DE1083557B

DE1083557B - Luftmessverhueter

Info

Publication number: DE1083557B
Application number: DEG20138A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Werner Lorenz
Original assignee: Mueller & Co KG
Current assignee: Mueller & Co KG
Priority date: 1956-07-20
Filing date: 1956-07-20
Publication date: 1960-06-15

Description

Luftmeßverhüter Bei Abgabestellen mit Einrichtungen zum Messen der angegebenen Flüssigkeitsmenge werden üblicherweise Luftmeßverhüter, d. h. Vorrichtungen eingebaut, welche ein Messen von Luft verhindern. Es sind Luftmeßverhüter bekannt, die vor der Meßeinrichtung, z. B. in eine Erweiterung der Zuführungsleitung, eingebaut sind und durch einen Schwimmer betätigt werden. Bei einer Ausführungsform läßt der Schwimmer die im oberen Teil der Erweiterung sich ansammelnde Luft durch ein mit dem Schwimmer gekoppeltes Ventil ins Freie, wobei zur Erzielung eines hinreichend hohen Druckes in der Erweiterung ein feder- oder gewichtsbelastetes Überströmventil im Flüssigkeitsstrom notwendig ist. Nach einer anderen bekannten Ausführungsform beeinflußt der Schwimmer mittelbar oder unmittelbar ein hinter der Erweiterung angeordnetes Ventil, welches gleichzeitig das Zapfventil sein kann, so daß bei Auftreten von Luft in der Erweiterung der Zustrom von Flüssigkeit zur Zähleinrichtung gedrosselt oder verhindert wird. Die erste Möglichkeit wird hauptsächlich dort angewandt, wo es sich um Abgabe unter erhöhtem Druck, d. h. um Pumpenbetrieb handelt. Zumeist arbeitet man in diesem Falle mit dem Vollschlauchsystem. Die zweite Ausführungsform wird häufig bei Schwerkraftentleerung angewandt, da hierbei nur ganz geringe Drücke auftreten, so daß die Anwendung eines Überströmventils nicht möglich ist. Da häufig in ein und derselben Anlage sowohl Pumpenbetrieb als auch Schwerkraftabgabe möglich ist, ergeben sich bezüglich der Luftmeßverhütung offensichtlich Schwierigkeiten.Luftmeßverhüter At dispensing points with facilities for measuring the specified amount of liquid are usually air gauges, i. H. Devices built-in, which prevent a measurement of air. Air measuring devices are known the front of the measuring device, z. B. built into an extension of the supply line and operated by a float. In one embodiment, the Swimmers the air that has accumulated in the upper part of the extension through a with the float coupled valve to the outside, whereby to achieve a sufficient high pressure in the extension a spring-loaded or weight-loaded overflow valve is necessary in the liquid flow. According to another known embodiment the swimmer directly or indirectly influences a position located behind the extension Valve, which can be the nozzle at the same time, so that when Air in the expansion throttled the flow of liquid to the counter or is prevented. The first option is mainly used where it is delivery under increased pressure, d. H. is about pump operation. Mostly In this case, the full hose system is used. The second embodiment is often used with gravity emptying, as this involves only very low pressures occur, so that the use of an overflow valve is not possible. Because often Both pump operation and gravity discharge are possible in one and the same system is, there are obvious difficulties in air measurement prevention.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, einen Luftmeßverhüter zu entwickeln, welcher in einer Anlage zum Abgeben und Messen von Flüssigkeiten sowohl bei Pumpenbetrieb als auch bei Schwerkraftabgabe Verwendung finden kann. Dieses hat man bisher kaum für durchführbar gehalten. The invention has set itself the task of an Luftmeßverhüter to develop which in a system for dispensing and measuring liquids can be used for both pump operation and gravity discharge. So far this has hardly been considered feasible.

Die Erfindung betrifft einen Luftmeßverhüter für Pumpen- und Schwerkraftabgabe von Flüssigkeiten mit entlüftbarem Luftsammelraum, wobei bei Schwerkraftabgabe ein Schwimmer mittelbar oder unmittelbar ein die Entleerung unterbrechendes Absperrventil schließt, und besteht darin, daß das letztere als bei Pumpenbetrieb wirksames Überströmventil ausgebildet ist und außerdem in bekannter Weise bei Pumpenbetrieb der Schwimmer ein Entlüftungsventil öffnet und schließt. Bei Schwerkraftabgabe ist nach der Erfindung das Absperrventil fremd gegen eine Spannkraft (Feder) zu öffnen, während der Schwimmer durch Lösen einer Verriegelung das Absperrventil schließt. Dabei erfolgt zur Schwerkraftabgabe die Öffnung des Absperrventils mittelbar oder unmittelbar von Hand. Die Schließung des Absperrventils erfolgt in diesem Falle durch vom Schwimmer ausgehendes Lösen einer Verriegelung. Die Verbindung zwischen einem Bedienungshebel des von Hand gegen eine Spannkraft zu öffnen den Absperrventils erfolgt zweckmäßig über eine hydraulische Steuereinrichtung mit zwei Kolben in einem Zylinder mit Druckölfüllung, wobei die Entriegelung durch ein vom Schwimmer zu öffnendes Ventil und dadurch bedingte Entspannung des Druckraumes zwischen den zwei Kolben erfolgt. Dabei geht ein besonderer Vorschlag der Erfindung dahin, daß das Absperrventil von der hydraulischen Steuereinrichtung und der Bedienungsspindel in Öffnungsrichtung trennbar und dadurch für Pumpenbetrieb als gegen eine Feder arbeitendes Überströmventil ausgebildet ist. The invention relates to an air meter for pump and gravity dispensing of liquids with a ventable air collecting space, whereby a Float directly or indirectly a shut-off valve which interrupts the drainage closes, and consists in the fact that the latter as an effective overflow valve during pump operation is formed and also in a known manner in pump operation of the float a vent valve opens and closes. With gravity delivery is according to the invention to open the shut-off valve against a tension force (spring), while the float the shut-off valve closes by releasing a lock. This takes place for gravity delivery the opening of the shut-off valve directly or indirectly by hand. The closure In this case, the shut-off valve is released by the float a lock. The connection between a control lever of the hand against a clamping force to open the shut-off valve is expediently carried out via a hydraulic Control device with two pistons in a cylinder filled with pressurized oil, the Unlocking by a valve that can be opened by the float, resulting in relaxation of the pressure space between the two pistons takes place. There is a special suggestion of the invention that the shut-off valve from the hydraulic control device and the operating spindle can be separated in the opening direction and therefore for pump operation is designed as an overflow valve working against a spring.

Die Erfindung empfiehlt nach einer bevorzugten Ausführungsform bei Pumpenbetrieb, bei dem der Flüssigkeitsdruck das Absperrventil öffnet, die das Entlüftungsventil öffnenden und schließenden Schwimmerimpulse über eine hydraulische Übersetzung mit verschiebbarem Kolben tätig werden zu lassen. Zweckmäßig weist dazu das Entlüftungsventil einen Kolben mit Zylinder auf, der in seiner wirksamen Fläche größer ist als der Ventilquerschnitt. Auf die durch diese Kolbenausbildung notwendig entstandene Ringfläche wirkt dabei der volle Flüssigkeitsdruck (Druckraum), auf die Gegenfläche des Kolbens im Steuervorgang jedoch ein Druck, der durch den Schwimmer zwischen dem vollen Flüssigkeitsdruck und dem Atmosphärendruck geregelt wird (Steuerraum). Der Steuerraum des genannten Zylinders ist nach diesem Vorschlag der Erfindung mit dem Druckraum durch eine verhältnismäßig kleine Öffnung verbunden und steht andererseits durch eine größere Bohrung im Kolben mit der Atmosphäre in Verbindung, wobei die Verbindung zur Atmosphäre durch die Stellung des Schwimmers steuerbar ist. According to a preferred embodiment, the invention recommends Pump operation in which the liquid pressure opens the shut-off valve, which opens the vent valve opening and closing float impulses via a hydraulic transmission to let the sliding piston act. For this purpose, the vent valve expediently has a piston with a cylinder, which is larger in its effective area than the Valve cross-section. On the ring surface created necessary by this piston design The full liquid pressure (pressure chamber) acts on the opposite surface of the piston in the control process, however, a pressure that is generated by the float between the full liquid pressure and the atmospheric pressure is regulated (control room). The control room of the said Cylinder is according to this proposal of the invention with the pressure chamber by a proportionate small opening and is on the other hand through a larger bore in the piston in connection with the atmosphere, the connection to the atmosphere through the Position of the float is controllable.

Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß ein und derselbe Luftmeßverhüter sowohl für Pumpenabgabe als auch für Schwerkraftabgabe von Flüssigkeiten zu verwenden ist. Von besonderem Vorteil ist dabei die erwähnte hydraulische Übersetzung, die es ermöglicht, mit sehr kleinem Schwimmer auszukommen. Grundsätzlich ist die Erfindung durch entsprechende Bemessung des Schimmers jedoch auch ohne solche hydraulische Übersetzung zu verwirklichen. The advantages achieved by the invention are mainly therein to see that one and the same air meter for both pump delivery and is to be used for gravity dispensing of liquids. Of particular advantage is the mentioned hydraulic translation, which makes it possible with very small swimmer get along. Basically, the invention is by appropriate Dimensioning of the shimmer, however, can also be realized without such a hydraulic translation.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung erläutert; es zeigt Fig. 1 einen Querschnitt durch einen Luftmeßverhüter nach der Erfindung und Fig. 2 eine vergrößerte Darstellung des Entlüftungsventils aus Fig. 1. In the following the invention is illustrated by means of only one exemplary embodiment illustrative drawing explained; It shows Fig. 1 a cross section through a Luftmeßverhüter according to the invention and FIG. 2 shows an enlarged view of the vent valve from Fig. 1.

In Fig. 1 ist der grundsätzliche Aufbau eines Luftmeßverhüters nach der Erfindung dargestellt. Das in einer Abgabeleitung befindliche Gehäuse 1 eines Filters 2 ist nach oben verlängert, und in den so geschaffenen Luftsammel-oder Druckraum 3 ist ein Kugelschwimmer 4 eingebaut. In Fig. 1 the basic structure of an air measuring device is according to of the invention shown. The housing 1 located in a delivery line is a Filter 2 is extended upwards and into the air collection or pressure space created in this way 3 a ball float 4 is installed.

Letzterer ist beidseitig an Spindeln 5a, 5b geführt. Dem Schwimmer 4 zugeordnet ist eine weiter unten erläuterte Steuerung 6 für das Absperrventil 10, die über die Spindel 7 sowohl von Hand betätigt werden kann und außerdem über die Hydraulik 8 vom Schwimmer 4 her zu steuern ist. Eine Feder 9 sorgt dafür, daß das von der Steuerung 6 betätigte Absperrventil 10 auf seinen Sitz 11 gedrückt wird, sobald die Gegenkraft der Steuerung 6 aufhört. Außerdem steuert der Schwimmer 4 ein Entlüftungsventil 20. Im einzelnen werden Aufbau und Funktionsweise im folgenden beschrieben: Das Absperrventil kann von Hand mittels der Spindel 7, z. B. mit Hilfe des Handrades 12 oder über einen Hebel, nach unten gedrückt werden (Schwerkraftabgabe). Dabei überträgt der Kolben 13 der Steuerung 6 den Druck über die Ölfüllung des Zylinderraumes 14 auf den zweiten Kolben 15 der Hydraulik, der direkt auf die Ventilspindel 16 des Absperrventils 10 wirkt, die an der Einkerbung 16 a geteilt ist. Dadurch kann das Ventil 10 bei entsprechendem Druck der abzugebenden Flüssigkeit auch durch diese geöffnet werden (Pumpenabgabe). In dem Zylinderraum 14, in dem sich die Kolben 13, 15 bewegen, ist ein Abzweigkanal 17 angebracht, der durch ein kleines Steuerventill8 verschließbar ist. Die Auslösung dieses Steuerventils 18 erfolgt durch den Schwimmer 4 über ein Gestänge 19 derart, daß beim Eintreten von Luft in das Schwimmergehäuse 3 und dem dadurch bedingten Absinken des Schwimmers 4 das Steuerventill8 geöffnet wird, so daß die Übertragungsflüssigkeit aus dem Zylinder 14 entweichen kann. Auf diese Weise bewegt sich der Kolben 15 zurück und wird das Absperrventil 10 geschlossen, sobald Luft in den Schwimmerraum 3 eintritt. Die Vorgänge, die sich dabei im Entlüftungsventil 20 abspielen, werden weiter unten erläutert. Zunächst wird der Aufbau des Entlüftungsventils 20 dargestellt (vgl. insbesondere Fig. 2). Die Steuereinrichtung21 des Entlüftungsventils 20 besteht aus einem Zylinder 22, der in das Schwimmergehäuse 1 flüssigkeitsdicht eingesetzt ist. In dem Zylinder 22 bewegt sich ein Steuerkolben 23 mit Dichtungsmittelventilsitz 24, der gegen einen Ventilring25 arbeitet. Der Steuerkolben 23 hat eine durchgehende zentrale Bohrung 26. Der Zylinder 22 ist unten durch den Boden27 geschlossen. Durch diesen Boden führt die Führungsspindel 5 b des Schwimmers, deren oberes Ende als Ventilkegel 28 ausgebildet ist. In dem Boden27 befindet sich außerdem eine Kleinbohrung 29, deren Querschnitt wesentlich kleiner ist als der Querschnitt der zentralen Bohrung 26, so daß sich in dem unteren Zylinderraum 30 kein Druck bilden kann, solange der Ventilkegel 28 der Führungsstange 5b nicht auf seinem Sitz 31 in der zentralen Bohrung 26 aufruht und diese verschließt. Der Zylinder 22 hat am oberen Ende einen seitlichen Schlitz 41, durch den der Druck des Raumes 3 des Schwimmers 4 auf den Ventilsitz24 des Steuerkolbens 23 über einen Ringraum 32 wirkt. Wird nunmehr das nicht gezeichnete Tankwagenventil geöffnet, so gelangt Flüssigkeit in alle Räume bis zum Absperrventil 10.The latter is guided on both sides of spindles 5a, 5b. The swimmer 4 is assigned a control 6 for the shut-off valve, which will be explained below 10, which can be operated both by hand via the spindle 7 and also via the hydraulics 8 can be controlled by the float 4. A spring 9 ensures that the shut-off valve 10 actuated by the controller 6 is pressed onto its seat 11, as soon as the counterforce of the control 6 ceases. In addition, the float controls 4 a vent valve 20. In detail, the structure and mode of operation are described below described: The shut-off valve can by hand by means of the spindle 7, z. B. with help of the handwheel 12 or a lever, are pressed down (gravity output). The piston 13 of the controller 6 transfers the pressure via the oil filling of the cylinder space 14 on the second piston 15 of the hydraulic system, which is directly on the valve spindle 16 of the shut-off valve 10 acts, which is divided at the notch 16 a. This can the valve 10 also through this at a corresponding pressure of the liquid to be dispensed opened (pump delivery). In the cylinder space 14, in which the pistons 13, 15 move, a branch channel 17 is attached, which is through a small control valve8 is lockable. This control valve 18 is triggered by the float 4 via a linkage 19 such that when air enters the float housing 3 and the resulting lowering of the float 4, the control valve 8 is opened so that the transmission fluid can escape from the cylinder 14. on in this way the piston 15 moves back and the shut-off valve 10 is closed, as soon as air enters the float chamber 3. The processes that take place in the vent valve 20 are explained below. First is the construction of the vent valve 20 (see in particular FIG. 2). The control device 21 of the vent valve 20 consists of a cylinder 22 which is liquid-tight in the float housing 1 is used. A control piston 23 with a sealant valve seat moves in the cylinder 22 24, which works against a valve ring25. The control piston 23 has a continuous central bore 26. The cylinder 22 is closed at the bottom by the base 27. By this bottom leads the guide spindle 5 b of the float, the upper end of which as Valve cone 28 is formed. There is also a small hole in the bottom27 29, the cross section of which is significantly smaller than the cross section of the central bore 26, so that no pressure can form in the lower cylinder chamber 30 as long as the Valve cone 28 of the guide rod 5b not on its seat 31 in the central bore 26 rests and closes it. The cylinder 22 has a lateral one at the upper end Slot 41 through which the pressure of the space 3 of the float 4 on the valve seat24 of the control piston 23 acts via an annular space 32. Will now the one not drawn The tank truck valve is open, so that liquid reaches all rooms up to the shut-off valve 10.

Die durch die Flüssigkeit verdrängte Luft kann dann durch die kleine Bohrung 29 und die zentrale Bohrung 26 entweichen oder, wenn der Kolben 23 sich am unteren Anschlag befindet, direkt über den Ventilsitz 25. Nach Füllung der Räume bis zum Meßgerät kann die Förderung mit oder ohne Pumpe beginnen.The air displaced by the liquid can then pass through the small Bore 29 and the central bore 26 escape or when the piston 23 is located at the lower stop, directly above the valve seat 25. After filling the rooms The delivery can begin with or without a pump up to the measuring device.

Wird mit freiem Gefälle, d. h. mit Schwerkraftbetrieb, gearbeitet, so wird das Absperrventil 10 von Hand über die Spindel 7 geöffnet. Ist der Schwimmerraumvollständig entlüftet, so sitzt der Ventilkegel28 der Führungsspindel5b auf dem Sitz der zentralen Bohrung 26 des Kolbens 23 und hat diesen nach oben geschoben, so daß er am Ventilring 25 dicht anliegt. Tritt Luft, die während der Förderung unter Schwerkraft nur in ganz geringem Maße auftreten kann, in den Schwimmerraum3 ein, so sinkt der Schwimmer 4 etwas ab. Dadurch wird die zentrale Bohrung 26 freigegeben, und die Luft kann entweichen. Tritt eine große Luftmenge ein, was z. B. bei Leerwerden des Kesselwagens oder des Tanks möglich ist, so sinkt der Schwimmer 4 schnell ab und öffnet das Steuerventil 18 der Hydraulik 8, wodurch, wie oben beschrieben, das Absperrventil 10 geschlossen wird. Is used with a free gradient, i. H. with gravity operation, worked, the shut-off valve 10 is opened by hand via the spindle 7. Is the float room complete vented, the valve cone 28 of the guide spindle 5b sits on the seat of the central Bore 26 of the piston 23 and has pushed it upwards so that it is on the valve ring 25 fits tightly. If air only enters under gravity during conveyance can occur to a very small extent in the float chamber3, the float sinks 4 off something. This releases the central bore 26, and the air can escape. If a large amount of air occurs, which z. B. when the tank car is empty or the tank is possible, the float 4 sinks quickly and opens the control valve 18 of the hydraulic system 8, as a result of which, as described above, the shut-off valve 10 is closed will.

Wird mit Pumpendruck gearbeitet, so drückt der Druck der Flüssigkeit das Absperrventil 10 auf, das dabei als Überströmventil wirkt, es ergibt sich eine wesentlich höhere Durchflußgeschwindigkeit, und es muß dafür gesorgt werden, daß die wesentlich größeren Luftmengen, die wegen der großen Durchflußgeschwindigkeit auftreten können, schnell beseitigt werden. Es ist deshalb ein größerer Ventilquerschnitt für die Entlüftung erforderlich. If pump pressure is used, the pressure of the liquid pushes the shut-off valve 10, which acts as an overflow valve, it results in a much higher flow rate, and care must be taken to ensure that the much larger amounts of air due to the high flow rate can be eliminated quickly. It is therefore a larger valve cross-section required for venting.

Die Steuerung der Entlüftung besorgt bei Pumpenbetrieb der Steuerkolben 23. Sinkt bei Eintritt von Luft der Schwimmer 4 ab, so wirkt der Pumpendruck auf den Ringraum32 des Ventilkörpers 24 und drückt den Kolben 23 nach unten. Da der Raum 30 unter dem Kolben 23 mit dem Druckraum 3 nur durch die kleine Bohrung 29 in Verbindung steht, entsteht in diesem Raum 30 nicht der gleiche Druck wie im Druckraum, weil die zur Außenluft führende zentrale Bohrung 26 des Kolbens 23 einen wesentlich größeren Querschnitt hat, als die Bohrung 29 eine Druckbildung nicht zuläßt. Steigt nach der Entlüftung der Schwimmer wieder an, so schließt er zunächst die zentrale Bohrung 26 des Kolbens 23, und dadurch entsteht unter dem Kolben im Raum 30 der gleiche Druck wie im Druckraum und bewegt den Kolben 23 nach oben, wodurch das Entlüftungsventil geschlossen wird.The control of the ventilation takes care of the control piston when the pump is in operation 23. If the float 4 drops when air enters, the pump pressure acts the annular space 32 of the valve body 24 and presses the piston 23 downwards. Since the Space 30 under the piston 23 with the pressure space 3 only through the small bore 29 is connected, the pressure in this space 30 is not the same as in the pressure space, because the central bore 26 of the piston 23 leading to the outside air is a substantial one has a larger cross-section than the bore 29 does not allow pressure to be built up. Increases after the float has been vented, it first closes the central one Bore 26 of the piston 23, and thereby arises under the piston in the space 30 of the same pressure as in the pressure chamber and moves the piston 23 upwards, whereby the vent valve is closed.

Durch die im Beispiel beschriebene Kombination ist eine ordnungsgemäße Entlüftung der Räume vor Beginn der Messung, eine Steuerung des Luftablasses bei Schwerkraftförderung mit freiem Gefälle und außerdem auch eine schnelle Entlüftung bei Förderung mit Pumpendruck ermöglicht. The combination described in the example is a correct one Ventilation of the rooms before the start of the measurement, a control of the air outlet Gravity pumping with a free gradient and also quick ventilation enabled when pumping with pump pressure.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Air meter for pump and gravity dispensing of liquids with a ventable air collecting space, whereby a Float directly or indirectly a shut-off valve which interrupts the drainage closes, characterized in that the latter (10) is effective as a pump operation Overflow valve is formed and also in a known manner during pump operation the float opens and closes a vent valve (20).

2. Luftmeßverhüter according to claim 1, characterized in that at Gravity release the shut-off valve (10) foreign, e.g. B. by hand can be opened against a tension force (spring 9) and the float (4) by loosening a lock closes the shut-off valve (10).

3. Luftmeßverhüter according to claims 1 and 2, characterized in that that the connection between an operating spindle (7) can be opened by hand Shut-off valve (10) and the shut-off valve (10) via a hydraulic control device (6) made of pistons (13, 15) in a cylinder space (14) filled with pressurized oil is and the unlocking of the shut-off valve (10) by a from the float (4) opening control valve (18) of the cylinder chamber (14) takes place.

4. Luftmeßverhüter according to claims 1 to 3, characterized in that that the shut-off valve (10) from the hydraulic control device (6) and the operating spindle (7) separable in the opening direction and therefore for pump operation as against a spring (9) working overflow valve is formed.

5. Luftmeßverhüter according to claims 1 to 4, characterized in that that during pump operation the float (4) is acted upon by the liquid pressure hydraulic transmission with sliding the bleed valve (20) with the piston (23) opens and closes.

6. Luftmeßverhüter according to claims 1 to 5, characterized in that that the vent valve (20) has a cylinder (22) with piston (23) which is larger in its effective area than the valve cross-section, and on the so resulting ring surface (32) the full liquid pressure acts on the opposing surface of the piston (23) in the control chamber (30), however, a pressure acts which is generated by the float (4) is adjustable between full liquid pressure and atmospheric pressure.

7. Luftmeßverhüter according to claims 1 to 6, characterized in that that the control chamber (30) with the air collecting chamber (3) through a small opening (29) is in connection and on the other hand through a larger bore (26) in the piston (23) is connected to the outside air and the outside air connection (26) through the position of the float (4) controllable and thus the space (3) can be vented when the force of gravity is released is.

Considered publications: German Patent Specifications No. 865 062, 870 190, 929 328.