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Vorrichtung zum Messen von Flüssigkeiten.
Die Erfindung betrifft bei Vorrichtungen zum Messen von Flüssigkeiten jener Art, bei der ein oder mehrere Räume von gegebenem Fassungsvermögen nacheinander gefüllt und entleert werden, die
Einrichtung zur Steuerung des Zuflusses und des Austrittes der Flüssigkeiten zu und aus dem Messraum bzw. den Messräumen.
Es sind Vorrichtungen bekannt, bei denen eine von der Messflüssigkeit verschiedene Hilfsflüssigkeit "Zur Verstellung der Absperrvorrichtung für den Flüssigkeitszu-und-abfluss zu und von dem Messraum oder den Messräumen verwendet wird. Bei diesen Vorrichtungen wird die Bewegung der die Absperrvorrichtung steuernden Hilfseinrichtung von der Bewegung des Messkolbens mechanisch abgeleitet. Demgegenüber besteht das Wesen der Erfindung darin, dass der Zutritt der Hilfsflüssigkeit zu der die Absperrvorrichtung steuernden Hilfseinrichtung durch den im Messraum nach beendeter Füllung auftretenden Druck betätigt wird.
Hiebei ist der die Absperrvorrichtung selbst verstellende Flüssigkeitsdruck jedoch vollkommen unabhängig von dem im Messraum während des Füllvorganges herrschenden Druck. Bei einer derartigen Messvorrichtung, bei welcher also die Umsteuerung für den Zu-und Abfluss der Flüssigkeit zum und vom Messraum unter der Wirkung des endgültig nach beendigter Füllung des Messraumes erhaltenen Flüssigkeitsdruckes geschieht, wogegen der während des Füllvorganges im Messraum vorhandene Druck auf die Umsteuerung des Zu-und Abflusses der Flüssigkeit keinen Einfluss hat, werden Ungenauigkeiten der Messung vermieden, wie solche bei bekannten Einrichtungen mit mechanischer Übertragung
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der Messkolben oft schon umkehrt, bevor das Ende des Hubes dieses Kolbens erreicht ist, woraus sich naturgemäss eine ungenau Messung ergibt.
Zur Erläuterung der Erfindung ist nachstehend beispielsweise ihre Anwendung auf eine mit Zylinder und Kolben versehene Messvorrichtung beschrieben, die für Petroleum und ähnliche flüchtige Flüssigkeiten geeignet ist.
Eine solche Vorrichtung ist in der Zeichnung dargestellt. Fig. 1 ist ein mittlerer Längsschnitt durch die Vorrichtung. Fig. 2 ist im oberen Teil der Figur eine Aussenansicht von vorn und im unteren Teil ein Schnitt nach der Linie A-A in Fig. 1. Fig. 3 ist ein Schnitt nach der Linie B-B in Fig. 1 von hinten gesehen. Fig. 4 zeigt in Vorderansicht eine Einrichtung zur Vorherbestimmung der abzugebenden Flüssigkeitsmenge ; ein Teil der Vorrichtung ist abgebrochen dargestellt. Fig. 5 ist eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 4, und Fig. 6 zeigt eine Einzelheit.
Im Messzylinder 1 kann ein Kolben 2 durch den Druck der an den Enden des Zylinders durch Rohre 3 und 4 aus einem Behälter 5 eingeführten Flüssigkeit hin und her bewegt werden. Dem Behälter 5 wird Druckflüssigkeit, beispielsweise durch ein Rohr 6, zugeführt. Der Behälter ist mit einem Lufteinlass 7 versehen, der durch ein Schwimmerventil 8 geschlossen werden kann, wenn der Behälter mit Flüssigkeit gefüllt ist. Ein solcher Behälter ist insofern vorteilhaft, als er eine Entleerung jener Teile der Vorrichtung verhindert, die die Messung bestimmen, wenn das gewöhnlich in 6 anzubringende Rückschlagventil undicht sein sollte. Der Zutritt von Flüssigkeit aus 5 nach 1 durch die Rohre 3 oder 4 wird durch einen Hahn 9 mit Durchlässen 10 und 11 geregelt.
Ist der Hahn in der Stellung gemäss Fig. 2 und 3, so ist das Rohr 4 mit 5 durelh M in Verbinduns-, und infolgedessen wirkt derDruck auf die rechte Fläche des'Kolbens 2
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(Fig. 3). Der Kolben wird nach links gedrückt, wobei die vorher in dieses Ende von 1 eingeführte Flüssigkeit durch das Rohr 3 und den Durchlass 11 in ein Abflussrohr 12 entweichen kann, das zweckmässig mit einem Absperrhahn 13 und einem Rückschlagventil 14 versehen ist.
In einem zweiten Zylinder 15, dessen Enden ebenfalls mit den Rohren 3 und 4 in Verbindung stehen, gleitet ein Kolben 16 einer Hilfssteuerung. Die Enden von 15 sind durch Zwischenwände 17 abgeschlossen, deren jede zwei federbelastete Rückschlagventile 18 trägt. Die Ventile jeder Wand 17 sind einander entgegengesetzt gerichtet, so dass das eine die Flüssigkeit in der einen Richtung und das andere in der ändern Richtung hindurchlässt. Die Ventilfedern sind so bemessen, dass, so lange sich der Kolben 2 in seinem Zylinder unter dem Druck der Flüssigkeit im Behälter 5 bewegt, die Ventile 18 geschlossen bleiben, dass aber, wenn der Kolben 2 an einem der Enden seines Hubes angehalten wird, die Druckvermehrung in dem Rohr 3 oder 4 genügt, um eines der Ventile 18 zu öffnen.
Wenn, wie in Fig. 3 dargestellt, der Kolben 2
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rechten Winkel verdreht, und dadurch werden die Verbindungen zwischen den Rohren 3 und 4 umgekehrt.
Das Rohr 3 ist nunmehr mit dem Behälter 5 verbunden und wird Zuflussrohr zum Zylinder 1, wodurch eine Umsteuerung der Bewegung des Kolbens 2 bewirkt wird. Die Flüssigkeit tritt dagegen aus dem Zylinder durch das Rohr 4, den Durchlass 10 und das Ausflussrohr 12 aus. Diese Wirkung setzt sich fort, bis der Kolben 2 das rechte Ende des Zylinders 1 erreicht, worauf eine Druckvermehrung im Rohr 3 eintritt, die den Kolben 16 so bewegt, dass die Öffnungen 24 und 27 miteinander und die Öffnung 21 mit dem Abflussrohr 26 verbunden werden. Hiedurch werden die Flügel 23 und der Hahn 9 in die dargestellte Stellung zurückgeschwungen, und der Kreislauf der Vorgänge wiederholt sich.
Wenn der Kolben 16 so in seinen Zylinder eingepasst ist, dass sein Widerstand gegen Bewegung unter dem Einfluss von Druckflüssigkeit grösser ist als der des Kolbens 2, u. zw. in solchem Masse, dass er gegen Bewegung gesichert ist, bis der Kolben 2 seinen Hub vollendet hat, so können die Wände 17 und die Ventile 18 wegfallen, ihre Anwendung ist aber vorzuziehen, weil sie eine sicherere Wirkung gewährleistet.
Schauöffnungen 28 im Zylinder 1 gestatten die Beobachtung des Kolbenhubes und die Länge des Hubes, und infolgedessen das Messvarmögen der Vorrichtung ist mittels eines Schraubstopfen 29 regelbar, an dessen Aussenseite ein zweiter Sehraubstopfen 3C angebracht ist, der mit Hilfe einer Packung 31 flüssige- keitsdicht an dem äusseren Ende des Zylinders 1 anliegt.
Zur Vorherbestimmung der abzugebenden Flüssigkeitsmenge kann die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung benutzt werden. Die Spindel 32 des Hahnes 9 trägt einen Arm 33 von der Form einer Muffe, in der ein Kolben 34, der eine nicht dargestellte Feder nach oben zu drücken sucht, gleiten kann. Auf einer Spindel 36 ist eine Scheibe 35 angebracht, die durch eine gerändelte Mutter oder eine ähnliche Einrichtung gedreht werden kann. Auf der Spindel 36 sitzt ferner ein Sperrad 38, das durch eine auf dem Arm 33 gelagerte Sperrklinke 39 betätigt werden kann. Die Scheibe 35 hat Öffnungen 40, die mit einer Einteilung nach jener Mengeneinheit versehen sind, deren Vielfache man messen will, beispielsweise Liter. Diese Teilungen entsprechen der bei jedem einzelnen Hube des Kolbens 2 abgegebenen Flüssigkeitsmenge.
Wenn der Hahn 9 schwingt, bewirkt die Sperrklinke 39 eine Drehung der Scheibe 35. Die Scheibe wird bei jedem Hube des Kolbens 2 um einen Winkel gedreht, der gleich dem Winkelabstand der Löcher 40 ist. Beim Gebrauch wird die Scheibe 35 mittels der Mutter 37 so gedreht, dass die Nullmarke der Mitte des Kolbens 34 gegenüberliegt, der in senkrechter Stellung ist, so dass beide Durchlässe 10 und 11 im Hahn 9 geschlossen sind. In dieser Stellung der Scheibe 35 liegt eine Öffnung 41 vor einem Schild 42 am Arm 33, das das Wort"An"oder irgendeine andere Inschrift trägt, die angibt, dass sich die Vorrichtung in der richtigen Stellung befindet, um mit der Abgabe irgendeiner gemessenen Menge beginnen zu können, d. h. dass der Kolben 2 an einem Ende seines Hubes ist. In eines der Löcher 40, das der abzugebenden Menge entspricht,. wird dann ein Stift 43 eingesteckt.
Wenn man dann die Flüssigkeit im Behälter 5 unter Druck setzt, beispielsweise durch Ingangsetzen einer Pumpe die Flüssigkeit durch das Rohr 6 zuführt, so tritt Flüssigkeit aus dem Behälter 5 in das Gehäuse 22 entweder durch die Öffnungen 20 und 21 oder durch die Öffnungen 27 und 24, und der Hahn wird dann mittels des Flügels 23 in Schwingung gebracht, um seine Durchlässe mit den Rohren 3 und 4 zu verbinden. Da der Arm 3 mit dem Hahn 9
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so dass dessen unteres Ende mit einem drehbar gelagerten Anschlag 44 in Berührung kommt.
Die Bewegung dieses Anschlages ist durch zwei Stifte 45 bestimmt, die so angeordnet sind, dass beim Auftreffen des Kolbens 34 auf den Anschlag 44 die Schwingbewegung des Kolbens und infolgedessen des Armes 33 in der Mittelstellung angehalten wird. Die Durchlässe 10 und 11 im Hahn 9 werden dadurch geschlossen, und ein weiterer Austritt von Flüssigkeit ist daher unmöglich, bis die Scheibe 35 von Hand so bewegt worden ist, dass sie den Kolben 34 freigibt.
Statt einen Stift 43 zum Herabdrücken des Kolbens im gewünschten Augenbliek zu benutzen, kann man einen Druckknopf od. dgl. anordnen, um diesen Vorgang in jedem gewünschten Augenblick herbeizuführen, so dass die weitere Wirkung der Vorrichtung unterbrochen wird, wenn der Kolben 2 seinen Hub vollendet hat, sofern der Druckknopf oder die sonstige Vorrichtung in Tätigkeit gesetzt worden war. Die zur Vorherbestimmung der abzugebenden Flüssigkeitmenge dienende beschriebene Einrichtung kann auch benutzt werden, um zu verhindern, dass mehr als eine gewisse Gesamtmenge durch die Vorrichtung hindurchgeht.
Zu diesem Zwecke wird ein dem Stift 43 ähnlicher Stift in eines der Löcher 40 oder in eines einer zweiten Reihe von Löchern eingesteckt, das der abzugebenden Gesamtmenge entspricht, wobei zum Festhalten dieses Stiftes in seiner Stellung eine Sperrvorrichtung vorgesehen sein kann. Dieser Stift würde so angeordnet werden, dass beim Herab- drücken des Kolbens 34 die Scheibe 35 gegen Bewegung von Hand verriegelt wird.
Aus der beschriebenen Bauart ergeben sich verschiedene Vorteile. So kann, da die zur Bewegung des Flügels 23 dienende Flüssigkeit keinen Teil der abgegebenen gemessenen Menge bildet, zu diesem
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liche Einrichtung, wie ein Durchlasshahn angewendet werden, eine für den vorliegenden Zweck bessere Form einer Absperrvorrichtung als ein Schieber od. dgl. Da ferner ein Austritt dieser Flüssigkeit für die Genauigkeit der Messung unwesentlich ist, ist es nicht nötig, dass die Zwischenkolben an jedem Ende des Raumes 25 vollkommen flüssigkeitsdicht in den Zylinder L5 passen. Man kann daher den Kolben 16 in diesem Zylinder mit dem geringsten möglichen Widerstand bewegbar machen, so dass er seinen Hub vollendet, selbst wenn nur eine geringe Kraft auf ihn wirkt.
Aus dem gleichen Grunde kann man den Durchmesser des Kolbens 16 niedrig halten, so dass, selbst wenn der Hub nicht ganz vollendet ist, der entstehende Fehler auf ein Mindestmass zurückgeführt ist.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zum Messen von Fliissigkeiten, bei welcher ein oder mehrere Räume von gegebenem Fassungsvermögen nacheinander gefüllt und entleert werden und die Absperrvorrichtung für den Flüssigkeitszutritt und-austritt zum und vom Messraum bzw. von und zu den Messräumen durch eine Einrichtung verstellt wird, die von einer Flüssigkeit betätigt wird, welche von der die gelieferte abgemessene Menge bildenden Flüssigkeit verschieden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Zutritt der Hilfsflüssigkeit zur Verstellungseinrichtung (23) der Absperrvorrichtung (9) durch den Druck der Flüssigkeit im Messraum bzw. einem der Messräume nach beendeter Füllung gesteuert wird.