssigkeit weggeworfen werden, bleibt jedoch dicht und verunreinigt so nicht die Umwelt und wird vorteilhafterweise entweder zum Hersteller oder zu einer geeigneten Einfülloder Nachfüllstation (einem autorisierten Verteiler) zurückgeschickt und dort neu gefüllt. Da der Behälter 5 nicht vor Ort mit einer Flüssigkeit, also beispielsweise einem Pflanzenschutzmittel nachgefüllt werden kann, ist es auch nicht möglich, dass etwa miteinander unverträgliche Substanzen zusammengemischt werden und so unter Umständen gefährliche Kombinationen entstehen können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung besteht schliesslich darin, am Pflanzenschutzmittel-Einfüllstutzen des Behälters 5 eine mechanische (siehe Fig. 6) oder elektrische Kodiereinrichtung auszubilden. Die mechanische Kodiereinrichtung nach Fig. 6 kann beispielsweise aus einem Vorsprung 34 an einer bestimmten Stelle eines Einfüllstutzens 32 bestehen, der mit einer entsprechenden Ausnehmung 35 an dem Einfüllstutzen 31 zusammenwirkt, wobei nur bei richtiger Zuordnung ein Rückschlagventil 33 geöffnet werden kann und ein Nachfüllen ermöglicht wird. Ein Nachfüllen einer bestimmten Flüssigkeit in den Behälter 5 kann also nur bei Übereinstimmung der Kodierung zwischen Einfüllstutzen und Einfüll- oder Nachfüllstation vorgenommen werden. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Kodiereinrichtung elektrisch auszubilden, beispielsweise in Form von Kontakten im Bereich des Einfüllstutzens und im Bereich der Einfüll- oder Nachfüllstation, wobei nur bei zusammengeführtem Zustand ein Stromkreis geschlossen wird, der den Einfüllvorgang frei gibt, um also nur eine ganz spezifische Flüssigkeit in den Behälter 5 nachfüllen zu können.

Eine noch weitere Möglichkeit einer elektrischen Kodierung besteht darin, am Einfüllstutzen des Behälters einen elektrischen Widerstand anzuordnen, dessen Widerstandswert einen bestimmten Flüssigkeitstyp bzw. ein bestimmtes Pflanzenschutzmittel kennzeichnet. Über geeignete Kontakte an der Einfüll- oder Nachfüllstation kann dann beim Ausführen des Nachfüllvorganges der Widerstandswert abgefragt werden, um entweder den Nachfüllvorgang freizugeben, wenn es sich um die richtige Flüssigkeit handelt, oder den Nachfüllvorgang zu sperren, wenn der betreffende Widerstandswert nicht der Flüssigkeit bzw. dem Pflanzenschutzmittel der betreffenden Einfüll- oder Nachfüllstation entspricht.

Mit diesen Massnahmen bzw. Einrichtungen kann sichergestellt werden, dass ein einmal mit einem bestimmten Mittel gefüllter Behälter stets nur noch mit demselben Mittel nachgefüllt werden kann. Darüber hinaus führt die mechanische oder elektri-

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sehe Kodiereinrichtung zu dem Vorteil, dass sämtliche Behälter mit gleicher Farbe hergestellt werden können, also nicht der Inhalt eines Behälters durch eine entsprechende Behälterfarbe gekennzeichnet werden muss, was zu erheblichen Kostenvorteilen führt.

Eine weitere Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht ferner darin, die Steuerfläche des Schiebers in Form einer räumlich gekrümmten Fläche auszubilden. Der Steuerschieber kann dann nämlich zur Steuerung oder Regelung zweier Steuer- oder Regeigrössen dienen. Ferner können mehrere verschiedene Steuerkurven umfangsmässig an dem Steuerschieber verteilt ausgebildet sein, so dass eine sehr spezifische Steuerung oder Regelung ermöglicht wird. Bei Verschiebung des Schiebers in Längsrichtung derselben kann beispielsweise die Konzentration geändert werden und bei einer Drehung des Steuerschiebers um seine Längsachse kann dagegen eine Viskositätssteuerung erfolgen. Für die letztere Möglichkeit wird ein Viskositätssteuerelement beispielsweise ein Bimetallelement so ausgebildet, dass es bei einer Verstellung den Schieber um seine Längsachse verdreht.

Ferner kann die Steuerkurve des Schiebers so ausgebildet sein, dass sie die sogenannte Basiseinstellung liefert, wobei diese Basiseinstellung in einem gewissen Bereich durch eine andere Verstellung variiert werden kann.

Schliesslich kann der Behälter 5 aus fluor-behan-deltem Polyethylen bestehen oder aus einer im Koex-trusionsverfahren geblasenen Mehrschichtfolie hergestellt sein.

Claims (15)

Patentansprüche

1. Verfahren zum Mischen von zwei Flüssigkeiten mit Hilfe einer mechanischen Mischeinrichtung, welcher die beiden Flüssigkeiten so gesteuert zugeführt werden, dass am Auslass der Mischeinrichtung eine Mischflüssigkeit mit einem vorbestimmten Mischungsverhältnis der zwei Flüssigkeiten erhalten wird, wonach a) die erste Flüssigkeit in einen Behälter gefüllt wird, dessen Volumen durch Druckeinwirkung veränderbar ist, und b) die zweite Flüssigkeit unter Druck gesetzt wird und in der Mischeinrichtung in zwei Teilströme aufgeteilt wird, wobei der eine Teilstrom einem Mischbereich der Mischeinrichtung unter Reduzierung des von diesem Teilstrom ausgeübten Druckes zugeleitet wird, während der andere Teilstrom zur Veränderung des Volumens des Behälters eingesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der im Mischbereich zugeführte Teilstrom zur Steuerung eines Durchlassquerschnitts für den Durchtritt der ersten im Behälter aufbewahrten Flüssigkeit verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlass-Querschnitt zur Erzielung eines gewünschten Mischungsverhältnisses mit Hilfe einer Steuerkurve auf einen Grundwert einstellbar ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchlassquerschnitt in stationärem Zustand auf Null gestellt wird und bei Betrieb gegen den Federdruck einer Rückstellfeder verändert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Mischverhältnis um den Grundwert herum in Abhängigkeit von verschiedenen Parametern wie der Temperatur der zu mischenden Flüssigkeiten, der Viskosität der zu mischenden Flüssigkeiten eingestellt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zustrom der zweiten Flüssigkeit automatisch abgeschaltet wird, wenn die erste Flüssigkeit aufgebraucht ist.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausfluss der ersten Flüssigkeit in den Mischbereich exakt so gross ist wie der Zustrom des anderen Teilstroms.

8. Vorrichtung zum Mischen von zwei Flüssigkeiten, mit einer Mischeinrichtung, welcher die zwei Flüssigkeiten zugeführt werden, und mit einer Steuereinrichtung zur Einstellung und Steuerung eines gewünschten Mischungsverhältnisses, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch a) einen Behälter (5) zur Aufnahme der ersten Flüssigkeit,

b) eine Einrichtung (2, 4) zur Veränderung des Volumens des Behälters (5),

c) eine Teilereinrichtung (18), um die der Mischeinrichtung (29) zuzuführende zweite Flüssigkeit in zwei Teilströme aufzuspalten,

d) eine Einrichtung (14, 15) zur Reduzierung des von einem der zwei Teilströme ausgeübten Druckes, wobei dieser eine Teilstrom dem Mischbereich der Mischeinrichtung (29) zugeführt wird und die Steuereinrichtung zur Einstellung der dem Mischbereich der Mischeinrichtung zugeführten Durchsatzmenge der ersten Flüssigkeit betätigt, während der andere Teilstrom zur Einrichtung (4, 2) zum Verändern des Volumens des Behälters (5) führt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5) zur Aufbewahrung der ersten Flüssigkeit nach aussen hin hermetisch verschliessbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5) aus einem in einem äusseren Behälter (3) angeordneten inneren Behälter besteht, der als Balg, Ballon oder Flasche mit elastisch verformbaren Wänden ausgeführt ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Behälter (5) aus einem Zylinder besteht, dessen Volumen über einen Kolben veränderbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der die erste Flüssigkeit speichernde Behälter (5) fest und unlösbar mit der Mischeinrichtung (29) verbunden ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Mischeinrichtung (29) fest mit dem äusseren Behälter (3) zu einer Baueinheit verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (7, 8, 9,

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15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerfläche als räumlich gekrümmte Fläche ausgebildet ist.

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CH 679 377 A5

10, 13, 14, 15) zur Einstellung der Durchsatzmenge der ersten Flüssigkeit einen gegen den einen Teilstrom federvorgespannten Schieber (13, 14) enthält, der mit einer Steuerfläche ausgestattet ist, durch die die Stellung eines den Durchtrittsquerschnitt für die erste Flüssigkeit festlegenden Ventilteils (7) einsteilbar ist.