-
Rechenwerk in einer Zapfvorrichtung für ein Kraftstoff-Öl-Gemisch
Die Erfindung betrifft Zapfvorrichtungen zur Abgabe einer Mischung von Kraftstoff
und Öl in einem beliebigen Mischungsverhältnis und hat eine besonders vorteilhafte
und zweckmäßige Ausgestaltung des für derartige Gemischzapfvorrichtungen erforderlichen
Rechenwerkes zum Gegenstand, durch das der Preis der jeweils effektiv ausgegebenen
Gesamtflüssigkeitsmenge genau und zuverlässig berechnet werden kann.
-
Die Erfindung betrifft im wesentlichen solche Gemischzapfvorrichtungen,
bei denen ein Mengenmesser für jede Flüssigkeitskomponente und ein Stufenradgetriebe
zur zwangläufigen Bestimmung des Drehzahlverhältnisses der abgehenden Wellen beider
Mengenmesser und Mittel zur getrieblichen Verbindung dieser Wellen mit der sich
proportional zur Gesamtmenge drehenden Rechenwerkswelle vorgesehen ist.
-
Bei Gemischzapfvorrichtungen dieser Art war es bisher üblich, zur
Berechnung von Gesamtmenge und Gesamtpreis der abgegebenen Flüssigkeit drei Stufenkegel
vorzusehen, wobei zur Summierung der beiden Flüssigkeitsmengen und der ihnen entsprechenden
Preise ein Differentialgetriebe verwendet wurde. Die Drehbewegung des Stufenkegels
wurde hierbei auf eine Reihe gleicher koaxialer Zahnräder mittels Zwischenrädern
übertragen, wobei der Radsatz von Hand einstellbar war.
-
Dieser bisher übliche Verstell- und übertragungsmechanismus hatte
aber den Nachteil eines sehr verwickelten und aufwendigen Aufbaues, der nicht nur
kostspielig, sondern auch sehr störanfällig war.
-
Die Erfindung bezweckt, bei einer Gemischzapfvorrichtung mit einer
beschränkten Zahl einstellbarer Mischungsverhältnisse das Rechenwerk so auszugestalten
und zu verbessern, daß die vorgenannten Nachteile vermieden werden.
-
Dieser Erfolg wird mit der Erfindung dadurch erreicht, daß die Einstellung
des Drehzahlverhältnisses der beiden Mengenmesser mittels zweier koaxial auf der
Rechenwerkswelle angeordneter Stufenkegel erfolgt und daß auf dieser Welle ein weiterer,
in an sich bekannter Weise der Ermittlung des Preises dienender Stufenkegel aufgekeilt
ist, an dem vier Abtastzahnräder an wählbaren Stufen angelegt und wahlweise einzeln
mit dem Gesamt-Preisanzeiger kuppelbar sind.
-
Diese Ausführung gemäß der Erfindung hat neben dem einfachen Aufbau
der Zapfsäule auch noch den Vorteil, daß trotz des Fortfalles des Differentialgetriebes
die Meßgenauigkeit und Zuverlässigkeit der Zapfsäule wesentlich verbessert und die
zu ihrem Betrieb aufzuwendende Kraft stark verringert wird.
-
Die Unteransprüche enthalten weitere Merkmale der Erfindung.
-
Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt F i g. 1 die schematische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgestalteten
Zapfvorrichtung zur Ausgabe einer Mischung von Kraftstoff und Öl, F i g. 2 ein Einzelteil
des Gerätes gemäß der Erfindung.
-
Die beiden Meßgeräte für Kraftstoff und Öl 13
und 23 sind mit
einer Welle 41 durch verstellbare übersetzungsmittel verbunden, die in einem Gehäuse
40 untergebracht sind. Jede Umdrehung ihrer Wellen 13 a und 23 a entspricht 11 Kraftstoff
bzw. 1 dl Öl. Auf der Welle 13 a des Meßgerätes 13 sind vier Stirnräder 43 a, 43
b, 43 c und 43 d mit je hundert Zähnen aufgekeilt. Auch auf der Achse 23 a des Meßgerätes
23 sind vier .Zahnräder 53 a, 53 b, 53 c
und 53 d mit je hundert Zähnen
aufgekeilt. Die Wellen 13 a und 23 a sind koaxial zueinander angeordnet. Auf der
Welle 41, auch Hauptwelle genannt, die
lose in dem Gehäuse
40 gelagert ist, ist ein erster konischer Satz von vier Stirnrädern 44 a,
44 b, 44 c und 44d aufgekeilt, die entsprechend in der Ebene der Zahnritzel
43 a, 43 b, 43 c und 43 d liegen. Diese vier Zahnritzel
44a, 44b, 44c und 44d sind mit neunundneunzig, achtundneunzig,
siebenundneunzig bzw. sechundneunzig Zähnen versehen. Des weiteren ist gegenüber
den Stirnrädern 53 a, 53 b, 53 c und 53 d
ein zweiter konischer Satz
von vier Stirnrädern 54a,
54 b, 54 c und 54 d angeordnet, die
auf der Welle 41 verkeilt und entsprechend mit zehn, zwanzig, dreißig und vierzig
Zähnen versehen sind. Außerdem sind unterhalb der Zahnräder 54 a bis
54 d die Hebel 55 a
bis 55d lose auf die Welle 41 aufgeschoben.
Dasselbe ist auch bei den Zahnrädern 44 a bis 44 d der Fall, unter
denen die Hebel 45 a bis 45 d lose auf der Welle 41 angeordnet sind.
Jeder dieser Hebel 45a
bis 45 d und 55 a bis 55 d trägt
ein loses Ritzel 42, welches mit den entsprechenden Stirnrädern auf der Welle 41
einerseits und mit den entsprechenden Stirnrädern auf der Welle 13 a bzw. 23 a in
Eingriff gebracht werden kann. Dank einer weiter unten beschriebenen Steuerung kann
der Bedienungsmann gleichzeitig zwei Stirnräder bedienen, von welchen das eine der
Prozentzahl des Kraftstoffes in der Mischung und das andere der Prozentzahl des
Öles entspricht. Bei dem Vorhergehenden hat man vorausgesetzt, daß eine Umdrehung
von 360° der Wellen 13 a und 23 a dem Durchgang eines Liters Kraftstoff durch das
Meßgerät 13 und eines Deziliters Öl beim Durchgang durch das Meßgerät 23
entspricht. Jeder der Messer 13 und 23 kann durch eine besondere Übersetzung mit
der Hauptwelle 41 verbunden werden, deren Verhältnisse im Sinne der Meßgerätwelle
41 betragen für Kraftstoff
und für Öl
oder So sind für eine
Mischung beispielsweise von 97% Kraftstoff und 3 % Öl die erforderlichen übersetzungen
im Verhältnis von
Bei einer Drehung von der Um-
drehung der Welle 13 a, d. h. für die Ausgabe von 97 1 Kraftstoff macht die Welle
41 eine vollständige Umdrehung. Diese überträgt auf die Welle 23 a eine Umdrehung
von
je Umdrehung, welches einer Ausgabe von
1 entspricht. Ebenso entspricht jede vollständige Drehung der Welle 41 1 1 effektiv
ausgegebener Mischung.
-
In dem Gehäuse 40 befinden sich zwei Wellen 46
und 47,
die parallel zu den Wellen 13 a, 23 a und 41
laufen und untereinander
durch die sich kämmenden Räder 56, 57 miteinander gekuppelt sind. Ein Handrädchen
47a gestattet, die Welle 47 von Hand zu betätigen und in Abhängigkeit davon die
Welle 46. Auf letzterer sind vier Hebelarme 58 a, 58 b, 58 c
und 58
d, welche die Hebel 55 a bis 55 d steuern, und vier Hebelarme
48 a bis 48 d aufgekeilt, welche die Hebel 45 a bis
45 d steuern.
-
Das Gerät enthält Einzel- und Gesamtanzeigewerke. Zuerst geben die
Wellen 13a und 23a durch konische Zahnräder 13 b und 23 b die Gesamtmenge von Kraftstoff
61 und Öl 62 an. Die Wellen 41 und 47, die in dern Gehäuse 40 gelagert sind, sind
nach außen verlängert und durchdringen ein zweites Gehäuse 60. Auf der Welle
41 ist ein dritter konischer Satz von Stirnrädern 63 und ein Kegelrad 64 aufgekeilt.
Letzteres treibt über das Kegelrad 65 eine Anzeigevorrichtung für die Gesamtmenge
der tatsächlich ausgegebenen Mischung 66 an. Im Gehäuse 60 sind zwei Spindeln
67, 68 angeordnet, welche durch die Knöpfe 67a und 68a gedreht werden können.
Die Spindeln 67 und 68 sind parallel zu der ihnen zugekehrten schrägen Mantellinie
des Radsatzes 63 und verlaufen exzentrisch in bezug auf dessen Rotationsachsen.
-
In der Gehäusewand 60 sind vier Wellen gelagert, welche parallel zur
Welle 41 der Radsätze verlaufen. Nur zwei dieser Wellen. nämlich 69 und 70, sind
in der F i g. 2 gezeigt. Auf jeder dieser Wellen ist ein Stirnrad 90 montiert,
welches mit einem verstellbaren Stirnrad 91 im Eingriff steht. Dieses ist
in einem Gehäuse 71 gelagert, welches in bezug auf die Welle 69 auf und ab bewegt
werden kann. Eine Stange 92 verbindet die Achse der Treibscheibe 91 mit einem Teil
93, der auf der Spindel 67 eine Mutter bildet. Diese Vorrichtung ist an sich bekannt.
Die in dem Gehäuse 60 gelagerten vier Wellen sind zur Steuerung eines Preisanzeigers
87 für die Mischung bestimmt, und zwar für eine der vier möglichen Prozente von
dem Kraftstoff, und trägt an der Außenseite des Gehäuses 60 eine Scheibe 69a auf
der Welle 69 und 70a auf der Welle 70 usw.
-
Auf einer Welle 80, angeordnet in der Verlängerung der Welle
41, ist eine verschiebbare Muffe 81
aufgekeilt, an welcher ein Ritzel
81 a befestigt ist, das in Eingriff gebracht werden kann mit einem der beiden Zahnräder
69a oder 70a oder mit einem der den nicht dargestellten Wellen zugeordneten zwei
Zahnräder. Mit Hilfe eines Kniehebels 82, der um eine Achse 82a schwenkbar ist,
kann jedes der vier Zahnräder mit dem Rad 81 a in Eingriff gebracht werden.
Der Arm 82 b des Hebels 82 kann durch die eine oder andere der vier Exzenterscheiben
83a, 83 b,
83c und 83d verschoben werden, die auf der Welle 47
aufgekeilt sind. Jede dieser Scheiben 83 a bis 83 d
entspricht einem
der vier Prozentsätze des Kraftstoffes, welche mit dem Gerät verzapt werden können.
Auf der Welle 80 sitzt ein konisches Zahnrad 84, das einerseits mit einem
konischen Rad 86 im Eingriff steht, um das Summenzählwerk 88 für die bezahlten und
zu bezahlenden Beträge anzuzeigen.
-
Das Öl wird durch die Pumpe 22 dem Ölmesser 23 unter einem Druck p
< P zugeführt, wobei mit P der Druck bezeichnet ist, der notwendig sein würde,
damit das Öl den Messer 23 antreibt. Letzterer wird also durch den Messer 13 unter
Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes, das in dem Gehäuse 40
untergebracht
ist, angetrieben. Die Kraft, die vom Messer 13 verlangt wird, um den Messer 23 anzutreiben,
dürfte sehr gering sein, da man dem Druck p einen solchen Wert gibt, daß die Differenz
der Drücke P - p sehr klein ist. Dadurch hat man die Sicherheit, daß der Ölmesser
23 nicht den Kraftstoffmesser 13 antreibt und daß die Anzeigen des letzteren nicht
durch die Kraft, die von dem Messer 13 verlangt wird, um den Messer 23 anzutreiben,
verfälscht wird.
-
Die Arbeitsweise des vorstehend beschriebenen Gerätes ist folgende:
Nach jedem Zapfvorgang bringt man durch entsprechende Drehung am Handrad 47a das
in bezug auf die Welle 69 verschiebbare Ritzel 91 in Eingriff
mit
dem entsprechenden Ritzel des Radsatzes 63, welches der Preiseinheit der Mischung
entspricht, welche man ausgewählt hat unter denjenigen, welche der Apparat ausgeben
kann (beispielsweise 97% Kraftstoff und 3 % Öl). Diese letzte Handhabe wird einmal
entsprechend der Preiseinheit für 11 Brennstoff und 1 1 Öl bei jeder gewünschten
Mischung ausgeführt. Diese Handhabe ist gültig sowohl für die Preiseinheit der Mischung
des Kraftstoffes und des Öls und wird nicht geändert.
-
Man verfährt ebenso mit dem verschiebbaren Zahnrad 91 entsprechend
auf der Welle 70, um eine Mischung zu erhalten, die 961/o Kraftstoff und 41/o Öl
enthält.
-
Man kann ebenso für die beiden anderen, nicht dargestellten verschiebbaren
Ritzel verfahren, um Mischungen von 98 und 99% Kraftstoff und 2 bzw. 1% Öl zu erhalten.
-
Wenn man eine Mischung von 3 Volumen Öl und 97 Volumen Kraftstoff
verzapfen will, führt der Bedienungsmann des Gerätes den Kraftstoffknopf 47a in
eine entsprechende Stellung, die beispielsweise durch einen auf der Welle 47 befestigten
Zeiger bestimmt wird, der sich auf einer Skala verschieben kann. In dieser Stellung
kommen die Scheiben 58 c und 48 c, welche die Hebelarme 55 c und
45 c in die in F i g. 2 gezeigte Stellung verschieben, in eine Stellung,
in welcher die Zahnräder 42, die von diesen Hebelarmen getragen werden, in Eingriff
mit einem der Zahnräder 53 c und 55 c und das andere mit den Zahnrädern 43 c und
44 c. Unter diesen Bedingungen sind die Meßgeräte für Kraftstoff 13 und Öl 23 durch
eine Übersetzung miteinander verbunden, die durch die Elemente 13 a, 43 c, 42, 45
c, 41, 54 c, 42, 53 c und 23 a gebildet wird.
-
Die Umdrehung der Welle 47 hat zur Wirkung, daß der Kniehebel 82,
82b durch die Berührung mit der Scheibe 83 c derart hin und her bewegt wird, daß
das Ritzel 81 a mit dem Stirnrad 70 a in Eingriff gebracht wird.
-
So eingestellt, verursacht jede Umdrehung des Kraftstoffmeßgerätes
13 eine Drehung der übersetzung 13 a, 43 c, 42, 45 c, 41, 54 c, 42,
53 c, 23 a und das Umlaufverhältnis dieser Meßgeräte steht in dem Verhältnis
96: 4. Die Drehung der Welle 41 ist proportional der Gesamtausgabe der Mischung.
Andererseits treibt diese Welle 41 durch Zwischenschaltung des Radsatzes 63 über
das Zahnritzel 91, auf der Welle 70 und die Zahnräder 70 a und 81 a das konische
Zahnrad 84 an, und infolgedessen wird der Preisanzeiger des Anzeigewerkes 87 (welches
vor dem Zapfvorgang auf Null eingestellt worden ist) und des Gesamtpreisanzeigewerkes
88 mit einer Geschwindigkeit angetrieben, welche proportional der Preiseinheit ist.
-
Wenn der Apparat eingestellt ist, genügt es, den Motor 8 in Gang zu
setzen oder die Handkurbel 9 zu betätigen. Unter der Wirkung dieser Umdrehung treten
die Kraftstoffpumpe 2 und die Ölpumpe 22 in Tätigkeit. Die durch die Pumpe 2 geförderte
Flüssigkeit treibt das Meßgerät 13 an, während das von der Pumpe 22 geförderte Öl
auf die Anströmseite des Meßgerätes 23 unter einem geringeren Druck als derjenige,
welcher das Meßgerät 23 in Rotation versetzen würde, geführt wird. Unter diesen
Bedingungen kann das Meßgerät 23 kein Motor sein und die Kraft, welche durch das
Meßgerät 13 abgegeben wird, um die Übersetzung 13 a, 43 c, 42, 45 c, 41,
55c, 42, 53c und 23a auf den Meßapparat 23 zu übertragen, wird so gering
wie möglich gehalten. Man vermeidet so, daß die Meßgenauigkeit des Messers 13 gestört
wird, sei es durch ein zu ungestümes Antreiben des Messers 23, sei es durch eine
zu große Kraft, die von dem Messer 13 gefordert wird, um das Öl anzutreiben.