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Flüssigkeitskolbenmesser mit einem Meßzylinder Es ist bei Flüssigkeitsmessern
mit Zeigereinstellung und motorisch angetriebener Förderpumpe bekannt, bei Rückkehr
des Zeigers in seine Ausgangsstellung die Pumpenwelle zu sperren und dadurch die
weitere Förderung der Flüssigkeit zu verhindern. Es ist ferner bereits bekannt,
bei Zwillingsmeßgeräten eine auf den Umschalthahn für das Zwillingsmeßgefäß wirkende
Sperrvorrichtung den Hahn freigeben zu lassen, wenn der Zeiger auf die jeweils abzufüllende
Flüssigkeitsmenge eingestellt wird, und ihn wieder zu sperren, sobald eine der eingestellten
Flüssigkeitsmenge entsprechende Anzahl von Umschaltungen des Hahns stattgefunden
hat. Schließlich sind auch nach Art von Durchlaufmessern arbeitende Kolbenmeßvorrichtungen
bekannt, bei denen der auf einer Feinskala fortschreitende Zeiger des Zählwerks
von Einheit zu Einheit nur eine kleine Wegstrecke zurücklegt. Bei diesen Messern
besteht, wenn man genau auf eine bestimmte Flüssigkeitsmenge abstoppen will, die
Schwierigkeit, einen entsprechend genauen Einfall des Ausklinkwerks zu erreichen.
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Von diesen bekannten Meßvorrichtungen unterscheidet sich die den Gegenstand
der Erfindung bildende einmal hinsichtlich der Gattung dadurch, daß es sich hier
um einen Kolbenmesser handelt, bei dem der Meßzylinder durch Vermittlung eines vom
Meßkolben bei Beendigung seines Hubes betätigten Spannwerkes selbsttätig umgesteuert
wird, derart, daß die Zapfenenge auf eine Hubeinheit genau abgegrenzt wird, so daß
die Aufgabe, den genauen Einfall des Klinkwerks zu sichern, deren Lösung bei Messern
mit gleichmäßig weiterlaufendem Zeiger praktisch die größten Schwierigkeiten macht,
ganz in Fortfall kommt. Kolbenmesser mit selbsttätiger Umsteuerung durch Vermittlung
eines vom Meßkolben beim Hubende betätigten Spannwerks sind an sich bekannt. Neü.
daran ist aber, daß die durch den Einstellzeiger gesteuerte Sperrvorrichtung auf
das Umsteuerorgan für den Meßzylinder bzw. auf das dies Organ betätigende Schaltglied
wirkt. Durch diese Einrichtung wird erreicht, daß, wenn der Einstellzeiger in seine
Nullstellung zurückkehrt, nicht der ganze Ausgabevorgang sofort unterbrochen wird,
daß vielmehr die Messung zunächst ihren Fortgang nimmt, bis eine dein Hub des Meßkolbens
entsprechende runde Flüssigkeitsmenge ausgegeben ist. Die neue Einrichtung bietet,
ferner den Vorteil, daß die außerordentlich starke Beanspruchung der Apparatteile,
wie sie bei plötzlicher Sperrung der Förderpumpenwelle nach dem oben an erster Stelle
erwähnten bekannten Vorschlage auftritt, vermieden wird. Es ist daher möglich, die
Sperrvorrichtung sehr leicht zu bauen und dadurch eine besondere Feinfühligkeit
zu erreichen. Die Einwirkung des Sperrgliedes auf das Schaltwerk für das Umsteuerorgan
gemäß der vorliegenden Erfindung ist deshalb vorteilhafter als die unmittelbare
Sperrung des Umsteuerorgans
selbst, weil für dieses je nach der
Stellung des Meßkolbens zwei verschiedene Einstellungen in Frage kommen.
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In der Zeichnung ist die Erfindung in einer beispielsweisen Ausführungsform
in einem senkrechten Schnitt durch den betreffenden Kolbenmesser veranschaulicht.
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Der Meßkolben B spielt in einem Zylinder A,
der durch
eine Leitung F mit dem, im vorliegenden Falle als Schieber E ausgebildeten Umsteuerorgan
in Verbindung steht. An das Umsteuerorgan sind außerdem die vom Vorratsbehälter
kommende Leitung H, die zu dem mit dem Mundstück 21 versehenen Zapfschlauch M führende
Leitung K und der Innenraum 4 eines Gehäuses 15 angeschlossen, der mit der Unterseite
des Meßkolbens B in Verbindung steht.
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Der die Umschaltung des Steuerschiebers E bewirkende, unter dem Einfiuß
einer Feder 44 stehende, mit einem zweiflankigen Nocken 42 ausgerüstete Hebel 43
ist über einen Bolzen 51 mit einer Sperrklinke 52 verbunden, deren Sperrnase 53
mit einem Sperrstift 55 zusammenwirkt, der untei dem Einfluß einer Feder 56 und
eines Hebels 57 steht, während ihre Sperrnase 54 unter dem Einfluß eines Anschlages
58 steht, dessen Tragspindel 59 einerseits in eine Gabel 6o mündet, welche über
den Stift 61 des Hebels 57 greift, und anderseits mit einem unter dem Einfluß einer
Feder 62 stehenden Kolben 63 verbunden ist. Dieser läuft in einem Zylinder 64, dessen
die Feder 62 enthaltender Teil durch eine Leitung 65 mit der Atmosphäre verbunden
ist und daher stets drucklos ist, während der über dem Kolben liegende Teil durch
eine Verbindungsleitung 66 mit der Zuführungsleitung H für die Druckflüssigkeit
verbunden ist.
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Der Kolben B ist mit seiner die Steuerstifte 16 und 17 für den Winkelhebel
40 tragenden Kolbenstange C fest verbunden, die Verzahnung 7o aufweist, die mit
einem Zahnrad 71 kämmt, jedoch nicht zum Antreiben der Kolbenstange, sondern zur
Betätigung eines Zählwerkes durch die hin und her gehende Kolbenstange. Zu diesem
Zweck ist das Zahnrad 71 innerhalb des Gehäuses 15 auf -einer Welle 72 gelagert,
die ebenfalls innerhalb des Gehäuses ein Exzenter 73 trägt, das mit seiner Lenkstange
74 auf ein Klinkenschaltwerk 75 einwirkt und dadurch das Schaltrad 176, das durch
eine Klinke 77 gegen Rückgang gesperrt ist, weiterschaltet. Dieses Schaltrad ist
auch mit einer im Gehäuse =5 liegenden, einen Nocken 78 tragenden Scheibe 79 sowie
mit der Welle 8o gekuppelt, die durch das Gehäuse 15 hindurchgeführt ist und außerhalb
desselben einen Zeiger 81 trägt, der schrittweise die Umschaltungen anzeigt. Der
Zeiger 81 kann von außen jeweils bei Beginn einer Zapfung auf die gewünschte Menge
eingestellt werden unter entsprechender Mitdrehung des mit ihm gekuppelten Nockens
76 der Steuerscheibe 79. Bei der Ausgabe schreitet der Zeiger 81 von Teilstrich
zu Teilstrich zurück, bis die gewünschte Menge ausgegeben ist, wobei am Schluß der
Nocken 78 die Zapfung unterbricht.
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Der Steuerschieber E verbindet je nach seiner Stellung entweder die
Flüssigkeitszuführungsleitung H mit der zur Oberseite des Kolbens führenden Umführungsleitung
F und die mit der Unterseite des Kolbens dauernd in Verbindung stehende Kammer 4
über den Kanal 157 mit der FlüssigkeitsaustrittsleitungK oder aber umgekehrt die
Flüssigkeitszuführungsleitung H über den Kanal 156 mit der zur Unterseite
des Kolbens führenden Kammer 4. und die von der Kolbenoberseite kommende Umgehungsleitung
F mit der Flüssigkeitsaustrittsleitung K. An die Austrittsleitung K ist ein Zapfschlaucli
M angeschlossen, dessen Mundstück 21 einen zur Drosselung.oder Absperrung dienernden
Hahn 22 trägt.
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Die Förderung der Flüssigkeit in der Zuführungsleitung H kann entweder
mittels einer Handpumpe oder aber auch mittels einer motorisch betriebenen Pumpe
bzw. dadurch erfolgen, daß der Flüssigkeitsvorrat unter die Wirkung eines Druckgases
gesetzt oder daß er durch Einführung von Druckwasser gefördert wird. Im, letzten
Falle kann in die Flüssigkeitszuführungsleitung H ein Absperrorgan 82 eingebaut
sein, das in der gestrichelt dargestellten Schließstellung den Eintrittskanal 156
des Steuerschiebers E über ein unter Belastung einer schwachen Feder 83 stehendes
Rückschlagventil86 mit einer Flüssigkeitsabzugsleitung 87 verbindet.
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Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Beim Einführen von
Druckflüssigkeit durch die Zufuhrleitung H wird je nach der Stellung des Steuerschiebers
E der Kolben B auf= oder abwärts geschoben und dabei eine dem Hubvolumen entsprechende
Menge Flüssigkeit durch den Zapfschlauch M ins Freie verdrängt. Jeweils im letzten
Teil eines Kolbenhubes wird durch einen der Steuerstifte 16 oder 17 zunächst der
Winkelhebel 4o ein Stück mitgenommen, wobei er mittels seines Nockens 41 den Nocken
42 des federbelasteten Hebels 43 so weit gegen die Kraft der Feder 44 anhebt, daß
annähernd im gleichen Augenblick, in dem. der Kolben -B seine Hubbegrenzung erreicht,
der Nocken 42 des federbelasteten Hebels 43 auf der Gegenseite des Nockens 41 vom
Winkelhebel 4o wieder abrutschen kann, um, dadurch den Winkelhebel 4o weiter umzulegen
und damit den Schieber E umzusteuern. Die hierzu nötige Rückbewegung des federbelasteten
Hebels 43 ist aber von der Freigabe der mit ihm verbundenen
Sperrklinke
42 abhängig, da deren Sperrnase 53 zunächst vom Anschlag 58 festgehalten wird, der
sich senken muß, wenn er die Sperrnase freigeben soll. Die Senkung tritt erst ein,
wenn durch die beim Kolbenanschlag sich ergebende Stauung der Flüssigkeit eine gewisse
Druckerhöhung erreicht ist, die erst bei Überschreitung eines gewissen Maßes durch
Einwirken auf den Kolben 63 gegen die Kraft der Feder 62 dessen Senkung herbeiführt,
wodurch der Anschlag 58 ebenfalls gesenkt wird, so daß er die Sperrnase 54 freigibt.
jetzt erst kann die Feder 44 durch Einwirkung auf den Steuerhebel 43 den
Winkelhebel 40 vollends umlegen und dabei den Schieber E umsteuern. Dieser Teil
der Wirkungsweise ist besonders wichtig bei Förderung der Flüssigkeit mittels einer
Handpumpe, weil der die Handpumpe Bedienende bei jeder Erreichung eines Kolbenhubes
in sehr bequemer Weise wählen kann zwischen Weiterschalten oder Aufhören und Festhalten
des Kolbens genau am Hubende. Er braucht nämlich nur, wenn er aufhören will, die
Bildung einer nennenswerten Druckerhöhung zu vermeiden und hält dadurch den Kolben
genau am Hubende fest, während er, wenn er Weiterpumpen will, nur einen kleinen
Überdruck zu geben braucht, um sofort eine Umschaltung und Weiterbetätigung zu erzielen.
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Erfolgt die Förderung der Flüssigkeit nicht mittels einer Handpumpe,
sondern durch eine motorisch betriebene Pumpe oder mittels Druckgases oder Wasserdrucks,
so entsteht natürlich der zur Freigabe der Umschaltung auf den Kolben 63 wirkende
Staudruck regelmäßig. Es ist aber wünschenswert, durch Betätigung des Schlauchhahnes
22 die endgültige Unterbrechung des Zapfvorganges herbeiführen zu können, weil es
von Wichtigkeit ist, mit nur ein Mann Bedienung am Schlauchende auskommen zu können.
Auch diese Aufgabe wird mit der Einrichtung gelöst; denn wenn während eines Kolbenhubes
der Schlauchhahn 22 gedrosselt wird, so tritt bereits während der Kolbenbewegung
eine Druckerhöhung in der Zuführungsleitung H ein, die bei genügender Drosselung
des Hahnes 22 ausreicht, um, den Kolben 63 gegen die Kraft seiner Feder 62 abwärts
zu bewegen, wobei er sich aber so weit abwärts bewegt, daß der Sattel 6o," der Gabel
6o, die mit dem Kolben 63 verbunden ist, auf den Hebel 57 einwirkt und den Stift
55 gegen die Kraft seiner Feder 56 in die Bahn der Steuernase 53 einrückt. Infolgedessen
ist zwar, wenn bei Beendigung des Hubes des Kolbens B der Steuerhebel 43 gegen die
Kraft seiner Feder 44 angehoben wird, die Steuernase 54 der Sperrklinke 52 freigegeben,
aber die Steuernase 53 dieser Klinke gleitet über den hochgehobenen Sperrstift 55
und wird jetzt von diesem endgültig festgehalten, weil infolge des Ausbleibens einer
Umschaltung der erhöhte Staudruck in der Zufuhrleitung erhalten bleibt und daher
der Kolben 63 zunächst nicht wieder zurückgehen kann. Es wird also durch Einwirkung
des Steuerkolbens 63 auf den Sperrstift 55 eine endgültige Unterbrechung des Zapfvorganges
durch Druckerhöhung beim Drosseln des Schlauchhahnes 22 ausgelöst.
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Um, nun nach einer Zapfpause die Sperrung wieder aufzuheben und dadurch
eine neue Zapfung zu ermöglichen, braucht man nur das in der Zufuhrleitung H eingebaute
Absperrorgan 82 in seine Absperrstellung zu bringen, in der es den Eintrittskanal
156 über das sich bei' einem geringen Druck öffnende federbelastete Rückschlagventil
86 mit dem Flüssigkeitsablauf 87 verbindet. Dadurch kann sich der Kolben 63 unter
dem Einfluß seiner Feder 62 und Verdrängung von Flüssigkeit aus dem Zylinder 64
in die Ablaufleitung 87 wieder heben und dadurch das Zurückziehen des Sperrstiftes
55 mittels seiner Feder 56 freigeben, worauf die Feder 44 mittels des Hebels 43
und des Winkelhebels 4o den Schieber E umsteuert.
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Bei jedem Aufwärts- und Abwärtshub überträgt die Verzahnung 7o der
Kolbenstange C ihre Bewegung auf das Zahnrad 7r, dessen Durchmesser so gewählt ist,
daß je ein Hub ungefähr einer vollen Umdrehung des Zahnrades 71 entspricht. Hierbei
macht auch das Exzenter 73 einen vollen Hinundherhub und steuert dabei das Schaltrad
76 und den Zeiger 81 jeweils um einen Teilstrich fortschaltend weiter. Ist der Zeiger
81 auf eine bestimmte Menge eingestellt - gewesen unter entsprechender Mitnahme
des Steuernockens 78, was Bedingung dafür ist, daß die Feder 56 den Sperrstift 55
aus seiner wirksamen Stellung herauszieht, und ist dann die eingestellte Flüssigkeitsmenge
entnommen, so schiebt sich bei der Abgabe der letzten Hubmenge der Sperrnocken 78
wieder unter den Steuerstift 55 und hebt diesen gegen die Kraft seiner Feder 56
in die wirksame Stellung an. Da das Exzenter 73 so auf der Welle 72 befestigt ist,
daß immer im ersten Teil einer vollen Umdrehung die Fortschaltung des Schaltrades
76 erfolgt und im zweiten Teil der Umdrehung der Rückzug der Schaltklinke 75 eintritt,
so wird beim letzten Kolbenhub im ersten Teil desselben bereits durch Einwirkung
des Nockens 78 der Sperrstift 55 in seiner wirksamen Stellung gehoben, und beim
Anheben des Schalthebels 43 im letzten Hubteil des Kolbens B fällt die Sperrnase
53 der Klinke 52 über den Sperrstift 55 ein und hält nunmehr den Schalthebel 43
fest, so daß eine Umschaltung nicht erfolgen kann und der Meßvorgang unterbrochen
wird.
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Infolge des Zusammenwirkens der Einstellbarkeit des Zeigers mit dem
Steuernocken 78
einerseits und des unter der Wirkung eines Staudruckes
sich betätigenden Kolbens 63 andererseits wird es dem Zapfer freigestellt, ob er
die am Beginn einer Zapfung eingestellte Menge ganz ausgeben oder aber für den Fall,
daß der aufnehmende Tank doch schon zu früh voll wird, die Zapfung durch Drosselung
des Schlauchhahnes M früher, aber mit einem ganzen Hubvolumen unterbrechen will.