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Gemischzapfanlage zur Abgabe von zwei Kraftstoffen Die Erfindung betrifft
eine Gemischzapfanlage zur Abgabe von zwei Kraftstoffen in veränderlicher Mischung
und zur Abgabe eines Kraftstoffes allein. Mit Gemischzapfanlagen dieser Art wird
z. B. ein Normalbenzin, ein Superbenzin oder eine beliebige Mischung aus diesen
beiden Komponenten abgegeben.
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Der Zweck der Erfindung besteht in der Schaffung einer Gemischzapfanlage,
die sicherstellt, daß der Käufer der Kraftstoffe nur das bezahlt, was er erhält,
selbst wenn das, was er erhält, nicht mit hoher Genauigkeit bestimmbar ist. Ein
besonderer Preis pro Liter ist der einen Komponente, dem Grundstoff, zugeordnet,
und ein besonderer Preis pro Liter ist der anderen Komponente, dem Zusatzstoff,
zugeordnet. Sowohl Grundstoff als auch Zusatzstoff werden dann gesondert gemessen,
um genaue Anzeigen der von beiden gelieferten Mengen zu erhalten, und die Preise
werden einzeln berechnet und zur Erzielung des Gesamtpreises des Umsatzes addiert.
In Wirklichkeit abgegeben wird dann an den Käufer eine Mischung, die keine genau
bestimmbare Zusammensetzung von Grundstoff und Zusatz haben kann. Von zwei Käufern,
die dieselbe Kraftstoffqualität fordern, kann der eine bei dem Verkauf einen größeren
Anteil an Zusatz gegenüber dem Grundstoff erhalten als der andere. Der Preis für
eine bestimmte Anzahl Liter der Kraftstoffmischung ist beim ersten Käufer höher
als beim zweiten; aber beide erhalten innerhalb zugelassener Toleranzen genau das,
was sie bezahlen. Die beiden Mischungen jedoch, die so geschaffen werden und die
nominell -die gleiche Qualität besitzen, liegen ziemlich eng nebeneinander und besitzen
nominell wenigstens die Oktanzahl, die der Güteklasse zugeordnet ist. In Wirklichkeit
ist, wie sich- zeigt, die Unrichtigkeit in der anteilmäßigen Zusammensetzung von
Grundstoff und Zusatz durchaus gering, und, wenn man vom Gesichtspunkt der Befriedigung
des Käufers ausgeht, so ist es ihm nicht möglich, Unterschiede zwischen den beiden
geringfügig unterschiedlichen Mischungen festzustellen, die an ihn bei verschiedenen
Gelegenheiten abgegeben wurden, wenn er dieselbe Qualität verlangte.
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Die Erfindung geht aus von einer Gemischzapfanlage zur Abgabe von
zwei Kraftstoffen in veränderlicher Mischung und zur Abgabe eines Kraftstoffes allein
mit zwei Pumpen, zwei Speiseleitungen zu einem gemeinsamen Zapfhahn, in diesen liegende
Mengenmesser mit von diesen angetriebenen und zu Anzeigegeräten führenden Meßwellen,
die über ein Differentialgetriebe an ein in den Speiseleitungen liegendes Proportionierventil
angekuppelt sind, einer Sperrwelle mit einem von außen zu betätigenden Handgriff
und einer Schaltwelle mit einem von außen zu betätigenden Stellknopf zum Einstellen
des Mischungsverhältnisses.
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Gemäß der Erfindung ist vorgesehen, daß in einer solchen Anlage zwei
entgegengesetzt zueinander liegende Stufenzahnräder von den Meßwellen angetrieben
werden, die übertragungszahnräder zusammen mit Zahnradpaaren, die durch die Sperrwelle
und die Schaltwelle verschiebbar sind, ein Wechselgetriebe bilden, und das Planetengetriebe
auf seiner Antriebsseite an die Antriebswellen der Stufenzahnräder und auf seiner
Abtriebsseite über eine Welle nachregelnd an das Proportionierventil angeschlossen
ist.
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Hierdurch wird erreicht, daß bei einer vom Sollwert abweichenden Abgabe
dieser Fehler von den übertragungszahnrädern und den Zahnradpaaren festgestellt
und im Sinne einer Korrektur über das Differentialgetriebe an das Proportionierventil
weitergeleitet wird. Eine Abweichung liegt dann vor, wenn die gemessenen Werte von
dem Mischungsverhältnis abweichen, das durch die Einstellung der Übertragungszahnräder
und der Zahnradpaare vorgegeben ist.
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Die Erfindung sieht weiter eine das Proportionierventil mit der Schaltwelle
verbindende und in die
Sperrwelle einrückbare Kupplung vor, so daß
das Proportionierventil durch die Schaltwelle voreingestellt werden kann.
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Ein weiteres Merkmal der Erfindung sieht vor, daß zwischen der Abtriebsseite
des Planetengetriebes und der Welle eine elastische, mit Federkraft wirkende kraftschlüssige
Kupplung liegt. Hierdurch erreicht man, daß irgendeine mechanische Verklemmung im
Getriebeweg zwischen dem Differentialgetriebe und dem Proportionierventil, zu dem
die Welle führt, nicht zu einem Bruch von Maschinenelementen oder einem Anhalten
der Anlage. führt.. Ebepso werden Schaltstöße durch die elastische Kup`ptung aufgefangen.
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Zur praktischen Verwirklichung des Getriebes, das sich aus den Stufenrädern
und den Zahnradpaaren zusammensetzt, und um das gegenseitige Verstellen dieser Zahnräder
beim Einstellen eines anderen Mischungsverhältnisses zu ermöglichen, sieht die Erfindung
vor, daß die Zahnradpaare in Gabeln gelagert sind, die Ritzel formschlüssig auf
an die Meßwellen angekuppelten Weilen gehalten sind, die Abtriebszahnräder mit den
Stufenzahnrädern kämmen und die Gabeln zum Verschieben der Abtriebszahnräder auf
einen anderen Zahnkranz der Stufenzahnräder über die Sperr- und die Schaltwelle
in Achsrichtung verstellbar sind. Zum Verstellen der Zahnräder und um diese in der
einmal eingestellten Lage zu halten, ist vorgesehen, daß die Gabeln um die Wellen
schwenkbar gelagert sind und durch Federn in Eingriffsrichtung der Abtriebszahnräder
auf die Stufenzahnräder gedrückt und über an der Sperrwelle angelenkte Exzenterhebel
gegen den Zug dieser Federn aus dem Eingriff mit den Stufenzahnrädern lösbar sind,
die Gabeln in einer auf einer Zahnstange befestigten Kulisse geführt sind und die
Zahnstange über ein auf der Schaltwelle angeordnetes Ritzel verschiebbar ist.
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Damit die Schaltwelle in der eingestellten Lage verbleibt und erst
nach Betätigung der Sperrwelle weitergedreht werden kann, ist eine an der Sperrwelle
befestigte und mit dieser verdrehbare hakenförmige Sperrklinke vorgesehen sowie
eine an der Schaltwelle befestigte und mit dieser verdrehbare Scheibe, auf einer
Stirnseite der Scheibe in die Ebene der Sperrklinke hineinragende Bolzen, die in
Umfangsrichtung in einem der Stärke des vorderen Hakenendes der Sperrklinke entsprechenden
Abstand auseinanderliegen, wobei die Sperrwelle durch die Federn in solcher Richtung
vorgespannt wird, daß die Sperrklinke in Ruhelage zwischen zwei Bolzen einrastet.
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Die zwischen der Schaltwelle und dem Proportionierventil liegende
Kupplung besteht gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung aus zwei auf einem Zahnsektor
befestigten Mitnehmern und einem zwi-@chen diese eingreifenden Bolzen, wobei der
Zahnsektor mit einer auf der Schaltwelle befestigten Schnecke kämmt, der Bolzen
über einen an der Sperrwelle angelenkten Exzenterhebei zwischen die Mitnehmer ein-
und ausrückbar ist und in eingerücktem Zustand eine mit ihm verbundene Buchse mitnimmt,
die drehfest auf einer zu dem Proportionierventil führenden Ventilsteuerwelle sitzt.
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Wie bereits ausgeführt, sind die mit den Stufenrädern kämmenden Zahnradpaare
in Gabeln gelagert. Damit die Gabeln nach einem Verstellen sicher in der gewünschten
Lage gehalten werden, sieht die Erfindung vor, daß auf den freien Enden der Gabeln
Führungsbolzen angeordnet sind, um die Wellen gebogene und mit Schrägschlitzen versehene
Platten schwenkbar sind, feststehende gebogene Platten neben den Platten angeordnet
sind und der Teilung `der Stufenzahnräder entsprechende Stufenschlitze aufweisen
und die Führungsbolzen in den Schlitzen geführt sind.
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Im folgenden wird die Gemischzapfanlage gemäß der Erfindung an dem
in den Zeichnungen gezeigten Beispiel beschrieben. Hier zeigt F i g. 1 schematisch
den Zusammenbau verschiedener Teile in einer Zapfsäule sowie den Schlauch und den
Zapfhahn, F i g. 2 im Blockschema die verschiedenen Teile mit ihren mechanischen
Verbindungen und den Kraftstoffleitungen, F i g. 3 im Grundriß, zum Teil im Schnitt
nach der Linie 3-3 der F i g. 4, Einzelheiten von Getriebeteilen, F i g. 4 einen
Schnitt nach der Linie 4-4 der F i g. 3, F i g. 5 einen weiteren Grundriß, ähnlich
dem der F i g. 3, aber mit verschiedenen Teilen im Schnitt nach der Linie 5-5 in
F i g. 6, F i g. 6 einen Schnitt nach der Linie 6-6 der F i g. 5, F i g. 7 einen
Schnitt nach der Linie 7-7 der F i g. 5, F i g. 8 den Zahnsektor und die Mitnehmer
im Schnitt, F i g. 9 und 10 Abwicklungen der mit den Schlitzen versehenen Platten,
F i g. 11 im Aufriß eine Steuerventilanordnung, F i g. 12 einen Schnitt nach der
Linie 12-12 der F i g. 11, F i g. 13 einen Schnitt nach der Linie 13-13 der F i
g. 11, F i g. 14 einen Schnitt nach der Linie 14-14 der F i g. 12.
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Zur Unterscheidung wird im folgenden der eine Kraftstoff »Grundstoff«
und der andere »Zusatz« genannt.
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Mit 2 ist der obere Teil des Gehäuses einer Zapfsäule bezeichnet;
ein solches Gehäuse umfaßt einen Sockel, in dem eine Kraftstoffpumpe und ihr Antriebsmotor
zusammen mit einem Kraftstoffmesser angeordnet sind. Im oberen Teil eines solchen
Gehäuses ist ein Rechenwerk vorgesehen, das einen sogenannten »Variator« und Zählwerkräder
umfaßt.
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In der Zapfsäule ist eine Grundstoffpumpe 4 angeordnet, die
durch einen Motor angetrieben wird und durch eine Rohrleitung 6 von einem
Vorratstank den Grundstoff erhält. Die Grundstoffpumpe 4
ist mit einem Nebenweg
8 versehen, in dem ein Überströmventil 10 angeordnet ist, so daß,
wenn der Zapfhahn verschlossen ist, die Grundstoffpumpe weiterarbeiten kann, wobei
der Grundstoff über das Ventil 10 von ihrem Auslaß zum Einlaß zurückgeführt
wird. Die Abgabe des Grundstoffes von der Grundstoffpumpe 4 findet über eine Leitung
12 statt, in der der Grundstoffmesser 14 liegt. Von dem Messer
14 gelangt der Grundstoff in eine Rohrleitung 18, die ein Rückschlagventil16
enthält.
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Eine Pumpe 22 für den Zusatz entnimmt die Zusatzmenge über
eine Leitung 20 aus einem Tank. Diese Pumpe 22 ist mit einem Nebenweg
24 verbunden, in den ein Rückschlagventil 26 eingebaut ist.
Die
Zusatzpumpe 22 führt den Zusatz über eine Leitung 28 dem Messer 30 zu. Die
Abgabe von dem Messer 30 aus erfolgt über eine Leitung 32, die ein
Rückschlagventil 34 enthält.
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Der durch die Leitungen 18 bzw. 32 geförderte Grundstoff bzw. Zusatz
wird durch die Ventile 36
bzw. 3,8 reguliert, von denen aus-- er durch die
Leitungen 37 und 39 weiterbefördert wird, was, stärker ins einzelne
gehend, später beschrieben wird.
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Die ausgezogenen, mit Pfeilen versehenen Verbindungslinien in iE i
g. 2 deuten mechanische Verbindungen an, deren Aufbau in F i g.1 ausführlicher gezeigt
ist. Der Grundstoffmesser 14 ist über bei 40 und 42 angedeutete
mechanische Verbindungen mit einem Variator 44 verbunden. Diese Verbindungen
besitzen herkömmliche Bauart, und der Variator enthält die üblichen Einstelleinrichtungen
zur Einführung des Preises und zur Lieferung von Ausgangswerten bei 48 für
ein Summierwerk, das allgemein in F i g.1 bei 46 angedeutet ist, das jedoch
verschiedene Teile enthält, die in F i g. 2 durch Kästen gesondert angedeutet sind.
Der Grundstoffmesser liefert bei 50 Eingangswerte für das Differential 52.
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Der Zusatzmesser 30 liefert bei 54 Ausgangswerte, die mit einer Verbindung
56 einen Variator 58 für den Zusatz speisen, der auf den Literpreis für den Zusatz
eingestellt ist und bei 64 Ausgangswerte liefert, die dem Gesamtpreis des
Zusatzes entsprechen. Eine Verbindung 60 leitet die Ausgangswerte des Zusatzmessers
30 an das Differential 52 weiter. Die Variatoren 44 und 58 können
normale Bauart besitzen.
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Die Eingangswerte von Grundstoffmesser und Zusatzmesser, die den Mengen
von Grundstoff und Zusatz entsprechen, werden einem Differential 52 zugeführt,
das die beiden Mengen summiert und Ausgangswerte an den Zähler 62 für die
Gesamtmenge liefert.
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Das Differential 66 erhält die Ausgangswerte von dem Grundstoffvariator
44 und dem Variator 55 für den Zusatz, wobei diese Ausgangswerte die Preise
von Grundstoff und Zusatz darstellen, die zur Abgabe gelangen. Diese Preise werden
durch das Differential addiert und dem Preiszähler 68 zugeführt. Die abgegebene
Gesamtliterzahl und der Preis erscheinen in Fenstern in der Zapfsäule nach F i g.
1 und ebenso der Grundstoffpreis pro Liter (bei 70)
und der Zusatzliterpreis
(bei 72). Diese beiden Anzeigen sind natürlich mit entsprechenden Aufschriften
auf der Zapfsäulenfläche versehen.
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Die vorstehend genannten sind alle Anzeigen, die für den Käufer sichtbar
gemacht werden müssen, der an dem Grundstoffpreis, dem Zusatzpreis, der Gesamtliterzahi
und dem Gesamtpreis interessiert ist.
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Grundstoffmesser bzw. Zusatzmesser liefern über mechanische Verbindungen
74 und 78 Eingangswerte an entsprechende Getriebekästen 80 und 82, die wiederum
Eingangswerte für ein Differential 84 liefern, das über eine mechanische Verbindung,
die durch 86 angedeutet ist, die Ventile 36 und 38 für Grundstoff
und Zusatz steuert. Diese Einrichtungen sollen nun im einzelnen beschrieben werden.
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Durch die Meßwellen 74 und 78 werden, wie in F i g. 3 dargestellt,
Meßwellen 88 und 90 angetrieben, auf denen mit Kerbverzahnung Ritzel92 und
94 angeordnet sind. Diese Ritzel sind von Gabeln 96 und 98 umgeben, die auf
den Wellen 88 und 90 drehbar gelagert und in Längsrichtung verschiebbar angeordnet
sind. Die Gabeln 96 und 98 tragen Abtriebszahnräder 100 und 102, die mit den Ritzeln
92 und 94 im Eingriff stehen. Auf zwei Antriebswellen 104 und
106 sind Stufenzahnräder 108 und 110 befestigt, mit denen die
Abtriebszahnräder 100 und 102
wahlweise in Eingriff bringbar sind.
Wie aus F i g. 6 ersichtlich ist, sind die Stufenzahnräder 108, 110 umgekehrt
zueinander angeordnet. Auf den Wellen 88
und 90 sind Bügel 112 und 114 (F
i g. 3) drehbar gelagert, die mit gebogenen Platten 116 bzw. 118 mit
in den F i g. 6, 9 und 10 dargestellten Schrägschlitzen 120 und 122 versehen sind,
die von den Gabeln 96 und 98 vorspringende Stifte 124 und 126 aufnehmen. Feste Platten
128 und 130 (F i g. 9 und 10), die mit Stufenschlitzen 132 und
134 versehen sind, legen die Stifte 124 und 126 in ihren verschiedenen
Einstelllagen fest, wobei eine Ausrichtung mit den entsprechenden Verzahnungen auf
den Stufenzahnrädern 108, 110 erzielt wird. Von den Bügeln 112 und
114
springen Arme 136 und 138 vor, auf die Federn 140 und 142 einwirken,
die beide Bügel nach auswärts und die Zahnräder 100 und 102 in die
Eingriffsstellung drücken. Mit den Armen 136 bzw. 138 sind Lenker
144 und 146 verbunden, die sie mit den Armen eines Hebels
148 verbinden (s. F i g. 4), der auf einer Sperrwelle 150 befestigt
ist. Die Sperrwelle 150 ragt nach vorn durch das Zapfsäulengehäuse und trägt
einen in F i g. 1 dargestellten Handgriff 152,
der zum Ausrücken der Abtriebszahnräder
100 und 102 nach unten bewegt werden kann.
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Nach vorn durch das Zapfsäulengehäuse ragt, wie aus F i g. 3 ersichtlich,
ebenfalls eine Schaltwelle 156, die einen Knopf 154 (F i g. 1) trägt, an
dem eine Skala 158 befestigt ist, die die Güteklasse des abgegebenen Kraftstoffes
anzeigt. Auf der Schaltwelle 156 ist nach F i g. 1 ein Ritzel 160
befestigt, das mit einer Zahnstange 162 im Eingriff steht, auf der eine Kulisse
164 befestigt ist, die um die Gabeln 96 und 98 greift und diese in Längsrichtung
auf den Meßwellen 88 und 90 verschiebt, wenn die Zahnstange 162 durch Drehen
des Knopfes 154 angetrieben wird.
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Wie aus F i g. 7 hervorgeht, ist am hinteren Ende der Schaltwelle
156 eine Scheibe 166 befestigt, die eine Reihe von Bolzen 168 trägt, von
denen die äußeren besonders als 168A und 168B bezeichnet sind. Zwischen zwei dieser
Bolzen kann die Nase 170 einer Sperrklinke 172 eindringen, die mit
einem spitzen Ende versehen ist, das auf die Bolzen eine Mitnehmerwirkung ausübt
und beim Eingriff eine Ausrichtung der Schaltwelle 156 in bestimmte Stellungen bewirkt.
Die Sperrklinke 172 ist auf der Sperrwelle 150 befestigt. Wie in F i g. 7 dargestellt
ist, sind Stifte 174 und 176 vorgesehen, die eine volle Einwärtsbewegung
der Nase 170 der Sperrklinke 172
verhindern, wenn die Nase zwischen
die äußeren Bolzen und die in der Reihe als nächste angrenzenden Bolzen
168 ragt.
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Auf der Schaltwelle 156 sitzt, wie in F i g. 6 dargestellt, eine Schnecke
178, die mit einem Zähnsektor 180 (F i g. 8) im Eingriff steht, der mit
zwei
radial vorspringenden Mitnehmern 182 versehen ist. Der Zahnsektor
180 ist auf einer Welle 184 drehbar gelagert, auf der mittels Keilnuten
eine Buchse 186 sitzt, die einen konischen Bolzen 188 -trägt, der zwischen
die Mitnehmer 182 greift. Die Buchse 186
ist ringsum mit einer Nut
versehen, in die segmentförmige Teile eingreifen, die von dem gabelförmigen
Ende
eines Exzenterhebels 190 getragen werden, der schwenkbar auf einem von der Sperrwelle
150 getragenen Arm 192 gelagert ist. Auf diese Weise wird eine Kupplung geschaffen,
durch die die Welle 184 mit dem Zahnsektor 180 gekuppelt wird, wenn der Bolzen 188
zwischen die Mitnehmer 182 eingreift. Normalerweise, wenn der Handgriff 152 sich
in seiner angehobenen Stellung befindet, befindet sich die Sperrwelle 150 in ihrer
Endstellung im Uhrzeigersinn von der Front der Zapfsäule aus gesehen, und die soeben
beschriebene Kupplung ist ausgerückt.
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Am rechten Ende der Welle 184 (wie in F i g. 6 dargestellt)
ist ein Kegelrad 194 befestigt, das mit Kegelzähnen einer Scheibe 196 im
Eingriff steht, die auf einer Welle 198 befestigt und, wie aus den F i g. S und
13 zu ersehen, mit einem Arm 200 verbunden ist, der einen Teil der im vorstehenden
in F i g.1 mit 86 bezeichneten Antriebsverbindung des Ventils bildet.
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Auf der Welle 104 ist ein Planetenzahnrad 202 (F i g. 6) befestigt,
das mit einem Zahnrad 204 kämmt, das um die Achse der Antriebswelle 106 drehbar
gelagert und mit Stiften versehen ist, die die Planetenzahnräder 206 halten, die
mit einem auf der Antriebswelle 106 befestigten Sonnenrad im Eingriff stehen. Die
Planetenzahnräder 206 sind einstückig mit kleinen Rädern 210 ausgebildet,
die mit einem mittleren Zahnrad 212 im Eingriff stehen, an dem ein Rad 214 befestigt
ist, das mit dem auf der Welle 198 drehbar gelagerten Zahnrad 216 im Eingriff steht.
Auf der Welle 198 ist ein Teil 220 befestigt, das einen unter Federdruck
stehenden Zapfen 218 trägt, der durch Eingreifen in eine flache Öffnung in dem Zahnrad
216 eine nachgiebige Antriebsverbindung zwischen dem Zahnrad 216 und der Welle 198
bildet. Unter normalen Arbeitsbedingungen kann man das Zahnrad 216 als fest auf
der Welle 198 sitzend ansehen, aber bei Hemmungen gibt. die Ausklinkvorrichtung
nach, um Beschädigungen zu vermeiden, indem die Verbindung zwischen dem Rad und
der Welle unterbrochen wird.
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Nach den F i g. 5 und 6 verbindet ein Räderwerk 222, 224 und 226 die
Welle 88 mit einer Welle 228 (F i g. 6), die zum Zähler führt, wie in F i g. 1 angedeutet
ist. Die Schaffung einer Verbindung von dem Grundstoffmesser 14 zum Zähler ist nur
eine Frage zweckmäßiger Ausgestaltung.
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Von dem Arm 200 springt nach F i g. 13 nach unten ein Stift
230 vor, der in einen Schlitz eines Armes 232 eingreift, der auf einer Welle
234 befestigt ist, die zur Halterung der unter Federdruck stehenden Ventilteile
236 und 238 des Proportionierventils dient, die mit zylindrischen Flächen versehen
sind, die an der Innenwandung einer Bohrung in dem Ventilgehäuse 239 anliegen. Mit
den Ventilen 236 bzw. 238 arbeiten Durchlässe 240 und 242 zur Steuerung des Durchflusses
der Kraftstoffkomponenten zusammen. Der Grundstoffanteil gelangt durch den Anschluß
238 in die Kammer 244 und die Zusatzanteile durch den Anschluß 250
in die Kammer 246, und beide Kammern sind durch eine Unterteilung 247 voneinander
getrennt. Der Durchlaß 240 steht mit einem in den F i g. 11 und 12 dargestellten
Kanal 252 in Verbindung, von wo aus die durchfließende Flüssigkeit in ein Schauglas
254 gelangt, in dem Kunststoffkugeln 256 angeordnet sein können, um die tatsächliche
Strömung anzuzeigen. Von dem Schauglas 254 aus gelangt der Flüssigkeitsstrom dann
durch den Kanal 258 in das Rohr 260, das mit dem inneren Schlauch 262 eines Abgabeschlauches
verbunden ist. Der Durchlaß 242 steht unmittelbar mit dem Schauglas 264 in Verbindung,
das ebenfalls Kunststoffkugeln enthält, und von wo aus der Flüssigkeitsstrom durch
den Kanal 266 und den Anschluß 268 in den äußeren Schlauch 270 des Abgabeschlauches
gelangt. Der Abgabeschlauch besitzt die in F i g. 1 dargestellte Ausführung, bei
der der Zapfhahn 272 durch ein mittels eines Hebels 276 bedienbares Ventil 274 gesteuert
wird, um den Durchfluß durch den Auslaß 278 zu regeln. Der innere Schlauch 262 ist
an ein Rohr 280 angeschlossen, das bei 282 dicht neben dem Ventil 274 endet. Die
beiden Kraftstoffkomponenten, die jeweils durch einen der beiden Schläuche 262 und
270 fließen, werden nicht eher gemischt, bis sie die Stelle 282 erreichen. Da diese
dicht neben dem Ventil 274 liegt, enthält der Schlauch keine nennenswerte Menge
gemischter Komponenten, so daß bei einem Abgabevorgang die Abgabe im wesentlichen
mit der gewünschten anteilmäßigen Aufteilung der Komponenten beginnt.
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Die Betriebsweise soll nun beschrieben werden. Das Arbeitsprinzip
der Gemischzapfanlage wird deutlich, wenn man sich vergegenwärtigt, daß bei der
Abgabe einer Mischung, die Abtriebszahnräder 100 und 102 im Eingriff
mit entsprechenden Zahnkränzen der in der F i g. 6 dargestellten Stufenzahnräder
108 und 110 stehen. Die Eingangswerte von den Messern, die bei 74 und 78 eingegeben
werden, bewirken einen Antrieb der Meßwellen 104 und 106 in übereinstimmung mit
der gewählten Einstellung, und das Differentialgetriebe 204 bis 212 liefert
einen Ausgangswert, der gleich der Differenz der Umdrehungen der Antriebswellen
104 und 106 ist. Nimmt man an, daß der Durchfluß durch die Messer
so groß ist, daß der Ausgangswert Null ist, heißt dies, daß der Durchfluß durch
die beiden Messer in einem Verhältnis zueinander steht, das der Einstellung der
Räder entspricht. Wenn die Durchflußmengen nicht in diesem Verhältnis zueinander
stehen, dann wird von dem Differential ein Ausgangswert geliefert, der eine Nachstellung
der Ventile 236 und 238 in einer Richtung bewirkt, so daß der Durchfiuß der einen
Komponente gesteigert und der der anderen Komponente verringert wird, um das gewünschte
Verhältnis zu erzielen. Ein Gleichgewichtszustand wird dann erzielt, wenn die Durchflußmengen
in dem durch die Zahnradeinstellung bestimmten Verhältnis liegen. Im allgemeinen
wird eine Pendelbewegung um die genaue Gleichgewichtsstellung stattfinden. Aber
die abgegebenen Mengen werden, wenn man keinen Schlupf in den Messern voraussetzt,
genau summiert, und über eine lange Abgabezeitspanne hinweg besteht der Fehler bei
der anteilmäßigen Aufteilung nur in dem, der sich bei der Neueinstellung der Ventile
von der vorhergehenden Einstellung auf die Einstellung ergibt, die die zugehörige
anteilmäßige Aufteilung steuert. Kumultative Fehler treten nicht auf.
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Es wurde erwähnt, daß ein Fehler dadurch auftreten kann, daß beim
Beginn eines Abgabevorganges die Ventile auf eine anteilmäßige Aufteilung eingestellt
waren, die völlig von der gewünschten abweicht. Während der Zeit, während der die
Nachstellung der Ventileinstellungen vor sich geht, tritt eine Abweichung von der
gewünschten anteilmäßigen Aufteilung ein. Gemäß der Erfindung wird dieser Fehler
dadurch auf ein Mindestmaß verkleinert, daß
die Ventile-von Hand
in der nachstehenden Weise ungefähr in die Stellung gebracht werden, die verlangt
wird.
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Wenn sich die Gemischzapfanlage in Ruhe befindet, ist der Handgriff
152 freigegeben, so daß die Schaltwelle 156, in- der eingestellten Lage verbleibt,
weil die Nase.170 der Sperrklinke 172 zwischen zwei der BDIzen.168 (F i g. 7) .eingreift.
Eine Nachstellung der Schaltwelle 4.56; kann nur dadurch bewirkt werden" daß, die
Sperrwelle 150 durch den Handgriff 152
gedreht wird. Bei der Drehung
der Sperrwelle 150 werden nicht nur die Abtriebszahnräder 100 und 102 ausgerückt
und die Nase zwischen den- Bolzen herausgezogen, sondern vor der völligen Freigabe
der Bolzen. wird durch -die Drehung der Welle entgegen dem Uhrzeigersinn der konische
Bolzen 188 nach F i g. 6 zwischen die Mitnehmer 182 getrieben, um die Welle
184 mit dem Zahnsektor 180 zu kuppeln. Da angenommen werden kann,
daß sich die Ventile (abgesehen von der Pendelabweichung) in einer Stellung befinden,
die sich aus dem vorhergehenden Arbeitsvorgang ergibt und die im wesentlichen der
anteilmäßigen Aufteilung entspricht, die dort vorgenommen wurde, greift der Bolzen
188 in den Zwischenraum zwischen den Mitnehmern 182 ein, und in dem Maße, in dem
er nach rechts in F i g. 6 bewegt wird, kann die Welle 184 durch die sich
ergebende Mitnehmerwirkung zur leichten Nachstellung der Ventilstellungen leicht
verdreht werden. Die Stellung des Zahnsektors 180 entspricht angenähert der der
Ventile für die Abgabe irgendeines eingestellten Verhältnisses. Während der Handgriff
152 in der heruntergedrückten Stellung gehalten wird, wird dann der Knopf
154 auf das gewünschte Verhältnis für den neuen Abgabevorgang gedreht. Sobald diese
Einstellung vorgenommen ist, werden nicht nur die Abtriebszahnräder 100 und
102 in axialer Richtung in die gewünschte Stellung zum Eingriff mit den Stufenrädern
verschoben, sondern es wird ebenfalls die Welle 184 zur Neueinstellung der Ventile
236 und 238 angetrieben, die die Ventile angenähert in die richtige Stellung
für die neue Abgabe bringt. Wenn der Handgriff 152 dann freigegeben wird, wird die
Schaltwelle 156 wieder verriegelt, der Bolzen 188 zur Entkupplung der Welle 184
von dem Zahnsektor 180 zurückgezogen und die Abtriebszahnräder
100 und 102 zum Einrücken unter der Einwirkung der Federn
140 und 142 freigegeben. Durch die soeben beschriebenen Vorgänge werden
die Ventile 236 und 238 von Hand angenähert in die Stellungen gebracht,
die für die neue anteihnäßige Aufteilung erforderlich sind, und es findet folglich,
wenn die Abgabe beginnt, nur eine verhältnismäßig geringe Nachstellung dieser Ventile
statt, und die Abgabe beginnt angenähert mit der richtigen anteilmäßigen Aufteilung.
Es findet zwar eine geringe Nachstellung statt, aber der ursprüngliche Mischungsfehler
ist stark verringert. Außerdem findet eine Entlastung der Messer von der Belastung
bei der Nachstellung der Ventile statt, und die Belastungsbeseitigung verringert
die Meßfehler.
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Im Vorstehenden wurde angenommen, daß Grundstoff und Zusatz zur Abgabe
gelangen. Eine selbsttätige Steuerung der Getriebe und des Differentials tritt nur
unter diesen Bedingungen ein. Wenn jedoch nur eine Komponente gegeben werden soll,
erfolgt die Einstellung von Hand, wobei das eine oder das andere der Ventile
236 und 238 völlig geschlossen und das andere weit geöffnet wird.
Um eine -derartige Abgabe eines einzigen Bestandteiles zu bewirken, wird der Handgriff
152 heruntergedrückt, wodurch die bereits erwähnten Vorgänge bewirkt werden und
dann der Knopf 154 in eine Stellung gedreht, in der der Zwischenraum zwischen
dem Bolzen 168B und dem nächsten angrenzenden Stift 16$
(F i
g. 7) oder der Zwischenraum zwischen dem Bol zen 168A und seinem benachbarten
Bolzen 168 in eine Richtung mit der Nase 170 der Sperrklinke
172
gebracht ist. Während der Verstellung kuppelt der Bolzen 188 die
Welle 184 mit dem Zahnsektor 180,
so daß durch die Verstellung der
Schaltwelle 156 das eine oder das andere der Ventile 236 und
238 in die völlig geschlossene Stellung, und das andere in seine völlig geöffnete
Stellung gebracht wird. Bei der Freigabe des Handgriffs 152 kann dann die
Nase 170 in den Zwischenraum zwischen den Bolzen eindringen, aber der Handgriff:
und die Sperrwelle 150 können nicht in die normale Stellung zurückkehren,
weil der eine oder andere der Bolzen 174 und 176 dazwischenliegt. Dadurch, daß die
Sperrwelle 150 an einer völligen Rückkehr gehindert ist, werden die Abtriebszahnräder
100 und 102 in ausgerückter Stellung gehalten und auch eine völlige
Zurückziehung des Bolzens 188 verhindert. Beim Abgabevorgang wird dann die
Abgabe nur einer Komponente bewirkt, da die Getriebe unwirksam sind, wobei das eine
oder andere der beiden Räder 100 und 102. leer läuft.
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Aus der Zeichnung ist zu ersehen, daß die Durchlässe 240 und
242 im wesentlichen rechteckig und winklig zueinander versetzt angeordnet
sind, so daß, da die Ventile in radialer Richtung ausgerichtet sind, der eine Durchlaß
durch die Ventile geschlossen wird, sobald der andere geöffnet wird. Die Ventile
besitzen jedoch nicht notwendigerweise für eine richtige anteilmäßige Aufteilung
eine bestimmte Stellung gegenüber den Durchlässen, sondern die anteilmäßige Aufteilung
wird durch die Beträge bewirkt, die im Vergleich zu einem zurückgeführten über die
Messer laufen. Das steht im Gegensatz zu früheren Vorschlägen dieser Art, bei denen
es auf bestimmte Ventilstellungen für die anteilmäßige Aufteilung ankommt. In solchen
Fällen ist es wesentlich, daß die Ventile und Durchlässe sehr sorgfältig geformt
und anderweitig zueinander in Bezug stehen, und es war außerdem notwendig, eine
angemessene Genauigkeit für die anteilmäßige Aufteilung sicherzustellen, eine Kompensation
für unterschiedliche Flüssigkeitsdrucke der Bestandteile, für Temperaturänderungen
u. dgl. vorzusehen. Alle diese Vorrichtungen werden gemäß der Erfindung beseitigt,
wo die Genauigkeit der anteilmäßigen Aufteilung einzig von der Arbeitsgenauigkeit
der Messer abhängt.
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Ist ferner die anteilmäßige Aufteilung ungenau, wie es in geringem
Maße, insbesondere dann, wenn nur eine geringe Kraftstoffmenge bei einem Vorgang
abgegeben wird, auf Grund der Neueinstellung der Ventile, die erforderlich ist,
der Fall sein kann (trotz der beschriebenen Verringerungsmaßnahmen), so bezahlt
der Käufer auf Grund der Anordnung nur das, was er erhält. Er kann eine geringfügig
abweichende anteilmäßige Aufteilung der Komponenten gegenüber der verlangten erhalten,
jedoch ist der Fehler für die Praxis vernachlässigbar und beim Betrieb des Motors,
in der die Kraftstoffmischung verwendet wird, nicht zu bemerken. Im Falle von Störungen,
beispielsweise beim Hängenbleiben eines Ventils,
wird eine Beschädigung
der Getriebe dadurch vermieden, daß der Zapfen 218 weichen kann und die Antriebsverbindung
zwischen dem Getriebe und der Welle 198 löst: Wenn die Welle 184 und die
Ventile nicht am Anfang von Hand angenähert in die Stellung für die richtige anteilmäßige
Aufteilung verstellt.'werden, kann es vorkommen; daß Verklemmungen .beim Nachstellvorgang
eintreten, wodurch die Ventile in irgendeine Extremstellung verschoben werden. Die
- ungefähre Einstellung-Von Hand stellt jedoch sicher, däß nur geringe Nachstellungen
der Ventile erforderlich sind.