Umschalthahn für Flüssigkeitsmess- und Ausgabevorrichtungen mit Pumpenbetrieb. Bei Flüssigheitsförderanlagen mit Pum penbetrieb und an die .Pumpe angeschlosse nem Messgefäss, das meistens als Doppelmess- gefäss ausgebildet wird, besteht das Bedürf nis, nach der jeweiligen Füllung und Entlee rung des Messgefässes das Umschalten des zwischen diesem und der Pumpe eingeschal teten Hahnes von Hand zu vermeiden.
Die bisher bekannten. selbsttätigen Vorrichtun gen zum Umschalten des Hahnes nach er folgter Füllung eines Messgefässes arbeiten in der Weise, dass der Hahn mittelst eines der Stauwirkung der Förderflüssigkeit ausge setzten Druckgliedes unmittelbar beim Auftre- 1 e n des Staudruckes nach vollendeter Füllung eines Messgefässes umgeschaltet wird.
Diese Ausbildung hat den Nachteil, dass die bei der Füllung des Messgefässes in dieses mit einge leiteten Gasblasen keine Zeit haben, in der Flüssigkeit aufzusteigen Lind aus dem Mess- ;efä ss zu entweichen.
Die in der Flüssigkeit eingeschlossenen Blasen beeinträchtigen in folgedessen die Genauigkeit des 31essergeb- i)isses. Dieser Nachteil wird gemäss der Er- findung dadurch vermieden, dass ein vom Staudruck der Flüssigkeit bewegtes Druck glied eine Feder spannt, deren Kraft die Um schaltung des Kükens erst nach erfolgter Ent lastung des Druckgliedes vom Flüssigkeits druck bewirkt.
Die geschilderte Wirkung kann ferner dadurch erheblich verbessert werden, dass die Leitung, welche die Pumpen druckleitung mit dem Gehäuse der Umsteuer vorrichtung verbindet, so eng ausgeführt oder aber mit einer Drosselvorrichtung ver sehen wird, dass auch bei starker Pumpen wirkung die Flüssigkeit dem Steuerkolben nur während eines kurzen Zeitraumes den federspannenden Hub geben kann. Auf diese Weise wird zwischen dem Augenblick, in dem die Füllung des Messge- fässes vollendet ist und dem Zeitpunkt, in welchem die Umschaltung des Steuerhahnes erfolgt, eine Zeitspanne gelegt, die zur Klä rung der Förderflüssigkeit von den beim Pumpvorgang gegebenenfalls mitgerissenen Gasblasen ausreicht.
Ungenauigkeiten im Messergebnis der verausgabten Flüssigkeits- menge sind auf diese Weise grundsätzlich vermieden.
Bei einem derartigen selbsttätig Wir kenden Umschalthahn wird die Einrichtung zweckmässig so getroffen, dass die Entlastung des Druckgliedes vom Flüssigkeitsdruck mit- telst einer am Ende des Krafthubes des Druckgliedes mit dessen Gehäuse verbunde nen Ablaufleitung für die Druckflüssigkeit erfolgt.
Auf der Zeichnung sind zwei Ausfüh rungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes nebst Detailvariante dargestellt, und zwar zeigt Fig. 1 einen teilweise in Ansicht ge zeichneten senkrechten Längsschnitt eines für selbsttätige Umschaltung gebauten Vierweg- Fig. 2 zeigt den Vierweghahn nach Fig. 1 bei anderer Arbeitslage der Teile; Fig. 3 und 4 sind senkrechte Schnitte nach den Linien A-B bezw. C-D der Fig. 1 ;
In Fig. 5 ist eine Variante der Umschaltvorrich tung nach Fig. 2, und in Fig. 6 ein Steuer glied für den Umschalthahn dargestellt; Fig. 7 ist ein teilweise in Ansicht gezeichneter senkrechter Längsschnitt durch eine zweite Ausführungsform des Umschalthahnes, und Fig. 8 zeigt einen Grundriss des Hahnes. nach Fig. 7 teilweise im Schnitt; Fig. 9 zeigt die schematische Ansicht des Vierweghahnes bei einer Fliissigkeitsförderanlage mit Doppel messgefäss.
Der in Fig. 1 bis 6 dargestellte Vierweg hahn ist für die Pumpenförderanlage nach Fig. 9 geeignet, die mit einem Doppelmessge- fäss arbeitet.
Das Küken 1 des Vierweghahnes ruht in dem Gehäuse 2 und ist durch eine Gewinde kupplung 3, 4 mit der einsinnig drehbaren Spindel 5 verbunden. Die das Küken 1 auf seinen Sitz pressende Feder 21 wird beim Umschalten des Kükens durch die Gewinde kupplung 3, 4 ein wenig zusammengedrückt, um das Küken anzulüften.
Um den nach einer vollzogenen Gefäss füllung durch das Weiterarbeiten der Pumpe entstehenden Staudruck zum selbsttätigen Umschalten des Hahnes nutzbar zu machen, ist die von der Pumpe kommende Drucklei tung 30 durch eine Abzweigleitung 31 über einen Steuerschieber 32 mit einem Zylinder 33 verbunden, in dem ein Druckglied, bei spielsweise ein Kolben 34 arbeitet.
Die Um schaltung des Hahnes wird nicht unmittelbar durch die vom Staudruck hervorgerufene-Be- wegung des Kolbens 34 bewirkt; weil in die sem Falle bei Vorhandensein von zwei 31ess- gefässen während ihres Umschaltens eine Druckminderung entstände, die die Weiter bewegung des Kolbens bis zum Ende der Um schaltung des Hahnes verhindern würde. Da her wird der Kolben 34 gezwungen, zunächst einen vollen Hub auszuführen und die dabei geleistete Arbeit in einer kräftigen Feder 35 aufzuspeichern, die nach Beendigung des Kol benhubes durch ihre Ausdehnung unmittel bar die Umschaltung des Kükens 1 bewirkt.
Die Kükenspindel 5 hat eine Verlängerung 36. die mit einem sehr steilen Gewinde 37 versehen ist, das mit einer im Kolben 34 drehbar gelagerten Mutter 38 in Eingriff steht. Der Kolben 34 selbst ist durch Feder und Nut 39 an einer Drehung gehindert und kann daher nur eine hin- und hergehende Be wegung ausführen.
Der gegen die Stirnseite der Mutter 38 anliegende Bund ist als Sperr- rad 40 mit vier Zähnen ausgebildet, das mit der Klinke 41 derart zusammenwirkt, dass bei dem ersten Hub des Kolbens 34, bei dem die Feder 35 zusammengedrückt wird (Fig. 1), sich die Mutter 38 auf dem Steilgewinde 37 um den erforderlichen Winkel drehen kann, während bei der unter dem Einfluss der Feder 35 erfolgenden Rückbewegung des Kolbens 34 (Fig. 2) die Klinke 41 in das Sperrad 40 einfällt und die Rückdrehung der Mutter 38 verhindert.
Zweckmässig sind die Zähne des Sperrades 40 mit vorspringenden Nasen 42 (Fig. 4) versehen, damit die Klinke 41 erst nach Erreichen eines Rückdrehwinkels von mehr als 90 in den Zahn einfallen kann. Hierdurch wird erreicht, dass sich die Klinke 41 bei der Entspannung der Feder" 35 stoss artig gegen das Sperrad 40 stemmt und da durch das Küken 1 leichter aus seinem Sitz hebt.
Da der Spindelteil 36 zwischen den Kugel lagern 43 und 44 unv erschiebbar gelagert ist, kann bei seiner Drehung im Schaltsinne mit- telst der Steilgewindekupplung 37, 38 die Spindel 5 des Kükens 1 um den zu seiner Umschaltung nötigen Winkel gedreht -wer den. Das Kugellager 44 ist in einfacher Weise durch Mittenlagerung auf dem im Ge häusedeckel 45 sitzenden Bolzen 46 herge stellt.
Die Gehäusekammern 47 und 48 sind durch die Wanddurchbrechungen 49 und 50 miteinander verbunden und lassen die durch Undiehtheiten des Kolbens 34 und der Steil gewindekupplung<B>37,</B> 38 hindurchsickernde Flüssigkeit in die Anschlussleitung 51 ge langen,. die zum Lagerbehälter zurückführt. In der Kammer 48 liegt das mit der Spindel 7) verbundene, vierteilige Nockenrad 52, das zum Antrieb des Hubgliedes 53 des Zählers 54 dient.
In Fig. 1 ist der Kolben 34 in der Stel lung dargestellt, die er nach dem Zusammen drücken der Feder 35 einnimmt, in der er also zur Rückbewegung unter dem Einfluss der Feder bereit ist; Fig. 2 zeigt die End- stellung des Kolbens 34 nach vollendeter Um- chaltung des Kükens 1.
Der Eintritt der Druckflüssigkeit aus der Abzweigleitung 31 in die Kammer 55 wird durch den Zylinderschieber 32 gesteuert, der unter dem Einfluss einer Feder 56 steht und von dem Ringansatz 57 der Mutter 38 des Kolbens 34 bewegt wird. Hierbei hält eine Klinke 58, die unter der Wirkung einer Fe der 59 steht und ebenfalls von dem Ringan satz 57 gesteuert wird, vorübergehend den Steuerschieber 32 fest.
Fig. 1 zeigt den Steuerschieber 32 in seiner die Abzweiglei tung 31 abschliessenden uncl die Ablauflei tung 60 öffnenden Stellung, die er erst dann einnehmen kann, wenn die Klinke 58 durch den Ansatz 57 unter Zusammendrückung der Feder 59 niederbewegt ist, und dadurch die Spannung der Feder 56 auf den von der Klinke freigegebenen Schieber 32 zur Wir kung kommen kann.
Bei der in Fig. 1 darge- tellten Lage der einzelnen Teile ist die Kam- iner 55 mit der Ablaufleitung 60 verbunden, während die Weiterzuführung von Druck flüssigkeit aus der Leitung 31 gesperrt ist. Infolgedessen tritt der Kolben 34 sofort die Bewegung nach rechts an, wobei das Schalt rad 40 eine Rückwärtsdrehung ausführt, bis es an die Klinke 41 anstösst und festgehalten wird. Durch den Rest des Kolbenhubes wird die Spindel 36 bezw. 5 durch die Steilge- windekupplung 37, 38 -unter Umschaltung des Hahnkükens 1 in Drehung versetzt.
Hier bei wird zugleich durch den Ansatz 57 der Schieber 3 2 unter Zusammendrückung der Feder 56 nach rechts bewegt (Fig. 2). Am Ende dieses Hubes wird gleichzeitig die An- schlussöffnung der Ablaufleitung 60 abge sperrt und die Anschlussöffnung der Druck leitung 31 wieder freigegeben, die jetzt drucklos ist, bis wieder ein neues Gefäss ge füllt ist. Hierbei wird unter dem Einfluss der Feder 59 die Klinke 58 wieder angehoben, so dass ihre Nase 61 den Schieber 32 an der Rast 62 in der neuen Stellung festhält, bis der Kolben 34 abermals seinen ganzen Hub gemacht hat.
Durch die geschilderte Vorrichtung ist also erzielt, dass nach jeder Füllung eines Messgefässes unter dem Staudruck der durch das Weiterarbeiten der Pumpe geförderten Flüssigkeit die zum völligen Uriischalten des Ha.hnkükens erforderliche Kraft in einer Fe der aufgespeichert wird, die erst nach Aus lösen eines durch eine Klinke oder derglei chen festgehaltenen Steuerschiebers zur Wir kung kommt. Auf diese Weise wird erreicht, dass die Umschaltung des Kükens nicht eher erfolgen kann, als bis nach vollendeter Fül lung des angeschlossenen Gefässes der erfor derliche Staudruck mittelst der Pumpe er zeugt und das Druckglied ausserdem vom Flüssigkeitsdruck wieder entlastet worden ist.
Um ausserdem beim Vorhandensein zweier Messgefässe 63, 64 gemäss Fig. 9 die Arbeits weise der Einrichtung von der für ein ge naues Messen ebenfalls erforderlichen gänz lichen Entleerung des andern Gefässes ab hängig zu machen, ist mit der Ablaufleitung 65 (Fig. 1 und \?) eine Schwimmerkammer 66 durch zwei Öffnungen 67, 68 verbunden, in der ein Schwimmer 69 sich hebt, solange der Flüssigkeitsablauf in der Leitung 65 nicht beendet ist, und sich senkt, sobald die Flüssigkeit abgelaufen ist. Der Schwimmer 69 ist durch einen einarmigen, um den Zap fen 70 drehbaren Hebel 71 mit einem Sperr stift 72 verbunden, der in dem Gehäusehals 73 dicht geführt ist. Der Sperrstift 72 legt sich bei gehobenem.
Schwimmer 69 (Fing. 2) vor die Kante 74 des in der Rechtsstellung befindlichen Steuerschiebers 32 und verhin dert seine Bewegung unter dem Einfluss der Feder 56, solange er nicht durch Beendigung des Ablaufes der Flüssigkeit in der Leitung 65 infolge der Senkung des Schwimmers 69 wieder zuriickgezogen ist.
Durch diese Einrichtung ist somit die Umschaltung des Hahnes nicht nur von der vollzogenen Füllung des einen Messgefässes, sondern zugleich auch von der vollzogenen Entleerung des andern Xiessgefässes abhängig gemacht.
Wie Fig. 9 zeigt, sind die Messge- fässe 63, 64 zweckmässig mit einem an ihrer Eintrittsöffnung vorgesehenen Drosselgliede 75 bezw. 7 6 versehen, das mit einem im Ober teil der Messgefä.sse vorgesehenen Steuergliede 7 7 bezw. 78 derart zusammenwirkt, dass beim Heben des Steuergliedes durch die Flüssig keit das Drosselglied in die wirksame Lage gebracht wird. Bei dieser Einrichtung kann der Staudruck der Pumpe 79 ziemlich weit getrieben werden, ohne dass durch ihn das gefüllte Messgefäss belastet wird.
Um den zur Absonderung der beim Pum pen etwa mitgerissenen Gas- oder Luftblasen von der Förderflüssigkeit dienenden Um schaltverzug des Hahnes noch zu erhöhen und die vollkommene Klärung der Förder- flüssigkeit unter allen Umständen zu gewähr leisten, ist ferner folgende Einrichtung ge troffen: In die an das Gehäuse 55 der Umsteue- rungsvorrichtung angeschlossene Zweiglei tung 31 (Fig. 5), durch die der Staudrucl,: auf das die Umsteuerung bewirkende Druck glied, zum Beispiel einen Kolben, übertragen wird, ist eine Drosselvorrichtung 80, zum Beispiel eine Drosselscheibe, eingesetzt.
Die Übertragung des Staudruckes wird auf diese Weise künstlich verzögert und hierdureh auf einfache Weise der für den Klärvorgang in den Messgefässen erwünschte Umschaltverzug der Umsteuerung noch erhöht.
Die beschriebene Einrichtung zeigt leicht den Nachteil, dass im Falle der Sperrung des Steuergliedes das Druckglied unter Spannen der Arbeitsfeder vorwärts bewegt wird, dann aber, wenn der Schwimmer das Steuerglied nicht freigibt, beim Aufhören der Pumpwir- kung durch die Undichtheit des meist als Kolben ausgeführten Druckgliedes dieses nach und nach vom Druck entlastet wird und sich infolgedessen schleichend zurückbewegt. Auf diese Weise kommt unter rn iständen eine Umschaltung des Hahnes zustande, be vor der Ablauf des an den Hahn angeschlos senen Gefässes ganz beendigt ist.
Um ein sol ches vorzeitiges Umschalten des Hahnes zu vermeiden, ist folgende Einrichtung getrof fen.
Das Gehäuse 55, in dem das Druckglied 34 untergebracht ist, steht nicht mehr un mittelbar mit der Flüssigkeitsdruckleitung 31 in Verbindung, vielmehr mündet diese in den Kanal 101 eines Gehäuses l02 (Fig. 6), in dem ein entlasteter Schieber 103 unter dem Einfluss einer Feäer 104 hin- und herbe wegbar ist. An den Kanal 105 des Schieber gehäuses 102 ist die nach dem Gehäuse 55 führende Verbindungsleitung 106 angeschlos sen. Der Schieber 103 ist mit dem einen Arm 107 eines um die Achse 108. dreh baren Winkelhebels gekuppelt, dessen ande rer Arm 109 einen Schwimmer 110 trägt, der in einer Kammer 111 der Ablaufleitung 65 liegt.
Der Innenkanal 112 des Schiebers l03 steht mit dem Innenraum des Gehäuses 102 in Verbindung, das durch den Kanal 113 an die Flüssigkeitsablaufleitung 51 angeschlos sen ist, die mit der Ablaufleitung 60 in Ver bindung steht.
In der gezeichneten Stellung des Schie bers 103 ist die Druckleitung 31 mit der Druckzuleitung 106 durch den Schieber 103 verbunden, so dass die Umsteuerung des Hali- nes durch den Flüssigkeitsdruck eingeleitet werden kann. Wenn der Schwimmer 110 durch die ablaufende Flüssigkeit angehoben wird, kommt der mit ihm gekuppelte Schie ber<B>1,03</B> in die mit gestrichelten Linien ge zeichnete Stellung, in der die Druckleitungen 31 und 106 voneinander getrennt sind.
Die (-twa infolge von rndichtheiten des Schiebers 103 durchsickernden Flüssigkeitsmengen wer den in jeder Stellung des Schiebers durch seinen Innenkanal 1l2 in das Gehäuse 102 Lind aus diesem durch den Kanal 113 in die Ablaufleitung 51 abgeführt.
Hierbei ist das .in dem Gehäuse 55 bewegliche, die Umschal tung des Hahnes 1 bewirkende Druckglied :34 gegen die F lüssigkeitsdruckleitung 31 durch den Schieber 103 solange vollkommen abgesperrt, bis der Flüssigkeitsablauf ganz beendet ist und durch Senken des Schwim- rners 110 der Schieber 103 -wieder in die Mit- 1r#llae gelangt, in der er die Druckleitungen 31. und<B>106</B> miteinander verbindet. Ein vor zeitiges Umschalten ist somit bei einer der artigen Einrichtung ausgeschlossen.
Um die Herstellung des Umschalthahnes zii verbilligen und seine Betriebssicherheit noch zu erhöhen, wird die Schaltvorrichtung des Hahnes zweckmässig folgendermassen aus geführt: Das freie Ende 115 der mit dem Hahn küken 1 verbundenen Kükenspindel 5 ragt in ein mit dem Hahngehäuse 2 flanschartig ver bundenes Gehäuse 116 hinein, das zur Auf nahme der Schaltorgane des Umschalthahnes dient (_Fig. 7 und 8).
Auf dem freien Ende 115 der Kükenspindel ist ein mit vier Nasen 117 versehenes Schaltrad 118 (Fig. 7) befe stigt, und neben dem Schaltrad ist gleichfalls auf der Spindel 115 unter Zwischenschaltung einer Hülse 119 (Fig. 8) eine Schwung- -#cheibe 120 drehbar gelagert, die mittelst einer Mutter 12l an einem Abgleiten von der Kükenspindel gehindert ist.
Am Rande der Schwungscheibe 120 ist eine Klinke 122 drehbar gelagert, die mit dem Schaltrad 118 zusammenwirkt. In zwei zylinderförmigen Hohlansätzen 123 und 124 des Gehäuses 116 sind zwei Kolben 125 und 126 längsverschiebbar gela gert, die mit Hilfe von nach Art einer Pleuel stange ausgebildeten Verbindungsgliedern 127, 128 gelenkig mit der Schwungscheibe 1.20 verbunden sind. Die Zylinderansätze 123, 12.1 sind aussen mit Hilfe von Deckeln 129, 130 abgeschlossen, die als Widerlager für die auf die Kolben 125, 126 einwirken den Druckfedern 131, 132 dienen.
In einem im untern Teil des Gehäuses 116 angeordneten Hohlzylinder 133 ist ein als Zylinderschieber ausgebildetes Steuerorgan 134 verschiebbar gelagert, das unter der Wir kung einer sich an der Verschlussplatte 135 des Hohlzylinders 133 abstützenden Feder 136 steht und zur Regelung des Zu- und Ab flusses von Druckflüssigkeit dient.
Die Längsbewegung des Zylinderschie bers 134 unter der Wirkung der sich ent spannenden Feder 136 wird durch einen in den Hohlzylinder 133 eingesetzten Ring<B>137</B> begrenzt, der mittelst der Schraube 138 fest in seiner Stellung gehalten wird. An der Verschlussplatte 135 des Hohlzylinders 133 ist eine Sperrklinke 139 angelenkt, die mit zwei Ansätzen 140 und 141 versehen ist. Der Ansatz 140 der Sperrklinke hält den Zylin- derschieber 13.1 in seiner in Fig. 7 dargestell ten Endlage solange fest, bis die Sperrklinke durch einen Ansatz 142 einer Steuerstange 143 ausgelöst wird, die mit dem Druckkol ben 126 gelenkig verbunden ist.
Hierbei wird eine in einer Bohrung 144 der Schraube 138 angeordnete Feder 145 zusa.mmengepresst, die unter Zwischenschaltung eines Druckstückes 146 ständig auf die Sperrklinke 139 einwirkt und diese anzuheben bestrebt ist.
In den Hohlzylinder 133 mündet eine zur Einführung der Druckflüssigkeit in das Ge häuse 116 dienende Leitung 147 derart ein, dass deren Mündung vom Steuerschieber 134 freigegeben ist, wenn dieser von der Sperr klinke<B>139</B> entgegen der Wirkung der Feder 136 in seiner innern Endlabe festgehalten ist. Der zwischen dem Kolben 125 und der Abschlussplatte 129 liegende Raum des Hohl- zylinders 123 ist mittelst eines Kanals 148 mit dem hinter dem Steuerschieber 134 lie genden Raum des Hohlzylinders 133 ver bunden, in den eine Abflussleitung 149 ein mündet.
Der zwischen dem Druckkolben 126 und der'Abschlussplatte 130 eingeschlossene Raum des Hohlzylinders 124 ist gleichfalls mit einer Leitung 150 verbunden, die in die Abflussleitung 149 einmündet.
Im Innern des Schaltgehäuses 116 ist ein Anschlag 151 vorgesehen, der in der Bahn einer an der Schwungscheibe 120 ange ordneten Nase 152 liegt und den Hub der Schwungscheibe beim Drehen des Schaltra des begrenzt. Der Gesamthub der Schwung- scheibe ist jedoch grösser als derjenige des Schaltrades und beträgt zum Beispiel 120 . Die Klinke 122 trifft infolgedessen erst nach einem gewissen Leerlauf der Schwungscheibe auf die entsprechende Nase 117 des Schaltra des<B>1.18</B> auf.
Durch dieses Aufschlagen der Klinke auf die Schaltradnase wird die nicht unbeträchtliche Reibung des "Kükens 1 im Gehäuse 2 zu Beginn der Schaltbewegung leicht überwunden.
Die Wirkungsweise dieses zuletzt be schriebenen Umschalthahnes ist folgende: Beim Pumpen der zu fördernden Flüssig keit steht der Steuerschieber 134 in der in Fig. 7 dargestellten Lage, in welcher Druck flüssigkeit durch die Leitung 147 in das In nere des Gehäuses 116 gelangen kann. Hier bei werden die unter der Wirkung der Fe dern 131 und<B>132</B> stehenden, in ihrer innern Lage befindlichen Druckkolben 125 und 126 unter dem Druck der auf sie einwirkenden Flüssigkeit in die äussere, in Fig. 7 darge stellte Lage verschoben. Hierbei nehmen die Druckkolben 125,<B>126</B> mittelst der Verbin dungsglieder 127, 128 die Schwungscheibe 120 mit und drehen sie soweit auf dem freien Ende<B>115</B> der Kükenspindel 5 herum, bis die Klinke 122 hinter eine Nase 117 des Schalt rades 118 einfällt.
Sobald die Kolben 125, 126 ihre äussere Endlage erreicht haben, wird die Klinke 139 mittelst des Ansatzes 142 an der vom Kol ben 126 bewegten Steuerstange 143 entgegen der Wirkung der Feder 145 nach unten ge drückt, so dass die Nase 140 den Steuerschie ber 134 freigibt. Der Steuerschieber schnellt dann unter der Wirkung der sich entspannen den Feder 136 bis an den Begrenzungsring 137 vor, verschliesst dabei die Einführungs leitung 147 für die Druckflüssigkeit und gibt die Kanäle 148 und 149 frei. Durch diese beiden Kanäle, sowie durch die Leitung<B>150</B> wird etwa hinter die Kolben 125 und 126 getretene Druckflüssigkeit abgeleitet.
Die im Gehäuse 116 zur Bewegung der Kolben 125 und 126 angestaute Druckflüs sigkeit tritt nunmehr gleichfalls durch den hohlen Steuerschieber 134 und die Abflusslei- tung 149 hindurch wieder nach aussen. Der auf die Kolben 125 und 126 von der Flüssig keit ausgeübte Druck lässt nach, so dass die Kolben unter der Wirkung der sich entspan nenden Federn 131 und 132 wieder in ihre innern Endlagen geschoben werden. Hierbei nehmen sie infolge ihrer gelenkigen Verbin dung mit der Schwungscheibe 120 die letz tere im Sinne der Schaltbewegung des Halm kükens 1 mit.
Die an der Schwungscheibe angelenkte Klinke 122 legt sich gegen die Nase 117 des Schaltrades 118 und nimmt das Schaltrad im Sinne der Schaltbewegung des Hahnkükens 1 mit, wobei das Hahnküken beispielsweise bei Anordnung von vier Nasen <B>117</B> am Umfange des Schaltrades 118 um 90 gedreht wird. Der Hub des Schaltrades wird hierbei durch den Anschlag 151 begrenzt, ge gen den sich die Nase 152 der Schwung- scheibe 120 legt.
Bei der nach innen gerichteten Bewegung des Druckkolbens 126 während des Schalt vorganges nimmt die sich mit dem Ansatz 142 gegen den Steuerschieber 134 legende Steuerstange 143 den Steuerschieber bis in seine rechte, in Fig. 7 dargestellte Endlage mit, in welcher der Ansatz 140 der unter der Wirkung der Feder 145 stehenden Sperr klinke hinter den vordern Rand des Steuer schiebers 134 greift und ihn entgegen der 'irkung der gespannten F oder 136 in dieser Lage festhält.
Es kann nunmehr beim weite ren Pumpen der zu fördernden Flüssigkeit wieder Druckflüssigkeit durch die Leitung 147 in das Gehäuse 116 eintreten, so dass sieh der Schaltvorgang beim Erreichen der hier zu erforderlichen Spannung der Druckflüs- sigkeit wiederholen kann.
Switching valve for liquid measuring and dispensing devices with pump operation. In liquid pumping systems with pump operation and a measuring vessel connected to the pump, which is usually designed as a double measuring vessel, there is a need to manually switch over the tap switched between this and the pump after the respective filling and emptying of the measuring vessel to avoid.
The ones known so far. Automatic devices for switching over the cock after a measuring vessel has been filled work in such a way that the cock is switched over by means of a pressure element exposed to the back pressure of the pumped liquid as soon as the back pressure occurs after a measuring vessel has been completely filled.
This design has the disadvantage that when the measuring vessel is filled with gas bubbles introduced into it, there is no time to rise in the liquid and to escape from the measuring vessel.
The bubbles trapped in the liquid consequently impair the accuracy of the result. According to the invention, this disadvantage is avoided in that a pressure member moved by the dynamic pressure of the liquid tensions a spring, the force of which causes the plug to switch over only after the pressure member has been relieved of the liquid pressure.
The described effect can also be significantly improved by the fact that the line which connects the pump pressure line to the housing of the reversing device is designed so closely or with a throttle device that the liquid only passes through the control piston even with strong pumping action a short period of time can give the spring-loading stroke. In this way, a period of time is set between the moment when the measuring vessel is completely filled and the moment when the control valve is switched, which is sufficient to clear the pumped liquid from any gas bubbles entrained during the pumping process.
Inaccuracies in the measurement result of the amount of liquid dispensed are basically avoided in this way.
In the case of such an automatically acting switchover valve, the device is expediently made so that the pressure member is relieved of the fluid pressure by means of a discharge line for the pressure fluid connected to the housing at the end of the power stroke of the pressure member.
In the drawing, two Ausfüh approximately examples of the subject matter of the invention are shown along with detailed variants, namely Fig. 1 shows a partially drawn in view ge vertical longitudinal section of a four-way built for automatic switching Fig. 2 shows the four-way valve according to Fig. 1 in a different working position of the parts; 3 and 4 are vertical sections along the lines A-B respectively. C-D of Figure 1;
In Fig. 5 is a variant of the Umschaltvorrich device according to Fig. 2, and in Fig. 6, a control member for the switching valve is shown; FIG. 7 is a vertical longitudinal section, partially drawn in elevation, through a second embodiment of the reversing tap, and FIG. 8 shows a plan view of the tap. 7 partly in section; 9 shows the schematic view of the four-way stopcock in a liquid delivery system with a double measuring vessel.
The four-way valve shown in FIGS. 1 to 6 is suitable for the pump delivery system according to FIG. 9, which works with a double measuring vessel.
The chick 1 of the four-way valve rests in the housing 2 and is connected to the unidirectional rotatable spindle 5 by a threaded coupling 3, 4. The spring 21 pressing the chick 1 on its seat is compressed a little when switching the chick through the threaded coupling 3, 4 to ventilate the chick.
In order to make use of the back pressure resulting from the continued operation of the pump after a completed vessel filling for the automatic switching of the tap, the pressure line 30 coming from the pump is connected by a branch line 31 via a control slide 32 with a cylinder 33 in which a pressure member , for example, a piston 34 works.
The switching of the cock is not directly effected by the movement of the piston 34 caused by the dynamic pressure; because in this case, if there are two 31ess vessels, a pressure reduction would occur during their switchover, which would prevent the piston from moving further until the stopcock has switched over. Since forth the piston 34 is forced to first perform a full stroke and store the work done in a powerful spring 35, which causes the switch of the plug 1 immediately after completion of the Kol benhubes by their expansion.
The plug spindle 5 has an extension 36 which is provided with a very steep thread 37 which engages with a nut 38 rotatably mounted in the piston 34. The piston 34 itself is prevented from rotating by a tongue and groove 39 and can therefore only perform a reciprocating movement.
The collar resting against the face of the nut 38 is designed as a ratchet wheel 40 with four teeth, which interacts with the pawl 41 in such a way that during the first stroke of the piston 34, during which the spring 35 is compressed (FIG. 1), the nut 38 can rotate on the coarse thread 37 by the required angle, while during the return movement of the piston 34 (FIG. 2) under the influence of the spring 35, the pawl 41 falls into the ratchet wheel 40 and prevents the nut 38 from rotating backwards.
The teeth of the ratchet wheel 40 are expediently provided with projecting lugs 42 (FIG. 4) so that the pawl 41 can only fall into the tooth after a return angle of more than 90 has been reached. This means that when the spring ″ 35 is released, the pawl 41 abruptly presses against the ratchet wheel 40 and lifts it out of its seat more easily due to the plug 1.
Since the spindle part 36 between the ball bearings 43 and 44 is not slidably mounted, the spindle 5 of the plug 1 can be rotated by the angle necessary for its switching when it is rotated in the switching direction by means of the high-helix thread coupling 37, 38. The ball bearing 44 is in a simple manner by central storage on the seated in Ge housing cover 45 bolt 46 Herge provides.
The housing chambers 47 and 48 are connected to one another by the wall openings 49 and 50 and allow the liquid that seeps through due to leaks in the piston 34 and the steep thread coupling 37, 38 into the connecting line 51. which leads back to the storage container. The four-part cam wheel 52, which is connected to the spindle 7) and is used to drive the lifting element 53 of the counter 54, is located in the chamber 48.
In Fig. 1, the piston 34 is shown in the Stel development that he takes after pressing together the spring 35, in which he is ready to move back under the influence of the spring; 2 shows the end position of the piston 34 after the plug 1 has been switched over.
The entry of the pressure fluid from the branch line 31 into the chamber 55 is controlled by the cylinder slide 32, which is under the influence of a spring 56 and is moved by the annular shoulder 57 of the nut 38 of the piston 34. Here, a pawl 58, which is under the action of a Fe of 59 and is also controlled by the Ringan rate 57, temporarily holds the spool 32.
Fig. 1 shows the spool 32 in its the Abzweiglei device 31 closing uncl the Ausführungslei device 60 opening position, which it can only assume when the pawl 58 is moved down by the projection 57 while compressing the spring 59, and thereby the tension of the Spring 56 on the slide 32 released by the pawl can come into effect.
In the position of the individual parts shown in FIG. 1, the chamber 55 is connected to the discharge line 60, while the onward supply of pressurized fluid from the line 31 is blocked. As a result, the piston 34 immediately begins the movement to the right, the switching wheel 40 executes a reverse rotation until it abuts the pawl 41 and is held. Through the rest of the piston stroke, the spindle 36 is BEZW. 5 set in rotation by the high-pitched thread coupling 37, 38 -with switching of the cock plug 1.
Here at the same time through the projection 57 of the slide 3 2 while compressing the spring 56 is moved to the right (Fig. 2). At the end of this stroke, the connection opening of the drain line 60 is blocked off and the connection opening of the pressure line 31 is released again, which is now depressurized until a new vessel is filled again. Here, the pawl 58 is raised again under the influence of the spring 59, so that its nose 61 holds the slide 32 on the detent 62 in the new position until the piston 34 has made its entire stroke again.
The device described ensures that after each filling of a measuring vessel under the back pressure of the liquid conveyed by the continued operation of the pump, the force required to completely switch the cockerel is stored in a spring that is only released after a Latch or the like held control slide comes into effect. In this way it is achieved that the switch of the chick cannot take place before the required dynamic pressure is generated by means of the pump after the connected vessel has been filled and the pressure member has also been relieved of the fluid pressure.
In addition, in the presence of two measuring vessels 63, 64 according to FIG. 9, the operation of the device is dependent on the complete emptying of the other vessel, which is also required for accurate measurement, the drain line 65 (FIG. 1 and \? ) a float chamber 66 is connected by two openings 67, 68, in which a float 69 rises as long as the liquid flow in the line 65 has not ended and sinks as soon as the liquid has drained off. The float 69 is connected by a one-armed, about the Zap fen 70 rotatable lever 71 with a locking pin 72 which is guided in the housing neck 73 tight. The locking pin 72 lies down when it is raised.
Float 69 (finger. 2) in front of the edge 74 of the control slide 32 in the right position and prevents its movement under the influence of the spring 56, as long as it is not due to the termination of the flow of the liquid in the line 65 as a result of the lowering of the float 69 again is withdrawn.
With this device, switching over of the tap is made dependent not only on the completed filling of one measuring vessel, but at the same time also on the completed emptying of the other Xiessgefäß.
As FIG. 9 shows, the measuring vessels 63, 64 are expediently provided with a throttle member 75 or respectively provided at their inlet opening. 7 6 provided, which with a provided in the upper part of the Messgefä.sse control members 7 7 respectively. 78 cooperates in such a way that when the control member is lifted by the liquid, the throttle member is brought into the effective position. With this device, the dynamic pressure of the pump 79 can be driven quite far without it loading the filled measuring vessel.
In order to further increase the switching delay of the tap, which is used to separate the gas or air bubbles entrained by the pumped liquid during pumping, and to ensure complete clarification of the pumped liquid under all circumstances, the following device is also used: The branch line 31 (FIG. 5) connected to the housing 55 of the reversing device, through which the dynamic pressure is transmitted to the pressure element causing the reversing, for example a piston, a throttle device 80, for example a throttle disc, is used .
The transfer of the dynamic pressure is artificially delayed in this way and, as a result, the changeover delay desired for the clarification process in the measuring vessels is increased even further.
The device described has the disadvantage that if the control member is blocked, the pressure member is moved forward while the working spring is tensioned, but when the float does not release the control member, when the pumping action ceases due to the leakage of the piston, which is usually designed as a piston Pressure member this is gradually relieved of pressure and as a result slowly moves back. In this way, the stopcock is switched over under rn is before the drain of the vessel connected to the stopcock is completely finished.
In order to avoid such premature switching of the tap, the following device has to be met.
The housing 55, in which the pressure member 34 is housed, is no longer un indirectly connected to the liquid pressure line 31, but rather it opens into the channel 101 of a housing 102 (FIG. 6), in which a relieved slide 103 is under the influence of a Feäer 104 is movable back and forth. On the channel 105 of the slide housing 102, the connecting line 106 leading to the housing 55 is ruled out. The slide 103 is coupled to one arm 107 of an angle lever rotatable about the axis 108, the other arm 109 of which carries a float 110 which is located in a chamber 111 of the drain line 65.
The inner channel 112 of the slide l03 is in communication with the interior of the housing 102, which is ruled out through the channel 113 to the liquid drain line 51, which is connected to the drain line 60 in Ver.
In the position shown of the slide 103, the pressure line 31 is connected to the pressure supply line 106 through the slide 103, so that the reversal of the haline can be initiated by the liquid pressure. When the float 110 is raised by the running liquid, the slide coupled to it comes into the position shown with dashed lines, in which the pressure lines 31 and 106 are separated from one another.
The amount of liquid which seeps through due to the impermeability of the slide 103 is discharged in every position of the slide through its inner channel 1l2 into the housing 102 and from this through the channel 113 into the drainage line 51.
In this case, the pressure element, which is movable in the housing 55 and causes the switchover of the tap 1: 34, is completely blocked from the liquid pressure line 31 by the slide 103 until the flow of liquid has completely ended and the slide 103 is lowered by lowering the float arm 110 -Returns to the mit- 1r # llae, in which he connects the pressure lines 31 and 106 to one another. A premature switchover is therefore ruled out with such a device.
In order to make the production of the switching valve zii cheaper and to increase its operational reliability, the switching device of the valve is expediently performed as follows: The free end 115 of the valve stem 5 connected to the valve 1 protrudes into a housing 116 connected to the valve housing 2 in a flange-like manner , which is used to take on the switching elements of the switchover valve (_Fig. 7 and 8).
On the free end 115 of the plug spindle is provided with four lugs 117 ratchet 118 (Fig. 7) BEFE Stigt, and next to the ratchet wheel is also on the spindle 115 with the interposition of a sleeve 119 (Fig. 8) a flywheel 120 rotatably mounted, which is prevented by means of a nut 121 from sliding off the plug spindle.
A pawl 122 is rotatably mounted on the edge of the flywheel 120 and cooperates with the ratchet wheel 118. In two cylindrical hollow projections 123 and 124 of the housing 116, two pistons 125 and 126 are longitudinally displaceable Gela Gert, which are hinged to the flywheel 1.20 with the help of rod-like connecting rods 127, 128. The cylinder attachments 123, 12.1 are closed on the outside with the aid of covers 129, 130, which serve as abutments for the compression springs 131, 132 acting on the pistons 125, 126.
In a hollow cylinder 133 arranged in the lower part of the housing 116, a control member 134 designed as a cylinder slide is slidably mounted, which is under the action of a spring 136 supported on the closure plate 135 of the hollow cylinder 133 and to regulate the inflow and outflow of hydraulic fluid serves.
The longitudinal movement of the cylinder slide 134 under the action of the expanding spring 136 is limited by a ring 137 inserted into the hollow cylinder 133, which is held firmly in position by means of the screw 138. A pawl 139, which is provided with two lugs 140 and 141, is articulated on the closure plate 135 of the hollow cylinder 133. The extension 140 of the pawl holds the cylinder slide 13.1 in its end position shown in FIG. 7 until the pawl is triggered by an extension 142 of a control rod 143 which is articulated to the pressure piston 126.
Here, a spring 145 arranged in a bore 144 of the screw 138 is pressed together, which, with the interposition of a pressure piece 146, constantly acts on the pawl 139 and strives to lift it.
A line 147 serving to introduce the hydraulic fluid into the housing 116 opens into the hollow cylinder 133 in such a way that its opening is released by the control slide 134 when it is released from the pawl 139 against the action of the spring 136 is held in its inner end. The space of the hollow cylinder 123 located between the piston 125 and the end plate 129 is connected by means of a channel 148 to the space of the hollow cylinder 133 located behind the control slide 134, into which a discharge line 149 opens.
The space of the hollow cylinder 124 enclosed between the pressure piston 126 and the closing plate 130 is also connected to a line 150 which opens into the drainage line 149.
Inside the switch housing 116, a stop 151 is provided, which lies in the path of a nose 152 arranged on the flywheel 120 and limits the stroke of the flywheel when turning the Schaltra. The total stroke of the flywheel, however, is greater than that of the ratchet wheel and is 120, for example. As a result, the pawl 122 only hits the corresponding lug 117 of the switch gear of 1.18 after the flywheel has been idling to a certain extent.
As a result of this impact of the pawl on the ratchet wheel nose, the not inconsiderable friction of the "plug 1" in the housing 2 at the beginning of the switching movement is easily overcome.
The mode of action of this last-described switchover valve is as follows: When pumping the liquid to be pumped, the control slide 134 is in the position shown in FIG. 7, in which pressure liquid can pass through the line 147 into the interior of the housing 116. In this case, the pressure pistons 125 and 126, which are under the action of the springs 131 and 132 and located in their inner position, move under the pressure of the liquid acting on them into the outer position shown in FIG. 7 postponed. Here, the pressure pistons 125, 126, by means of the connecting members 127, 128, take the flywheel 120 with them and turn it around on the free end 115 of the plug spindle 5 until the pawl 122 behind a nose 117 of the switching wheel 118 occurs.
As soon as the pistons 125, 126 have reached their outer end position, the pawl 139 is pressed downward against the action of the spring 145 by means of the projection 142 on the control rod 143 moved by the piston 126, so that the nose 140 releases the control slide 134 . The control slide then snaps under the action of the spring 136 to relax up to the limiting ring 137, while closing the introduction line 147 for the pressure fluid and releases the channels 148 and 149. Through these two channels, as well as through the line <B> 150 </B>, hydraulic fluid that has passed behind the pistons 125 and 126 is diverted.
The pressure fluid that has built up in the housing 116 for moving the pistons 125 and 126 now also passes through the hollow control slide 134 and the drainage line 149 to the outside again. The pressure exerted by the liquid on pistons 125 and 126 decreases, so that the pistons are pushed back into their inner end positions under the action of the relaxing springs 131 and 132. Here, as a result of their articulated connec tion with the flywheel 120, the latter tere in the sense of the switching movement of the straw chick 1 with.
The pawl 122 hinged to the flywheel rests against the nose 117 of the ratchet wheel 118 and takes the ratchet wheel with it in the sense of the switching movement of the cock plug 1, the cock plug for example with an arrangement of four lugs 117 on the circumference of the ratchet wheel 118 is rotated 90. The stroke of the ratchet wheel is limited by the stop 151 against which the nose 152 of the flywheel 120 is positioned.
During the inward movement of the plunger 126 during the switching process, the control rod 143 with the extension 142 against the control slide 134 takes the control slide up to its right end position shown in FIG. 7, in which the extension 140 of the Effect of the spring 145 standing pawl behind the front edge of the control slide 134 engages and holds it against the action of the tensioned F or 136 in this position.
When the liquid to be conveyed is pumped again, pressure fluid can now enter the housing 116 again through the line 147, so that the switching process can be repeated when the pressure fluid voltage required here is reached.