DE1473053B2 - Volumetrischer fluessigkeitszaehler mit zwei messkammern - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen volumetrischen Flüssigkeitszähler mit zwei Meßkammern, die auf beiden Seiten eines beidseitig wirkenden, sich in einem Zylinder hin und her verschiebenden Kolbens liegen, der als Steuervorrichtung für die Ventilumschaltung am Ende jedes Kolbenhubes eine von der Kolbenbewegung betätigte Steuerfeder aufweist, die mit einer Achse verbunden ist, auf der ein Hebel sitzt, der während eines Kolbenhubes unter dem Druck der Steuerfeder an einem Anschlag anliegt und verschwenkt wird, wenn er am Ende des Kolbenhubes von dem Anschlag freigekommen ist, wodurch die Ventilumschaltung bewirkt wird.

Die Verwendung, von bekannten Zählern mit Membran-Meßkammern mit einer Betätigung mittels Schiebern für die Zufuhr und das Ablassen der Flüssigkeit kann auf Grund der Leck-Verluste, die zwischen den Schiebern und ihrer Gleitfläche entstehen, beim Messen geringer Flüssigkeitsmengen keine guten Ergebnisse zeitigen. Andererseits bestimmen die mit einer Membran ausgerüsteten Zähler das gemessene Volumen nicht auf vollkommene Weise, da die Verschiebung der Membran entsprechend dem Druck und der Menge der zu messenden Flüssigkeit, unterschiedlich ist.

Es sind zwar bereits Zähler mit Membran-Meßkammern bekannt, bei denen zur Steuerung der Zufuhr und des Ablassens der Flüssigkeit Ventile verwendet werden, doch bleiben auf Grund der Verwendung der Membran auftretende Nachteile davon unberührt.

Unter diesen Umständen ist man beim Messen geringer Flüssigkeitsmengen auf die Verwendung von solchen Einrichtungen übergegangen, die einen hermetisch abschließenden Kolben verwenden. Bei den Meßgeräten, die nach diesem Prinzip arbeiten, besteht die Hauptschwierigkeit darin, zwischen den Kolben und ihren zugehörigen Zylindern eine vollkommene Dichtheit zu erreichen, ohne daß eine übermäßige Reibung entsteht. Andererseits erfordern diese Einrichtungen es, daß die Zufuhr im allgemeinen mit sehr" schneller Umsteuerung erfolgt, sei es. durch Vorrichtungen mit instabilem Gleichgewicht, deren Aüslösepunkt durch Erschütterungen und Reibungskräfte beeinträchtigt wird, sei es durch Kipp- oder Schnappvorrichtungen, deren beträchtliche Reibungskräfte einen bedeutenden. Füll verlust ergeben sowie eine schnelle Abnutzung, die nachteilig für die Meßgenauigkeit ist.

Ziel der Erfindung ist es, einen Flüssigkeitszähler der eingangs genannten Art so auszubilden, daß er eine besonders gute Abdichtung hat, daß Reibungsverluste beim ganzen Meßgerät so weit wie möglich beseitigt werden und daß sein Aufbau sehr vereinfachtist.-

. Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß zwei getrennte Ventile vorgesehen sind, die durch zwei Auslösefedern betätigt und abdichtend gegen die jeweiligen Ventilsitze gedrückt werden, daß die Auslösefedern einerseits mit dem auf der Achse sitzenden und mit einer Nase versehenen Hebel und andererseits mit den Ventilstangen verbunden sind und daß die am Ende des Hebels sitzende Nase unter dem Druck der Steuerfeder abwechselnd gleitend an einer der beiden Längsseiten des mit dem Kolben fest verbundenen Anschlags anliegt, die zueinander und zur Bewegungsrichtung des Kolbens parallel ausgerichtet sind.

Eine solche Steuervorrichtung ergibt für alle bei Zählern angewendeten, mit Kipp- und Schnappaus-

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lösung arbeitenden Vorrichtungen verschiedene Vor- wobei der Anschlag 9 auf einer senkrecht zur Ebene

teile: des Kolbens 1 sich erstreckenden Platte 1 a be-

a) Die Lange des; die Nase tragenden Hebels er- _Ef_{Q fest mit einer} Ventilstange 12 verbundenes moglicht es die zwischen der Nase und dem ₅ Ventil 10 kann sich abwechselnd gegen einen Ventil-Anschlag auftretende Spannung zu begrenzen, _{sitz25 oder 26 drücken Es wird V0Q emer um die} wodurch die Abnutzung dieser Teile und folg- _{Achge4 gewickelten} Auslösefeder 14 betätigt. Ein hch der Fullverlust verringert wird. Arm der Auslösefeder 14, der von einem fest auf

b) Durch die geringe Rotation der beweglichen dem Hebel 7 angebrachten Ansatz 16 angetrieben Teile ergibt sich eine augenblickliche Auslösung ₁₀. _wi_rd) nimmt bei einer Drehung den zweiten Arm der ohne eine merkliche Unterbrechung der Aus- Auslösefeder 14 mit, der wiederum auf einen fest strömungsmenge. auf der Ventilstange 12 sitzenden Anschlag 17 ein-

c) Das Verschwenken der Nase findet in senk- wirkt. Dadurch verschiebt sich die Ventilstange 12, rechter Richtung zu der Verschiebung des An- und das Ventil 10 drückt sich fest gegen den Ventil-.

j schlags statt. Durch diese Anordnung ergibt sich 15 sitz 26 (F i g. 1). : ;

[ ein streng konstanter Hub des Kolbens, selbst Auf ähnliche Weise kann sich ein fest auf einer

I für den Fall, daß die Gleitflächen des Anschlags Ventilstange 13 sitzendes Ventil 11 abwechselnd

und der Nase abgenutzt wären. Unter dieser gegen Ventilsitze 27 und 28 drücken. Es wird von ! ,. Voraussetzung würde nur die Dicke dieser Teile einer um die Achse 4 gewickelten Auslösefeder 15

beeinträchtigt, ihre Länge aber würde unver- 20 betätigt. Ein Arm der Auslösefeder 15, der von einem : . ändert bleiben. fest auf dem Hebel 7 angebrachten Ansatz 19 ange-

P ■..-·■/.· trieben wird,nimmt bei seiner Drehung den zweiten

•^ Bei einem bekannten Flüssigkeitszähler, der jedoch Arm der Auslösefeder 15 mit, der: wiederum auf ] ' nicht einen doppeltwirkenden Kolben, sondern zwei einem fest auf der Ventilstange 13 sitzenden Ansatz I Kolben aufweist und bei dem an Stelle von Ventilen 25 18 einwirkt. Dadurch verschiebt sich die Ventilstange

j Zufluß- und Abflußschieber angeordnet sind, bei 13, und das Ventil 11 legt sich fest gegen den Ventil-

! denen zwischen den Schieberen und deren Gleit- sitz28 (Fig. 1). ·,;_; : · '

j flächen relativ große Reibungsverluste unvermeidbar Der Flüssigkeitszähler arbeitet folgendermaßen:

I sind, wenn nicht den Meßwert verfälschende Leck- Die zu messende Flüssigkeit dringt durch eine Ein-

j Verluste auftreten sollen, wurde bereits als Steuervor- 30 laßöffnung 22 ein, und weil sich das Ventil 10 gegen

I richtung eine von der Kolbenbewegung betätigte seinen einen Ventilsitz 26 drückt, fließt die Flüssig-

I Steuerfeder verwendet, die mit einer Achse verbun- keil durch einen Kanal 24 in eine, Kammer 23, wo

j den ist, auf der ein Hebel mit einer Nase sitzt, die sie gegen den Kolben 1 drückt. Bei seiner Verschie-

! durch die Steuerfeder gegen einen Anschlag gedrückt burig treibt der. Kolben 1 die in einer Kammer 20

j und gemeinsam mit dem Hebel verschwenkt wird, 35 befindliche Flüssigkeit in Richtung auf eine Austritts-

I wenn sie ain Ende eines Kolbenhubes von dem An- öffnung 21, weil sich das Ventil11 gegen seinen

j schlag freigekommen ist, wodurch eine Umsteuerung Ventilsitz 28 drückt. ^ ,; ■■ -i :

bewirkt wird. Durch diese bekannte Ausbildung wer- Am Ende des Hubs gibt der Anschlag 9 die Nase 8

den jedoch nicht die Vorteile erreicht, die eine Aus- frei, die dann durch Rotation des Hebels 7 um die bildung nach der Erfindung so besonders geeignet 40 Achse 4 schwingt. Durch die Wirkung der Auslöse- ; machen für die Messung kleiner Flüssigkeitsmengen. federn 14 und 15 werden dabei die Ventile 10 und

; Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung bei- 11 umgesteuert. Von diesem Augenblick an wird die

Q. spielshalber erläutert. Es zeigt durch die Einlaßöffnung 22 eindringende Flüssigkeit

jf/ F i g. 1 in schematischer Darstellung einen Flüssig- in die Kammer 20 geleitet, weil sich das Ventil 10

j keitszähler gemäß der Erfindung im Querschnitt, 45 gegen~seinen anderen Ventilsitz 25 drückt; die Flüs-

! Fig. 2 eine Detailansicht der Abdichtungsvorrich- sigkeit schiebt damit den Kolben 1 in die andere

j tung des Kolbens, Richtung. Bei seiner Verschiebung treibt der KoI-

F i g. 3 eine Detailansicht eines Ventils, ben 1 die in der Kammer 23 befindliche Flüssigkeit

F i g. 4 ein anderes Ausführungsbeispiel eines Ven- über den Kanal 24 in Richtung auf die Austrittstils und /50 öffnung 21, weil sich das Ventil 11 gegen den Ventil-

F i g. 5 ein arideres Ausführungsbeispiel der Steuer- sitz 27 drückt.

vorrichtung für die Ventile. Bei seiner Rückwärtsbewegung verläßt der An-

In Fig. 1 ist ein doppeltwirkender Kolben 1 zu se- satz5 den rechten Arm der Steuerfeder 3, die sich hen, der sich in einem Zylinder 2 in Richtung des Pfei- eben noch gegen den Ansatz 6 drückte; der Ansatz 5 les / verschiebt. Durch diese Verschiebung wird eine 55 nimmt nun den linken Arm der Steuerfeder 3 mit um eine Achse 4 gewickelte Steuerfeder 3 gespannt, sich. Die Nase 8 geht dann wieder hoch, bis sie sich und zwar auf Grund eines fest mit dem Kolben 1 ver- gegen die Unterseite des Anschlags 9 drückt; und sie ^bundenen Ansatzes 5, der bei seiner Verschiebung den behält diese Stellung während dieses ganzen Kolbeneinen Arm der Steuerfeder 3 mit sich nimmt und so hubs des Kolbens 1, wobei die Steuerfeder 3 von in Rotation versetzt. Der zweite Arm der Steuer- 60 neuem gespannt wird.

feder 3 stützt sich auf einen Ansatz 6 eines auf der Am Ende dieses Hubs gibt der Anschlag 9 von

Achse 4 befestigten Hebels 7 und überträgt auf ihn neuem die Nase 8 frei, welche ausschwingt und den das durch die Spannung der Steuerfeder 3 erzeugte Hebel 7 um die Achse 4 rotieren läßt. Durch diese Moment; dieses Moment versucht, die Achse 4 in Rotation, die im entgegengesetzten Sinne zu der zu-Drehung zu versetzen, die vom Hebel 7 in ihrer Lage 65 erst beschriebenen erfolgt, werden die Ventile 10 festgehalten wird; der Hebel 7 ist an seinem Ende und 11 wieder umgesteuert, so daß sie wieder die in mit einer Nase 8 versehen, die sich gegen einen fest Fig. 1 gezeigte Stellung einnehmen, mit dem Kolben 1 verbundenen Anschlag 9 drückt, Die beschriebene Steuervorrichtung erfordert auf

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Grund des geringen Hubs der Ventile 10 und 11 und geformten Scheibe 10 a, welche zwischen einer kreisdes geringen Federdrucks, der für die sie betätigen- förmigen, tellerartigen Erweiterung 12 α der Ventilden Auslösefedern 14 und 15 notwendig ist, eine sehr stange 12 und eines auf ihrer anderen Seite angeordgeringe Energie. Die Steuerung kann deshalb dadurch neten Federringe 10 b eingeklemmt ist.
betätigt werden, daß sich die Steuerfeder 3 entspannt. 5 . F i g. 4 zeigt ein anderes Ausführungsbeispiel für Für diese Steuerfeder 3 ist zum Zusammenpressen die Ventile. Das Ventil 10 entsteht in diesem Falle keine bedeutende Arbeit notwendig, was deshalb durch plastisches Formen rings um eine fest mit der keine merklichen Füllverluste nach sich zieht. Ventilstange 12 verbundene Scheibe 12 b.

In Fig. 2 ist ein Einzelteil der Abdichtung des Gleichgültig, ob ein Ventil gemäß Fig. 3 oder 4 Kolbens 1 gezeigt. Diese Dichtung besteht aus einem ιό* angeordnet ist, wird mittels einer einzigen, einen elastischen Ring 29 von runder Querschnittsfläche, konstanten Druck ergebenden Auslösefeder 14 abder außen von einer aus Polytetrafluoräthylen be- wechselnd eine Seite des Ventils gegen den jeweiligen stehenden, ringförmigen Kappe 30 überdeckt ist, die Ventilsitz gedrückt und sichert die Dichtheit der Eineine U-fÖrmige Querschnittsfläche hat; die Ringkappe richtung. Die geringe Strecke, die diese Ventile zwi-30 wird dabei kräftig gegen die Wandung des Zylin- i$^! sehen ihren beiden Ventilsitzen zurücklegen, ergibt ders 2 gepreßt. Es können auch andere Dichtungen eine augenblickliche Umkehrung der Zuteilung ohne verwendet werden, die dieselben Eigenschaften daß der Abfluß unterbrochen wird,
haben. . In F i g. 5 ist eine andere Ausführungsform der

Diese Anordnung weist folgende Vorteile auf: Steuervorrichtung für die Ventile 10 und 11 gezeigt.

ad Die Ventilstange 12 des Ventils 10 ist auf einem

a) Die Abdichtung ist vollkommen, weil sich die Schwenkhebel 31 angelenkt, der unter dem Druck Ringkappe 30 kräftig gegen die Wandung des eines Armes einer Auslösefeder 32 sich um die Zylinders 2 drückt, wogegen die bekannten Achse 4 drehen kann. Der andere Arm dieser Aus-Zähler nicht vollkommen dicht sind, was sie Iösefeder32 sitzt in-einer Lagerung 33, die in dem zum Messen kleiner Flüssigkeitsmengen unge- _aS auf der Achse 4 sitzenden Hebel 7 angebracht ist.
eignet macht. /:^;;: Auf ähnliche Weise ist die Ventilstange 13 des·

b) Der Kolben 1 gleitet auf Grund des niedrigen Ventils 11 auf einem Schwenkhebel 34 angelenkt, der Reibungskoeffizienten von Polytetrafluoräthylen sich unter dem Druck eines Armes einer Auslöseleicht im Inneren des Zylinders 2, gleichgültig feder 35 um die Achse 4' drehen kann. Der andere welches Medium gemessen werden soll, wodurch 30 Arm dieser Aüslösefeder 35 sitzt in einer Lagerung nur ein Füllverlust entsteht, der deutlich ge- 36, die in dem auf der Achse 4 sitzenden Hebel 7 ringer ist als der bei den bekannten Zählern. angebracht ist. .

c) Die Ausbildung der Abdichtung ermöglicht eine Bei einer Rotation der Achse 4 werden die AusArbeitsweise nut zweifacher Wirküngi lÖsefedern 32 und 35 um ihre Befestigungsstelle auf

: ' ί . g₅ den Schwenkhebeln 31 bzw. 34 eingedreht, wodurch

F i g. 3 zeigt ein Einzelteil eines der beiden Ven- die Schwenkhebel 31 und 34 geschwenkt und die

tile. Das Ventil besteht aus einer plastisch aus Gummi Ventile 10 und 11 umgesteuert werden.

: ; Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Volumetrischer Flüssigkeitszähler mit zwei Meßkammern, die auf beiden Seiten eines beidseitig wirkenden, sich in einem Zylinder hin und her verschiebenden Kolbens liegen, der als Steuervorrichtung für die Ventilumschaltung am Ende jedes Kolbenhubes eine von der Kolbenbewegung betätigte Steuerfeder aufweist, die mit einer Achse verbunden ist, auf der ein Hebel sitzt, der während eines Kolbenhubes unter dem.Druck der Steuerfeder an einem Anschlag anliegt und ver-. schwenkt wird, wenn er am Ende des Kolbenhubes von dem Anschlag freigekommen ist, wodurch die Ventilumschaltung bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwei getrennte Ventile (10, 11) vorgesehen sind, die durch zwei Auslösefedern (14, 15 bzw.. 32, 35) betätigt und abdichtend gegen die jeweiligen Ventilsitze gedrückt werden, daß die Auslösefedern einerseits mit dem auf der Achse (4) sitzenden und mit einer Nase (8) versehenen Hebel (7) und andererseits mit den Ventilstangen (12, 13) verbunden sind und daß die am Ende des Hebels (7) sitzende Nase (8) unter dem Druck der Steuerfeder (3) abwechselnd gleitend an einer der beiden Längsseiten des mit dem Kolben (1) fest verbundenen Anschlags (9) anliegt, die zueinander und zur Bewegungsrichtung des Kolbens parallel ausgerichtet sind.

2. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (1) zur Abdichtung gegen den Zylinder (2) einen elastischen Ring (29) von runder Querschnittsfläche aufweist, der außen von einer aus Polytetrafluoräthylen bestehenden, ringförmigen, eine U-förmige Querschnittsfläche aufweisenden Kappe (30) überdeckt ist, und der diese Ringkappe (30) kräftig gegen die Innenwandung des Zyhnders (2) preßt.

3. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (10, 11) aus plastisch geformten, aus Gummi bestehenden Scheiben (10 a) bestehen, welche starr auf ihrer Ventilstange (12,13) befestigt sind.

4. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile (10, 11) über die Ventilstangen (12,13) geformt sind.

5. Flüssigkeitszähler nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslösefedern (14, 15) für die Umsteuerung der Ventile (10, 11) um die Achse (4) der Auslösevorrichtung gewickelt sind und mit Ansätzen (16; 17, 18; 19) zusammenarbeiten, die auf dem Hebel (7). bzw. der jeweiligen zu betätigenden Ventilstange (12, 13) liegen. '

6. Flüssigkeitszähler nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Auslösefeder (32, 35) für die Umsteuerung der Ventile (10,11) mit der Achse (4) der Auslösevorrichtung über einen Schwenkhebel (31, 34) verbunden ist, auf dem das Ende der zugehörigen Ventilstange (12, 13) angelenkt ist.