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Flüssigkeitsmesser, insbesondere für Kraftfahrzeuge u. dgl. Die vorliegende
Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsmesser mit Meßrad, insbesondere für Kraftfahrzeuge,
Motorboote, Flugzeuge u. dgl.
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Flüssigkeitsmesser mit Meßrädern sind an sich sehr bekannt, jedoch
haben sich dieselben wegen zu geringer Meßgenauigkeit und zu großer Empfindlichkeit
bei Schrägstellungen bei den geringen zu messenden Mengen bisher nicht als geeignet
für die vorgenannten Zwecke erwiesen. Entweder werden bei diesen Messern die Meßräder
von außen beaufschlagt, so daß leicht Überlaufen oder unvollkommene Füllung der
- Schaufeln und Vorbeilaufen am Rade bei Schrägstellung stattfindet, oder dieselben
beruhen auf der Anwendung spiralischer Schaufeln, auf welche die Flüssigkeit -infolge
ihrer Schwere wirkt, oder auf der Verwendung von Meßkammern mit Ausflußkanälen.
Bei den Rädern mit Spiralschaufe-
Iung dreht jede Schaufelfüllung,
ob groß oder klein, wenn dieselbe nur ausreicht, die Reibung zu überwinden, das
Rad um nahezu denselben Winkelbetrag, nämli._h bis zum Ausg_eßen der i Füllung.
Bei den Rädern mit Meßkammern laufen die letzteren gewöhnlich in Kanäle mit verengtem
Querschnitt aus, so daß jede gefüllte Kammer unter Aufwand eines Drehmomentes angehoben
werden muß, damit dieselbe ausläuft. Dies bedeutet einen Verlust an treibender Kraft
und dadurch eine größere Ungenauigkeit des Meßrades.
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Zweck der vorliegenden Erfindung ist, dies Nachteile zu vermeiden
und ein Meßrad zu schaffen, bei welchem für jedes zufließende Meßquantum eine bestimmte
Winkeldrehung des Rades stattfindet, die Unterbrechung des Zuflusses zu jeder Kammer
bei einer genau bestimmten Füllung erfolgt und die Füllung einer jeden Kammer kurz
nach der Unterbrechung des Zuflusses in eine in bezug auf die Achse symmetrische
Lage gelangt, in welcher sie weder treibend noch hemmend wirkt, während der Antrieb
nur von der nachfolgenden Zelle genau in bestimmtem Verhältnis zum Zufluß erfolgt.
Ein weiteres Erfindungsmerkmal bezweckt, die Füllung der Kammern in gewissen Grenzen
veränderlich zu machen, um die Meßvorrichtung dem Zählwerk genau anpassen und so
eine Eichung bewirken zu können.
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In Abb. i und 2 ist ein solches verstellbares Rad in teilweisem Querschnitt
und im Achsialschnitt dargestellt. Abb.3 zeigt einen Schnitt durch eine beispielsweise
Ausführungsform der ganzen Meßvorrichtung. Abb. .1 und 5 zeigen Schnitte durch eine
andere Ausführungsform eines eichbaren Rades, Abb.6 und 7 Längs- und Querschnitt
durch ein unverstellbares Rad, Abb.8 eine weitere Ausführungsform eines verstellbaren
Rades.
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In Abb. i und 2 sind a und b zwei Teilräder, welche
je zwei um i8o° versetzte Meßkammern enthalten, während die beiden Teilräder zueinander
um 9o'' versetzt auf der Achse sitzen. Zwischen beiden Teilen befindet sich der
Schieber c, welcher mit spiralisch oder ähnlich ausgebildeten Durchbrechungen c'
ausgestattet ist. Dieser Schieber c schließt die beiden Teile vollständig gegeneinander
ab bis auf die Stellen vor den Kanälen a" und b",
welche diese Durchbrechungen
c' nach der mittleren Kammer des Rades, von welcher aus der Zufluß der zu messenden
Flüssigkeit : rfolgt, freilassen. Der Zufluß zu jeder Kammer hört in dem Augenblick
auf, in welchem die Eintrittskante der nächsten Zellenöffnung in gleiche Höhenlage
mit der vorhergehenden kommt, worauf sie den Zufluß in die vorhergehende Zelle nach
Art eines Überlaufrohres begrenzt. Es ist einleuchtend, daß die Füllung i der einzelnen
Kammer hierbei um so größer ausfällt, je näher die Eintrittsöffnurgen an der Achse
liegen. Von diesem Umstande wird G-brauch gemacht zum Zweck der Eichung des Rades.
Durch Verdrehen der Scheibe c gegcnübcr den beiden Teilrädern läßt sich die radiale
Entfernung der Eintrittskanten verändern, da diese spiralisch oder ähnlich verlaufen.
Die beiden Teilräder und der Schieber werden nach erfolgter Eichung durch die Verschraubung
d auf der Achse e festgezogen und erforderlichenfalls plombiert.
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In Abb.3 ist f der Zuflußstutzen für die Meßflüssigkeit, g der Abflußstutzen.
Das Gehäuse h ist in bekannter Weise so bemessen, daß bei Unterbrechung des Abflusses
die Flüssigkeit nur bis zu einer solchen Höhe steigen kann, daß das Meßrad nicht
am richtigen Arbeiten gehindert wird. Das Zählwerk l ist ebenfalls luftdicht abgeschlossen,
um eine arbeitverzehrende Stopfbüchse zu vermeiden. Ferner sind außerhalb der Schauscheibe
k vor dem umlaufenden Zifferblatt m einstellbare Marken n und o angebracht, so daß
auch hier Abdichtungen vermieden werden. Die Bewegungsübertragung findet durch die
Zahnräder g und Y und die Schnecke s auf das Antriebsrad t des Zählwerkes p, von
hier durch Schnecke x (in Stirnansicht dargestellt) und Zwischenrad it auf die Innenverzahnung
o statt, welche das in Kugellager w gelagerte Zifferblatt m antreibt. Das Zifferblatt
kann beispielsweise mit zwei Skalen, von denen die eine von o bis ioo, die andere
von ioo bis o geht, ausgestattet sein. Wird alsdann (z. B. bei einem Automobil)
Marke n auf Null der additiv zählenden Skala, Marke o auf die dem Tankinhalt entsprechende
Zahl der subtraktiv zählenden Skala des Zifferblattes eingestellt, so ist es möglich,
jederzeit den Verbrauch und den Tankinhalt durch einfaches Ablesen festzustellen.
In der mittleren üffnung m' des Zifferblattes ist der fortlaufend wirkende Zähler
p (z. B. Löwe-Zähler) sichtbar. An Stelle des hier geschilderten Zählwerkes kann
auch ein beliebiges anderes Verwendung finden; ebenso kann die Kraftübertragung
so ausgebildet werden, daß die Zähluhr senkrecht zur Radachse angebrachtist. Um
Schrägstellungen möglichst unschädlich zu machen, wird nach einem weiteren Erfindungsmerkmal
die Achse des Meßrades selbst zwcckinäßig parallel zu den Achsen des Fahrzeuges
angeordnet, weil alsdann die größten vorkommenden Schräglagen, z. B. beim Bergfahren,
sich ausgleichen. Die Schrägstellungen quer zu dieser Richtung werden nach einem
weiteren Erfindungsmerkmal dadurch unschädlich gemacht, daß die Eintrittsöffnungen
ganz oder nahezu in dieselbe Mittelebene des Rades verlegt werden, wodurch größere
Fehler im Fü1-lungsgrade
der Kammern au -h in dieser Richtung vermieden
werden.
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Dies ergibt sich bei dem Rad nach Abb. 2 von selbst. Bei dem in den
r%bb. 6 und ; dargestellten unverstellbaren Rade ist die Anordnung so getroffen,
daß ein ringförmiger Spalt y vorgesehen ist, an dessen Innenwandungen die Eintrittsöffnungen
angebracht sind.
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In den Abb. 4. und 5 ist eine Zylinderschieberanordnung dargestellt,
welche d@n--selben Zweck wie Schieber c hat, ab°r nicht in demselben Umfange wirkt
wie Schieber c. In Abb. 8 ist eine dem gleichen Zweck dienende Anordnung mit radial
verschiebbaren Hülsen auf den Einflußrohren dargestellt.
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Wie aus Abb. i und aus Abb. 8 zu ersehen ist, haben die Kammern bis
zu den Austrittsöffnungen gleichbleibenden ringförmigen Querschnitt. Sobald bei
Ablösung einer Kammer durch die folgende Kammer die Flüssigkeit außer Berührung
mit der treibenden Wand (Schaufel) gekommen ist, nimmt dieselbe die in Abb.6 eingezeichnete
Lage ein, so daß sie keinerlei Drehkraft weder in treibendem noch in hemmendem Sinne
ausübt, sondern in einer Lage bleibt, bis durch Weiterdrehen des Rades di- Flüssigkeit
zum Auslaufen gelangt. Der ganze Vorgang erfolgt in folgender Weise: Beim Eintreten
der Flüssigkeit in eine Kammer tritt unsymmetrische Belastung ein, und das Rad hat
stets das Bestreben, sich so weit zu drehen, bis die Schaufel gerade außer Berührung
mit der Flüssigkeit gelangt. Das Rad dreht sich also bei Zufluß einer bestimmten
Menge um einen ganz. bestimmten Winkel. Dieser Vorgang setzt sich fort, bis die
nächste Eintrittsöffnung durch das Weiterdrehen des Rades in gleiche Höhe mit der
gerade in Tätigkeit befindlichen Einlauföffnung gelangt. Dann wirkt die neue Öffnung
wie ein überlaufrohr auf die vorhergehende und beendet hierdurch die Füllung dieser.
Im weiteren Fortgang tritt dann die folgende Kammer in Tätigkeit, und die Flüssigkeitsfüllung
der ersteren gelangt in die neutrale Lage.
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Die Kammern der oben beschriebenen i41eßräder sind auf zwei Teilräder
verteilt, da mehr wie zwei Kammern der beschriebenen Art nicht auf einem Raume von
36o° unterzubringen sind. Nach einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsiröglichkeit
werden die Kammern schraubenförmig ausgebildet, z. B. in Form einer viergängigen
Schraube, so daß jede Kammer den notwendigen Winkelraum zur Verfügung hat, ohne
daß Verengung des Querschnittes oder Veränderung des Flüssigkeitsspiegels notwendig
ist, so daß der Grundgedanke der Erfindung gewahrt bleibt. Diese Ausführungsform
sei der Vollständigkeit halber erwähnt.