DE1498284C

DE1498284C - Shut-off valve for a liquid flow meter

Info

Publication number: DE1498284C
Authority: DE
Inventors: Walter 6940 Weinheim Wehner
Original assignee: Bopp & Reuther Gmbh, 6800 Mannheim
Publication date: 1971-07-29

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 Gefälle kann sich der Drosselkolben Flüssigkeitszähler auftreten. Solche Meßfehler können . infolge der zu geringen Strömungsgeschwindigkeit dadurch entstehen, daß der Absperrkörper während ganz öffnen, so daß keine Drosselung des Durchdes Schließvorganges kurz vor Erreichen seiner _fhisses mehr eintritt und aHein 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 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 io can no longer be exceeded. By by With the shut-off valve open, no measurement errors on the flow in a free slope can cause the throttle piston Liquid meter occur. Such measurement errors can. as a result of the too low flow velocity caused by the fact that the shut-off body open completely, so that no throttling of the passage Closing process shortly before reaching its _fhisses more occurs and aHein 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 ¹ 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 Meßgrenze ι des 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 ζ. 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.is stepped. In the well-known gradual Characteristic that the spring preload of the throttle closure of the shut-off valve is that of the last element, which the opening to the pressure chamber of the switching stage associated flow rate still just 'closes the throttle piston, depending on the above the lower measuring limit of the meter. Since 20 individual switching steps are changed automatically, the previous switching steps are not able to measure the shut-off error only for the fully open position and the shut-off body defines an upper flow limit value, the last switching step with practically no delay, but each individual switching step now receives one can conclude, measurement errors as a result of the relaxation of the spring can be avoided by reducing the flow rate too low. If the 25th flow limit value is so that the flow rate, on the other hand, is so strong that the upper counter limit is exceeded proportionally to the individual switching measurement limit, the shut-off device can be over-set,
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 just ¹ Such a measurement error-free filling, however, still 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, because otherwise the flow rate is low. When switching to pump operation with a higher flow rate, the lower switching stage below the delivery rate, the throttle piston now comes to rest at the lower measuring limit ι of the meter and 35 and adjusts to a throttle position according to the flow rate at higher flow rate of the meter in the area outside the medium , in which half of its upper measuring limit works. This flow rate is kept approximately at 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, as they should be used. 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.

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 'Differenzkolbenfläche erfolgen auch bei Betrieb der Meßeinrichtung unter freiem kann, ist der Außendurchmesser des Drosselkolbens Gefalle gewährleistet ist. hierbei größer als der Durchmesser der Ventilbohrungthe filling is often not done with a pump, but expediently in the valve lift direction taking advantage of the free gradient, if a container is to be filled into a container that is lower than the throttle body and 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, thereby creating a special shut-off valve for such measuring devices so for simple control of the valve outflow transverse shape, that a calibrated measurement results in both cutting. Thus the application of the throttle pump operation with different capacities than 50 pistons over a 'differential piston area The outside diameter of the throttle piston can also be used when the measuring device is operated outdoors Favor is guaranteed. here larger than the diameter of the valve bore

Die Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- im Ventilsitz.The solution to this problem is according to the invention in the valve seat.

dunf* darin gesehen, daß der Absperrkörper des Ab- ■ Weiterhin empfiehlt es sich, die auf das den Zuflußsperrventils einen den Ventilausströmquerschnitt in 55 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 Stauklappe 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- Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch das Ventil hängigkeit von der Strömungsgeschwindigkeit geregel- undDunf * is seen in the fact that the shut-off body of the shut-off ■ It is also recommended that the bias of the throttle piston acting on the inlet shut-off valve has a throttle-dependency on the flow velocity to the element that controls the valve outflow cross-section in 55 cross-section to the pressure chamber, to train its adjustable, so that a fine adjustment on the pressure chamber, an inflow opening with a throttle, the desired flow rate in each case is possible. A structurally simple design of the control element located in the chamber, depending on the control element built into the valve inlet chamber and the flow rate, more or less in the throttle element results when the control element is moved in the opening direction and constantly by a spring a damper, known per se, is provided and is acted upon in the closing direction, the throttle element of which consists of a slide for the inlet opening of the thrust bearing for the step-by-step change of the spring prechamber,
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 Ab- Fig. 1 a vertical section through the valve dependent on the flow rate and regulated

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 Zuflußrichtung. 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 6 dieses zylinderförmigen Körpers S ist mindestens eine Bohrung 8 vorgesehen, welche den in seiner Größe 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.In 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 bottom 6 of this cylindrical body S is at least one Bore 8 is provided, which the adjustable in size space 7 with an underlying Room 9 connects. The space 9 is closed at the bottom by a piston-like component 10, his The bottom 6 forms the upper limit.

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 eines kolbenartigen Schiebers 13, der, an einer Stange 14 befestigt, über ein Gelenk 15, einer Stange 16 und 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.The 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 piston-like slide 13 which, attached to a rod 14, via a hinge 15, a rod 16 and 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 Schalt welle 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. Since the area of the piston 10 is larger than the area of the closure body 4, the latter is moved with the piston 10 as a result of the higher pre-pressure acting on it 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 federbelasteien 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 Drosselorgan wirkenden ZylinderS 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 Hilfsventils 22 der Abschlußkörper 4 um den Verstellweg, und die Federführungsstange 14 wird um den entsprechenden Betrag (je nach Hebel-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 If the speed is increased, it then releases the opening 12. The building up under the piston 6 Pressure moves the latter with its cylinder S acting as a throttle element in the closing direction, and until the flow velocity has dropped so far that a state of equilibrium is reached prevails. The flow remains constant or does not increase any further. Is now through the quantity setting mechanism the switching shaft 25 moves, then the closing body 4 is raised by means of the auxiliary valve 22 the adjustment path, and the spring guide rod 14 is adjusted by the corresponding amount (depending on the lever

länge) durch das verbindende Gestänge 16 herausgezogen. Damit vermindert sich die auf den die Öffnung 12 verschließenden Schieber 13 wirkende Federspannung und der Durchfluß kann sich wieder auf den geänderten, der Federvorspannung entsprechen-length) pulled out through the connecting rod 16. This reduces the spring tension acting on the slide 13 closing the opening 12 and the flow can open up again the changed, corresponding to the spring preload

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 Durchfluß unter Veränderung der Federvorspannung von außen eingestellt werden.set the value. Any desired intermediate value for the flow rate can thus be changed the compression spring 18, the lever ratios, the size of the damper 20 or the spring tension will. In a certain range, the flow can be adjusted externally by changing the spring preload.

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 the relative in the valve lift direction to the shut-off body (4) displaceable throttle piston (6) is provided with a throttle cylinder (5) encompassing the shut-off body.

3. Shut-off 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 preload of the spring (18) acting on the throttle element (13) is adjustable. ·; '/ - ..

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.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings