DE1498284B2

DE1498284B2 - Shut-off valve for a liquid flow meter

Info

Publication number: DE1498284B2
Application number: DE19651498284
Authority: DE
Inventors: Walter 6940 Weinheim Wehner
Original assignee: Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim
Priority date: 1965-05-08
Filing date: 1965-05-08
Publication date: 1970-12-23
Also published as: DE1498284A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Absperrventil ten Drosselkolbens, wird der den einzelnen Schaltfür eine Flüssigkeits-Mengenmeßeinrichtung, dessen stufen des Absperrkörpers zugeordnete öffnungs-Absperrkörper bis zum Erreichen der voreingestellten querschnitt entsprechend der jeweiligen Förder-Menge vom Mengeneinstellwerk eines Flüssigkeits- leistung in der Weise korrigiert, daß bei höherem Zählers stufenweise aus der Offenstellung bis in die 5 Durchfluß eine zusätzliche stärkere Drosselung des Schließlage gebracht wird. durch die jeweilige Schaltstufe vorgegebenen Aus-Derartige Mengenmeßeinrichtungen, wie sie bei- Strömungsquerschnitts und bei geringerem Durchfluß spielsweise bei Tankwagen Verwendung finden, haben eine geringere zusätzliche Drosselung erfolgt, so daß zur Voraussetzung, daß während des Schließens des ein maximal eingestellter Durchflußgrenzwert jetzt. Absperrventils und auch während des Füllvorgangs io nicht mehr überschritten werden, kann. Bei Durchbei geöffnetem Absperrventil keine Meßfehler am fluß in freiem Gefalle kann sich der Drosselkolben Flüssigkeitszähler auftreten. Solche Meßfehler können . infolge der zu geringen Strömungsgeschwindigkeit dadurch entstehen, daß der Äbsperrkörper während ganz öffnen, so daß keine Drosselung des Durchdes Sch ließ Vorganges kurz vor , Erreichen seiner ^Musses mehr eintritt und allein die Schaltstellung Schließendlage Drosselstellungen einnimmt, bei denen 15 des Absperrkörpers den Öffnungsquerschnitt bedie untere Durchflußmeßgrenze des Zählers unter- stimmt.The invention relates to a shut-off valve th throttle piston, the individual switching for a liquid quantity measuring device, the steps of which are assigned to the shut-off body and the opening shut-off body until the preset cross-section is reached according to the respective delivery rate corrected by the volume setting mechanism of a liquid output in such a way that with a higher Gradually from the open position to the 5 flow an additional stronger throttling of the counter Closed position is brought. by the respective switching stage predetermined off-such Quantity measuring devices, as they are with flow cross-section and with lower flow For example, find use in tankers, have a smaller additional throttling, so that on the prerequisite that a maximum set flow limit value now. Shut-off valve and also during the filling process can no longer be exceeded. By by open shut-off valve no measurement errors on the flow in free fall can be the throttle piston Liquid meter occur. Such measurement errors can. as a result of the too low flow velocity arise from the fact that the shut-off body open completely, so that no throttling of the passage Sch let the process shortly before reaching his ^ must occur more and only the switch position Closing end position assumes throttle positions, in which 15 of the shut-off body serve the opening cross-section Lower flow measurement limit of the meter is below the limit.

schritten wird. Bei der an sich bekannten stufenweisen Dadurch, daß die Federvorspannung des Drossel-Schließung des .Absperrventils liegt die der letzten. elements, das die Öffnung zum Druckraum des Schaltstufe zugeordnete Durchflußmenge noch eben ' Drosselkolbens verschließt, in Abhängigkeit von den oberhalb der unteren Meßgrenze des Zählers. Da "bei 20 einzelnen Schaltstufen selbsttätig verändert wird, wird den vorhergehenden Schaltstufen noch kein Meß- nicht nur für die Ganzoffenstellung des Absperrfehler auftreten kann und der Absperrkörper sich aus körpers ein oberer Durchflußgrenzwert festgelegt, der letzten Schaltstufe praktisch ohne Verzögerung sondern jede einzelne Schaltstufe erhält jetzt einen schließen läßt, lassen sich dadurch Meßfehler infolge entsprechend der Entspannung der Feder verringerzu geringer Durchflußmenge vermeiden. Ist der 25 ten Durchflußgrenzwert, so daß die Durchfluß- Durchfluß dagegen so stark, daß die obere Zähler- begrenzung proportional zu den einzelnen Schaltmeßgrenze überschritten wird, kann es zu einer Über- Stellungen des Absperrkörpers verändert wird,
lastung des Zählers und damit ebenfalls zu einer nicht Die letzte Schaltstufe des Absperrventils läßt sich eichgenauen Messung kommen. Der Durchfluß ist so wählen, daß bei Betrieb der Meßeinrichtung ohne deshalb auch nach oben hin zu begrenzen. 30 Pumpe unter Ausnutzung des freien Gefälles gerade ■ Ein derartiges meßfehlerfreies Füllen setzt aber noch eine ausreichende, oberhalb der unteren Meßvoraus, daß die Anlage immer mit der gleichen bereichsgrenze des Zählers liegende Flüssigkeitsmenge Förderleistung betrieben wird, weil sonst bei geringe- fließt. Bei Übergang auf Pumpenbetrieb mit höheren rem Durchfluß die untere Schaltstufe unterhalb der Förderleistungen spricht jetzt der Drosselkolben an unteren Meßgrenzeides Zählers zu liegen kommt und 35 und stellt sich entsprechend der Durchflußgeschwinbei höherem Durchfluß der Zähler im Bereich außer- digkeit des Mediums auf eine Drossellage ein, in der halb seiner oberen Meßgrenze arbeitet. Diese Ab- der Durchfluß etwa auf gleicher Höhe wie bei Betrieb hängigkeit von einer bestimmten Pumpenleistung ist ohne Pumpe gehalten wird. Diese Durchflußregelung aber nachteilig, da derartige Flüssigkeitsmeßanlagen erfolgt nicht nur in der letzten Schaltstufe, sondern häufig universell bei unterschiedlich hohen Förder- 40 wiederholt sich auch in den übrigen Schaltstellungen leistungen eingesetzt werden sollen, wie sie z. B. beim des Absperrkörpers, so daß unabhängig von der Füllen von einem oder gleichzeitig mehreren Tank- Förderleistung ein eichgehaues ansprechendes Abwägen durch eine Pumpe auftreten. Außerdem erfolgt Sperrventils gewährleistet ist. ' ■
das Abfüllen häufig nicht über eine Pumpe, sondern Zweckmäßigerweise ist der in Ventilhubrichtung unter Ausnutzung des freien Gefälles, falls in einen 45 relativ zum Absperrkörper verschiebbare Drosseltiefer liegenden Behälter gefüllt werden soll. kolben mit einem den Absperrkörper umgreifenden Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das Drosselzylinder versehen, wodurch sich eine beson-Absperrventil für derartige Meßeinrichtungen so zu ders einfache Regelung des Ventilausströmquergestalten, daß ein eichgenaües Messen sowohl bei Schnitts ergibt. Damit die Beaufschlagung des Drossel-Pumpbetrieb . mit unterschiedlichen Leistungen als 50 kolbens über eine Differenzkolbenflache erfolgen auch bei Betrieb der Meßeinrichtung unter freiem kann, ist der Außendurchmesser des Drosselkolbens Gefalle gewährleistet ist. hierbei größer als der Durchmesser der Ventilbohrungis stepped. In the case of the step-wise known per se, the fact that the spring preload of the throttle closure of the shut-off valve is that of the last. elements, which closes the opening to the pressure chamber of the switching stage assigned flow rate just 'throttle piston, depending on the above the lower measuring limit of the meter. Since "is changed automatically with 20 individual switching steps, the previous switching steps will not be able to measure the shut-off error just for the fully open position and the shut-off body will set an upper flow limit value from the body, the last switching step with practically no delay, but each individual switching step will now be given If the flow rate is the 25th limit value, the flow rate can be so strong that the upper meter limit is exceeded proportionally to the individual switching measurement limit it is changed to an over-position of the shut-off device,
load on the counter and thus also to a non-calibrated measurement. The flow rate is to be selected so that when the measuring device is in operation, there is also no upper limit. 30 Pump using the free gradient straight ■ Such a measurement error-free filling requires a sufficient, above the lower measurement, that the system is always operated with the same range limit of the flow rate of the meter, otherwise the flow rate is low. When switching to pump operation with a higher flow rate, the lower switching step below the delivery rate, the throttle piston now comes to rest at the lower measuring limit of the meter and 35 and, in accordance with the flow rate at a higher flow rate of the meter, adjusts to a throttle position in the area outside the medium which works half of its upper measuring limit. This flow rate is kept at roughly the same level as when the operation is dependent on a certain pump output, without a pump. This flow control is disadvantageous because such liquid measuring systems are not only used in the last switching stage, but often universally at different levels of delivery 40 is repeated in the other switching positions. B. with the shut-off body, so that regardless of the filling of one or more tank delivery capacity at the same time a calibrated appealing weighing occur by a pump. In addition, the shut-off valve is guaranteed. '■
the filling is often not via a pump, but expediently in the valve lift direction using the free gradient, if a container is to be filled lower down in a throttle that can be displaced relative to the shut-off body. Piston with a shut-off body encompassing the object of the present invention is to provide the throttle cylinder, whereby a special shut-off valve for such measuring devices so as to simplify control of the valve outflow transverse shape that a calibrated measurement results both in the cut. Thus the application of the throttle-pumping operation. Pistons with different powers than 50 can take place over a differential piston area even when the measuring device is operated outdoors, the outer diameter of the throttle piston gradient is guaranteed. here larger than the diameter of the valve bore

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- im Ventilsitz. . > dunt? darin gesehen, daß der Absperrkörper des Ab- · Weiterhin empfiehlt es sich, die auf das den Zuflußsperrventils einen den Ventilausströmquerschnitt in 5s querschnitt zur Druckkammer steuernde Drossel-Abhängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit zu- element einwirkende Feder in ihrer Vorspannung einsätzlich verringernden Drosselkolben aufweist, dessen stellbar auszubilden, so daß eine Feinregulierung auf Druckkammer eine Zuflußöffnung mit einem Drossel- die jeweils gewünschte Durchflußmenge möglich ist element besitzt, das von einem in der Ventileintritts- Eine konstruktiv einfache Ausbildung des in die kämmer befindlichen Steuerglied je nach der 60 Ventileintrittskammer eingebauten Steuergliedes und Strömungsgeschwindigkeit mehr oder weniger in des Drosselelements ergibt sich, wenn als Steuerglied ' öffnnn^srichtung bewegt und von einer Feder ständig eine an sich bekannte Stapklappe vorgesehen ist und in Schließrichtung beaufschlagt wird, deren Stütz- das Drosselelement für die Zuflußöffnung der Drucklager zur stufenweisen Veränderung der Federvor- kammer aus einem Schieber besteht,
spannung über Verbindungselemente mechanisch mit 65 In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der der Ventilbetätigung gekuppelt ist. Erfindung veranschaulicht. Es zeigt . Durch die Anordnung eines derartigen, in Ab- F i g. 1 einen senkrechten Schnitt durch das Ventil hängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit geregel- undThe solution to this problem is according to the invention in the valve seat. . > dunt? seen in the fact that the shut-off element of the shut-off valve has a throttle-dependency on the flow velocity of the element acting on the inlet shut-off valve, which regulates the valve outflow cross-section in 5s cross-section to the pressure chamber, and whose preload is adjustable train so that a fine regulation on the pressure chamber has an inflow opening with a throttle, the respectively desired flow rate is possible element, which is a structurally simple design of the control member located in the chamber depending on the 60 valve inlet chamber built-in control member and flow speed more or less in the throttle element results when the control member is moved in the opening direction and a spring-loaded flap valve is constantly provided and acted upon in the closing direction, the support of which is the throttle element for the influx opening of the thrust bearing for gradual change of the spring prechamber consists of a slide,
tension via connecting elements mechanically with 65. The drawing shows an exemplary embodiment in which the valve actuation is coupled. Invention illustrated. It shows . By arranging such, in Fig. F i g. 1 is a vertical section through the valve as a function of the flow rate and regulated

organ wirkenden Zylinder 5 in Schließrichtung, und zwar so lange, bis die Strömungsgeschwindigkeit so weit abgefallen ist, daß ein Gleichgewichtszustand herrscht. Der Durchfluß bleibt also konstant bzw. steigt nicht weiter. Wird nun durch das Mengeneinstellwerk die Schaltwelle 25 bewegt, dann hebt sich mittels des Hilfsventil 22 der Abschlußkörper 4 um den Verstellweg, und die Federführungsstange 14 wird um den entsprechenden Betrag (je nach Hebel-organ acting cylinder 5 in the closing direction, until the flow rate so has fallen far away that a state of equilibrium prevails. The flow remains constant or does not rise any further. If the control shaft 25 is now moved by the quantity setting mechanism, then it is raised by means of the auxiliary valve 22, the closing body 4 by the adjustment path, and the spring guide rod 14 is increased by the corresponding amount (depending on the leverage

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles der Steuerung. Fig. 2 is a side view of part of the controller.

Im Ventilgehäuse 1 ist ein den Durchflußquerschnitt 2 im Ventilsitz 3 absperrendes Verschlußglied 4 angeordnet. Das Verschlußglied 4 schließt in ZuflMßrichtung. Es ist in einem zylindrischen Hohlkörper 5 so eingesetzt, daß zwischen ihm und dem Boden 6 des zylindrischen Körpers 5 ein in seiner Größe veränderlicher Raum 7 entsteht. Im Boden 6In the valve housing 1 there is a closure member which shuts off the flow cross section 2 in the valve seat 3 4 arranged. The closure member 4 closes in the inflow direction. It is in a cylindrical hollow body 5 used so that between him and the bottom 6 of the cylindrical body 5 in his Size changeable space 7 is created. In the ground 6

dieses zylinderförmigen Körpers 5 ist mindestens eine io länge) durch das verbindende Gestänge 16 heraus-Bohrung8 vorgesehen, welche den in seiner Größe gezogen. Damit vermindert sich die auf den die Öffmit einem darunter befind- nung 12 verschließenden Schieber 13 wirkende Federspannung und der Durchfluß kann sich wieder auf den geänderten, der Federvorspannung entsprechen-15 den Wert einstellen. Es kann somit jeder gewünschte Zwischenwert für den Durchfluß durch Veränderung der Druckfeder 18, der Hebelverhältnisse, der Größe der Stauklappe 20 oder der Federspannung erreicht werden. In einem gewissen Bereich kann der Durch-this cylindrical body 5 is at least one io length) through the connecting rod 16 out-bore8 provided which the drawn in its size. This reduces the on the open mit A spring tension acting on a slide 13 which closes the slide located below it, and the flow can open up again set the changed value corresponding to the spring preload. Anyone you want can do it Intermediate value for the flow by changing the compression spring 18, the lever ratios, the size the flap 20 or the spring tension can be achieved. In a certain area, the passage

kolbenartigen Schiebers 13, der, "an einer Stange 14 20 fhiß. unter Veränderung der Federvorspannung von befestigt/über ein Gelenk 15, einer Stange 16 und außen eingestellt werden.piston-like slide 13, which, "on a rod 14 20 fhiß. while changing the spring preload from attached / adjusted via a hinge 15, a rod 16 and outside.

verstellbaren Raum 7 mit einem darunter befindlichen Raum 9 verbindet. Der Raum 9 ist unten durch einen kolbenartigen Bauteil 10 abgeschlossen, seine obere Begrenzung bildet der Boden 6.adjustable space 7 with a space 9 below it connects. Room 9 is through below a piston-like component 10 is closed off; its upper limit is formed by the bottom 6.

Die einen Zylinder bildende Wand 11 des Raumes 9 ist in Richtung auf die Zuflußseite mit einer verschließbaren Bohrung oder Öffnung 12 versehen. Verschlossen wird die Öffnung 12 mittels einesThe cylinder-forming wall 11 of the space 9 is towards the inflow side with a closable bore or opening 12 is provided. The opening 12 is closed by means of a

weiteren Gliedern mit dem Mengeneinstellwerk des Zählers (nicht gezeichnet) in Verbindung steht. Eine sich auf einer Querwand 17 im Oberteil des Schieberkolbens 13 abstützende Druckfeder 18 übt eine Kraft nach unten auf den Schieberkolben 13. aus. Der Schieberkolben 13 ist weiterhin über eine Stange 19 mit einer im Zuflußstrom befindlichen Stauklappe 20 od. dgl. verbunden. ■further links with the volume setting mechanism of the counter (not shown) is in connection. One Compression spring 18 supported on a transverse wall 17 in the upper part of slide piston 13 exerts a force down on the spool 13. The slide piston 13 is still via a rod 19 with a damper 20 or the like located in the inflow stream. Connected. ■

Im hohlen Innern eines an dem Abschlußkörper 4 angeordneten Ansatzes 21 ist ein Hilfsventil 22 verschiebbar. Das Hilfsventil 22 steht unter der Einwirkung einer Feder 30 und ist durch eine Stange 24 über eine Schaltwelle 25 vom Mengeneinstellwerk zu betätigen. Kanäle 26 gestatten eine Verbindung zum Niederdruckraum 27, sobald das Hilfsventil 22 geöffnet ist. Mit dem Vordruckraum 28 kann eine Verbindung über eine Bohrung 29 erfolgen.An auxiliary valve 22 is displaceable in the hollow interior of a projection 21 arranged on the closing body 4. The auxiliary valve 22 is under the action of a spring 30 and is supported by a rod 24 to be actuated via a switching shaft 25 from the quantity setting mechanism. Channels 26 allow a connection to the Low pressure chamber 27 as soon as the auxiliary valve 22 is open. With the pre-pressure chamber 28 can be a connection take place via a bore 29.

Beim öffnen des Hilfsventils 22 von Hand wird die Verbindung zum Vordruckraum 28 unterbrochen, weil der Absperrschieber des Hilfsventils 22 einen Spalt 31 verschließt. Dabei findet ein Druckwechsel von Plus nach Minus in dem unter dem Kolben 10 befindlichen Raum 32 statt. Da die Fläche des Kolbens 10 größer ist als die Fläche des Abschlußkörpers 4, wird der letztere mit dem Kolben 10 infolge des auf ihn wirkenden höheren Vordruckes in Öffnungsrichtung gegen die Kraft der Feder 23 bewegt, und zwar in Abhängigkeit von der von Hand bzw. vom Mengeneinstellwerk fixierten Hilfsventilstellung.When the auxiliary valve 22 is opened by hand, the Connection to the pre-pressure chamber 28 interrupted because the gate valve of the auxiliary valve 22 a Gap 31 closes. There is a change in pressure from plus to minus in the one below piston 10 located room 32 instead. Because the area of the piston 10 is larger than the area of the closure body 4, the latter with the piston 10 as a result the higher pre-pressure acting on it moves in the opening direction against the force of the spring 23, depending on the auxiliary valve position fixed by hand or by the quantity setting mechanism.

Zwischen dem Abschlußkörper 4 und dem Kolben 10 befindet sich der ebenfalls einen Kolben darstellende Boden 6 des zylindrischen Körpers 5. Dieser greift wie eine Kappe über den Verschlußkörper 4 und läßt sich über ihn hinweg in Schließrichtung verschieben.Between the closing body 4 and the piston 10 there is also a piston Bottom 6 of the cylindrical body 5. This engages over the closure body 4 like a cap and can be moved over it in the closing direction.

Die Öffnung 12 ist zunächst durch den feder-. belasteten Schieber 13 verschlossen. Wird der letztere nun durch den Klappenkörper 20 infolge der durch die Öffnung des Verschlußkörpers 4 einsetzenden Strömung bei Überschreiten einer höchstzulässigen Geschwindigkeit angehoben, dann gibt er die Öffnung 12 frei. Der sich unter dem Kolben 6 aufbauende Druck bewegt den letzteren mit seinem als Drossel-The opening 12 is initially through the spring. loaded slide 13 closed. If the latter is now through the valve body 20 as a result of the opening of the closure body 4 commencing flow when a maximum permissible flow is exceeded Speed increased, then he releases the opening 12. The building up under the piston 6 Pressure moves the latter with its throttle

Claims

Patent claims:

1. Shut-off valve for a liquid quantity measuring device, the shut-off body up to Reaching the preset amount from the volume setting mechanism of a liquid meter is gradually brought from the open position to the closed position, characterized in that that the shut-off body (4) depends on the valve outlet cross-section of the flow velocity additionally reducing throttle piston (5, 6), whose Pressure chamber (9,7) has an inflow opening (12) with a throttle element (13) which is of a in the valve inlet chamber (28) located control member (20) depending on the flow rate moved more or less in the opening direction and by a spring (18) constantly in Closing direction is applied, the support bearing to gradually change the spring preload Mechanically coupled to the valve actuator (25) via connecting elements (14, 15, 16) is.

2. Shut-off valve according to claim 1, characterized in that that the throttle piston, which is displaceable in the valve stroke direction relative to the shut-off body (4) (6) is provided with a throttle cylinder (5) encompassing the shut-off body.

3. Stop valve according to claims 1 and 2, characterized in that the outer diameter of the throttle piston (6) is greater than that Diameter of the valve bore (2) in the valve seat (3).

4. Shut-off valve according to claims 1 to 3, characterized in that the on the throttle element (13) acting spring (18) is adjustable in its preload.

5. Shut-off valve according to claims 1 to 4, characterized in that a control member per se known baffle valve (20) is provided and the throttle element for the inflow opening

(12) the pressure chamber (9) from a slide

(13) exists.

1 sheet of drawings