DE2251304C3

DE2251304C3 - Vorrichtung zum Messen von Flüssigkeitsmengen

Info

Publication number: DE2251304C3
Application number: DE2251304A
Authority: DE
Inventors: Paul A. North Muskegon Mankin; Thomas O. Mitchell; Paul Zanoni
Original assignee: Bennett Pump Inc
Current assignee: Bennett Pump Inc
Priority date: 1971-10-28
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1974-10-17
Also published as: DE2251304B2; IT955967B; US3757581A; DE2251304A1; FR2157778A1; FR2157778B1; GB1356762A; CH544930A; CA968585A; ES407028A1; JPS4852266A

Description

Sehilusel, in dem Zylinder 2, 3, 4 und 5 einander bestimmt wird. Dadurch läßt steh eine genaue Ein-

legenüberliegend zu einer Innenkammer 6 angeord- stellung der Vorrichtung für des Messen der Flüssig-

net sind. In den Wandungen des Gehäuses I sind ketten erreichen.

parallel zu den Zylindern 2, 3, 4 und S Durchgänge 7 In den Zylindern 2, 3,4 und 5 sind Kolben 35 anangeordnet, die einerseits mit den Auslässen 8 des 5 geordnet, die durch flexible Kolbenstangen 36 mit □bercn Zylinderteils, andererseits mit den Auslas- der Kurbelstange 22 verbunden sind. Ein Kohlering sen 9 des unteren Zylinderteils verbunden sind. Die 33 sitzt auf der Kurbelstange 22. Auf dem Koh!ering Z> lirder 2, 3,4 und 5 sind mit einem Zylinderdeckel 33 läuft ein Messingring 36', in dem das untere Ende

10 an ihrem äußeren Ende verschlossen. Im oberen der Kolbenstange 36 sitzt.

Bereich der Zylinderwandung sind ferner Auslässe io Der Kohlering 33 wird auf der Kurbelstange 22

11 angeordnet, die in eine Ringleitung 12 führen, die durch einen Ring 34' und eine Mutter 34 gehalten.

im oberen Teil des Gehäuses 1 und dem Gehäuse- Die Kolben 35 sind garnrollenartig ausgebildet, so

deckel 13 verläuft. In dem Gehäusedeckel 13 ist ein daß in ihrer Mitte eine ringförmige Vertiefung 37

Auslaß 14 vorgesehen, von dem aus die gemessenen zwischen den oberen Enden 38 umläuft. Die umlau-

Flüssigkeitsmengen in einen Tankschlauch fließen 15 fende Vertiefung 37 dient dazu, einen Durchgang der

können. Der untere Teil des Gehäuses 1 ist durch Flüssigkeiten von dem Einlaß 9 zu dem Auslaß 11

eine Gehäuseplatte 15 verschlossen, in der ein Ge- herzustellen.

windestück 16 sitzt, durch das eine Zuleitung von Die flexiblen Kolbenstangen 36 sind durch einen

einer Pumpe zu der Innenkammer 6 führt. Lagerstif; 39 mit den¹ Kolben 35 verbunden, der in

Die Anordnung der Ringleitung 12 im Gehäuse- 20 durch die Kolben 35 \ .'laufenden Öffnungen 40 im

deckel 13 hat den Vorteil, daß r'iese gegenüber be- Bereich der umlaufenden Vertiefung 37 sitzen. Die

kannten Vorrichtungen leicht zugänglich ist und mü- Öffnungen 40 sind durch Buchsen 41 verschlossen,

helos siereinig! werden kann. durch die die ringförmige Vertiefung 37 gegenüber

In dem Gehäusedeckel 13 ist in einer Bohrung 17 der Innenkammer 6 abgedichtet wird. Die Kurbeldie Kurbelwelle 20 gelagert, die an ihrem unteren 25 stangen 36 sind mit einer Schraube 42 an dem Lager-Ende 20' konisch ausgebildet ist und an der eine stift 39 befestigt.

Wellenscheibe 21 sitzt. In der Wellenscheibe 21 ist Wie bereits oben darsicsiellt. bestehen die Kolben-

die Kurbelstange 22 gelagert, die sieh frei durch die stangen 36 aus einem biegsamen Material, das vor-

Inncnkammer 6 erstreckt. zugsweise aus Celcon besteht, einem Kunststoffmate-

Die Kurbelwelle ist exzentrisch in einer Lagerwelle 30 rial, das durch Kohlenwasserstoffe nicht angegriffen

23 gelagert. Die Lagerwelle 23 ist passend für die wird.

oberen und unteren Kugellagerringe 25, 26. die an Der uns Messing bestehende Ring 36' dient dazu, den beiden Enden der Lagerwelle angeordnet sind. Spielunterschicdc zwischen dem Kohlering 33 aiii ausgebildet. Die Kugellagerringc 25, 26 werden über der Kurbelstange 22 bei Temperaturänderungen und einen O-Ring 24 und einen Dichtungsring 27 durch 35 damit verbundener Dehnung des Kunststoffmaterial¹, den Druck eines mit Schrauben 29 im Gehäusedeckel der Kolbenstangen 36 auszubleichen.
13 befestigten Lagerdeckel 28 unier Vorspannung Der Kohlcring 33 hat die Bedeutung, die Relativgehalten, bewegungen zwischen den vier Kolbenstangen 36,

Eine Veränderung des Hubes der Zylinder kann die alle auf dem Kohlering 33 sitzen, auszugleichen,

durch eine Drehung der Kurbelwelle 20 in der 40 Die Drehung findet im wesentlichen zwischen der

Lagerwelle 23 mittels der Einstellvorrichtung 30 er- Kurbelstange 22 und dom Kohlcring 33 statt,

reicht werden. Die Kurbelwelle 20 wird durch eine Der wesentliche Vorteil der Verwendung von bieg-

Feststel'schraube 31 in der Einstellvorrichtung 30 in samen Kolbenstangen liegt darin, Fluchtungsfehler

ihrer jeweiligen Lage in der Bohrung der Lagerwellc zwischen der Zylinderachse und der Lagcrverbin-

23 gehalten. t5 dung zwischen der Kolbenstange und dem Kolben 35

Das äußerste Ende der Kurbelwelle 20 ist mit auszugleichen.

einer Kupplung 32 versehen, durch die die Kurbel- Wie aus F i g. 2 ersichtlich, bewegen sich die Kolwelle 20 mit einem Zählwerk verbunden sein kann. bcn mit der Drehung der Kurbelstange im Uhrzeigcr-Über diese Kupplung kann jedoch auch ein Antrieb sinne, wobei der Kolben im Zylinder 3 sich am iiußeder Vorrichtung erfolgen. 50 rcn Ende seines Hubes befindet und der Einlaß 9 aus

In den F ig. 6 A bis 6D sind die ExtrcmstcKungen der Innenkammer6 über den Durchgang7 in den

der Kurbelwelle 20 in der Lagerwelle 23 dargestellt. oberen Teil des Zylinders 2 durch den Einlaß 8 offen

Die Achse der Bohrung in der Lagerwellc 23 ist um ist. Der Durchgang 7 des Zylinders 4 ist zu dem Ein-

die Entfernung »<?« von der Achse der Lagerwellc laß 9 des Zylinders 5 offen, wodurch durch den grö

entfernt. Der Abstand zwischen der Achse der Boh- 55 ßeren Druck gegen das innere Ende des Kolbens 35

rung der Lagerwellc 23 und der Achse der Kurbel- im 7ylinder4 der Zylinder nach außen bewegt wird

stange 22 ist mit »r/« bezeichnet. Wie daraus ersieht- und die Kurbelwelle 20 gedreht wird. Dadurch öffnet

lieh, ist der Hub jedes Zylinders gleich zweimal die der Kolben im Zylinder 4 den Einlaß 9 zu dem Zylin-

Entfernung zwischen der Achse der Lagerwelle 23 der 3, so daß die unter Druck stehende Flüssigkeit

und der Achse der Kurbelstange 22. Dieser Abstand 60 aus der Innenkammer 6 durch den Durchgang 7 zu

ist mit »λ« bezeichnet. In der Lage, wie die Elemente dem äußeren Ende des Zylinders 3 fließen kann, wu-

in den F i g. 6 A und 6 B dargestellt sind, beträgt der durch dieser nach unten sich bewegt.

Hub 2r, was zweimal der Summe von d plus e ent- Der Kolben im Zylinder S, der sich nun am unte-

spricht, während in der in den F i g. 6 C und 6 D dar- ren Ende seines Hubes befindet, bewirkt die Öffnung

gestellten Lage der totale Hub 2 r zweimal d minus 65 des Einlasses 9 im Zylinder 4 zu der ringförmigen

c /st. Daraus folgt, daß die Drehachse der Kurbelwel- Vertiefung 37 in der Kolbenwandung. Dadurch gc-

lcnausbildung durch die Lagerwelle und das Kugella- langt die Flüssigkeit im Zylinder 4 durch den Auslaß

gcr, nicht jedoch durch die Achse der Kurbelwelle 20 11 in die Ringleitung 12 und zum Tankschlauch 14.

Sobald der Kolben im Zylinder 4 seine obere Hubstellung erreicht, schließt der Kolben im Zylinder 5 den Einlaß 9 zu dem Auslaß 11 und öffnet den Hinlaß 9 zur Innenkammer 6. Da die Dicke des Kolbenrandes 38 dem Durchmesser des Einlasses 9 entspricht, wird dieser gegenüber der ringförmigen Ver-

Uefung 37 sofort geschlossen und gegenüber der Innenkammer 6 geöffnei.

Mit der Bewegung der Kurbelwelle wird jeder Zylinder zuerst gegenüber der Innenkammer 6 geöffnet und sodann gleichzeiiig mit der Schließung zu dem Auslaß 11 geöffnet.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

1 2 Herstellung technisch außerordentlich schwierig und Patentansprüche: mit Rücksicht auf den hohen Kostenaufwand unwirtschaftlich. Vorrichtungen, bei deren Herstellung die-

1. Vorrichtung zum Messen von FlUssigkeits- ser technische Aufwand nicht getrieben wurde, waroengen, bestehend aus einem sternförmigen Ge- 5 ren einem starken Verschleiß insbesondere an den häuse mit einer Innenkammer, in der senkrecht Zylinderwandungen ausgesetzt, was nach kurzer Zeit eine Kurbelwelle gelagert ist und die einen Einlaß zu einem Lecken der Zylinder und damit zu ungeaufweist, und mindestens zwei einander gegen- nauer Messung der Flüssigkeitsmengen tührte.
überiiegenden Paaren von Messingzylindern, die Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Vorrait Einlassen zu der Innenkammer und Auslas- to richtungen zum Messen von Flüssigkeksraengen sen zu einer im Gehäuse liegenden Ringleitung durch einfache und technisch wenig aufwendige versehen sind, deren Kolben über Kolbenstangen Maßnahmen so zu verbessern, daß die unterschiedlimit der Kurbelwelle verbunden sind, sowie eine*· chen Belastungen und die damit verbundenen Abnut-Einrichtung zum Verstellen des Kolbenhubes, zungen an den Zylinderwandungen bei unterschiedlidadurch gekennzeichnet, daß die KoI- 15 eben Durchflußgeschwindigkeiten der zu messenden benstangen (36) aus flexiblem Material bestehen. Flüssigkeitsmengen vermieden werden.

2. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch ge- Die Lösung der Aufgabe wiai dein gesehen, daß kennzeichnet, daß die flexiblen Kolbenstangen die Kolbenstangen aus flexiblem Material bestehen. (36) mil einem Messingring (36') auf einem Koh- Dadurch wird erreicht, daß ein erheblicher Teil der lering (33) der Kurbelwelle (20) gelagert sind. ao bei starren Kolbenstangen über den Kolben auf die

3. Vorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, da- Zylinderwandung ausgeübten Scherkräfte von der durch gekennzeichnet, daß die Kolben (35) garn- biegsamen Kolbenstange aufgefangen werden, ohne rollenartig ausgebildet sind und die Ein- und daß dadurch eine Veränderung der Kolbenwege einAuslässe (8, 9, 11) der Zylinder (2, 3, 4, 5) unter- tritt.

einander verbunden und iechtwinklig zu den Zy- as Es hat sich dabei als vorteilhaft erwiesen, die flexi-

lindern (2, 3, 4, 5) angeordnet sind. blen Kolbenstangen mit einem Messingring auf

4. Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch ge- einem Kohlering der Kurbelwelle ζυ lagern, wodurch kennzeichnet, daß die Kurbelwelle (20) in einer die bekannten, sehr genau gearbeiteten Kurbelwelexzentri· "hen Bohrung einer Lagerwelle (23) ge- lenlagerungen für starre Kolbenstangen vermieden lagert ist, die in einem vorgespannten Kugellager 30 werden.

(25, 26) sitzt. Um die unterschiedlichen Belastungen und des

5. Vorrichtung ge.näß Anspruch 1, dadurch ge- Entstehen von Scherkräften, die von dem Kolben auf kennzeichnet, daß die die Zylinderauslässe (11) die Zylinderwandungen ausgeübt werden, weiter zu verbindende Ringleitung (12) im Gehäusedeckel verringern, hat es sich als vorteilhaft erwiesen, die (13) angeordnet ist. 35 Kolben garnrollenartig so auszubilden, daß zwischen

der Zylinderwandung und der Kolbenwandung ein

Ringraum entsteht und die Ein- und Auslässe der

Flüssigkeitsmengen zu den Zylindern untereinander

Die Erfindung hat eine Vorrichtung zum Messen verbunden und rechtwinklig zu den Zylindern an-

von Flüssigkeitsmengen zum Gegenstand, die aus 40 geordnet sind.

einem sternförmigen Gehäuse mit einer Innenkam- Es ist ferner vorteilhaft, die Kurbelwelle in einer mer besteht, die einen Einlaß aufweist, in der senk- exzentrischen Bohrung einer Lagerwelle axial verrecht eine Kurbelwelle gelagert ist und in der minde- stellbar zu lagern und das Kugellager für die Lagerstens zwei einander gegenüberliegende Paare von welle so auszubilden, daß es vorgespannt werden Meßzylindern angeordnet sind, die mit Einlassen zu 45 kann. Durch den bekannterweise festen Sitz einer der Innenkammer und Auslässen zu einer im "Ge- Welle in einem vorgespannten Kugellager wird verhäuse liegenden Ringleitung versehen sind, deren mieden, daß ein Spiel der Lagenvelle in ihrer Lage-Kolben über Kolbenstangen mit der Kurbelwelle ver- rung, insbesondere bei unterschiedlichen Durchflußbunden sind, sowie eine Einrichtung zum Verstellen geschwindigkeiten, zu Ungenauigkeiten der Zylinderdes Kolbenhubes. Die Vorrichtung wird normaler- so bewegungen und damit zu ungenauen Messungen der weise durch den Druck der zu messenden Flüssigkeit Flüssigkeiten führt.

angetrieben. Sie kann jedoch gleichzeitig zum Mes- Die die Zylinderauslässe verbindende Ringleitung

Sen und Pumpen von Flüssigkeitsmengen venvendet ist vorzugsweise im Gehäusedeckel angeordnet.

Werden, wenn sie mit einem eigenen Antrieb ausge- Zur weiteren Erläuterung wird auf das in den

Stattet ist. Die Vorrichtung dient insbesondere zum 55 Zeichnungen dargestellte Ausführungsbeispiel der

Messen von Kraftstoffen in Tanksäulen. Erfindung verwiesen. Es zeigt

Es sind Vorrichtungen zum genauen Messen von Fig. 1 eine Aufsicht auf die Vorrichtung,

Flüssigkeitsmengen bei unterschiedlichen Durchfluß- F i g. 2 einen teilweisen Schnitt durch die Vorrich-

geschwindigkeiten bekannt (USA.-Patentschrift tung,

1912 687). Die bekannten Vorrichtungen haben je- 60 Fig. 3 einen Schnitt durch die Vorrichtung auf der

doch den Nachteil, daß sämtliche mechanischen Ebene 3-3 von F i g. 2,

Teile sehr genau bearbeitet sein müssen, um beson- F i g. 4 einen Schnitt auf der Ebene 4-4 von

ders im Zusammenhang mit den Bewegungen der Fig. 1,

Kolbenstangen die unterschiedlichen Belastungen, Fig. 5 einen leilweiscn Schnitt durch die Kolben-

die durch die Änderung der Bewegungsrichtung der 65 Stangenlagerung im Kolben,

Kolbenstangen von dem Kolben auf die Zylinder- Fig.

6 A, 6D schematische Darstellungen der

wandungen ausgeübt werden, auszugleichen. Da- Kurbclwellcnlagcrung in der Lagerwelle,

durch wurden die bekannten Vorrichtungen in der Die Vorrichtung besteht aus einem sternförmigen