Vorrichtung zum Ausmessen von Fluiden. Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausmessen von tropfbaren oder gasförmigen Fluiden, und Zweck der Erfindung ist die Schaffung einer Vorrich tung, die mit einfachen Mitteln eine recht grosse Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messung und bei einer besonderen Ausfüh rungsform auch eine auf eine bestimmte Temperatur umgerechnete Messung gewährt.
Zu diesem Zwecke zeichnet sich die Vorrich tung gemäss der Erfindung dadurch aus, dass sie mindestens zwei feste Kammern für das auszumessende Fluidum umfasst, in welchen Kammern je eine die betreffende Kammer nur teilweise ausfüllende, von beweglichen Wandteilen gebildete, ausdehnbare Kammer angebracht ist, wobei die Innenräume der genannten, ausdehnbaren Kammern paar weise verbunden sind zur Bildung eines Raumes, der ein Arbeitsfluidum enthält. welches beim Betrieb der Vorrichtung zwi schen den Innenräumen der miteinander ver- bundenen, ausdehnbaren Kammern hin- und hergetrieben wird und dadurch jedesmal eine bestimmte Menge des auszumessenden Fluidums aus einer der festen Kammern treibt.
Die näheren Einzelheiten der Ausbil dung von beispielsweisen Vorrichtungen, die zum Ausmessen Verwendung finden können, sollen im folgenden unter Hinweis auf die Zeichnung erläutert werden.
Auf der Zeichnung zeigt: Fig. 1 eine Ausführungsform einer Aus- messvorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht und für den untern Teil teil weise im Schnitt nach der Linie I-I in Fig. 2, Fig. 2 dieselbe Ausmessvorrichtung in Draufsicht, Fig. 3 Einzelheiten derselben Ausmess- vorrichtung im Schnitt nach der Linie III-III in Fig. 2,
Fig. 4 eine besondere Ausführungsform einer Einzelheit der Vorrichtung nach den Fig. 1 bis 3, Fig.5 schematisch eine zweite Ausfüh rungsform einer Ausmessvorrichtung nach der Erfindung im Schnitt nach der Linie V -V in Fig. 6, Fig. 6 dieselbe Ausmessvorrichtung in. Draufsicht, und Fig. 7 eine dritte Ausführungsform einer Ausmessvorrichtung nach der Erfindung im Längsschnitt.
Die in den Fig. 1 bis 3 gezeigte Ausmess- vorrichtung besteht aus vier zu einer Einheit zusammengebauten, kastenförmigen Behäl tern 1, 2, 3 und 4, in welchen je ein Balg 5 bezw. 6, 7 und 8 angebracht ist, von wel chen der Balg 5 in Fig.l dargestellt ist.
Von den Bälgen sind je zwei durch ge eignete Verbindungsleitungen miteinander verbunden, welche bei der auf der Zeichnung gezeigten Vorrichtung der möglichsten Zu sammendrängung der Bauart halber als flache Kanäle 9 und 10 ausgebildet sind, und zwar dient der Kanal 9 zur Verbin dung der beiden Bälge 5 und 6, und der Kanal 10 zur Verbindung der bei den Bälge 7 und B.
In die Bälge und deren Verbindungsleitungen ist durch eine verschliessbare Einfüllungsöffnung 11 eine Flüssigkeitsmenge (das Arbeitsfluidum) der gleichen oder einer andern Art als die aus zumessende eingefüllt worden, und zwar in einer Menge, die gerade zum vollständigen Ausfüllen des vom Innenraum der Bälge und von den Verbindungsleitungen gebildeten Raumes ausreicht, wenn der eine Balg in der obern und der andere in der untern End- lage steht.
An jedem Ende des Behälters 1 ist ein Lagerbock 12 angeordnet. In diesen beiden Lagerböcken ist eine Achse 13 gelagert, die zwei je an einer Seite des Balges 5 befind liche Schwinghebel 14 trägt. Die Schwing hebel 14 sind mit dem Boden 15 des Balges 5, sowie mit einem in Fig. 1 hinter diesem Balg befindlichen, mit gestrichelten Linien gezeigten Hebel 16 drehbar verbunden, welch letzterer seinerseits mit einem Arm 17 auf einer in einem mit dem Innenraum des Behälters 1 kommunizierenden Gehäuse 15 gelagerten Achse 19 drehbar verbunden ist.
Die Achse 19 ist durch die Wandung des Gehäuses 18 flüssigkeitsdicht hindurch geführt und trägt an ihrem hinausragenden, von einem Lager 20 unterstützten Ende einen Hebel 21, welcher mittelst einer Schub stange 22 mit einer Kurbel 23 einer im fol genden Hauptwelle zu benennenden Welle 24 verbunden ist.
Mit dem Balg 7 ist ein dem soeben be schriebenen Gestänge entsprechendes Ge stänge verbunden, welches seinerseits mit einer am andern Ende der Hauptwelle an geordneten, im Verhältnis zur Kurbel 23 um 90 gedrehten Kurbel 25 verbunden ist. Es ist dagegen nicht notwendig, die Bälge 6 und 8 mit der Hauptwelle zu verbinden, son dern es besteht die Möglichkeit, wenn man eine noch bessere Steuerung und noch siche reren Betrieb der Vorrichtung wünscht, auch diese Bälge mit den Kurbeln 23 und 25 zu verbinden.
Die Zufuhr der auszumessenden Flüssig keit zu den Behältern 1, 2, 3, und 4 erfolgt durch eine Einlassleitung 126, die an einem zur Hauptwelle 24 parallelen Kasten 26 an geschlossen ist, und der Auslass findet von einem entsprechenden, auf der andern Seite der Hauptwelle angebrachten Kasten 27 durch eine Auslassleitung 28 statt. Zwischen den Kasten 26 und 27 sind vier T-förmige Rohre 29 (siehe Fig.3) angebracht, die je mit dem Hauptzweig an einem der Behälter 1, 2, 3 und 4, und mit den Nebenzweigen 30 und 31 an den Kasten 26 bezw. 27 an geschlossen sind.
An der Mündung jedes der Nebenzweige 30 bezw. 31 ist ein Klapp ventil 32 bezw. 33 angeordnet, und jedes dieser Ventile ist an einer in einem auf ragenden Gehäuse 34 bezw. 35 gelagerten, durch die Wandung dieses Gehäuses hin durchgeführten Achse 36 bezw. 37 befestigt. Die Achse 36 bezw. 37 trägt ausserhalb des Gehäuses einen Arm 38 bezw. 39, welcher mit einem Ansatz, einer Rolle oder derglei- chen gegen eine an der Hauptwelle befestigte Steuerscheibe 41 bezw. 40 anliegt.
An der Achse 36 ist ferner ein Arm 42 befestigt, welcher mittelst einer Feder 43 mit einem festen, vom Kasten 27 hinaufragenden Arm 41 verbunden ist. Die Achse 37 steht unter Einwirkung einer entsprechenden Feder, die jedoch der Übersichtlichkeit halber in Fig. 3 nicht gezeigt ist.
An einem Ende .der Hauptwelle 24 ist ein Zahnrad 45 befestigt, welches über ein zweites Zahnrad 46 in geeigneter, nicht näher angegebener Weise zum Antrieb eines Zählerwerkes 47 dient.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: In einem gegebenen Augenblick steht der Balg 5 in seiner untern und der Balg 6 somit in seiner obern Endlage, wobei gleich zeitig das mit dem Balg 5 zusammengehörige Einlass-Klappventil 32 in der Offenstellung, das mit demselben Balg 5 zusammengehörige Auslass-Klappventil 33 in der Schliessstel lung, das mit dem Balg 6 zusammengehörige Einlass-Klappventil 32 in der Schliessstel lung und das mit dem letztgenannten Balg zusammengehörige Auslass-Klappventil 33 in der Offenstellung steht.
Es wird deshalb Flüssigkeit in den Behälter 1 eindringen, und diese Flüssigkeit wird den Balg 5 zu sammendrücken, so dass das Arbeitsfluidum aus diesem Balg hinaus- und in den Balg f; hineingetrieben wird, wodurch sich der letzt genannte Balg ausdehnt und eine entspre chende Flüssigkeitsmenge durch die Auslass- leitung 28 hinaustreibt. Während seiner auf- w 'irtsgehenden Bewegung überträgt der Balg 5 durch das Gestänge 16, 17, 21, 22 und die Kurbel 23 eine Drehbewegung auf die Hauptwelle 24.
MTenn der Balg 5 in seine obere Endlage gelangt, werden sämtliche mit dem Balg paar 5, 6 zusammengehörigen Einlass- und Auslass-Klappventile 32 und 33 unter Ein wirkung der Steuerscheiben 36 und 3 7 um gesteuert, und das Balg paar beginnt somit eine neue Arbeitsperiode, die der vorher gehenden völlig entspricht.
Wie schon gesagt wurde, ist die Kurbel 25 im Verhältnis zur Kurbel 23 um 90 ver stellt, wodurch erreicht wird, dass die beiden Balgpaare immer um eine halbe Arbeits periode gegenseitig phasenverschoben sein werden, so da.ss der Balg 5 auf die Haupt welle 24 sein maximales Drehmoment aus übt, wenn der Balg 7 in der Totlage steht und umgekehrt.
Die beschriebene Vorrichtung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, da.ss sie eine sehr verlustfreie Ausmessung gewährleistet. Gegeneinander flüssigkeitsdicht gleitende Flächen in den Räumen, die die auszumes sende Flüssigkeit enthalten, sind völlig ver mieden, wodurch die Reibungswiderstände auf ein Minimum herabgesetzt worden sind. Aus der Zeichnung ist ersichtlich, dass von den Räumen, die von den Innenräumen der Bälge und den Verbindungskanälen derselben gebildet werden, keine Hindurchführungen vorhanden sind, und dass von den Innen räumen der Behälter 1, 2, 3 und 4 nur eine Hindurchführung für jede der Achsen 19 vorhanden ist. Ferner sind von den Kasten 26 und 27 eine Hindurchführung für jede der Achsen 36 und 37 vorhanden.
Bei diesen sämtlichen Hindurchführungen handelt es sich indessen um eine dünne Achse, die in ihrer Ausführungsbüchse lediglich eine Dreh bewegung (das heisst also keine Längsbewe gung) ausführen soll, und die Ausführungen werden somit weder zu wesentlichen Rei bungsverlusten Anlass geben, noch eine we sentliche Gefahr der Undichtheit darbieten.
Wegen der geringen Reibungsverluste wird die auszumessende Flüssigkeit selbst; auch wenn nur eine verhältnismässig geringe Druckhöhe zur Verfügung steht, zum An trieb der Vorrichtung benutzt werden kön nen. Die Vorrichtung ist hauptsächlich zum Arbeiten in dieser Weise bestimmt, es be steht aber auch die Möglichkeit, wenn zum Beispiel die zur Verfügung stehende Druck höhe der auszumessenden Flüssigkeit zu ge ring ist, die Vorrichtung mit einer beson deren Antriebsvorrichtung beliebiger Art zu kuppeln.
Die Vorrichtung ist in der Form, in wel cher sie in den Fig. 1 bis 3 dargestellt ist, namentlich dazu geeignet, wie es zum Bei spiel im Kleinverkauf von Benzin üblich ist, eine Flüssigkeit nach dem tatsächlichen Rauminhalt bei der Temperatur, bei welcher die Ausmessung stattfindet, auszumessen.
Wenn man aber wünscht, wie es im Gross handel mit Ölen und dergleichen üblich ist, eine Ausmessung nach auf eine bestimmte Tem peratur reduziertem Rauminhalt (oder mit an dern Worten für eine gegebene Flüssigkeit nach Gewicht,) vorzunehmen, besteht natür lich erstens die Möglichkeit, eine rechnerische Reduktion auf Grund einer Temperatur messung vorzunehmen. Die Vorrichtung kann indessen derart ausgebildet werden, dass sie eine ganz selbsttätige Kompensation even tueller Temperaturschwankungen herbeiführt:; so dass eine unmittelbare Ausmessung cler Flüssigkeit nach auf eine bestimmte Tem peratur umgerechnetem Rauminhalt erreicht wird.
Wie es aus der Fig.4 ersichtlich ist, kann dies in der Weise erfolgen, dass jeder der Hebel 14 mit einem in der Längsrich tung des Hebels verschiebbaren Gleitklotz 48 versehen wird, welcher unter der Einwirkung eines Thermobügels 49 nach dem Bimetall prinzip steht und welcher mit der Achse 13 verbunden ist.
Es ergibt sich, dass der Balg hub durch diese Anordnung dazu gebracht wird, sich mit der Temperatur zu ändern, und durch zweckmässige Bemessung des Thermobügels 49 kann erreicht werden, dass der Balghub proportional zur Wärmeausdeh nung der auszumessenden Flüssigkeit an- ,##@7ächst, so dass eine auf eine bestimmte Tem peratur umgerechnete Ausmessung erreicht wird.
Die Anordnung des Thermobügels 49 kann zweckmässig mit der im folgenden näher zu erläuternden Massnahme kombiniert werden, dass als Arbeitsfluidum eine Flüs sigkeit, deren Wärmeausdehnungskoeffizient demjenigen der auszumessenden Flüssigkeit gleich oder ungefähr gleich ist, verwendet wird. Die Erfindung erstreckt sich auch auf Ausmessvorriehtungen, bei denen ausschliess lich die Konstanz und die Wärmeausdehnung des Arbeitsfluidums zur Sicherung einer ge nauen urid auf eine bestimmte Temperatur umgerechneten Ausmessung benutzt werden.
Bei solchen Vorrichtungen wird zum Beispiel der Eintritt eines Balges in die gegebenen falls in geeigneter Weise fixierte, völlig zu sammengeklappte Stellung als ein Kriterium dafür benutzt, dass die ganze Flüssigkeits menge (abgesehen von dem konstanten und vorzugsweise verhältnismässig kleinen Tot raum, der von der Verbindungsleitung nvi- schen den Bälgen gebildet wird) aus einem der Bälge hinaus und in einen andern der Bälge hinein getrieben worden ist und wird deshalb zum Auslösen einer Umsteuerung sämtlicher mit dem betreffenden Balg-paare zusammengehörigen Ventile verwendet.
Die Konstanz des Arbeitsfluidums, die vorteil haft dadurch gesichert wird, dass von dem Raum des Arbeitsfluidums keine. Hindurch führungen vorgesehen werden, bietet hier eine Garantie für die Genauigkeit der Aus messung, und wenn ein Arbeitsfluidum, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient dem jenigen der auszumessenden Flüssigkeit gleich oder ungefähr gleich ist, verwendet wird, wird hierdurch, wie es unmittelbar verständlich ist, eine selbsttätige Tempera turkompensation erreicht.
Falls der Totraum nicht ausser Betracht gelassen werden kann, wird es für eine theoretisch richtige Tempe raturkompensation die Bedingung sein, -dass ein solches Arbeitsfluidum gewählt wird, dass das Verhältnis zwischen den Wärme ausdehnungskoeffizienten des Arbeitsflui dums einerseits und der auszumessenden Flüssigkeit anderseits dem Verhältnis zwi schen dem totalen Rauminhalt des Arbeits fluidums abzüglich des Totraumes einerseits und dem totalen Rauminhalt des Arbeits fluidums anderseits gleich oder ungefähr gleich ist.
Vorrichtungen nach diesem Prinzip sind in den Fig. 5 bis 7 dargestellt.
Die in den Fig. 5 und<B>6</B> schematisch ge- zeigte Vorrichtung besteht aus zwei zu einer Einheit zusammengebauten Behältern 50 und 51, in welchen je ein Balg 52 bezw. 53 an gebracht ist. Auf den Behältern 50 bezw. 51 ist ein durch eine wagrechte Zwischenwand 54 in zwei Räume unterteilter Kasten 55 angebracht, dessen Unterraum 56 mit der Einlassleitunb 57 für die auszumessende Flüssigkeit und dessen Oberraum 58 mit der Auslassleitung 59 verbunden ist.
Die Behäl ter 50 und 51 stehen durch senkrechte Lei tungen 60 bezw. 61 und sich an diese Lei tungen schliessende, wagrechte Röhren 62 he ,. 63, welch letztere in den Kasten 55 hineinragen und je mit einem quergehenden Rohrstück 64 bezw. 65, das an jedem Ende einen Sitz für ein Klappventil trägt, mit dem Katen 55 in Verbindung.
Die an den obern Enden der Rohrstücke 64 bezw. 65 angeord neten Klappventile 66 bezw. 67 sind mit einem doppelarmigen Hebel verbunden, der an einer durch die Wandung des Kastens 55 hindurchgeführten und ausserhalb dieser in nicht näher angegebener Weise zum An trieb eines Zählerwerkes 68 dienenden Achse 69 befestigt ist.
Jedes der Ventile 66 bezw. 6 7 ist ferner mittelst einer am Boden des Kastens in geeigneter Weise gesteuerten Stange 70 bezw. 71 mit dem entsprechenden, am andern Ende des Rohrstückes angeord neten Klappventil 72 bezw. 73 verbunden. Mit der Stange 70 bezw. 71 ist ein durch das Rohr 62 bezw. 63 in die Leitung 60 bezw. 61 hineinragender Arm 74 bezw. 75 verbunden, welch letzterer unter der Einwir kung einer Feder 76 bezw. 77, die während der Aufwärtsbewegung des betreffenden Balges gespannt wird, steht.
Die Spannung der Feder 76 bezw. 77 erfolgt in der Weise, dass ein mit einem Loch für eine im Behälter angeordnete und in die Leitung 60 bezw. 61. hihaufragende Steuerstange 78 bezw. 79 ver- sehener Vorsprung 80 bezw. 81 am Balg boden nach einer gewissen Bewegung ein um die Steuerstange 78 bezw. 79 angebrachtes Rohr<B>822</B> bezw. 83,
-welches sich bis zu die sem Augenblick mit einem Stift 84 bezw. 85 auf einem Vorsprung 86 bezw. 8 7 gestützt hat, mit sich nimmt und dadurch die Feder 76 bezw. 77 spannt.
In jeder der Leitungen 60 bezw. 61 ist eine Klinke 88 bezw. 89 angeordnet, die den Arm 74 bezw. 75 greifen und festhalten kann und deren unteres Ende in die Bewe gungsbahn des Rohres 82 bezw. 83 hinein ragt. Zur Fixierung der zusammengeklapp ten Stellung der Bälge können zweckmässig Anschläge 90 bezw. 91 für den Balgboden vorgesehen sein. Die beiden Bälge sind durch eine Leitung 92 miteinander verbunden.
In der Fix. 5 ist .die Vorrichtung in der Stellung dargestellt, die sie unmittelbar vor dem Eintritt des Balges 52 in seine obere Endlage einnimmt. Die Feder 76 ist ge spannt und somit bereit, den Arm 54 auf wärts zu drücken und dadurch sämtliche Klappventile umzusteuern. Dies wird jedoch vorläufig von der Klinke 88 verhindert, und die Umsteuerung geschieht deshalb erst in dem Augenblick, wo die Klinke 88 durch Anstossen des obern Endes des Rohres 82 gegen dieselbe ausgelöst wird. Die Länge des Rohres 82 ist derart bemessen, dass dies in demselben Augenblick erfolgt, wo sich die den Vorsprung 80 tragende Seite des Balgbodens gegen den zugehörigen Fixie- rungsanschlag anlegt.
Die in der Fig.7 gezeigte Ausmessvor- richtung besteht aus zwei in gegenseitiger Verlängerung angebrachten Behältern 93, an deren Zwischenwand 94 zwei je in einen der Behälter 93 hineinragende Bälge 95 mit ge wölbtem Boden 96 befestigt sind. An jedem der Böden 96 ist in der Mitte eine Stange 97 befestigt, die durch den Boden 9,8 des betreffenden Behälters 93 flüssigkeitsdicht hindurchgeführt ist und ausserhalb des Be hälters mittelst eines geeigneten Gestelles 99 geführt wird. Jede der Stangen 9 7 trägt einen festen Kragen 100, gegen welchen sich eine Feder<B>101</B> stützt, die mit ihrem andern Ende gegen eine an der Stange 97 verschieb bare Hülse 102 drückt.
Diese Hülse ist durch einen im Gestell 99 drehbar gelagerten Hebel 103 und eine Stange 104 mit dem Schalt arm 105 einer übrigens nicht gezeigten Schaltvorrichtung verbunden. Die genannte Schalteinrichtung dient zum Drehen eines Vieweghahns 106, dessen einander gegen überliegende Stutzen 107 bezw. 108 an der Einlass- bezw. Auslassleitung der aus zumessenden Flüssigkeit angeschlossen sind, während das andere Paar einander gegen überliegende Stutzen 109 und<B>110</B> je mit einem der Behälter 93 verbunden sind.
In jedem der Gestelle 99 sind ferner zwei Klinken gelagert, welche einerseits Arme 113, die mit der Hülse 102 eingreifen und dadurch zum Festhalten derselben dienen können und anderseits Arme 114, die in .die Bewegungsbahn des festen Kragens hinein ragen, tragen. An .der Stange 97 ist ferner ein zweiter fester Kragen 115 befestigt, wel cher teils dazu dient, während der Bewe gung der Stange 97 nach der einen Richtung die Hülse 100 mitzunehmen, und teils zui Begrenzung .des Balghubes. Eventuell kann diese Begrenzung mittelst Anschläge in ähn licher Weise wie bei der in den Fig. 5 und 6 gezeigten Ausmessvorrichtung erfolgen.
In diesem Falle wird zum Beispiel die obere Stange 97 erst dann in ihre untere Endlage gelangen, wenn der Balgboden 96 seinem ganzen Umkreis entlang gegen die genannten Anschläge anliegt, und wenn die Stange 9 7 ihre untere Endlage einnimmt, wird deshalb dies ein gutes Kriterium dafür sein, dass :der betreffende Balg seine völlig zusammen geklappte Stellung einnimmt.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist die folgende: Während der abwärtsgehenden Bewegung der beiden Bälge wird der Kragen <B>100</B> an der obern Stange 97 zunächst die Feder 101 zusammendrücken, bis der obere Balg die in der Abbildung gezeigte Stellung, die der untern Endlage nahe liegt, erreicht. Während der weiteren Bewegung des Balges löst der Kragen 100 mittelst der Klinken 111 die Hülse 112 aus, und die Feder<B>101</B> verschiebt nun diese Hülse nach unten, wo durch der Vierweghahn 106 durch das Ge stänge 103, 104, 105 um 90 gedreht wird. Die Bewegungsrichtung der Bälge wird jetzt umgesteuert, und das beschriebene Spiel wiederholt sich in entgegengesetzter Rich tung.
Zur Sicherung davon, dass bei jeder Um steuerung der Vierweghahn genau um 90 gedreht wird, kann zweckmässig am Gestell 99 ein Anschlag 119 zur Begrenzung der Schwenkbewegung jeder der Stangen 103 nach der einen, und zwar aktiven Richtung, angeordnet sein.
Die Einfüllung des Arbeitsfluidums er folgt durch ein durch die Zwischenwand <B>91</B> zwischen den Behältern 93 in den zwischen den Bälgen gebildeten Hohlraum geführtes Rohr 116, und gleichzeitig kann die in die sem Hohlraum enthaltene Luft durch ein Rohr 117, dessen Mündung an einem auf künstlichem Wege geschaffenen, höchst liegenden Punkt 118 des Hohlraumes an gebracht ist, aus diesem entweichen.
Die beiden Balgböden können gegebenen falls fest oder einstellbar miteinander ver bunden werden. Wärmeausdehnungen und -zusammenziehungen des Arbeitsfluidums werden dann ein je nach den Umständen grösseres oder kleineres Ausbauchen der Balgflächen zur Folge haben.
Das mit der Vorrichtung zusammen wirkende Zählerw erk kann zweckmässig mit derselben Achse wie der Vierweghahn <B>106</B> gekuppelt werden. In dieser Weise werden nur die vollen Balghube gezählt, was aber im allgemeinen völlig ausreichend ist. Wünscht man indessen auch Bruchteile eines Balghubes zu messen, kann man zum Bei spiel an einer der Stangen 9 7 einen Zeiger anordnen, welcher sich bei der Bewegung der Stange vor einer unterteilten Skala be wegt, so dass man auf dieser Skala die seit dem letzten vollen Balghub abgegebene, zu der vom Zählwerk registrierten Flüssig keitsmenge zu addierende Menge ablesen kann.
Es wird einleuchten, dass die Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsformen beschränkt ist, sondern dass die verschieden sten Variationen innerhalb des Rahmens des der Erfindung zugrundeliegenden Gedan kens denkbar sind. Zum Beispiel wird man bei Vorrichtungen der letzterwähnten Art auch eine elektrische Steuerung, deren Steuerkontakte geschlossen werden, wenn einer der Bälge die obere Endlage erreicht, verwenden können. Ferner kann man statt Bälge ausdehnbare Kammern beliebiger an derer Art, z. B. Glocken, Gummiblasen oder dergleichen, verwenden. Schliesslich soll be merkt werden, dass Vorrichtungen der in Frage stehenden Art nicht nur zum Aus messen von Flüssigkeiten, sondern auch zum Ausmessen von Gasen Verwendung finden können.
Device for measuring fluids. The present invention relates to a device for measuring drip or gaseous fluids, and the purpose of the invention is to create a Vorrich device that with simple means a very high accuracy and reliability of the measurement and in a special Ausfüh approximately also a converted to a certain temperature Measurement granted.
For this purpose, the Vorrich device according to the invention is characterized in that it comprises at least two fixed chambers for the fluid to be measured, in each of which chambers an expandable chamber, which only partially fills the chamber in question and is formed by movable wall parts, is attached Interiors of said expandable chambers are connected in pairs to form a space that contains a working fluid. which, when the device is in operation, is driven back and forth between the interiors of the interconnected expandable chambers and thereby each time drives a certain amount of the fluid to be measured out of one of the fixed chambers.
The details of the training of exemplary devices that can be used for measuring are to be explained below with reference to the drawing.
The drawing shows: FIG. 1 an embodiment of a measuring device according to the invention in a side view and, for the lower part, partially in section along the line II in FIG. 2, FIG. 2 the same measuring device in plan view, FIG. 3 details thereof Measuring device in section along the line III-III in Fig. 2,
Fig. 4 shows a particular embodiment of a detail of the device according to FIGS. 1 to 3, Fig. 5 schematically shows a second Ausfüh approximate form of a measuring device according to the invention in section along the line V -V in Fig. 6, Fig. 6 the same measuring device in 7 a third embodiment of a measuring device according to the invention in longitudinal section.
The measuring device shown in FIGS. 1 to 3 consists of four box-shaped Behäl tern 1, 2, 3 and 4 assembled into a unit, in each of which a bellows 5 respectively. 6, 7 and 8 is attached, of wel chen the bellows 5 is shown in Fig.l.
Two of the bellows are connected to each other by suitable connecting lines, which are designed as flat channels 9 and 10 in the device shown in the drawing of the most possible to sammendrängung of the type, namely the channel 9 is used to connect the two bellows 5 and 6, and the channel 10 for connecting the bellows 7 and B.
A quantity of liquid (the working fluid) of the same or a different type than that to be measured has been poured into the bellows and their connecting lines through a closable filling opening 11, namely in an amount just enough to completely fill the interior of the bellows and the Connecting lines is sufficient if one bellows is in the upper end position and the other in the lower end position.
At each end of the container 1 a bearing block 12 is arranged. In these two bearing blocks, an axle 13 is mounted, which carries two rocker arms 14 located on one side of the bellows 5 Liche. The rocking lever 14 are rotatably connected to the bottom 15 of the bellows 5, as well as with a in Fig. 1 behind this bellows, shown with dashed lines lever 16, which latter in turn with an arm 17 on one in one with the interior of the container 1 communicating housing 15 mounted axis 19 is rotatably connected.
The axis 19 is guided through the wall of the housing 18 liquid-tight and carries at its protruding, supported by a bearing 20 end a lever 21 which means of a push rod 22 with a crank 23 of a shaft 24 to be named in the fol lowing main shaft is connected .
With the bellows 7 a linkage corresponding to the linkage just be written is connected, which in turn is connected to a crank 25 rotated by 90 relative to the crank 23 at the other end of the main shaft. However, it is not necessary to connect the bellows 6 and 8 to the main shaft, but there is the possibility, if you want even better control and even safer operation of the device, to connect these bellows to the cranks 23 and 25 .
The liquid to be measured is supplied to the containers 1, 2, 3, and 4 through an inlet line 126 which is connected to a box 26 parallel to the main shaft 24, and the outlet is from a corresponding one on the other side of the main shaft attached box 27 through an outlet line 28 instead. Between the boxes 26 and 27 four T-shaped tubes 29 (see Figure 3) are attached, each with the main branch on one of the containers 1, 2, 3 and 4, and with the secondary branches 30 and 31 on the box 26 respectively . 27 are closed.
At the mouth of each of the secondary branches 30 respectively. 31 is a folding valve 32 respectively. 33 arranged, and each of these valves is on a BEZW in a protruding housing 34. 35 mounted, through the wall of this housing carried out axis 36 respectively. 37 attached. The axis 36 respectively. 37 carries an arm 38 BEZW outside of the housing. 39, which with an approach, a roller or the like against a control disk 41 attached to the main shaft, respectively. 40 is present.
An arm 42 is also attached to the axle 36 and is connected by means of a spring 43 to a fixed arm 41 protruding from the box 27. The axis 37 is under the action of a corresponding spring, which, however, is not shown in FIG. 3 for the sake of clarity.
A gear 45 is attached to one end of the main shaft 24, which is used to drive a counter 47 via a second gear 46 in a suitable manner, not specified.
The mode of operation of the device is as follows: At a given moment the bellows 5 is in its lower end position and the bellows 6 is thus in its upper end position, while at the same time the inlet flap valve 32 associated with the bellows 5 is in the open position and that with the same bellows 5 associated outlet flap valve 33 in the closed position, the inlet flap valve 32 associated with the bellows 6 in the closed position and the outlet flap valve 33 associated with the last-mentioned bellows in the open position.
Liquid will therefore penetrate into the container 1, and this liquid will compress the bellows 5, so that the working fluid out of this bellows and into the bellows f; is driven in, whereby the last-mentioned bellows expands and drives a corresponding amount of liquid out through the outlet line 28. During its upward movement, the bellows 5 transmits a rotary movement to the main shaft 24 through the linkage 16, 17, 21, 22 and the crank 23.
When the bellows 5 reaches its upper end position, all of the inlet and outlet flap valves 32 and 33 belonging to the bellows pair 5, 6 are controlled under the action of the control disks 36 and 3, and the bellows pair thus begins a new working period which corresponds completely to the previous one.
As has already been said, the crank 25 is adjusted by 90 in relation to the crank 23, which means that the two pairs of bellows will always be phase-shifted by half a working period, so that the bellows 5 on the main shaft 24 its maximum torque exerts when the bellows 7 is in the dead position and vice versa.
The device described is distinguished in particular by the fact that it ensures very loss-free measurement. Against each other liquid-tight sliding surfaces in the spaces that contain the liquid to be sent are completely avoided ver, whereby the frictional resistance has been reduced to a minimum. From the drawing it can be seen that of the spaces that are formed by the interiors of the bellows and the connecting channels of the same, no passages are present, and that of the interior spaces of the container 1, 2, 3 and 4 only one passage for each of the Axes 19 is present. Furthermore, a lead-through for each of the axes 36 and 37 of the boxes 26 and 27 is present.
All of these passages are, however, a thin axis that is only intended to perform a rotary movement in its execution sleeve (that is, no longitudinal movement), and the explanations will therefore neither give rise to significant friction losses nor a significant risk the leak.
Because of the low friction losses, the liquid to be measured is itself; even if only a relatively low pressure head is available, the device can be used to drive the device. The device is mainly intended to work in this way, but there is also the possibility, for example, if the available pressure level of the liquid to be measured is to ge ring, to couple the device with a special drive device of any type.
The device is in the form in which it is shown in FIGS. 1 to 3, namely suitable, as it is common for example in the retail sale of gasoline, a liquid according to the actual volume at the temperature at which the Measurement takes place, to measure.
However, if one wishes, as is customary in the wholesale trade in oils and the like, to take measurements according to the volume reduced to a certain temperature (or in other words for a given liquid according to weight), there is of course first the possibility of perform a calculated reduction based on a temperature measurement. However, the device can be designed in such a way that it automatically compensates for any temperature fluctuations :; so that an immediate measurement of the liquid according to the volume converted to a certain temperature is achieved.
As can be seen from FIG. 4, this can be done in such a way that each of the levers 14 is provided with a sliding block 48 which is displaceable in the longitudinal direction of the lever and which is under the action of a thermal hoop 49 on the bimetal principle and which is connected to the axis 13.
The result is that the bellows stroke is caused by this arrangement to change with the temperature, and by appropriate dimensioning of the thermal bow 49 it can be achieved that the bellows stroke increases proportionally to the thermal expansion of the liquid to be measured, ## @ 7 so that a measurement converted to a specific temperature is achieved.
The arrangement of the thermal bow 49 can be combined with the measure to be explained in more detail below that the working fluid used is a liquid whose coefficient of thermal expansion is the same or approximately the same as that of the liquid to be measured. The invention also extends to Ausmessvorriehtungen in which only the constancy and thermal expansion of the working fluid are used to ensure a ge exact urid converted to a certain temperature.
In such devices, for example, the entry of a bellows into the possibly suitably fixed, completely collapsed position is used as a criterion for ensuring that the entire amount of liquid (apart from the constant and preferably relatively small dead space of the connecting line nv is formed between the bellows) has been driven out of one of the bellows and into another of the bellows and is therefore used to trigger a reversal of all valves associated with the relevant pair of bellows.
The constancy of the working fluid, which is advantageously ensured that none of the space of the working fluid. Through guides are provided, offers a guarantee for the accuracy of the measurement, and if a working fluid whose coefficient of thermal expansion is the same or approximately the same as that of the liquid to be measured is used, this is, as it is immediately understandable, an automatic temperature compensation reached.
If the dead space cannot be disregarded, the condition for a theoretically correct temperature compensation will be that such a working fluid is selected that the ratio between the thermal expansion coefficient of the working fluid on the one hand and the liquid to be measured on the other is the ratio between the total volume of the working fluid minus the dead space on the one hand and the total volume of the working fluid on the other hand is equal or approximately equal.
Devices based on this principle are shown in FIGS.
The device shown schematically in FIGS. 5 and 6 consists of two containers 50 and 51 assembled to form a unit, in each of which a bellows 52 or 53 is attached. On the containers 50 respectively. 51 a box 55 is attached which is divided into two spaces by a horizontal partition 54, the lower space 56 of which is connected to the inlet line 57 for the liquid to be measured and the upper space 58 of which is connected to the outlet line 59.
The Behäl ter 50 and 51 are through vertical Lei lines 60 respectively. 61 and horizontal tubes 62 he,. 63, which latter protrude into the box 55 and each with a transverse piece of pipe 64 respectively. 65, which carries a seat for a flap valve at each end, with the gate 55 in connection.
The respectively at the upper ends of the pipe sections 64. 65 angeord designated flap valves 66 respectively. 67 are connected to a double-armed lever which is attached to an axis 69 which is passed through the wall of the box 55 and outside this in a manner not specified in order to drive a counter mechanism 68.
Each of the valves 66 respectively. 6 7 is also by means of a rod 70 or respectively controlled in a suitable manner at the bottom of the box. 71 with the corresponding, at the other end of the pipe section angeord designated flap valve 72 respectively. 73 connected. With the rod 70 respectively. 71 is a respectively through the pipe 62. 63 in line 60 respectively. 61 protruding arm 74 respectively. 75 connected, which latter under the influence of a spring 76 BEZW. 77, which is tensioned during the upward movement of the bellows in question, stands.
The tension of the spring 76 respectively. 77 takes place in such a way that a with a hole for a arranged in the container and into the line 60 respectively. 61. towering control rod 78 respectively. 79 provided projection 80 respectively. 81 on the bellows floor after a certain movement to the control rod 78 respectively. 79 attached pipe <B> 822 </B> resp. 83,
-which up to this moment with a pen 84 respectively. 85 respectively on a projection 86. 8 7 has supported, takes with it and thereby the spring 76 respectively. 77 cocks.
In each of the lines 60 respectively. 61 is a pawl 88 respectively. 89 arranged, the arm 74 respectively. 75 can grab and hold and the lower end in the BEZW movement path of the tube 82 respectively. 83 protrudes into it. To fix the collapsed position of the bellows, stops 90 respectively. 91 can be provided for the bellows base. The two bellows are connected to one another by a line 92.
In the fix. 5 .the device is shown in the position it assumes immediately before the bellows 52 enters its upper end position. The spring 76 is tensioned GE and thus ready to press the arm 54 upwards and thereby reverse all flap valves. However, this is temporarily prevented by the pawl 88, and the reversal therefore only takes place at the moment when the pawl 88 is triggered by the upper end of the tube 82 pushing against the same. The length of the tube 82 is dimensioned in such a way that this takes place at the same instant that the side of the bellows base carrying the projection 80 rests against the associated fixing stop.
The measuring device shown in FIG. 7 consists of two mutually extended containers 93, on the intermediate wall 94 of which two bellows 95 each projecting into one of the containers 93 and having a curved base 96 are fastened. At each of the floors 96 a rod 97 is attached in the middle, which is passed liquid-tight through the floor 9.8 of the container 93 in question and is guided outside the container by means of a suitable frame 99. Each of the rods 9 7 carries a fixed collar 100, against which a spring <B> 101 </B> is supported, which presses with its other end against a sleeve 102 which can be displaced on the rod 97.
This sleeve is connected by a lever 103 rotatably mounted in the frame 99 and a rod 104 with the switching arm 105 of a switching device, incidentally not shown. Said switching device is used to rotate a Vieweghahn 106, whose opposing nozzle 107 respectively. 108 at the inlet or Outlet line of the liquid to be measured are connected, while the other pair of mutually opposite nozzles 109 and 110 are each connected to one of the containers 93.
In each of the frames 99 two pawls are also mounted, which on the one hand have arms 113 which engage with the sleeve 102 and can thus serve to hold it in place and on the other hand arms 114 which protrude into the path of movement of the fixed collar. A second fixed collar 115 is also attached to the rod 97, which partly serves to take the sleeve 100 with it during the movement of the rod 97 in one direction, and partly to limit the bellows stroke. This limitation can possibly take place by means of stops in a manner similar to that in the measuring device shown in FIGS. 5 and 6.
In this case, for example, the upper rod 97 will only reach its lower end position when the bellows base 96 rests against the abovementioned stops along its entire circumference, and when the rod 9 7 assumes its lower end position, this is therefore a good criterion for this ensure that: the bellows in question is in its fully collapsed position.
The mode of operation of the device is as follows: During the downward movement of the two bellows, the collar <B> 100 </B> on the upper rod 97 will first compress the spring 101 until the upper bellows is in the position shown in the figure is close below the end position is reached. During the further movement of the bellows, the collar 100 releases the sleeve 112 by means of the pawls 111, and the spring <B> 101 </B> now moves this sleeve downwards, where the four-way cock 106 through the rods 103, 104, 105 is rotated 90. The direction of movement of the bellows is now reversed, and the game described is repeated in the opposite direction.
To ensure that the four-way valve is rotated exactly by 90 with every changeover, a stop 119 can expediently be arranged on the frame 99 to limit the pivoting movement of each of the rods 103 in the one active direction.
The filling of the working fluid he follows through a pipe 116 guided through the partition <B> 91 </B> between the containers 93 in the cavity formed between the bellows, and at the same time the air contained in this cavity can pass through a pipe 117, its Muzzle is brought to an artificially created, highest point 118 of the cavity to escape from this.
If necessary, the two bellows bases can be connected to one another in a fixed or adjustable manner. Thermal expansion and contraction of the working fluid will then result in a larger or smaller bulging of the bellows surfaces, depending on the circumstances.
The counter mechanism interacting with the device can expediently be coupled to the same axis as the four-way valve <B> 106 </B>. In this way, only the full bellows are counted, which is generally completely sufficient. If, however, you also want to measure fractions of a bellows stroke, you can, for example, arrange a pointer on one of the rods 9 7, which moves in front of a subdivided scale when the rod is moved, so that you can see the full scale on this scale Bellows stroke delivered, can read the amount to be added to the amount of liquid registered by the counter.
It will be evident that the invention is not restricted to the embodiments shown, but that the most varied of variations are conceivable within the framework of the concept on which the invention is based. For example, in devices of the last-mentioned type, an electrical control can also be used, the control contacts of which are closed when one of the bellows reaches the upper end position. Furthermore, you can expandable chambers of any kind instead of bellows, for. B. bells, rubber bubbles or the like, use. Finally, it should be noted that devices of the type in question can be used not only for measuring liquids but also for measuring gases.