DD151807A5

DD151807A5 - Volumenzaehler mit beweglichen trennwaenden

Info

Publication number: DD151807A5
Application number: DD22214580A
Authority: DD
Inventors: Gerd Baumann
Original assignee: Busch Erwin; Scheidt & Bachmann Gmbh
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1980-06-25
Publication date: 1981-11-04
Also published as: GB2053485A; FR2460473A1; NL8002954A; SE8004775L; GB2053485B; DK190680A; DE2926451A1; CH647864A5; FR2460473B1; BE883830A

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Volumenzaehler mit beweglichen Trennwaenden zur Mengenmessung von Fluessigkeiten, der mit einer Vorrichtung zur Erfassung der durch die zu messende Fluessigkeit erzeugten Bewegungszyklen der Trennwaende sowie mit einer Vorrichtung zur Kompensation von konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Meszwerks versehen ist. Um eine moeglichst einfache und sichere Kompensation zu erzielen, ist gemaesz der Erfindung einem eine vorgegebene Impulszahl pro Bewegungszyklus abgebenden Impulsgeber ein elektronischer Rechner mit einer Einstellvorrichtung fuer einen die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen beruecksichtigenden Korrekturfaktor nachgeschaltet. Vorzugsweise ist mindestens der Impulsgeber im Naszraum des Meszwerks angeordnet.

Description

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Berlin, 10. 11. 1980 57 473 / 17

Volumenzähler mit beweglichen Trennwänden

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft einen Volumenzähler mit beweglichen Trennwänden zur Mengenmessung von Flüssigkeiten mit einer Vorrichtung zur Erfassung der durch die zu messende Flüssigkeit erzeugten Bewegungszyklen der Trennwände sowie mit einer Vorrichtung zur Kompensation von konstruk· tions- und medienbedingten Abweichungen de3 Meßwerks,

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Volumenzähler mit beweglichen Trennwänden zur Mengenmessung von Flüssigkeiten s-ineHs-eit vielen Jahrzehnten in verschiedenen Ausführungen bekannt. Als Volumenzähler bei der Abgabe flüssiger Brennstoffe an Tankstellen haben sich Kolbenzähler mit mehreren, vorzugsweise vier Kolben durchgesetzt. Bei allen Konstruktionen entspricht die kleinste abzugebende Menge mindestens einem Bewegungszyklus des Meßwerks, welches vom Druck der zu messenden Flüssigkeit angetrieben wird und seinerseits ein Anzeigewerk antreibt, das zusammen mit dem Meßwerk den Volumenzähler bildet.

Um sowohl die konstruktionsbedingten als auch die medienbedingten Abweichungen des Meßwerks unter Beachtung der jeweils gültigen Eichvorschriften zu· kompensieren, sind * zwei unterschiedliche Methoden bekannt. Bei der einen Methode wird der durch eine oder mehrere bewegliche Trennwände gebildete Meßraum auf das Sollvolumen abgeglichen,

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nachdem nach dem kompletten Zusammenbau des Volumenzählers die Abweichung des gemessenen Wertes vom Sollvolumen ermittelt worden ist» Die Abgleichung des Ließraumes erfolgt entweder durch eine Nachbearbeitung von Teilen des Meßwerkes oder durch eine Korrektur des Hubes mindestens einer beweglichen Trennwand· Zu diesem Zweck sind bei den in der Praxis am häufigsten verwendeten Mehrkolbenzählern verstellbare Anschläge zur Veränderung des Hubes mindestens eines der unter Einschluß eines vorgegebenen Spiels gelagerten Kolben bekannt, Weiterhin gibt es Konstruktionen, bei denen das Abgleichen des Meßraumes auf den Sollwert durch zusätzlich angeordnete Hilfskolben erfolgt» In sämtlichen Fällen sind jedoch eine aufwendige und teure Fertigung sowie eine lohnintensive Einstellung mit mehrfachem Heßvorgang erforderlich, wozu Eingriffe in den Meßraum Voraussetzungen sind. Die Verstelleinrichtungen zum Meßraumabgleich sind außerdem verschleißanfällig, so daß nach einem gewissen Zeitablauf Nachmessungen und ggf# weitere Abgleichungen erforderlich v/erden.

Die zweite Methode zur Kompensation der konstruktion- und medienbedingten Abweichungen des Meßwerkes sieht eine Korrektur durch ein zwischen dem Meßwerk und dem Anzeigewerk angeordnetes Zwischengetriebe vor, welches unter Beibehaltung der mittels eines Eichvorganges festgestellten Abweichung des Meßraumes den Fehler mittels eines verstellbaren Zahnradgetriebes ausgleicht, so daß das zugehörige Anzeigewerk nur das tatsächlich mit dem jeweiligen Meßwerk gemessene Volumen anzeigt«. Auch diese zwischen Meßwerk und Anzeigewerk des Volumenzählers angeordneten Zwischengetriebe besitzen nicht nur einen komplizierten Aufbau, sondern erfordern eine aus dem Naßraum des Meßwerkes herausgeführte Antriebswelle. Diese Antriebswelle benötigt eine Wellenab-

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dichtung, die einerseits einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand darstellt und andererseits wegen ihrer unvermeidbaren Reibung einen Schlupf während des Meßvorganges erzeugt, der die Messung nachteilig beeinflußt. Während ein nach der ersten Methode auf den Sollwert abgeglichener Meßraum einen universellen Einsatz des Meßwerkes für beliebige Anzeigewerke ermöglicht, erfordert ein nach der zweiten Methode mittels eines Zwischengetriebes abgeglichener Volumenzähler eine feste Zuordnung zwischen einem Meßwerk und dem zugehörigen Anzeigewerk mit Zwischengetriebe. Auch insoweit ist die zweite Methode mit Nachteilen behaftet, zumal die mit einem Austausch von Zahnräderpaaren verbundene Verstellung der Übersetzung des Zwischengetriebes mit einem erheblichen Montage- und Zeitaufwand verbunden ist.

Ziel der Erfindung

Die Erfindung hat das Ziel, den hohen Pertigungs- und Justieraufwand sowie die Ungenauigkeiten bei der Messung zu beseitigen.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stufenlos wirkende und leicht nachzustellende Korrekturvorrichtung zur Kompensation von !constructions- und medienbedingten Abweichungen des Meßwerkes zu schaffen, um die ermittelte Abweichung des unveränderten Ließraumes bei der Anzeige zu. berücksichtigen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einem eine vorgegebene Impuls— zahl pro Bewegungszyklus abgebenden Impulsgeber ein elcktro·

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nischer Rechner mit einer Einstellvorrichtung für einen die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen -berücksichtigenden Korrekturfaktor nachgeschaltet ist.

Mit dem erfindungsgeniäßen Vorschlag wird unter Vermeidung verschleißanfälliger Bauteile und ohne zusätzliche Abdichtstellen erfordernde Eingriffe in den Naßraum des Meßwerkes eine Vorrichtung geschaffen, die mit wenigen Bauteilen eine ßtufenlose Kompensation der konstruktions- und medienbedingten Abweichungen gestattet, ohne daß nach der Sichmessung Eingriffe in den Naßraum des Ließwerkes durchgeführt werden müssen und ohne daß hohe, die Plerstellungskosten anhebende Genauigkeiten bei der Herstellung des Ließraumes erforderlich sind« Da die erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung Bestandteil des Meßwerkes ist, entfällt nicht nur die bei den bekannten Ausführungen erforderliche Wellenabdichtung zwischen Ließwerk und Anzeigewerk, sondern auch die bisher erforderliche Zuordnung eines bestimmten Anzeigewerkes zu einem bestimmten Ließwerk.

Gemäß einem v/eiteren Merkmal der Erfindung ist mindestens der Impulsgeber der Kompensationsvorrichtung im Naßraum des Meßwerkes angeordnet, so daß der Haßraum des Ließwerkes nach der ersten und einzigen Montage ohne Zusatzaufwand endgültig abgedichtet werden kann und das Meßwerk mit dem Anzeigewerk lediglich mittels einer Impulsleitung in Verbindung steht.

Ausführungsbeispiel

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Volumenzählers dargestellt, und zwar zeigen

Pig. 1: einen Längsschnitt durch einen als Kolbenzähler ' ausgebildeten Volumenzähler mit einer Kompensationsvorrichtung und.

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— 5 — Pig. 2: ein Blockschaltbild der Kompensationsvorrichtung.

Der als- Ausführungsbeispiel dargestellte Volumenzähler besitzt ein Gehäuse 1, in dein vier Kolben 2 jeweils in einer Zylinderbuchse 3 beweglich geführt sind. Die Kolben 2 sind jeweils paarweise durch eine Kreuzschleife 4 miteinander fest verbunden, wobei die Bewegimgsrichtungen der beiden in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kolbenpaare rechtwinklig zueinander verlaufen.

- ν

Die beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Kreuzschleifen 4 der beiden Kolbenpaare besitzen jeweils ein Langloch, in v/elches eine Rolle 5 eingepaßt ist. Die beiden Rollen 5 sind drehbar auf dem Zapfen 6 einer Kurbelwelle 7 gelagert, deren Enden wiederum im Gehäuse 1 drehbar gelagert sind. Jeder durch die Zylinderbuchsen 3 gebildete Zylinder der vier Kolben 2 ist durch einen Zylinderdeckel 3 verschlossen. In jeden der Zylinderdeckel 8 mündet ein im Gehäuse 1 ausgebildeter Kanal 9.

Mit diesen Kanälen 9 wirkt ein Drehschieber 10 zusammen, der auf der Kurbelwelle 7 befestigt und in einem Schiebergehäuse 11 angeordnet ist, das auf dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Dieses- Schiebergehäuse 11 besitzt einen Einlaßkanal 12 sowie einen Äuslaßkanal 13 für die zu messende Flüssigkeit. Diese unter Druck stehende Flüssigkeit gelangt in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles in das. Schiebergehäuse 11 und von hier über den Drehschieber 10 in einen der Kanäle .9· Aus diesem Kanal 9 strömt die Flüssigkeit durch den Zylin* derdeckel^S in die zugehörige Zylinderbuchse 3^ in eier sj.e. den Kolben 2 in Richtung auf die !,litte des Gehäuses 1 verschiebt. Da dieser Kolben 2 über seine Kreuzschleife 4 mit dem gleichachsig angeordneten Kolben 2 fest verbunden ist, bewirkt die Verschiebung des einen Kolbens 2 mittels der

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Flüssigkeit ein Herausdrücken der in der Zylinderbuchse 3 des geschobenen Kolbens 2 befindlichen Flüssigkeit über den zugehörigen Zylinderdeckel 8 in den zugehörigen Kanal 9 und von hier durch den Drehschieber 10 in den Auslaßkanal 13. Dieser Vorgang wiederholt sich zyklisch in allen vier Zylinderbuchsen 3*

Die während des Arbeitszyklus stattfindende Verschiebung der Kolben 2 wird über die Kreuzschleifen 4 und Rollen 5 auf den Zapfen 6 der Kurbelwelle 7 übertragen, die sich dementsprechend bei einem Arbeitszyklus einmal um 3oO° dreht. Das während dieser 36O°~Drehung durchgeflossene Flüssigkeit svoluraen entspricht dem Ließ raum des mit vier beweglichen Trennwänden ausgestatteten Volumenzählers und¹ stellt zugleich die kleinste abzugebende Flüssigkeitsmenge dar.

Die aus dem Gehäuse 1 nach oben in das Schiebergehäuse 11 hineinragende und den Drehschieber 10 tragende Kurbelwelle 7 ist über den Drehschieber 10 hinaus verlängert. Am Ende dieser Verlängerung trägt die Kurbelwelle 7 eine Impulsscheibe 14, die gemäß Fig* 1 im Haßrauin des Meßwerkes, und zwar im Schiebergehäuse 11 angeordnet ist. Diese Impulsscheibe 14 ist Bestandteil eines Impulsgebers 15, der im Blockschaltbild gemäß Fig, 2 am besten zu erkennen ist. Diesem Impulsgeber 15 ist ein elektronischer Rechner nachgeschaltet, dessen Komponenten wiederum derFig, 2 entnommen v/erden können.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach .Fig, 2 umfaßt der elektronische Rechner eine Einstellvorrichtung 16 für einen die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen berücksichtigenden Korrekturfaktor, eine Signalverarbeitung 17 mit einem nachgeschalteten Signalgeber 18 und einen Zähler 19·

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Die Bauteile 15 bis 19 sind an eine Stromversorgung 20 angeschlossen und steuern eine Anzeigevorrichtung 21, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt fünf Ziffern.anzGj.gen pmfaßt. « .«. ......

Mittels der Impulsscheibe 14 v/erden im Impulsgeber 15 Impulse erzeugt, und zwar pro Arbeitszyklus eine bestimmte Anzahl. Dies bedeutet, daß jedem Impuls eine bestimmte, durch den Volumenzähler geflossene Plüssigkeitsmenge entspricht. Sofern sich bei der Eichmessung des Kolbenzählers herausstellt, daß das gemessene Volumen pro Impuls nicht dem SollvoluiTien entspricht, wird die Abweichung des Istvolumens vom Sollvolumen ermittelt und ein Korrekturfaktor errechnet, mit dem die Impulszahl pro Arbeitszyklus multipliziert v/erden muß, um die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des IJeßwerks des Kolbenzählers zu kompensieren. Dieser Korrekturfaktor wird der Einstellvorrichtung 16 eingegeben, wozu diese mit einem Stellglied 16a versehen ist. Dieses Stellglied 16a ist vorzugsweise lediglich über eine Impulsleitung mit der Einstellvorrichtung 16 verbunden.

Die vom Impulsgeber 15 entsprechend dem Arbeitszyklus abgegebenen Impulse werden auf diese V/eise durch die Einstellvorrichtung. 16 modifiziert einer Signalverarbeitung 17 aufgegeben, die mittels des nachgeschalteten Signalgebers 18 korrigierte Impulse abgibt. Diese die konstrukiLons- und medienbedingten Abweichungen des Heßwerks berücksichtigenden Impulse des Signalgebers 13 gelangen, schließlich zum Zähler 19, der die Anzeigevorrichtung 21 steuert. Diese Anzeigevorrichtung 21 zeigt dementsprechend das effektiv vom Kolbenzähler gemessene Flüssigkeitsvolumen an, ohne daß der Meßraum des Kolbenzählers auf den Sollwert abgeglichen

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worden ist und ohne daß komplizierte mechanische Zwischengetriebe erforderlich sind.

In dem Blockschaltbild nach Fig. 2 ist im unteren rechten Teil der Kolbenzähler mit den Kolben 2 und den Zylinderbuchsen 3 sowie der Kurbelwelle 7 schematisch dargestellt. Die Pig« 1 zeigt, daß der Impulsgeber 15 in einen Kunststoff block 22 eingegossen ist, der sich in einer Aussparung de3 Schiebergehäuses 1 befindet. Dieser im llaßraum des Meßwerkes angeordnete Kunststoffblock 22 umfaßt mindestens den Impulsgeber 15; er kann auch weitere Bestandteile des elektronischen Rechners umfassen, und zwar bis einschließlich des Zählers 19. In diesem Fall kann der Yolumenzähler als Einheit jeder beliebigen Anzeigevorrichtung 21 zugeordnet werden, mit der er lediglich über eine Impulsleitung 23 verbunden werden muß.

Claims

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- 9 Erfindungsangpruch

1· Volumenzähler mit beweglichen Trennwänden zur Mengen^s messung von Flüssigkeiten mit einer'Vorrichtung zur Erfassung der durch die zu messende Flüssigkeit erzeugten Bewegungszyklen der Trennwände sowie mit einer Vorrichtung zur Kompensation von konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Ließwerks, gekennzeichnet dadurch, daß einem eine vorgegebene Impulszahl pro Bewegungszyklus abgebenden Impulsgeber (15) ein elektronischer Rechner mit einer Einstellvorrichtung (16) für einen die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen berücksichtigenden Korrekturfaktor nachge-Bchaltet ist.

2. Vorrichtung nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mindestens der Impulsgeber (15) im ITaßraum des Meßwerks angeordnet ist.

WeraL2LJSeiten Zeichnungen