<Desc/Clms Page number 1>
Vorrichtung zum selbsttätigen Schalten des Umstellhahnes der Messgefässe für
Flüssigkeitszapfanlagen mit Pumpenbetrieb.
Die Erfindung bezieht sich auf Anlagen zum Abzapfen von Flüssigkeiten, insbesondere Brennstoffen, unter gleichzeitiger Messung der abgezapften Menge. Bei Anlagen dieser Art mit Pumpenbetrieb und an die Pumpe angeschlossenem Messgefäss, meist sind es zwei abwechselnd gefilte und entleerte Messgefässe, besteht das Bedürfnis, nach der jeweiligen Füllung und Entleerung des oder der Messgefässe das Umschalten des zwischen diesen und der Pumpe eingeschalteten Hahnes von Hand zn vermeiden.
Die bisher bekannten, selbsttätigen Vorrichtungen zum Umbehalten des Hahnes nach der Füllung eines Messgefässes arbeiten in der Weise, dass der Hahn mittels eines der Stauwirkung der Förderflüssigkeit ausgesetzten Druckgliedes beim Auftreten des Staudruckes nach vollendeter Füllung eines Messgefässes unmittelbar umgeschaltet wird. Diese Einrichtung hat den Nachteil, dass die bei der Füllung des Messgefässes in dieses mit eingeführten Gasblasen vor dem Umschalten keine Zeit haben, in der Flüssigkeit aufzusteigen und aus dem Messgefäss z'i entweichen. Die in der Flüssigkeit eingeschlossenen Blasen beeinträchtigen infolgedessen die Genauigkeit des Messergebnisses.
Zur Veimeidung dieses Übelstandes hat man bereits eine selbsttätige Umschaltvorriehtung in Vorsehlag gebracht, die durch den Staudruck nicht unmittelbar betätigt wird, sondern erst nach einer gewissen Zeitspanne in Tätigkeit tritt, so dass die von der Flüssigkeit in das Messgefäss mitgerissenen Gasblasen Zeit haben, zu entweichen. Zu diesem
EMI1.1
der Fülleitung auftretenden Staudruck zunächst eine Feder gespannt und diese Spannung bei Erreichung eines gewissen Höchstmasses ausgelöst und zur Schaltung des Umsteuerhahnes benutzt wird, der den Zutritt und die Abführung der Flüssigkeit in das und aus dem Messgefäss bzw. zu und von den Messgefässen vermittelt.
Gemäss der Erfindung wird diese Einrichtung in ihrer Bauweise und Wirkung dadurch vereinfacht, dass die zur Schaltung des Umschalthahnes dienende Feder und deren Auslösevorrichtung durch einen Windkessel ersetzt wird, der an die von der Pumpe zum Umschalthahn od. dgl. führende Leitung über ein Rückschlagventil angeschlossen und mit einem den Hahn schaltenden Druekglied über ein Überdruckventil verbunden ist, das erst bei Überschreiten eines bestimmten Druckes im Windkessel plötzlich den Durchtritt der Flüssigkeit zum Druckglied freigibt. Ferner bezieht sich die Erfindung auf die besondere Ausbildung des Überdruckventils und der Schaltvorrichtung für den Umsteuerhahn.
In der Zeichnung, welche die Erfindung in mehreren bevorzugten Ausführungsfoimen beispielsweise veranschaulicht, ist Fig. 1 eine mehr schematisch gehaltene -Darstellung der Gesamteinrichtung, teilweise in senkrechtem Schnitt, teilweise in Ansieht, unter Fortlassung des oberen Teiles der Messgefässe, Fig. 2 und 3 sind waagrechte Schnitte nach den Linien 11-11 und 111-111 der Fig. 1. Fig. 4 ist ein senkrechter Axialsehnitt durch eine andere Ausführungsform des Umsehalthahnes mit seiner Betätigungsvorrichtung nach der Linie IV-IV der Fig. 5, Fig. 5 ein waagrechter Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 4 und Fig. 6 eine sehaubildliehe Darstellung einer Einzelheit der Ausführung nach Fig. 4 und 5.
Der Darstellung ist eine Anlage mit zwei abwechselnd gefüllten und entleerten Messgefässen zugrunde gelegt, ohne dass damit eine Beschränkung der Erfindung auf derartige Anlagen zum Ausdruck gebracht werden soll.
<Desc/Clms Page number 2>
Der Umsehalthahnküken 3 für die Messgefässe 1, 2 wird durch eine Schaltvorrichtung stets in gleichem Sinne in Drehung versetzt. Die Schaltvorrichtung umfasst ein Schaltrad 4, in das eine Schaltklinke 5 eingreift, deren Drehzapfen 6 auf einer auf dem freien Ende der Kükenspindel 3a hin und her schwingbar gelagerten Kurbel 7 befestigt ist. Die Kurbel 7 wird von einem in einem Steuerzylinder 10 spielenden Kolben 8 mit Rückzugfeder 9 durch Vermittlung einer Pleuelstange 71 angetrieben. Im Kolben 8 ist eine kleine Durchgangsöffnung 8a vorgesehen. An den Deckel 11 des Zylinders 10 ist die Leitung 12 angeschlossen.
Ein Kanal 13 verbindet den Zylinder 10 in der einen Endstellung des Kolbens mit dem Kurbelgehäuse. 14, von dem eine Rücklaufleitung 15 zum Lagerbehälter führt.
Die Leitung 16 fahrt vom Lagerbehälter zu einer Förderpumpe 17, deren Druckleitung 18 über ein unter der Wirkung einer Feder 19a stehendes Rückschlagventil 19 mit dem Windkessel 20 verbunden
EMI2.1
ventils 21 an, das unter dem Einfluss einer Feder 22 steht und sich mit einem vorspringenden Dichtungringe 23 auf seinen Sitz 21 a setzt. Am Ventilkörper ist eine Scheibe 21b von erheblich grösserem Durchmesser als der Dichtungsring 23 vorgesehen, die in einem verengten Teile 25 des Gehäuses 24 geführt ist.
An den Teil 25 schliessen sich Rippen 24a an, die von der Wand des Gehäuses nach innen vorspringen. Der erweiterte Teil des Gehäuses schliesst sich unmittelbar an den engeren 25 an, so dass der Durchtritt der Flüssigkeit in das Gehäuse 24 erst nach einem gewissen Hube des Ventils plötzlich freigegeben wird.
Beim Fördern von Flüssigkeit mittels der Pumpe 17 durch die Leitung 18 in eines der beiden Gefässe 1, 2 befindet sich der Kolben 8 des Schaltwerkes in der in Fig. l gestrichelt dargestellten Endstellung nahe dem Zylinderdeckel11, wobei der Kolben 8 den Kanal 13 überdeckt. Sobald die Füllung eines Gefässes vollzogen ist, entsteht in der Leitung 18 ein Staudruck, unter dessen Einfluss zunächst ein Teil der Flüssigkeit über das Rückschlagventil 19 in den Windkessel 20 eindringt und die Luft daselbst verdichtet. Hiebei bleibt zunächst das Ventil 21 geschlossen ; erst wenn der Druck ein solches Mass erreicht hat, dass die Schliesskraft der Feder 22 überwunden wird, wird das Ventil 21 angehoben.
Es macht sich dann sofort die durch die grössere Fläche des Ventiltellers 21b bedingte Druckwirkung geltend, die einen weiteren Hub des Ventils über den engen Teil 25 hinaus erzwingt, so dass der Durchströmwiderstand für die Flüssigkeit entsprechend vermindert wird.
Die Flüssigkeitssäule 26 im Windkessel wirkt jetzt über die Leitung 12 auf den Kolben 8 ein und bewegt diesen bis in die linke Endlage, wodurch der Hahn 3 um eine Teilung seines Schaltrades 4 weitergeschaltet, die Feder 9 gespannt und der Kanal 13 des Zylinders 10 freigegeben wird. Die überschüssige Flüssigkeit kann dann aus dem Windkessel durch den Kanal-M, das Gehäuse 14 und die Leitung 15 entweichen. Durch die Einschaltung des Rückschlagventils 19 muss der Kolben 8 sich unbedingt bis in die zur völligen Umschaltung notwendige Endstellung bewegen, weil die während des Umschaltens des Hahnes 3 eintretende Druckminderung in der Druckleitung 18 sich als Druckverlust im Windkessel eben wegen der Zwischenschaltung des Rückschlagventils. 19 nicht auswirken kann.
Ist die Umschaltung vollzogen, so kann durch Weiterpumpen jetzt das andere Gefäss gefüllt werden, wobei zugleich unter dem Einfluss der Feder 9 der Kolben 8 in die rechte Endstellung langsam zurückbewegt wird. Dabei fliesst die im Zylinder 10 enthaltene Flüssigkeit durch die Öffnung 8a in das Gehäuse 14 und in die Leitung 15.
Nach Fig. 4-6 ist die Steuervorrichtung in einem Gehäuse 114 untergebracht, an das sich oben das Gehäuse des Umsteuerhahnes 103 anschliesst. Der Küken ist mit zwei seitlichen Durchlässen 103b und 103e versehen, die in zwei um 90 gegeneinander versetzten Lagen jeweils das eine der Messgefässe mit dem Zapfstutzan 130 und das andere mit dem Druckstutzen 118 verbinden. Der Küken wird durch Vermittlung einer Kugel 54 von einem Drehstück 107a getragen, das sich seinerseits durch Vermittlung eines Kugellagers 55 auf einer Querwand 58, 58a des Gehäuses 114 abstütz.
An einem Aim 107 des Drehstückes ist mittels eines Zapfens 106 eine Schaltklinke 105 gelagert, die in ein Schaltrad 104 mit vier Zähnen eingreift, das an einem nach unten gerichteten Vorsprunge des Kükens sitz. Das Drehstück 107 a steht mit dem inneren Ende einer Spiralfeder 109a in Verbindung, deren äusseres Ende an das Gehäuse 114 angeschlossen ist. In eine zentrale Bohrung des Drehstückes 107a greift eine kurze Welle 56 ein, die ein Zahnrad 57 trägt. Die Welle ist. mit dem Drehstü. ck durch einen Keil 1 07 c verbunden. Mit ihrem unteren Ende ist die Welle 56 in einer Bohrung der Wand 58 gelagert.
Diese Wand enthält zwei weite Querbohrungen 110 und 110a, die über die ganze Gehäusebreite durchgehen und an den Enden durch Schraubstöpsel 64, 64a verschlossen sind. In der durch die Mitten der Bohrungen 110, 110a gehenden waagrechten Ebene ist das Gehäuse 114 in zwei Hälften 114a und 114b unterteilt.
In den Bohrungen 110 und "l10a bawegen sich die Kolben 108, 108a. Jeder Kolben besteht aus einem walzenförmigen Körper mit einem über seine ganze Länge durchgehenden Schlitz 65. Die auf beiden Seiten dieses Schlitzes liegenden Teile des Körpers sind bis auf zwei parallel zum Schlitz verlaufenden Wände 61, 61 sowie auf die flanschartigen Endteile 62,63 weggenommen (Fig. 6). Mit den Schlitzen 65 greifen die Kolben über das Zahnrad 57, dessen Dicke der Schlitzbreite entspricht, so dass die Kolben am Zahnrad geführt werden und die auf gegenüberliegenden Seiten jedes Kolbens
<Desc/Clms Page number 3>
liegenden Teile jedes Zylinders 110, 110a gegeneinander im wesentlichen abgedichtet sind.
Im Grunde der Schlitze 65 sind Zahnstangen 60, 60a angebracht und mit den Kolben in der Weise verbunden, dass die an den Enden hakenförmige Fortsätze bildenden Stangen in die Schlitze der Kolben eingeführt und dann mit den Flanschen 62,63 der letzteren verstiftet werden. Die Zahnstangen greifen mit in das Rad 57 ein, so dass bei Verschiebung der Kolben das Rad gedreht wird. Durch die Feder 109a werden die Kolben für gewöhnlich in ihrer Endlage nach Fig. 5 gehalten. In der Nähe der beiden Enden jedes der Zylinder 110, 110a sind in deren Wände Durchgangsöffnungen vorgesehen.
Die Öffnungen 37 und 38 zur Zuführung der Druckflüssigkeit zu den Zylindern sind auf gegenüberliegenden Enden unten angebracht ; sie stehen mit einem Raume 35 des unteren Gehäuseteiles 114b und durch diesen Raum mit einem Stutzen 112 in Verbindung, an den die vom Windkessel kommende Druckleitung angeschlossen ist.
Auf den gegenüberliegenden Zylinderenden, u. zw. in deren oberer Hälfte, sind zwei weitere Durchgänge 39, 40 vorgesehen, die mit dem Hohlraum 34 des oberen Gehäuseteiles 114a in Verbindung stehen. An den Raum 34 schliesst sich ein Stutzen 115 an, der mit der zum Lagerbehälter zurückführenden Ablaufleitung verbunden wird. Zwei weitere Durchlassöffnungen 113 und 113a befinden sich in den Zylindermitten und münden gleichfalls in den oberen Raum 34.
Sobald bei Beendigung der Füllung eines der Messgefässe in der an den Stutzen 112 angeschlossenen Leitung die Drucksteigerung auftritt, werden die Kolben 108 und 108a entgegen der Spannung der Feder 109 in der Richtung der Pfeile der Fig. 5 vorgetrieben, u. zw. bis in die entgegengesetzte Endlage.
Dabei wird das Zahnrad 57 um etwa 1000 gedreht. Die Drehung wird durch Vermittlung des Schaltgetriebes auf den Küken des Hahnes 103 übertragen, der dadurch in seine nächste Lage gebracht wird.
Sobald die Kolben mit ihren Kanten 62 bzw. 62a ; die Durchlassschlitze IM bzw. 113a erreicht haben, hört der weitere Vortrieb der Kolben auf, weil die Druckflüssigkeit durch diese Schlitze einen Ausweg findet und inzwischen auch der Staudruck in der mit den Druckseite der Kolben verbundenen Leitung 112 nachgelassen hat. Infolgedessen werden die Kolben durch die Feder 109 wieder zurückgetrieben. Die Flüssigkeit in den Druckseite der Zylinder wird dabei durch die zwischen den Zahnstangen der Kolben und dem Zahnrade 57 verbleibenden Spalte auf die untere Kolbenseite gedrängt. Die Undichtigkeiten zwischen dem Zahnrade und den Zahnstangen genügen für die Rüekführungsbewegung der Kolben, da diese nur verhältnismässig langsam vor sich gehen darf.
Der Antrieb des Zahnrades durch die Kolben ist wegen des symmetrischen Angriffes der Zahnstangen ein sehr wirksamer. Dadurch, dass man die Stellen, in denen die Zahnstangen in das Zahnrad eingreifen, genau in die Kolbenachse verlegt, lässt sich ein Ecken der Kolben vollständig vermeiden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Vorrichtung zi m selbsttätigen Schalten des den Zu-und Ablauf der Flüssigkeit zt m und vom Messgefäss bzw. zu und von den Messgefässen überwachenden Hahnes od. dgl. bei Flüssigkeitsmess-und - zapfanlagen mit Pt mpenbetrieb, gekennzeichnet durch einen an die von der Pumpe zum Umsehalt- hahn (3) od. dgl.
führende Leitung über ein Rückschlagventil (19) angeschlossenen Windkessel, der mit einem den Hahn (3) schaltenden Druckglied (8) über ein Überdruckventil (21) verbunden ist, das erst bei Überschreiten eines bestimmten Druckes im Windkessel plötzlich den Durchtritt der Flüssigkeit Zl m Druckglied (8) freigibt.