DE2926451A1

DE2926451A1 - Volumenzaehler mit beweglichen trennwaenden

Info

Publication number: DE2926451A1
Application number: DE19792926451
Authority: DE
Inventors: Gerd Baumann; Erwin Busch
Original assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Current assignee: Scheidt and Bachmann GmbH
Priority date: 1979-06-30
Filing date: 1979-06-30
Publication date: 1981-01-15
Also published as: SE8004775L; BE883830A; DD151807A5; DK190680A; NL8002954A; CH647864A5; FR2460473B1; GB2053485A; GB2053485B; FR2460473A1

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. ALEX STENGER

„4000 DÜSSELDORF 1 ^ DIPL.-ING. WOLFRAM WATZKE

MalkasfensfraßeZ " λ. - DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: 20 292 Datum: 29. "UHl 1979

Scheide & Bachmann Geseilschaft mit beschränkter Haftung Breite Strafle Γ52, 4050 Mönchengladbach 2

Yolumenzähler mit beweglichen Trennwänden

Die Erfindung betrifft einen Volumenzähler mit beweglichen Trennv.^naen zur Mengenmessung von Flüssigkeiten mit einer Vorrichtung

r Erfassung der durch die zu messende Flüssigkeit erzeugten Bev.'egungszyklen der Trennwände sowie mit einer Vorrichtung zur "~rnpensatian von konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Meßerks«

Volumenzähler mit bewegliehen Trennwänden zur Mengenmessung von Flüssigkeiten sind seit vielen Jahrzehnten in verschiedenen Ausführungen bekannt. Als Volumenzähler bei der Abgabe flüssiger Brennstoffe an Tankstellen haben sich Kolbenzähler mit mehreren, vorzugsweise vier Kolben durchgesetzt. Bei allen Konstruktionen entspricht die kleinste abzugebende Menge mindestens einem Bewegungszyklus des MeSwerks, welches vom Druck der zu m&ss^:r :;e::. Flüssigkeit angetrieben wird und seinerseits ein Anzeigewerk antreibt, das zusammen mit dem MeSwerk den Yolumenzähler bildet.

Urn sowohl die konstruktionsbedingten als auch die msdienbedingten .-^,.'Eichungen des Meßwerks unter Beachtung der jeweils gültiger.

' -Jhvorschrif ten zu kompensieren, sind zwei unterschiedliche Methoden b'.r-scannt. Bei der einen Methode wird der durch eine, oder mehrere beweg] iche Trennwände gebildete Heßraum auf das Sc-iivclU:;;en abgegli-

.a, nachdem nach dem kompletten Zusammenbau des Yolurnonz ähler s die Abweichung des gemessenen Wertes -/οπί Sollvolumen ermittelt . ..den Ist;. Die Abgieichung des Meiraurnes erfolgt entweder durch "■ Nachbearbeitung von Teilen das Meßwerkes oder durch eine

030063/0328

Telefon (0211) 3i OS U · Telegrammadresse: Dab'spatent ■ Postscheckkonto KSIn 227610

Korrektur des Hubes mindestens einer beweglichen Trennwand. Zu diesem Zweck sind bei öen in der Praxis am häufigsten verwendeten Mehrkolbenzählern verstellbare Anschläge zur Veränderung des Hubes mindestens eines der unter Einschluß eines vorgegebenen Spiels gelagerten Kolben bekannt. Weiterhin gibt es Konstruktionen, bei denen das Abgleichen des Meßrauraes auf den Sollwert durch zusätzlich angeordnete Hilfskolben erfolgt. In sämtlichen Fällen ist jedoch eine aufwendige und teure Fertigung sowie eine lohnintensive Einstellung mit mehrfachem Meßvorgang erforderlich, wozu Eingriffe in den Meßraum Vorraussetzungen sind. Die Verstelleinrichtungen zum Meßraumabgleich sind außerdem verschleißanfällig,, so daß nach einem gewissen Zeitablauf Nachmessungen und ggf. weitere Abgleichungen erforderlich werden.

Die zweite Methode zur Kompensation der konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Meßwerkes sieht eine Korrektur durch ein zwischen dem Meßwerk und dem Anzeigewerk angeordnetes Zwischengetriebe vor, welches unter Beibehaltung der mittels eines Eichvorganges festgestellten Abweichung des Meßraumes den Fehler mittels eines verstellbaren Zahnradgetriebes ausgleicht, so aaß das zugehörige ^önzeipewerk nur das tatsächlich mit dem jeweiligen Meßwerk gemessene Volumen anzeigt. Auch diese zwischen Meßwerk und Anzeigewerk des Volumenzählers angeordneten Zwischengetriebe besitzen nicht nur einen komplizierten Aufbau, sondern erfordern eine aus dem Naßraum des Meßwerkes herausgeführte Antriebswelle. Diese Antriebswelle benötigt eine wellenabdichtung, die einerseits einen zusätzlichen konstruktiven Aufwand darstellt und andererseits wegen ihrer unvermeidbaren Reibung einen Schlupf während des Meßvorganges erzeugt, der die Messung nachteilig beeinflußt. Während ein nach der ersten Methode auf den Sollwert abgeglichener Meßraum einen universellen Einsatz des Meßwerkes für beliebige Anzeigewerke ermöglicht, erfordert ein nach der zweiten Methode mittels eines Zwischengetriebes abgeglichener Volumenzähler eine

030063/0328

feste Zuordnung zvjischen einem Meßwerk und dem zugehörigen Anzeigewerk mit Zwischengetriebe. Auch insoweit ist die zweite Methode mit Nachteilen behaftet, zumal die mit einem Austausch von Zahnräderpaaren verbundene Verstellung der Übersetzung des Zwischengetriebes mit einem erheblichen Montage- und Zeitaufwand verbunden ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine stufenloso wirkende und leicht nachzustellende Korrekturvorrichtung zur Kompensation von konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Meßwerkes zu schaffen, um die ermittelte Abweichung des unveränderten Meßraumes bei der Anzeige zu berücksichtigen.

Die Lösung dieser Aufgabenstellung duith die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß einem eine vorgegebene Impulszahl pro Bewegungszyklus abgebenden Impulsgeber ein elektronischer Rechner mit einer einstellvorrichtung für einen die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen berücksichtigenden Korrekturfaktor nachgeschaltet ist.

Mit dem erfindungsgemäßen Vorschlag wird unter Vermeidung verschleißanfälliger Bauteile und ohne zusätzliche Abdichtstellen erfordernde Eingriffe in den Naßraurn des Meßwerkes eine Vorrichtung geschaffen, die mit wonnigen Bauteilen eine stufenlose Kompensation· der konstruktions- und medienbedingten Abweichungen gestattet, ohne daß nach der ilichmessung Eingriffe in den Naßraum des Meßwerkes durchgeführt werden müssen und ohne daß hohe, die Kerstel-

en

lungskosten anhebende Genauigkeit bei der Herstellung des Meßraumes erforderlich sind. Da die erfindungsgemäße Kompensationseinrichtung Bestandteil des Meßwerkes ist, entfällt nicht nur die bei den bekannten Ausführungen erforderliche Wellenabdichtung zwischen Meßwerk und Anzeigewerk, sondern auch die bisher erforderliche Zuordnung eines bestimmten Anzeigewerkes zu einem bestimmten Meßwerk.

030063/0 32 6

BAD ORIGINAL

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist mindestens der Impulsgeber der Kompensationsvorrichtung im Naßraum des Meßwerkes angeordnet, so daß der Naßraum des Meßwerkes nach der ersten und einzigen Montage ohne Zusatzaufwand endgültig abgedichtet werden kann und das Meßwerk mit dem Anzeigewerk lediglich mittels einer Impulsleitung in Verbindung steht.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Volumenzählers dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen als Kolbenzähler ausgebildeten Volumenzähler mit einer Kompensationsvorrichtung und

Fig. 2 ein Blockschaltbild der Kompensationsvorrichtung.

Der als Ausführungsbeispiel dargestellte Volumenzähler besitzt ein Gehäuse 1, in dem vier Kolben 2 jeweils in einer Zylinderbuchse 3 beweglich geführt sind. Die Kolben 2 sind jeweils paarweise durch eine Kreuzschleife 4 miteinander fest verbunden, wobei die Bewegungsrichtungen der beiden in einer gemeinsamen Ebene angeordneten Kolbenpaare rechtwinklig zueinander verlaufen.

Die beiden rechtwinklig zueinander verlaufenden Kreuzschleifen 4 der beiden Kolbenpaare besitzen jeweils ein Langloch, in welches eine Rolle 5 eingepaßt ist. Die beiden Rollen 5 sind drehbar auf dem Zapfen 6 einer Kurbelwelle 7 gelagert, deren Enden wiederum im Gehäuse 1 drehbar gelagert sind. Jeder durch die Zylinderbuchsen J) gebildete Zylinder der vier Kolben 2 ist durch einen Zylinderdeckel 8 verschlossen. In jedem der Zylinderdeckel 8

'-■■■ ^lriii; ein Drehschieber io zusammen,. cn~ -

geordnet ist, das auf dem Gehäuse 1 angeordnet ist. Dieses Schiebergehäuse Ii besitzt einen Einlaßkanal 12 sowie einen Auslaßkanai 13 für die zu messende Flüssigkeit. Diese unter Druck stehende Flüssigkeit gelangt in Richtung des in Fig. 1 eingezeichneten Pfeiles in das Schiebergehäuse 11 und von hier über den Drehschieber 10 in einen der Kanäle 9· Aus diesem Kanal 9 strömt die Flüssigkeit durch den Zylinderdeckel 8 in die zugehörige Zylinderbuchse 3, in der sie den Kolben 2 in Richtung auf die Mitte des Gehäuses 1 verschiebt. Da dieser Kolben 2 über seine Kreuzschleife 4 mit dem gleichachsig angeordneten Kolben 2 fest verbunden ist, bewirkt die Verschiebung des einen Kolbens 2 mittels Jer Flüssigkeit ein Herausdrücken der in der Zylinderbuchse 3 des geschobenen Kolbens 2 befindlichen Flüssigkeit über den zugehörigen Zylinderdeckel 8 in den zugehörigen Kanal 9 und von hier durch den Drehschieber 10 in den Auslaßkanal I3. Diese:- Vorgang wiederholt sich zyklisch in allen vier Zylinderbuchsen 3,

Die während des Arbeitszyklus stattfindende Verschiebung der Kolben 2 wird über die Kreuzschleifen 4 und Rollen 5 auf den Zapfen 6 der Kurbelwelle 7 übertragen, die sich dementsprechend bei einem Arbeitszyklus einmal um 36O⁰ dreht. Das während dieser 360°-Drehung durchgefloßene Flüssigkeitsvolumen entspricht dem Meßiv-vjr de?. mit vier beweglichen Trennwänden ausgestatteten Voiu„.wi<üaalers und stellt zugleich die kleinste abzugebende Flüssigkeitsmenge dar.

Die aus dem Gehäuse 1 nach oben in das Schiebergehäuse 11 hineinragende und den Drehschieber 10 tragende Kurbelwelle 7 ist: über den Drehschieber 10 hinaus verlängert. Am iinde dieser Verlängerung trägt die Kurbelwelle 7 eine Impulsscheibe 14, die gemäß Pig. I im Naßraum des Meßwerkes, und zwar im Schiebergehäuse Il angeordnet .st. Diese Impulsscheibe 14 ist Bestandteil eines Impulogebers 15, der im Blockschaltbild gemäß Fig. 2 am besten zu erkennen ist. Diesea Impulsgeber 1.5 ist ein elektronischer Rechner nachgeschalt et.,

030063/0326

dessen Komponenten wiederum der Fig. 2 entnommen werden können.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 umfaßt der elektronische Rechner eine einstellvorrichtung 16 für einen die konstruktiven- und medienbedingten Abweichungen berücksichtigenden Korrekturfaktor, eine Signalverarbeitung 17 mit einem nachgesehalteten Signalgeber 18 und einen Zähler 19. Die Bauteile 15 bis I9 sind an einer Stromversorgung 20 angeschlossen und steuern eine Anzeigevorrichtung 21, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt fünf Ziffernanzeigen umfaßt.

Mittels der Impulsscheibe 14 werden im Impulsgeber I5 Impulse erzeugt, und zwar pro Arbeitszyklus eine bestimmte Anzahl. Dies bedeutet, daß jedem Impuls eine bestimmte, durch den Volumenzähler gefloßene Flüssigkeitsmenge entspricht. Sofern sich bei der Eichmessung des Kolbenzählers herausstellt, daß das gemessene Volumen pro Impuls nicht dem Sollvolumen entspricht, wird die Abweichung des Istvolumens vom Sollvolumen ermittelt und ein Korrekturfaktor errechnet, mit dem die Impulszahl pro Arbeitszyklus multipliziert werden muß, um die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Meßwerks des Kolbenzählers zu kompensieren. Dieser Korrekturfaktor wird der Einstellvorrichtung 16 eingegeben, wozu diese mit einem Stellglied 16a versehen ist. Dieses Stellglied 16a ist vorzugsweise lediglich über eine Impulsleitung mit der Einstellvorrichtung 16 verbunden.

Die vom Impulsgeber I5 entsprechend dem Arbeitszyklus abgegebenen Impulse werden auf diese Weise durch die Einstellvorrichtung 16 modifiziert einer Signalverarbeitung 17 aufgegeben, die mittels des nachgeschalteten Signalgebers l8 korrigierte Impulse abgibt. Diese die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen des Meßwerks berücksichtigenden Impulse des Signalgebers 18 gelangen schließlich zum Zähler I9, der die Anzeigevorrichtung 21 steuert. Diese Anzeigevorrichtung 21 zeigt dementsprechend das effektiv

03006 3/0326

vom Kolbenzähler gemessene Flüssigkeitsvolumen an, ohne daß der Meßraum des Kolbenzählers auf den Sollwert abgeglichen worden ist und ohne daß komplizierte mechanische Zwischengetriebe erforderlich sind.

In dem Blockschaltbild nach Fig. 2 ist im unteren rechten Teil der Kolbenzähler mit den Kolben 2 und den Zylinderbuchsen 3 sowie der Kurbelwelle 7 schematisch dargestellt. Die Fig. 1 zeigt, daß der Impulsgeber 15 in einen Kunststoffblock 22 eingegossen ist, der sich in einer Aussparung des Schiebergehäuses 1 befindet. Dieser im Naßraum des Meßwerkes angeordnete Kunststoffblock 22 umfaßt mindestens den Impulsgeber 15; er kann auch weitere Bestandteile des elektronischen Rechners umfassen, und zwar bis einschließlich des Zählers 19. In diesem Fall kann der Volumenzähler als einheit jeder beliebigen Anzeigevorrichtung 21 zugeordnet werden, mit der er lediglich über eine Impulsleitung 23 verbunden werden muß.

030063/0326

Bezugszeichenliste;

1	Gehäuse
2	Kolben
3	Zylinderbuchse
	Kreuzschleife
5	Rolle
6	Zapfen
7	Kurbelwelle
8	Zylinderdeckel
9	Kanal
10	Drehschieber
11	Schiebergehäuse
12	jünlaßkanal
13	Auslaßkanal·
14	Impulsscheibe
15	Impulsgeber
16	Einstellvorrichtung
16a	Stellglied
17	Signalverarbeitung
18	Signalgeber
19	Zähler
20	Stromversorgung
21	Anzeigevorrichtung
22	Kunststoffblock
25	Impulsleitung

030063/0326

Claims

Ansprüche:

' 1. Volumenzähier mit beweglichen Trennwänden zur Mengenmessung von Flüssigkeiten mit einer Vorrichtung zur Erfassung der durch die zu messende Flüssigkeit erzeugten Bewegungszyklen der Trennwände sowie mit einer Vorrichtung-"zur Kompensation von konstruktion^- und "medienbedingten- Abweichungen des Meßwerks, . - - . . dadurch g e k .e η η ζ e i c h β e -t> daß einem eine vorgegebene Impulszafal pro Bewegungszyklus, abgebenden Impulsgeber (15) ein elektronischer Rechner mit einer Einstellvorrichtung (16) für einen die konstruktions- und medienbedingten Abweichungen berücksichtigenden Korrekturfaktor nachgeschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens der Impulsgeber (15) im Naßraum des Meßwerks angeordnet ist.

030063/0326 ORIGINAL INSPECTED