DE1903393C3 - Mehrstufiges Steuerschaltwerk für eine ein Durchlaßventil in eine erste und zweite Öffnungsstellung steuernde DurchfluBsteuereinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein mehrstufiges Steuerschaltwerk für eine ein Durchlaßventil in eine erste und zweite Öffnungsstellung steuernde Durchflußsteuereinrichtung, bestehend aus einem beweglichen Steuerteil, das durch eine Vorspannungseinrichtung in eine erste Stellung vorgespannt wird und das wenigstens zwei weitere Stellungen einnehmen kann, und einer Sperrvorrichtung, die mit dem Steuerteil lösbar in Eingriff bringbar ist, um das Steuerteil entgegen der Vorspannungseinrichtung in den weiteren Stellungen zu halten, sowie einer von einem in Abhängigkeit von der Durchflußmenge gesteuerten Schaltglied betätigten Auslösevorrichtung, die mit der Sperrvorrichtung lösbar verbun

den ist

Ein derartiges Schaltwerk ist aus der US-PS 23 ü5 795 bekannt Bei diesem Schaltwerk wirkt das Steuerteil mit drei Sperrklinken zusammen. Jeder Sperrklinke ist ein Nocken eines Schaltrades zugeordnet Das Schaltrad wird von dem Schaltglied mittels einer Schrittschalteinrichtung in Abhängigkeit von der Durchflußmenge verstellt, um die Sperrklinken aufeinanderfolgend in ihre Sperrstellung zu bringen.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Schaltwerk der eingangs genannten Gattung derart auszubilden, daß die Verwendung einer besonderen Schrittschalteinrichtung zur Betätigung der Auslösevorrichtung nicht mehr nötig ist.

Gelöst wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung dadurch, daß die Sperrvorrichtung aus einer einzigen zweiarmigen Sperrklinke besteht und daß die Auslösevorrichtung aus zwei drehbar nebeneinander angeordneten Nockenhebeln besteht, die je einen Sperranschlag zum lösbaren Eingriff mit einem Bügel des einen nicht mit dem Steuerteil zusammenwirkenden Arms der Sperrklinke aufweisen, daß eine Feder die Sperrklinke und den ersten Nockenhebel derart verbindet, daß letzterer und das Steuerteil in der ersten Stellung des Steuerteils im Eingriff gehalten sind, daß der zweite Nockenhebel einen Schlitz aufweist mit dem er an einem Drehzapfen derart gelagert ist, daß er mittels einer an ihm angreifenden weiteren Feder in der ersten Stellung des Steuerteils in einer unwirksamen Stellung gehalten wird, ehe das in Abhängigkeit von der Durchflußmenge gesteuerte Schaltglied den ersten Nockenhebel und später den zweiten Nockenhebel betätigt und von der Sperrklinke löst. Durch diese Ausbildung wird erreicht, daß bei Betätigung des Steuerteils der erste A'jslösehebel und nach dessen Betätigung durch das Schaltglied der zweite Auslösehebel zwangsläufig in ihre wirksame Stellung gebracht werden.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Fig.! bis 4 beispielsweise erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise geschnittene Durchflußsteuereinrichtung mit einem Ausführungsbeispiel eines Steuerschaltwerks gemäß der Erfindung,

F i g. 2 einen Schnitt längs der Linie 2-2 in F i g. 1,
F i g. 3 und 4 eine Draufsicht des Steuerschaltwerks in zwei verschiedenen Stellungen.

Das in den Zeichnungen, vor allem in Fig. 1, schematisch dargestellte Ausführungsbeispiel nach der Erfindung ist in Verbindung mit einer Durchflußmengensteuerung gezeigt, die beispielsweise bei einer Petro-

Ieum- oder ölverladeanlage, oder bei einer Petroleumoder öllöschanlage o. ä. eingesetzt sein kann. Im wesentlichen umfaßt die Durchflußrnengensteuerung einen einstellbaren Zähler 1, der mit einer Mengenmeßvorrichtung 2 in Verbindung steht und von dieser angetrieben wird, die in eine Durchfluß'eitung zwischen einem Speicherbehälter (nicht dargestellt) und einer Abgabedüse B eingeschaltet ist. Die Meßvorrichtung 2 kann von üblicher Bauart sein, bei der die Durchflußmenge volumetrisch gemessen wird und die während

&° des Meßvorgangs entsprechend der volumetrischen Durchflußmenge ein mechanisches Ausgangssignal zum Antrieb des Zählers 1 erzeugt.

Der einstellbare Zähler 1 ist mit Anzeige- oder Zählrädern 4 ausgestattet, von denen jedoch lediglich ein Rad zur Veranschaulichung dargestelll; ist. Die Räder sind normalerweise im Dezimalsystem mit einer Zehnerteilung oder mit einer anderen sehr kleinen Einheit, soweit dies erforderlich ist, unterteilt. Aus Fr ε. 2 seht

hervor, daß eine Antriebswelle 5 zu der Meßvorrichtung 2 mittels einer Verbindungswelle 6 an die Zählerräder angeschlossen ist, die im alfgemeinen mittels einer Folgekuppelvörriehiung .aneinander verbunden sind, um eine stufenweise Betätigung der verschiedenen Räder zu erreichen, damit von einer eingestellten Zahl bis Null gezählt wird Eine EingabeweSIe 7 isi für jedes Anzeige- oder Zählrad 4 vorgesehen und gestattet eine Einstellung des entsprechenden Rades, ausgehend von einer Null-Bezugslage durch Umkehren des betreffenden Wertes. Hierdurch wird die Einstellung des Zählers I zum Abgeben einer vorbestimmten Produktmenge ermöglicht, die innerhalb der mittels des Zählers 1 eingestellten Grenzen liegt Ein Betätigungsarm 8 ist beweglich oberhalb eines Nockens 9 angeordnet, der fest mit dem Zählrad 4 verbunden ist und mit diesem umläuft. Zu dem Nocken 9 gehört eine Mitnehmerkerbe 10, die, wenn das Rad 4 umläuft, den Arm 8 ergreift und in F i g. 1 nach links zieht. Der Arm 8 wird in einer im Abstand von dem Nocken 9 liegenden Lage gehalten und zur Betätigung durch das dargestellte Rad 4 ausschließlich während der letzten Teile der vorletzten und der letzten Umdrehung freigegeben. Der Betätigungsarm 8 ist mit einem Steuerschaltwerk 11 gemäß der Erfindung verbunden, und zwar zur Steuerung der Bewegung und der Lage eines zur Steuerung des Ventils bestimmten Steuerteils in Form eines Ringes 12. Der Steuerring ist an einem Steuerventil 13 angebracht. Ein Federdruck, der auf den Steuerring 12 einwirkt, führt das Ventil in seine geschlossene Lage. Das Ventil 13 wird von Hand in seine offene Lage gebracht, wobei das Steuerschaltwerk 11 mit dem Steuerring 12 zum Festhalten des Ringes 12 und des Ventils 13 in einer Lage verbunden wird, in der entweder ein ungehinderter oder ein teilweise abgesperrter Durchfluß ermöglicht wird, wie nachfolgend im einzelnen erläutert wird.

Im allgemeinen wird der Zähler 1 im Betrieb auf eine bestimmte Menge eingestellt, die abgegeben werden soll. Sodann wird das Ventil 13 von Hand geöffnet, wobei der Steuerring 12 in die voll geöffnete Lage bewegt und in dieser Lage von dem Steuerschaltwerk 11 verriegelt wird. Der Durchfluß durch die Mengenmeßvorrichtung 2 verursacht eine zahlenmäßig in entgegengesetzter Richtung erfolgende Betätigung bzw. Bewegung des eingestellten Begrenzungszählers in Richtung auf die Nullage. Wenn das andere Rad, das höher als das dargestellte Zählrad 4 liegt, seine Nullage erreicht, erhält das dargestellte Zählrad 4 ein Signal, und ! »rz vor Vollendung der vorletzten Umdrehung gelai.gt eine Kerbe 10 mit dem Betätigungsarm! 8 in Eingriff, um das Schaltwerk 11 zu betätigen und es in eine Teildurchflußstellung zu bringen. Hierdurch können der Steuerring 12 und das Ventil 13 eine Teildurchflußstellung einnehmen. Am Ende der letztem Umdrehung des Zählrades 4 wird der Betätigungsarm 8 erneut angezogen, um das Steuerschaltwerk 11 zu betätigen, und gestattet dem Steuerring 12 und dem Ventil 13, die vollkommen geschlossene Stellung einzunehmen.

Der Steuerring 12 ist drehbar in einem Gehäuse. 14 angebracht und steht unter Federdruck, um — mit Bezug auf F i g. 1 — in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung verdreht zu werden und hierbei das Ventil 13 in seine geschlossene Lage zu bringen. Eine zweiarmige Sperrklinke 15 ist in dem Gehäuse 14 drehbar befestigt. Ihr einer Arm 15 gleitet auf der Außenkante des Steuerringes 12. Die Sperrklinke 15 bildet ein Bauteil des Steuerschaltwerks 11 und ist in Fig. 1 im Eingriff mit einer ersten Kerbe 17 dargestellt, die in eine Gleitkante ausläuft. Der Arm 16 kommt in der in Fig. 1 dargestellten Lage mit der GJeitkante 18 in Eingriff und wird gegen eine nach außen gerichtete Drehbewegung durch das Sieuerschaltwerk 11 gesichert, um den Steuerring 42 festzuhalten und infolgedessen auch das angeschlossene Ventil 13 in einer voll geöffneten und den vollen Durchfluß gestattenden Lage zu halten.
Unmittelbar hinter dem Ende der Gleitkante 18 ist

ίο eine zweite Kerbe 19 an dem Steuerring 12 ausgebildet, die eine Tiefe aufweist, die etwa die Hälfte der Tiefe der ersten Kerbe 17 hat Das Ende der Kerbe 19 ist in ähnlicher Weise mit einer Gleitkante ausgestattet. Das Steuerschaltwerk 11 wird nacheinander schrittweise betätigt, um zunächst die Sperrklinke 15 zu verdrehen und den Arm 16 in die Kerbe 19 zu führen und dadurch das Ventil in einer teilweise geschlossenen Lage, wie in F i g. 3 dargestellt ist, zu halten, und um schließlich die Sperrklinke 16 zu lösen, wobei der Arm 16 auf der Außenkante des Steuerringes 12 gleitet und das Ventil 13 in seine vollkommen geschlossene Lage nach F i g. 4 gelangt.

Die Sperrklinke 15 ist an einem Zapfen 20 drehbar gelagert. Der eine Arm 16 der Sperrklinke erstreckt sich zum Steuerring 12 hin. Der gegenüberliegende Arm erstreckt sich im rechten Winkel zum ersten und läuft an seinem äußeren Ende in einen Bügel 21 aus. Ein erster Nockenhebel 22 und ein zweiter Nockenhebel 23 sind übereinander unterhalb des zweiten Arms der Sperrklinke 15 angebracht, wobei der Bügel 21 in F i g. 2 nach unten weist. Die Nockenhebel 22 und 23 sind auf einem Drehzapfen 24 gelagert.

Der erste Nockenhebel 22 hat eine Nabe 25, die auf dem Drehzapfen 24 gelagert ist. Ein Federarm 26 erstreckt sich seitlich von der Nabe 25 nach rechts, wie F i g. 1 zu entnehmen ist. Eine Feder 27 ist mit ihrem einen Ende an dem Arm 26 und mit dem anderen Ende an der Sperrklinke 15 befestigt. Die Feder 27 bewirkt einen Federzug auf die Sperrklinke 15, der versucht, die Sperrklinke in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Flichtung zu verdrehen, um den Arm 16 an der Außenkante des Steuerringes 12 zu halten, so daß ein Gleiten der beiden Teile möglich ist. Die Feder 27 übt außerdem in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung eine Drehkraft auf den ersten Nockenhebel 22 aus und drückt ihn in einen Eingriff mit dem Bügel 21 der Sperrklinke 15. Eine Kerbe 28 des Nokkenhebels 22 läßt eine im Uhrzeigersinn erfolgende Drehbewegung der Sperrklinke 15 zu, die als Folge der auf den Steuerring 12 wirkenden Kraft eintritt. Der Steuerring 12 ist dann bestrebt, die Sperrklinke 15 im Uhrzeigersinn zu verdrehen. Der gegenseitige Eingriff des Bügels 21 der Sperrklinke 15 und der Kerbe 28 verhindert jedoch eine derartige Bewegung. Infolge-

dessen wird, wenn sich der erste Nockenhebel 22 in der in F i g. I dargestellten Lage befindet, und wenn die Sperrklinke 15 mit der ersten Kerbe 17 im Eingriff steht, der Steuerring 12 in der vollkommen geöffneten Lage gehalten.

Das äußere Ende des ersten Nockenhebels 22 ist mit einer Klinke 29 versehen, die in der Bahn eines Sehal'-gliedes 30 liegt, und zwar derart, daß die Bewegung des Schaltgliedes nach rechts den Nockenhebel 22 verdreht und das Lösen des Bügels 21 von der Kerbe 28 bewirkt.

Dadurch kann die Sperrklinke 15 verdreht werden. Der Bügel 21 gleitet über die Außenkante des Nockenhebels 22 außerhalb der Kerbe 28 und hält die Kante in dieser Betätigungslage sowie außerhalb der Bahn des

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Arms 8, wie in F i g. 3 dargestellt ist.

Das Schaltglied 30 steht in Verbindung mit dem und bildet einen Teil des Schaltarms 8. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kurbel 31 drehbar auf der Verbindungswege 6 angeordnet und erstreckt sich von hier sowohl nach oben als auch nach unten, wobei die einander gegenüberliegenden Enden drehbar mit dem Schaltglied 30 bzw. mit dem Schaltarm 8 verbunden sind. Geeignete Verbindungsfedern üben auf die Kurbel 31 im Uhrzeigersinn eine Drehkraft aus und halten das Schaltglied 30 auf diese Weise im Abstand von den Enden des Nockenhebels 22. Wenn der Betätigungsarm nach vorn gezogen wird, wird die Kurbel 31 in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung verdreht und führt das Schaltglied 30 in einer geradlinigen Bewegung nach rechts, wie F i g. 2 zu entnehmen ist. Das Schaltglied 30 kommt mit der Klinke 29 des Nockenhebels 22 in Berührung und drückt diesen nach rechts zum Lösen der Sperrklinke 15. Der Arm 8 wird daraufhin wieder zurückgezogen, um es dem Steuerschaltwerk 11 zu ermöglichen, den zweiten Nockenhebel 23 in seine Arbeitslage zu bringen.

Der zweite Nockenhebel 23 ist zwischen der Grundplatte des Gehäuses 14 und dem zweiten Nockenhebel 22 angeordnet. Der zweite Nockenhebel weist einen Schlitz 32 auf, durch den der Drehzapfen 24 geführt ist. Eine Feder 33 ist an einem seitlichen Vorsprung 34 des zweiten Nockenhebels eingehakt und an einem Zapfen 35 an der Grundplatte des Gehäuses 14 befestigt. Diese dient dazu, eine kontinuierliche Drehkraft auf den zweiten Nockenhebel 23 in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung auszuüben, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, und um den Nockhebei 23 zurückzuziehen, wcbei dann das obere Ende des Schlitzes 32 auf dem Drehzapfen 24 aufliegt. Der Nockenhebel 23 weist eine ähnliche Form wie der erste Nockenhebel 22 auf und hat eine Klinke 35, die unter Federdruck in einer aus der Bahn des Schakgliedes 30 gezogenen Lage gehalten wird. Der zweite Nockenhebel 23 weist außerdem eine Kerbe 37 auf. In der voll geöffneten Lage, wenn der zweite Nockenhebel 23 infolge der Feder 33 in der zurückgezogenen Lage ist, die aus F i g. 1 ersichtlich ist, ist die Kerbe 37 von dem Bügel 21 der Sperrklinke 15 gelöst, jedoch in der Bahn dieses Bügels.

Wenn der erste Nockenhebel 22 im Betrieb zum Lösen des Eingriffs mit dem Bügel 21 verdreht wird, wird die Sperrklinke 15 gelöst, und die Drehung des Steuerringes 12 veranlaßt die Sperrklinke 15 und insbesondere deren Arm 16 entlang der Kante 18 zu gleiten und dabei die Sperrklinke 15 in einer dem Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung sicher zu verdrehen. Die Drehbewegung der Sperrklinke 15 veranlaßt den Arm 16 zu einer Bewegung in !Richtung auf die zweite Kerbe 19 und den Bügel 21 zu einer Bewegung von der Kerbe 28 weg in einen Eingriff mit der benachbarten Außenkante des Nockenhebels 22, um diesen in der verdrehten Lage nach F i g. 3 im Eingriff mit der Kerbe 37 in dem zweiten Nockenhebel 23 nach dem Lösen von dem Schaltglied 30 zu halten. Die letzte Drehbewegung der Sperrklinke 15 bewegt den zweiten Nockenhebel 23 gegen die Kraft der Feder 33, bis das entgegengesetzte Ende des Schlitzes 32 mit dem Drehzapfen 24 zum Eingriff gelangt, um hierdurch die Klinke 36 des zweiten Nockenhebels 23 in der Bahn des Schaltgliedes 30 festzuhalten, das infolge der Einwirkung der Rückholfeder in seine normale Lage zurückgekehrt ist. Die nächste Bewegung des Betätigungsarms 8 infolge der letzten Drehbewegung des Rades 4 verursacht ein Lösen des Schaltgliedes 30, das nun mit dem zweiten Nockenhebel 23 in Eingriff gelangt. Der zweite NockenhebeJ 23 wird daraufhin verdreht und löst sich von dem Bügel

ίο 21, so daß sich die Sperrklinke 15 frei drehen kann. Dadurch wird der Steuerring 12 entriegelt und bewegt sich bis in die vollkommen geschlossene Lage, die in F i g. 4 dargestellt ist, wobei die Sperrklinke 15 im Uhrzeigersinn verdreht ist. um den Arm 16 an die Außen-

■ 5 kante des Steuerringes 12 zu führen. Der Bügel 21 löst sich von der Kerbe 37 an dem zweiten Nockenhebel 23. Auf diese Weise veranlassen die beiden letzten Umdrehungen des Zählrades 4 eine nacheinander sowie schritt- bzw. stufenweise erfolgende Bewegung des Steuerrings 12 zur Teilabsperrung des Durchflusses während einer Umdrehung und schließlich zum vollständigen Absperren des Druchflusses mit vollständigem Schließen des Ventils 13.
Die Arbeitsweise des Steuerschaltwerks 11 läßt sich zusammengefaßt wie folgt darstellen: Unter der Annahme, daß sich das Ventil 13 in seiner normalerweise geschlossenen Lage befindet, wobei das Steuerschalt-

„ werk 11 die in F i g. 4 dargestellte Lage einnimmt, wird das Ventil 13 von Hand oder in anderer Weise in die offene Lage gebracht, wobei der Steuerring 12 im Uhrzeigersinn verdreht wird. Der Arm 16 der Sperrklinke 15 rastet in der ersten Kerbe 17 in dem Steuerring 12 ein. wobei der Arm 16 der Sperrklinke 15 mit der Gleitkante 18 in Eingriff kommt und der Bügel 21 zur AnIage an der Kerbe 28 des ersten Nockenhebels 22 gelangt. Die Feder 33. die auf dem zweiten Nockenhebel

23 verbunden ist, veranlaßt eine dem Uhrzeigersinn entgegengesetzte Drehung dieses Nockenhebels und ebenso das Zurückziehen desselben, um das obere Ende des Schlitzes 32 zur Anlage an dem Drehzapfen

24 zu bringen. Die Klinke 29 des ersten Nockenhebels 22 befindet sich daher allein in der Bahn des Schaltgliedes 30. Wenn sich der Zähler der Bezugslage nähert bewirkt der letzte Teil der vorletzten Umdrehung des

Zählrades 4 eine Bewegung des Betätigungsarms 8 unc bewegt das Schaltglied 30 in die Richtung, in der dei erste Nockenhebel 22 von der Sperrklinke 15 gelösi wird. Die auf den Steuerring 12 ausgeübte Kraft ver dreht den Ring nunmehr zum Schließen des Ventils 13 Die entgegen dem Uhrzeigersinn gerichtete Drehuni des Steuerrings 12 veranlaßt eine im Uhrzeigersinn er folgende Drehung der Sperrklinke 15, wobei der Büge 21 in Eingriff mit der Kerbe 37 des zweiten Nockenhe bels 23 gebracht wird, und wobei die letzte Beweguni

den zweiten Nockenhebel gegenüber dem Schaltgliei 30 in eine Betätigungslage bewegt Die nächste Umdre hung des Zählrads 4 betätigt wiederum das Schaltglie 30 zum Lösen des zweiten Nockenhebels 23 und fü eine weitere Drehung des Steuerrings 12 in einer der

Uhrzeigersinn entgegengesetzten Richtung, wodurc das Ventil 13 in die vollkommen geschlossene Lage ge bracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Mehrstufiges Steuerschaltwerk für eine ein Durchlaßventil in eine erste und zweiite Öffnungsstellung steuernde Durchflußsteuereinrichtung, bestehend aus einem beweglichen Steuerteil, das durch eine Vorspannungseinrichtung in eine erste Stellung vorgespannt wird und das wenigstens zwei weitere Stellungen einnehmen kann, und einer Sperrvorrichtung, die mit dem Steuerteil lösbar in Eingriff bringbar ist, um das Steuerteil entgegen der Vorspannungseinrichtung in den weiteren Stellungen zu halten, sowie einer von einem in Abhängigkeit von der Durchflußmenge gesteuerten Schaltglied betätigten Auslösevorrichtung, die mit der Sperrvorrichtung lösbar verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Sperrvorrichtung aus einer einzigen zweiarmigen Sperrklinke (15) besteht und daß die Auslösevorrichtung aus zwei drehbar nebeneinander angeordneten Nockenhebeln (22, 23) besteht, die je einen Sperranschlag (28, 37) zum lösbaren Eingriff mit einem Bügel (21) des einen nicht mit dem Steuerteil (12) zusammenwirkenden Arms der Sperrklinke (15) aufweisen, daß eine Feder (27) die Sperrklinke (15) und den ersten Nockenhebel (22) derart verbindet, daß letzterer und das Steuerteil (12) in der ersten Stellung des Steuerteils (12) im Eingriff gehalten sind, daß der zweite Nockenhebel (23) einen Schlitz (32) aufweist, mit dem er an einem Drehzapfen (24) derart gelagert ist, daß er mittels einer an ihm angreifenden weiteren Feder (33) in der ersten Stellung des Steuerteils (12) in einer unwirksamen Stellung gehalten wird, ehe das in Abhängigkeit von der Durchflußmenge gesteuerte Schaltglied (30) den ersten Nockenhebel (22) und später den zweiten Nokkenhebel (23) betä'igt und von der Sperrklinke (15) löst.

2. Steuerschaltwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Arm (16) der Sperrklinke (15) mit Kerben (17, 19) des als Ring ausgebildeten Steuerteils (12) zusammenwirkt.

3. Steuerschaltwerk nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nockenhebel (22, 23) eine Kerbe (28,37) zum Eingriff mit einem Bügel (28) des einen Arms der Sperrklinke (15) aufweist.

4. Steuerschaltwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nockenhebel (22,23) eine Klinke (29.36) zur Betätigung durch das Schaltglied (30) aufweist.