Umschaltvorrichtun,iürVolumenme3. erät.
Die rfindu.-. g betrifft eine Lt'mpchaltvorrichtung für ein
Vo-
lumenmeßerät, die mechanisch, elektrisch oder dergleichen
mit den Zu-und Abflußventilen de ? Gerätes verbunden ist. s
handelt sich um ein J-erät, des mit einem Verdrängerelement,
wie.. embran oder Kolben, arbeitet und das durch seine 3-v/egun
dieUmschaltvorriohtun betätigt. Bei Verwendung von eribranen
als hin-und hergehende Verdränerelemente müssen diese zur
richtigen Dosierung des eßraunies ezwunen werden, sich nach
de.ii Durchschweinen fest an seitliche Jerenzungsciittel anzu-
legen, um damit die Strömung des idiums zu unterbrechen,
z, ZD
worauf durch die dabei veranlasste Umsteuerung der Ventile
die
Beaufschlagung auf der anderen Lsmbranseite und das Zurück-
CD
~e erf ol ; --t.
schwingen in die andere Endlage erfolgt.
Eine solche Vorrichtung ist z. 3. in dem Patent S56 960 be-
IZD 1-1
schrieben ; hierbei wird jedoch die Umsteuerung der Ventile nicht durch die Meßmembran
bewirkt, sondern durch eine besondere
Kilfsmembran, welche die fr die Umsteuerung benötigte 6e-
sorte Arbeit leistet. hat bei der bekannten Vorrichtung
diesen'eg gezahlt, da bei der Betätigung der Umschaltvor-
173 IZD
richtung durch die @eßmembran allein die letztere bezüglich ihres Hubes ein gewisses
Spiel aufweisen müßte, wodurch der Zweck der seitlichen Begrenzunsflächen verfehlt
würde und ein erheblicher Ungenauigkeitsfaktor mit in Kauf genommen werden müßte.
Bei der beschriebenen Ausführun, sform, bei der die Umschaltung von einer Hilfsmembran
vorgenommen wird, ist aber durch die erforderlicher schlagartige Umschaltung eine
große Schaltkraft und damit eine große Membranabmessung erforderlich, was nicht
nur raummäßig nachteilig ist, sondern, da diese nun mit dem erforderlichen Spiel
arbeitet, an dieser Stelle ein
Ungenauigkeitsfaktor auftritt.
1 :. D c
Die Erfindung geht einen anderen Ueg, indem die Umschalt-
Vorrichtung stufenweise von mindestens zwei i.. eii. brsnen
betä"'
tigt wird, jedoch zunächst von der einen membran nur soweit,
bis die Scnaltbereitschaftsstellung der Schaltvorrichtung er-
reicht ist. Die Auslösung des Umschaltvoranges erfolgt dann
c-~I z CD c-~I
durch eine weitere embrsn. Hierdurch ird zunächst jede Un-
genauigkeit ausgeschaltet, da die erste Membran völlig spiel-
CD CD
los arbeiten kann, denn der genaue Zeitpunkt des Umschaltens selbst wird durch die
zweite Membran bewirkt, wozu von dieser eine kaum nennenswerte Kraft aufgebracht
werden muss, so daß sie, im Verhältnis zur anderen, sehr klein ausgebildet werden
kann.
Es ist hierbei zweckmäßig, die Membran, die zunächst lediglich
die Umschaltvorrichtung in die Scheltbereitschaftsstellun
bringt, als Ießmembran des Gerätes und die andere lediglich
als Steuermembr8n auszubilden. Die Jbertr8U selbst von den
kembranen auf die Ventile kann mechanisch, hydraulisch oder
auch elektrisch mittels nach der erfinderischen betätig-
ten Kontakten erleiden.
Bei der mechanischen lusfuhrungsform kann jede . embran mittels
einer besonderen einstellbaren Stoßstange oder dergleichen
mit der Schaltvorrichtung gekuppelt werden.'Jenn jedoch gemäß
CD CD
einerbesonderen Ausbildung der Erfindung die beiden i. iembranen
vereinigt werden, z. 3. derart, daß die Steuermembran konzen-
CD 9
trisch zu der diese umgebenden j. eSmembran liegt, hat man
außer
der aufbaumäßigen Vereinfachung noch den Vorteil, daß zur
Kupplung der beiden Membranen nur ein Anschlußpunkt an dem
Schaltwerk oder darüber hinaus nur ein einziges Übertragungs-
z : D
eler.'. ent benötigt, das fest mit der innenliegenden Steuermembran
w CD
und kraftschlüssig mit der diese umgebenden lleOmembran ver-
CD
bunden werden kann. Ferner ist es zweckmäßig, die Umschaltvorrichtung als Kippschaltwerk
auszubilden. In diesem Fall wird das Schaltwerk
von der... eßmembran bis zu deren Endstellung in oder annähernd
CD
in die Totpunktlage gebracht, während das Auslösen des Schalt-
vor--"n-n, c"es, nämlich die
vcrganges, nämlich die Bewegung des Kippsohaltwerkes über den
Totpunkt hinaus, wozu praktisch keine Kraft benötigt wird,
CD
von der Steuermembran bewerkstelligt wird.
Auf der Zeichnung ist ein Ausfahrunsbeispiel der Erfindung dargestellt. Switching device, for volume 3. guess.
The rfindu.-. g relates to a line switching device for a
lumen meter, mechanical, electrical or the like
with the inlet and outlet valves de? Device is connected. s
is a J device, which is equipped with a displacement element,
like .. embran or piston, works and that through its 3-v / egun
the switching device operated. When using eribranen
as reciprocating displacement elements, these must be used
Correct dosage of eating habits will follow
de.ii swelling through tightly to lateral barrier means
lay in order to interrupt the flow of the idium,
z, ZD
whereupon the reversal of the valves caused by the process
Loading on the other Lsmbran side and the back
CD
~ e erf ol; --t.
swing into the other end position.
Such a device is e.g. 3. in the patent S56 960
IZD 1-1
wrote; In this case, however, the reversing of the valves is not effected by the measuring membrane, but by a special one Kilf membrane, which the 6e required for reversing
sort of work. has in the known device
this is paid because when the switchover
173 IZD
Direction through the ßmembran alone the latter would have to have a certain amount of play in terms of its stroke, which would miss the purpose of the lateral boundary surfaces and a considerable inaccuracy factor would have to be accepted. In the described embodiment, in which the switchover is carried out by an auxiliary diaphragm, a large switching force and thus a large diaphragm dimension is required due to the sudden switching required, which is not only disadvantageous in terms of space, but also because it now has the required clearance works at this point Inaccuracy factor occurs.
1 :. D c
The invention takes a different approach in that the switching
Device gradually from at least two i .. eii. bruise '
is required, but initially from one membrane only to the extent that
until the switching device is ready for
is enough. The switching process is then triggered
c- ~ I z CD c- ~ I
by another embrsn. As a result, every un-
accuracy switched off, as the first membrane is completely
CD CD
can start working, because the exact time of switching itself is brought about by the second membrane, for which a hardly significant force has to be applied by this, so that it can be made very small in relation to the other. It is useful here, the membrane, which initially only the switching device in the switch ready position
brings, as Ießmembran the device and the other only
to be trained as a control membrane. The Jbertr8U itself from the
diaphragms on the valves can be mechanical, hydraulic or
also electrically by means of the inventive actuating
suffer ten contacts.
In the case of the mechanical embodiment, any. embran means
a special adjustable bumper or the like
be coupled with the switching device. 'However, according to
CD CD
a special embodiment of the invention the two i. membranes
be united, e.g. 3. in such a way that the control diaphragm concentrates
CD 9
trisch to the j. eSmembran lies, one has besides
the structural simplification still has the advantage that to
Coupling of the two membranes only one connection point at that
Rear derailleur or, moreover, only a single transmission
z: D
eler. '. ent, that is firmly attached to the internal control diaphragm
w CD
and frictionally connected to the surrounding ileOmembrane
CD
can be bound. Furthermore, it is expedient to design the switching device as a toggle switch. In this case the rear derailleur from the ... eßmembran to its end position in or approximately
CD
brought into the dead center position, while the triggering of the switching
before - "nn, c" es, namely the
vcrganges, namely the movement of the Kippsohaltwerkes over the
Dead center, for which practically no force is required,
CD
is accomplished by the control diaphragm.
The drawing shows an exemplary embodiment of the invention.
In dem Gehäuse 1 befindet sich die Meßmembran 2, deren Hub seitlich
durch die Schalen 4 und 5 begrenzt wird. Die membran 2 wird mit den Schalen 4 und
5 durch den Ring 3 dichtend auf den Sitz im Gehäuse 1 gepreßt. Auf die Mitte der
@embran 2 sind die Platten 6 und 7 aufgenietet, die in ihrer Mitte ausgebuch@ tet
sind, so daß ein Hohlraum entsteht, der durch die membran 2 oder durch eine besondere
@embran in zwei Kammern 8 und 9 geteilt wird. Diese haben an den Stirnseiten Bohrungen
8a und 9a, durch die das zu messende edium eintreten kann. Die Stirnseite der Kammer
9 hat außerdem in der Mitte eine Bohrung, durch die gleitend der @ubstift 10 geführt
ist. Innerhalb der Kammer 8 hat der Hubstift 10 einen Ansatz 11, auf den die in
der l. itte
durchbohrte iLembran auflieft nd von der anderen Seite mittels
der Platte 12 vernietet-,wird. nsatz 11 und Platte 12 sind
in
ihrer Sträke so eusgelebt, daß für den Hubstift 10 zwischen
den Stirnseiten der Kammern 9 und 9 ein gewisses Spiel ent-
e. L
stent. Der ubstift kann mit seinem Ansatz 11 also sowohl an
s
der Strinseite der Kammer 8 anliegen (auf der Zeicnnung) als
auch unter durchdrücken der i.. itte der.. embran mit der Platte
12 an der Stirnseite der Kammer 9. In der... itte der.. embran
2
entsteht durch diese ganze Anordnung damit eine zweite... embran
mit eigenem Hubverögen, jedoch kommt der Hub beider Membranen
über den gemeinsamen Hubstift 10 zur Auswirkung. Die kleine
mittlere Liembran wird im folgenden als Steuermembran bezeich-
net, der übrige eil der i'. embran 2 als eßmembran.
In doL-Gehäuse 1 oefinden sich ferner die drehbar gelagerten
CD k-D
salzen 13 und 14, die in ihrer @ itte radial durchbohrt sind.In the housing 1 there is the measuring membrane 2, the stroke of which is laterally limited by the shells 4 and 5. The membrane 2 is pressed with the shells 4 and 5 through the ring 3 onto the seat in the housing 1 in a sealing manner. The plates 6 and 7 are riveted to the middle of the membrane 2 and are bulged in their middle, so that a cavity is created which is divided into two chambers 8 and 9 by the membrane 2 or by a special membrane. These have bores 8a and 9a on the end faces through which the medium to be measured can enter. The front of the chamber 9 also has a hole in the middle through which the sliding pin 10 is guided. Within the chamber 8, the lifting pin 10 has a projection 11 on which the in the l. itte perforated membrane loosens up nd from the other side by means of
the plate 12 riveted, is. Set 11 and plate 12 are in
their strength so eusgelebt that for the lift pin 10 between
the end faces of chambers 9 and 9 have a certain amount of play
e. L.
stent. The ubstift can with its approach 11 so both
s
the strine side of the chamber 8 rest (on the drawing) as
also by pressing through the middle of the ... embranch with the plate
12 at the end of the chamber 9. In the ... middle of the ... embran 2
This whole arrangement creates a second ... embranium
with its own stroke, but the stroke of both membranes comes
via the common lifting pin 10 to the effect. The little one
middle Liembran is referred to below as the control membrane
net, the rest of the i '. embran 2 as an eating membrane.
In the doL housing 1 there are also the rotatably mounted
CD kD
salts 13 and 14, which are radially pierced in their center.
In diesen Bohrungen gleiten die Stifte 15 und 16, die an ihrem einen
Jude mittels Klauen 13 und 19 und dem Stift 17 drehbar gekuppelt sind. Zwischen
der @alze 13 und der Klaue 18 und zwischen der Walze 14 und der Klaue 19 sind über
die Stifte 15
und 16 die Druckfedern 20 und 21 in gespanntem Zustand gezogen.
l= cz
Der Stift 17 faßt an seinen beiden Enden in die Ausschnitte 22 der U-förmig gebogenen
Kulissenstückes 23, das wiederum an dem
Hubstift 10 angenietet ist. Bewegt man also den Hubstift 10
C-1 lf,
und damit auch den Stift 17 in Pfeilriohtung, so verkärzen sich damit die Stifte
15 und 16 zwischen den Ualzen 13 und 14 und den Klauen 13 und 19, wodurch die Federn
20 und 21 gespannt
werden. Geht die Bewegung über die Totpunktlage, die in gestri-
= cz C-1
chelter Linie angedeutet ist, hinweg, so wird der Stift 17
unter'Wirkung der Federkraft &n Pfeilrichtung weitergetrieben
bis er an dem anderen L'nde des Ausschnittes 22 anschlägt. Die beschriebene Vorrichtung
stellt ein Kippschaltwerk dar, das über das Kulissenstück 23 und den Hubstift 10
mit der Steuermembran direkt und mit der @eßmembran mit Spiel gekuppelt ist.The pins 15 and 16, which are rotatably coupled to their one Jew by means of claws 13 and 19 and the pin 17, slide in these bores. Between the roller 13 and the claw 18 and between the roller 14 and the claw 19 are the pins 15 and 16, the compression springs 20 and 21 pulled in the tensioned state.
l = cz
The pin 17 holds at both ends in the cutouts 22 of the U-shaped curved link piece 23, which in turn on the Lifting pin 10 is riveted. So if you move the lifting pin 10
C-1 lf,
and thus also the pin 17 in the arrow direction, the pins 15 and 16 between the rollers 13 and 14 and the claws 13 and 19 become narrowed, whereby the springs 20 and 21 are tensioned will. If the movement goes beyond the dead center position, which is
= cz C-1
chelter line is indicated, so the pin 17
under the action of the spring force & in the direction of the arrow
until it hits the other end of the cutout 22. The device described represents a toggle switch which is coupled to the control diaphragm directly via the link piece 23 and the lifting pin 10 and with play with the ßmembran.
Die freien Enden der Stifte 15 und 16 bewegen sich zwischen den mitnehmern
24,25 und 26,27 der Ventilstange 28 und 29, auf denen die Kugelventile 30 und 31
befestigt sind. Die Ventilstangen 28 und 29 sind durch die Dichtungen 39 und 40
abgedichtet und werden durch die Klemmwirkung dieser Dichtungen
in der jeweiligen Endlage ehalten. Die Kugelentile werden
je nach Stellung des Kippwerkes entweder auf die Ventilsitze 32 und 33 (wie dargestellt)
oder auf die Ventilsitze 34 und 35 in
gepreßt und öffnen und schließen smmitjdiesem Spiel die
D
Kanäle 35,36,37,38. Dadurch wird die Meßmembran in bekannter Weise
wechselseitig beaufschlagt, so daß jeweils auf der einen Seite der Meßmembran das
zu messende @edium zuströmt und damit
die membran von einer Dndlae zur anderen verschiebt, wobei
Izz
auf der anderen Seite der embran das vorher dort eingeströmte Medium verdrängt wird.
Die Wirkungsweise der neuen Umsteuervorrichtung verläuft folgendermaßen :
Angenommen, die Ventile 30 und 31 befinden sich in der in der
ZeichnungargestelltenLae, zu welcher die dargestellte
Stellung des Kippschfll twerkes und die der uiid Steuer-
membran gehört, d. h. der auf der Zeichnung gesehen, nach unten
gerichtete Hub der Meßmembran 2 ist beendet und die Ventile sind in die schon erahnte
Stellung umgeschaltet, so daß
nunmehr eine Umsteuerung des iiediunis erfolgt. Das, auf der
Zeichnung gesehen, in Pfeilrichtung links unten eintretende
iediunj. wird über die Leitung 36 in den Raum unterhalb der
Membran 2 gedrückt. Das Druckmedium beaufschlagt die beiden
l
li LD l=
Liembranen und hebt die Lembran 2 einschließlich der Platten
6
und 7 und der Kadern 8 und 9 unter üitnahme des Hubstiftes
da
an. Gleichzeiti, v/ird hesbei selbstverständlich die innen-
liegende SteuerLiehibran mitgenoniuien, die jed. och noch nach
unten durchgewölbt bleibt, da sie einmal durch die auf den
Rubstift 10 einwirkende Zugkraft belastet ist und zum. ändern
der Druck der die eßmembran beaufschlagenden Flüssigkeit
auf Grund der Größenverhältnisse der i.'ieß-und Steuermembran
noch nicht erreicht, die innenliegende Steuermembran nach innen
durchzudrücken, Wie schon erwähnt, bewirkt die Kraft auf den
Hubstift 10, daß bei der beschriebenen Bewegung der I. eßmebran
die in der Zeichnung angegebene Stellung der Steuermembran
die in der Zeielinun,-D
aufrecht erhalten bleibt, indem sich der Ansatz 11 gegen den
CD
Boden der Kammer S abstützt. Bei der beschriebenen hubbewegung wird das Kulissenstück
23 von dem hubstift 10 mitgenommen und schwenkt die Stifte 15 und 16 unter Zusammenpressung
der Federn 20 und 21 des Kippschaltwerkes nach oben (auf der Zeichnung gesehen).
Wenn die Meßmembran ihre obere Endstellung erreicht hat, befindet sich das Kippsohaltwerk
etwa in der Totpunktlage, d. h. die Längsachsen der Stifte 15 und 16 fallen etwa
mit der eingezeichneten gestrichelten Linie zusammen, während sich die Steuermembran
noch in der eimgezeichneten, nach unten durchge-
biogenen Stellung befindet. s uiuss hier eingeschaltet werden,
daß bei der beschriebenen Bewegung der Meßmembran in die andere Zndstellunó das
fluf der anderen Seite befindliche Druckmedium das Gerät über die Leitung 38 und
das eöffnete Ventil 31, 35 in der eingezeichneten Pfeilrichtung verlassen hat. Das
Kipp-
schaltwerk befindet sich in der beschriebenen Lage in der
Schaltbereitschafts, tellung und es muss lediglich noch auge-
tD
löst werden, um die Ventile zu betätigen. Dies erfolgt nun
durch die Steuermembran derart, daß die durch die Öffnungen
8a
in die Eaumer3einedrungene Flüssigkeit die Steuermembran
-keit die
so belastet, daß diese sich ebenfalls nach oben (auf der Zeich-
nung gesehen) anhebt und unter Uitn8hffie des Hubstiftes 10
und
1Z3
desKulissenstückes 23 das Kippsohaltwerk aus der Totpunktlage
bewegt, worauf es sàlbsttätit, die andere ndstellung
L, 7" und 31 ufisch21tet. Die
springt und hierbei die Ventile 30 und 31 umschaltet. Die
Steuermeni. bran befindet sich nunmehr in ihrer oberen Stellung
und die Platte-12 ist. ur Anla e an den Boden der Kammer 9
ekonimen. Nunmehr verläuft der beschriebene Vorgang umgekehrt,
d. h. das in Pfeilrichtung links unten in das Gerät eintretende
Medium gelangt jetzt in die Leitung 35a auf oder Oberseite
der
eßebran, und der beschriebene Umschaltvorang wiederholt
sich in der umgekehrten icht ; n.
Dar ilub der kleineren Steuermembran zwischen den 3öden der
Kammern 3 und 9 wird zweckmäßig so gemessen, daß er gerade
l= ID cD
ausreicht, um am binde des hubes der-eßmembrpn 2 das Kipp-
sonaltwerk zur Auslösung zu bringen. Die lenge des bei der
Beeung der kleineren Steuermembran verdrängten ediums ist
1z : D CD
immer konstant, so daC die von der.. eßn-eribran ausgeübte
Ver-
drängung und die von der Stenernembran vollzogene Verdrängung
CD tD
zusammengenommen die vor esehene eßeinheit ergibt. & wird
CD D CD
hierdurch eine hohe mit bisherigen Geräten nicht erreichte
ießgenauigkeit erzielt.
kann nach onstello de, c beschriebenen Kippschaltwerkes
andere 7 an sich bekannte Schaltwerke oder Auslösevorrichtungen
verwenden oder die uschaltung auch durch einen elektrischen
Uuischaltkontakt bewirken, der durch den hüb der Leßmembran
zunächst in die (Jmschalt-oder Auslösestellung gebracht wird
und anschließend von dem Hub der kleineren Steuermembran zur
Umsohaltn der Ventile ausgelöst wird.
The free ends of the pins 15 and 16 move between the drivers 24, 25 and 26, 27 of the valve rod 28 and 29, on which the ball valves 30 and 31 are attached. The valve rods 28 and 29 are sealed by the seals 39 and 40 and are tightened by the clamping action of these seals in the respective end position. The ball valves are
depending on the position of the tilting mechanism either on the valve seats 32 and 33 (as shown) or on the valve seats 34 and 35 in pressed and open and close smmitjdiesem game the
D.
Channels 35,36,37,38. As a result, the measuring membrane is acted upon alternately in a known manner, so that the medium to be measured flows in on one side of the measuring membrane and thus the membrane shifts from one Dndlae to the other, whereby
Izz
on the other side of the membrane, the medium that had previously flowed in there is displaced. The new reversing device works as follows: Assume that valves 30 and 31 are in the
Lae shown in the drawing, to which the shown
Position of the tilting frame and that of the uiid control
membrane belongs, ie the one seen in the drawing, downwards
Directed stroke of the measuring membrane 2 is ended and the valves are switched to the position already anticipated, so that The iiediunis is now being reversed. That, on the
As seen in the drawing, entering in the direction of the arrow at the bottom left
iediunj. is via line 36 into the space below the
Membrane 2 pressed. The pressure medium acts on both of them
l
li LD l =
Liembranen and lifts the membrane 2 including the plates 6
and 7 and the cadres 8 and 9 taking the lift pin
there
at. At the same time, of course, the internal
lying tax Liehibran mitgenoniuien, the jed. still after
remains arched at the bottom, as it passes through the
Rub pin 10 acting tensile force is loaded and to. change
the pressure of the liquid acting on the eating membrane
due to the proportions of the flow and control membrane
not yet achieved to push the internal control diaphragm inwards. As already mentioned, the force on the Lifting pin 10 that in the described movement of the I. eßmebran
the position of the control diaphragm indicated in the drawing
those in the Zeielinun, -D
is maintained by the approach 11 against the
CD
The bottom of the chamber S is supported. During the described lifting movement, the link piece 23 is carried along by the lifting pin 10 and pivots the pins 15 and 16 upwards (as seen in the drawing) while the springs 20 and 21 of the toggle switch are compressed. When the measuring diaphragm has reached its upper end position, the tilting mechanism is approximately in the dead center position, ie the longitudinal axes of the pins 15 and 16 coincide approximately with the dashed line drawn, while the control diaphragm is still in the downward direction drawn. biogenic position. it must be switched on here,
that during the described movement of the measuring membrane into the other Zndstellunó the pressure medium on the other side has left the device via the line 38 and the opened valve 31, 35 in the direction of the arrow. The tilting The switchgear is in the position described
Switching readiness, position and it only has to be
tD
released to operate the valves. This is done now
by the control membrane in such a way that the through the openings 8a
the control diaphragm into the fluid which has penetrated the chamber
-hood the
so loaded that this is also upwards (on the drawing
seen) and under Uitn8hffie the lift pin 10 and
1Z3
desKulissenstückes 23 the Kippsohaltwerk from the dead center position
moves what it does automatically, the other position
L, 7 "and 31 ufisch21tet. The
jumps and this switches the valves 30 and 31. the
Control menu bran is now in its upper position
and the plate-12 is. ur system at the bottom of the chamber 9
ekonimen. Now the process described is reversed,
ie the one entering the device in the direction of the arrow at the bottom left
Medium now enters the line 35a on or on top of the
eßebran, and the switching process described is repeated
in the opposite icht; n.
Dar ilub of the smaller control membrane between the floors of the
Chambers 3 and 9 is expediently measured so that it is straight
l = ID cD
sufficient to hold the tilting
to trigger sonaltwerk. The length of the
The smaller control diaphragm is displaced by ediums
1z: D CD
always constant, so that the
displacement and the displacement carried out by the star membrane
CD tD
taken together results in the dining unit envisaged. & will
CD D CD
as a result, a high level not achieved with previous devices
pouring accuracy achieved.
can according to onstello de, c described toggle switch
other 7 switching mechanisms known per se or triggering devices
use or the switching also by an electric
Uuischaltkontakt cause the by the pretty of the measuring membrane
is first brought into the switching or release position
and then from the stroke of the smaller control diaphragm to the
All the while the valves are triggered.