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Vorrichtung zum Erzeugen einer von der Menge einer durch die Vorrichtung
strömenden Flüssigkeit abhängigen Anzahl Impulsen in einem elektrischen Stromkreis
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen einer von der Menge einer durch
die Vorrichtung strömenden Flüssigkeit abhängigen Anzahl Impulsen in einem elektrischen
Stromkreis, mit einem Gehäuse das einen Strömungskanal für die Flüssigkeit und eine
Kammer aufweist, in der ein drehbares Messorgan angeordnet ist, wobei ein Teil des
Umfangsbereiches des Messorganes zum Versetzen desselben in eine von der Menge der
durch den Strömungskanal fliessenden Flüssigkeit abhängige Drehbewegung in den Strömungskanal
hineinragt, mit Mitteln zum Abfühlen der Drehbewegung des Messorganes, von welchen
Mitteln das erste am Messorgan und das zweite am Gehäuse angeordnet ist, und zwei
Anschlussklemmen zum Anschliessen des genannten elektrischen Stromkreises.
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Bei bekannten Wasseruhren, welche den Verbrauch von Wasser messen
und anzeigen, wird durch die Wasserströmung ein Flügelrad angetrieben, das seinerseits
über ein Getriebe ein Zählwerk mit
Zahlenrollen antreibt, Derartige
Wasseruhren sind zum Ermitteln von relativ grossen Wassermengen bestimmt. Zum genauen
Messen von kleinen Wassermengen sind diese bekannten Wasseruhren nicht geeignet.
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Weiter sind Strömungsmesser zum Ermitteln der durch sie hindurchgeströmten
Mengen von Flüssigkeiten oder Gasen vorgeschlagen worden. Solche bekannten Strömungsmesser
weisen ein sich im Kreis drehbares Element auf, wobei die Drehzahl dieses Elementes
von der Durchflussmenge der Flüssigkeit bzw. des Gases abhängig ist. Die Drehzahl
des Elementes wird entweder mit Hilfe einer Lichtschranke oder einem Magnetsystem
überwacht, wobei pro Umdrehung des Elementes mindestens ein elektrischer Impuls
erzeugt wird. Die Anzahl der insgesamt erzeugten Impulse ist ein Mass für die durch
den Strömungsmesser geströmt Menge an Flüssigkeit bzw. Gas. Ein derartiger Strömungsmesser
ist beispielsweise in der CH-PS 475 550 beschrieben.
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Den bekannten Strömungsmessern haftet der Nachteil an, dass das drehbare
Element in Folge der Massenträgheit nach dem Stoppen der Durchflussstrdmung weiterdreht,
wodurch das erhaltene Messergebnis verfälscht wird, was sich bei der Messung von
relativ geringen Mengen nachteilig auswirkt, insbesondere dann, wenn zum Einfallen
einer bestimmten Menge Flüssigkeit in ein Gefäss der Zufluss mehrmals unterbrochen
wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung der eingangs genannten
Art zu schaffen, welche genauere Messresultate liefert, als bekannte Vorrichtungen
dieser Art, insbesondere dann, wenn der Messvorgang mehrmals unterbrochen wird.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass
das Messorgan eine an ihrem Umfang mit Zähnen versehene
Scheibe
ist, dass im Strömungskanal ein Ventil angeordnet ist dass am beweglichen Yentilkörper
des Ventils ein Stift befestigt ist, dass der Stift sich durch den Strömungskanal
bis zur Verzahnung der Scheibe erstreckt, so dass bei geschlossenem Ventil die Drehung
der Scheibe blockiert ist und bei geöffnete Ventil die Scheibe frei drehbar ist.
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Der Erfindungsgegenstand ist nachstehend mit Bezugnahme auf die Zeichnung
beispielsweise näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine Seitenansicht eines ersten
Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung zum Erzeugen einer von der
Menge einer durch die Vorrichtung fliessenden Flüssigkeit abhängigen Anzahl Impulsen,
Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II der Fig. 1 und Fig. 3 die Frontansicht
eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemässen Vorrichtung.
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Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Vorrichtung, das in
den Fig. 1 und 2 dargestellt ist, besitzt ein quaderförmiges Gehäuse 1, das mit
einem Deckel 2 verschlossen ist, welcher nur in der Fig. 1 sichtbar ist. Im Gehäuse
1 ist eine kreisrunde Aussparung 3 vorhanden, die zusammen mit einem kreisrunden
Ansatz 4 am Deckel 2 eine Kammer 5 begrenzt. Durch das Zentrum des Deckels 2 und
des Ansatzes 4 erstreckt sich ein Innengewinde 6, in das eine Schraube 7 eingeschraubt
ist.
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Am inneren Ende weist die Schraube 7 einen abgesetzten, zylindrischen
Teil 8 auf, der als Welle für eine in der Kammer 5 angeordnete Scheibe 9 dient.
Am Umfang der Scheibe 9 sind Zähne 10, ähnlich wie bei einem Getriebezahnrad, vorhanden.
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Damit die Kammer 5 durch den Deckel 2 dicht yerschlossen ist, sind
am Umfang des Ansatzes 4 des Deckels 2 eine Nut 11 und ein Dichtungsring vorgesehen.
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Ein Stromungskanal 12 durchsetzt das Gehäuse 1 in der Weise, dass
die Kammer 5 in tangentialer Richtung durch den Strömungskanal 12 angeschnitten
ist, so dass dies sich im Ueberlappungsbereich des Strömungskanales 12 und der Kammer
5 befindlichen Zähne 10 der Scheibe 9 in den Strömungskanal 12 hineinragen.
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Beide Enden 13 und 14 des Strömungskanales 12 sind erweitert und mit
einem Innengewinde versehen, in welche Anschlussstutzen 15 bzw. 16 eingeschraubt
sind. Wird beispielsweise dem Anschlussstutzen 15 eine Flüssigkeit von aussen zugeführt,
so fliesst'diese durch den Strömungskanal 12 hindurch und verlässt beim Anschlussstutzen
16 das Gehäuse 1. Durch die Strömung, welche auf die Zähne 10 der Scheibe 9 einwirkt,
wird die Scheibe 9 um den zylindrischen Teil 8 der Schraube 7 in Abhängigkeit der
Durchflussmenge bezogen auf die Fig. 2 im Uhrzeigersinn gedreht.
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Die Scheibe 9 besitzt zwei diametral gegenüberliegende Aussparungen
17, in denen Je ein stabförmiger Dauermagnet 18 angeordnet ist. Es könnten auch
nur ein einziger Dauermagnet oder mehr als zwei Dauermagnete in der Scheibe 9 eingebettet
sein. An einer Stelle der Bewegungsbahn der Dauermagnete 18 ist ein Schutzrohrkontakt
19, auch Reed-Kontakt genannt, in der Wandung des Gehäuses 1 eingebettet. Vorzugsweise
erstreckt sich der Schutzrohrkontakt 19 radial bezüglich der Scheibe 9, wenn die
Dauermagnete 18 ebenfalls radial ausgerichtet sind.
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Die beiden Anschlussdrähte des Schutzrohrkontaktes 19 sind mit entsprechenden
Anschlussklemmen 20 und 21 verbunden, welche im Gehäuse 1 verankert sind.
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Wird an die Anschlussklemmen 20 und 21 ein nicht dargestellter eine
Spannungsquelle aufweisender Stromkreis angeschlossen und die Scheibe 9 gedreht,
so wird der Kontakt des Schutzrohrkontaktes 17 Jedesmal geschlossen, wenn sich einer
der Dauermagnete 18 am Schutzrohrkontakt 17 vorbei bewegt. Dies hat zur Folge, dass
im genannten Stromkreis elektrische Impulse erzeugt werden, wobei die Anzahl dieser
Impulse zur durch den Strömungskanal 12 hindurchfliessenden Flüssigkeitsmenge direkt
proportional ist.
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Am Ausgang des Strömungskanales 12, d.h. beim Anschlussstutzen 16,
ist ein Rückschlagventil 22 angeordnet. Dieses umfasst einen Zylinder 23 und einen
beweglichen Ventilkörper 24, welcher durch eine Feder 25 gegen den Anschlussstutzen
16 gepresst wird, wobei die Stirnfläche am äusseren Ende des Anschlussstutzens 16
als Ventilsitz dient. Am Ventilkörper 24 ist ein Stift 26 befestigt, der sich in
den Strömungskanal 12 hinein bis zu den Zähnen 10 der Scheibe 9 erstreckt. Der Stift
26 ist in einer Bohrung in einem den Strömungskanal 12 quer durchsetzenden Bolzen
27 geführt. In vorteilhafter Weise ist der Stift 26 über das bewegliche Ventilstück
24 hinaus verlängert und in einer Bohrung in einem im Ausgang des Rückschlagventils
22 angeordneten Bolzen 28 geführt, wobei das verlängert Ende des Stiftes 26 zur
Halterung der Feder 25 dient.
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Die Länge des Stiftes 26 ist so gewählt, dass er im geschlossenen
Zustand des Rttckschlagventils 22 das innere Ende des Stiftes 26 in die Bewegungsbahn
der Zähne 10 hineinragt und somit in dieser Lage die Scheibe 9 blockiert, und dass
im offenen Zustand des Rückschlagventils 22 das innere Ende des Stiftes 26 die Zähne
10 freigibt, so dass sich die Scheibe 9 frei drehen kann.
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Die oben beschriebene Vorrichtung eignet sich insbesondere zum Dosieren
von Getränken im Ausschank eines Restaurationsbetriebes, wobei aus unter Druck stehenden
Gefässen ein Getränk in genau vorbestimmter Menge in ein Trinkglas abgefüllt werden
muss. Bei den bisher bekannten Dosiervorrichtungen für den Ausschank von Getränken
wird ein Hahn für eine genau vorbestimmte Zeit geöffnet und wieder geschlossen,
so dass bei konstantem Druck Jeweils eine bestimmte Menge Getränk abgefüllt wird.
Dieses Verfahren hat den Nachteil, dass wenn es sich um schäumende Getränke handelt,
entweder die Strömungsmenge pro Zeiteinheit so klein gewählt wird, dass sich kein
oder nur wenig Schaum bildet, oder dass in Kauf genommen wird, dass der sich bildende
Schaum überläuft, wobei der Gast natürlich zu wenig flüssiges Getränk erhält.
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Die oben beschriebene Vorrichtung schafft Abhilfe, indem sie möglichst
unmittelbar vor einem nicht dargestellten Ausschankhahn angebracht wird. Stellt
die Bedienungsperson fest, dass sich Schaum im Trinkglas bildet, so kann sie den
Ausschankhahn beliebig schliessen oder öffnen und die Getränkezufuhr in das Trinkglas
der Schaumbildung anpassen, ohne dass dadurch die Dosiergenauigkeit leidet. Der
Dosiervorgang kann mittels des Ausschankhahns beliebig gedrosselt oder mehrmals
unterbrochen werden, weil die Vorrichtung nur auf die effektive durch sie hindurchgeströmte
Getränkemenge anspricht und eine der Dosiermenge entsprechende Anzahl Impulse erzeugt,
welche in einem nicht dargestellten Zähler gezählt werden. Hat der Zähler die entsprechende
Anzahl Impulse gezählt, wird ein ebenfalls nicht dargestelltes Ventil in der Zuleitung
zur Vorrichtung geschlossen. Weil bei Jeder Unterbrechung des Dosiervorganges die
Scheibe 9 durch den Stift 26 blockiert wird, treten keine feststellbaren Messfehler
auf, auch dann nicht, wenn der Dosiervorgang mehrmals unterbrochen wird.
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Die Fig, 3 zeigt eine Frontansicht eines weiteren AusfUhrungsbeispieles
der erfindungsgemässen Vorrichtung teilweise im Schnitt. Bei diesem Ausführungsbeispiel
sid die Scheibe 9, das in der Fig. 3 nicht sichtbare Rückschlagventil mit dem Stift
26 gleich ausgebildet, wie im Ausführungsbeispiel gemäss den Fig. 1 und 2. In der
Scheibe sind anstelle der Dauermagnete 18 axial angeordnete Dauermagnete 29 eingebettet.
Anstelle des Schutzrohrkontaktes ist ein U-förmig ausgebildetes, ferromagnetisches
Joch 30 in der Wand des aus Kunststoff bestehenden Gehäuses 31 eingegossen. Das
Joch 30 ist so angeordnet, dass die Schenkel desselben die Scheibe 9 teilweise umfassen.
Das Joch 30 ist von einer Wicklung 32 umgeben, deren Enden mit Anschlussklemmen
33 und 34 verbunden sind. Jedesmal, wenn ein Dauermagnet 29 sich zwischen den Schenkeln
des Joches 30 hindurchbewegt, wird ein Impuls in der Wicklung 32 induziert, wobei
die Anzahl dieser Impulse ebenfalls der durch den-Strömungskanal dieser Vorrichtung
geflossenen Flüssigkeitsmenge proportional ist.
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Anstelle des RUckschlagventils am Ausgang des Strömungskanales kann
auch ein Ventil am Eingang des Strömungskanales 12 eingesetzt werden, wobei dann
dieses Ventil manuell, pneumatisch oder elektrisch betätigt werden muss. Das Verwenden
eines Rückschlagventils am Ausgang des Strömungskanales besitzt den Vorteil, dass
unabhängig von der Lage der Vorrichtung im Gebrauch der Messraum, d.h. der Strömungskanal
und der von der Scheibe nicht ausgefüllte Raum der Kammer 5 Jederzeit mit Flüssigkeit
angefüllt ist, so dass sich keine Luftblasen bilden können, welche sich ebenfalls
auf die Messgenauigkeit nachträglich auswirken würden.