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Vorrichtung zum lwiessen und Verteilen von Flüssigkeiten Die Erfindung
bezieht sich auf eine Vorrichtung zur selbsttätigen Verstellung des Füll- und Zapfhahnes
an Vorrichtungen zum Messen und Verzapfen von Flüssigkeiten. Es ist bereits vorgeschlagen
worden, den Hahn zum Zwecke seiner Verstellung in Abhängigkeit von der beendeten
Meßgefäßfülltmg durch die dabei auftretende Druckerhöhung in der Meßflüssigkeit
mit dem Antrieb der Füllpumpe mechanisch zu kuppeln und nach erfolgter Verstellung
wieder zu entkuppeln. Die vorliegende Erfindung bringt nun eine für die .Praxis
brauchbare Lösung, die sich bei grober Einfachheit durch zuverlässige Wirkung auszeichnet.
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Gemäß der Erfindung sind auf einer mit dem Füll- und Zapfhahn verbundenen
Welle ein Malteserkreuz bekannter Art und auf einer mit dem Pumpenantrieb verbundenen
Welle eine mit einer Sicherungsscheibe ausgestattete Schaltscheibe mit mindestens
einem ein- und ausrückbaren Schaltstift befestigt. In der Drehrichtung der Schaltscheibe
vor dem Malteserkreuz ist dabei ein in Abhängigkeit von der beendeten Meßgefäßfüllung
verstellbarer Anschlag zum Einrücken (les Schaltstiftes, hinter . dem Malteserkreuz
dagegen ein fester Anschlag zum Ausrücken des Schaltstiftes angeordnet. Bei einer
abgeänderten Ausführungsform dieser Vorrichtung ist die Schaltscheibe auf der mit
dem Pumpenantrieb verbundenen Welle drehbar angeordnet und mit mindestens zwei Schaltstiften
versehen, während an einer auf der gleichen Welle festen Scheibe mindestens zwei
mit der Schaltscheibe zusammenwirkende ein- und ausrückbare Kupplungsglieder sich
befinden, die durch einen in der Drehrichtung der Scheibe vor dem Malteserkreuz
angebrachten, wiederum in Abhängigkeit von der beendeten Meßgefäßfüllung verstellten
Anschlag eingerückt und durch einen hinter denn Mälteserkreuz angeordneten festen
Anschlag ausgerückt werden können.
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Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes,
und zwar zeigen Abb. i eine schematische Darstellung der ganzen Vorrichtung teils
in Seitenansicht, teils im senkrechten Schnitt, Abb. 2 eine Draufsicht auf die Schaltvorrichtung
für den Mehrwegehahn, A@bb. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B der Abb. 2, Abb.
d. einen Schnitt nach der Linie C-D der Abb. 2, Abb.5 eine Einzelheit in etwas anderer
Ausführung, Abb. 6 eine Draufsicht auf eine etwas abgeänderte Ausführungsform des
Schaltwerks und Abb. 7 eine Seitenansicht dazu in Richtung des Pfeiles E Abb. 6
gesehen.
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i, 2 sind zwei Meßgefäße an sich bekannter Art, und 3 ist eine Pumpe,
welche da2u dient, die abzumessende Flüssigkeit aus einem nicht abgebildeten Tank
in die Meßgefäße i, 2 zu befördern. 4 ist ein Mehrwegehahn,
der
vier Schaltstellungen aufweist und in zwei um i8o° gegeneinander versetzten Stellungen
das Meßgefäß i über Leitung 5 und .Leitung 6 finit der Pumpe 3, das Meßgefäß 2 dagegen
über Leitung 7 mit einem Zapf- oder Abflußrohr 8 verbindet, während er in den beiden
anderen Stellungen das -Meßgefäß i über Leitung 5 mit dem Zapf- oder Abflußrohr
8, hingegen das Meßgefäß 2 über Leitung 7 und Leitung 6 mit der Pumpe 3 verbindet.
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Die Meßgefäße 1, 2 besitzen je am oberen Ende einerseits einen durch
eine Schwimmerkugel 9 abschließbaren Luftauslaß io, anderseits eine nicht gezeichnete
Über laufeinrichtung, die durch eine Rücklaufleitung mit dem Tank in Verbindung
steht. Die überlaufeinr.ichtung ist so beschaffen, daß die im Cberschuß in das Meßgefäß
hineingepumpte Flüssigkeit durch eine verhältnismäßig enge Öffnung abfließen muß,
so daß nach A.bschluß der Luftauslaßöffnung io eine Drucksteigerung im Meßgefäß
eintritt. Die Pumpe3 wird durch eine Welle i i mit Handkurbel 12 angetrieben. Die
Welle i i ist durch ein Kegelräderpaar 13 mit einer Hilfswelle 14 gekuppelt, die
parallel zu der verlängerten Welle 15 des Kükens des Mehrwegehahnes d. gelagert
ist. Die nur in einer Richtung drehbare Hahnkükenwelle 15 trägt dabei ein bekanntes
Malteserkr euz 16, während auf der Hilfswelle 14 eine Scheibe 17 befestigt ist,
die einen zur Schaltung des Malteserkreuzes dienenden Stift 18 trägt. Der Stift
18 ist senkrecht auf und ab beweglich geführt, derart, daß er in der Hochstellung
mit seinem oberen Ende aus der Scheibe herausragt und dann in das Malteserkreuz
16 einzugreifen vermag, während in der Tiefstellung sein oberes Ende in der Scheibe
17 verschwindet, so daß der Stift dann unwirksam ist. In einer an der Unterseite
der Scheibe 17 befestigten Führungsbüchse ig für den Stift 18 befindet sich eine
mit einem Bund des Schaltstifts zusammenwirkende Feder 2o, welche den Stift 18 nach
oben in die Arbeitsstellung zu bewegen sucht. Der Stift wird jedoch für gewöhnlich
durch eine an der Büchsenwandung in waagerechter Ebene drehbar gelagerte Sperrklinke
21 bei gespannter Feder 2o in der unwirksamen Stellung gehalten. Die durch eine
Feder in die Sperrstellung gedrehte Klinke 21 hat einen aus der Büchse herausgeführten
Gegenarm 22, der dazu bestimmt ist, im Zusammenwirken mit einer Anschlagstange 23
die Klinke 21 aus der Sperrstellung zu entfernen. Die Anschlagstange 23 sitzt an
einem Kolben 2q., der sich in einem senkrechten Zylinder 25 führt und durch eine
Feder 26 gewöhnlich so weit angehoben wird, daß das untere Ende der Stange 23 sich
oberhalb der Bewegungsebene des Auslösearmes 22 befindet. Das obere Ende des Zylinders
25 ist durch zwei Rohrleitungen 27, 28 mit den oberen Enden der beiden Meßgefäße
1, 2 derart verbunden, daß der in dem einen oder anderen Meßgefäß nach Abschluß
der Luftauslaßöffnung lo auftretende Druck sich auf den Kolben 2,4 im Zylinder 25
fortpflanzt und diesen zusammen mit der Anschlagstange 23 nach abwärts bewegt. Damit
der in der Verbindungsleitung 27 oder 28 des einen Meßgefäßes herrschende Druck
sich nicht durch die Leitung 28 oder 27 des anderen Meßgefäßes ausgleichen kann,
ist zwischen den beiden Leitungen 27, z8 und dem Zylinder 25 ein kleines Umsteuerventil
angebracht, das je nach seiner Stellung die eine oder andere Leitung gegen den Zylinder
25 abschließt. Das Umsteuerventil besteht aus einem Gehäuse 29 und einem darin zwischen
zwei Sitzen hin und her beweglichen Kolben 3o. An den Enden des Gehäuses 29 sind
die Leitungen 27, 28 angeschlossen, während das Gehäuse in seiner Mitte mit dem
Zylinder 25 in Verbindung steht. Der Kolben 30 wird durch den auf seine eine
oder andere Stirnseite geleiteten Flüssigkeitsdruck in die eine oder andere Endstellung
bewegt, in welcher er die jeweils unter Druck stehende Leitung 27 oder 28 mit dem
Zylinder 25 verbindet, die andere Leiturig dagegen abschließt.
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Die Anschlagstange 23 ist in der Drehrichtung der Welle 14 und der
Schaltscheibe 17 vor dem Malteserkreuz 16 angebracht. Wird die Stange 23 durch den
Kolben 24 nach abwärts bewegt, dann stößt der Gegenarm 2:: der Klinke bei der Drehung
der Scheibe 17 an die Stange 23 und dreht dadurch die Klinke 21 in ihre Freigabestellung.
Das hat zur Folge, daß der Schaltstift 18 durch die Feder 2o in seine Arbeitsstellung
bewegt wird, bei der weiteren Drehung der Scheibe in einen Schlitz des Malteserkreuzes
16 eingreift und dieses dann zusammen mit dem Küken des Mehr.wegehahnes q. um 9o°
dreht. Um den Schaltstift nach der dadurch bewirkten Umschaltung des Mehrwegehahnes
wieder in die unwirksame Stellung zurückzubringen, ist in der Drehrichtung der Schaltscheibe
17 hinter dem Malteserkreuz 16 oberhalb der Scheibe 17 ein ortsfestes Leitstück
31 angeordnet. Dieses Leitstück ist an seiner Unterseite mit einer Schrägfläche
versehen, welche, auf das obere Ende des Schaltstiftes 18 einwirkend, diesen nach
abwärts in seine untere Endstellung drückt, in welcher der Stift durch die Klinke
21 erneut festgehalten wird. Die Schaltscheibe 17 trägt vorteilhaft, wie an sich
bekannt, an. ihrer Oberseite eine kreisförmige Sperrscheibe 32, die lediglich auf
ihrer dem Schaltstift 18 benachbarten Seite
einen Ausschnitt 33
für den Durchlaß der Arme des Malteserkreuzes 16 aufweist. Die Scheibe 32 greift
beim Austritt des Schaltstiftes i8 aus dem Schlitz des Malteserkreuzes 16 zwischen
dessen Arme und verhindert so, daß das Kreuz durch die ihm bei der Schaltung erteilte
lebendige Kraft über den gewünschten Schaltbetrag hinausgedreht wird.
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Für den Mehrwegehahn ¢ ist :endlich noch eine mit einer Einstellvorrichtung
für die jeweils abzumessende Flüssigkeitsmenge vereinigte Verblockungsvorrichtung
vorgesehen. Diese Verblockungsvorrichtung wirkt wie üblich in der Weise, daß sie
den Mehrwegehahn freigibt, wenn der Zeiger der Einstellvorrichtung auf die jeweils
abzufüllende Flüssigkeitsmenge eingestellt wird, den Mehrwegehahn aber wieder v
erblockt, sobald eine der eingestellten Flüssigkeitsmenge entsprechende Zahl von
Umschaltungen des Mehrwegehahnes stattgefunden haben. Die Verblockungs- und Einstellvorrichtung
ist, weil an sich bekannt, auf der Zeichnung fortgelassen.
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Die Arbeitsweise ist folgende. Nachdem die Bedienungsperson den Zeiger
der Einstellvorrichtung auf die gewünschte Flüssigkeitsmenge eingestellt hat, treibt
sie mittels der Kurbel 12 die Pumpe 3 an. Es wird nun das über den Mehrwegehahn
.4 mit .der Pumpe verbundene Meßgefäß, z. B. i, gefüllt, während zugleich die Schaltscheibe
17 für den Mehrwegehahn leer mitgedreht wird. Am Ende des Füllvorganges schließt
sich die Luftauslaßöffnung io des Gefäßes i, und die dann noch in das Gefäß eingepumpte
Flüssigkeit muß durch den verhältnismäßig engen Überlauf in die zum Tank zurückführende
Leitung gedrückt werden: Dabei tritt im Gefäß eine Drucksteigerung auf, die sich
durch die Leitung 28 und das selbsttätig umgesteuerte Ventil 29, 30 in den
Zylinder 25 fortpflanzt. Der Kolben 2¢ in diesem Zylinder bewegt somit die Anschlagstange
23 nach abwärts, was zur Folge hat, daß bei der fortgesetzten Drehung der Schaltscheibe
17 durch Anschlag des Gegenarms 22 der Klinke 21 an die Stange 23 der Schaltstift
18 freigegeben und durch die Feder 2o in die Arbeitsstellung bewegt wird. Der Stift
18 bewirkt dann bei der fortgesetzten Drehung der Pumpenantriebswelle i i und der
Scheibe 17 eine Drehung des Malteserkreuzes um 9o°. Dadurch wird der Mehrwegeh.ahn
d. unigeschaltet, so daß das gefüllte Gefäß i mit dein Zapfrohr 8, das Gefäß 2 dagegen
mit der Pumpe 3 verbunden wird. Nach der Umschaltung des Mehrwegehahnes hört die
Belastung des Kolbens 2.4 auf, so daß die Anschlagstange 23 unter Wirkung
der Feder 26 wieder in die obere Endlage zurückkehrt. Ferner wird der Schaltstift
i8 durch das feste Leitstück 31 in seine unwirksame Stellung zurückgedrückt und
darin durch die Klinke 21 erneut verriegelt, so daß die Schaltscheibe 17 wieder
leer läuft. Es findet nun die Füllung des Meßgefäßes 2 statt. Ain Ende dieses Füllvorganges
wiederholt sich das beschriebene Spiel, indem die im Gefäß 2 auftretende Drucksteigerung
unter Unistellung des Steuerventils 29, 30 über Leitung 27 auf die Oberseite
des Kolbens 2d. 1111
Zylinder 25 geleitet und dadurch die Anschlagstange 23
erneut nach abwärts bewegt werden. Sobald eine der gewünschten Flüssigkeitsmenge,
die natürlich stets das Ein-oder Mehrfache eines Meßgefäßinhalts betragen muß, entsprechende
Zahl von Umschaltungen des Mehrwegehahnes 3 stattgefunden haben, wird der Hahn selbsttätig
verblockt, und er wird erst wieder freigegeben, wenn erneut eine abzumessencle Flüssigkeitsmenge
eingestellt wird.
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Wie ersichtlich, geschieht bei der neuen Vorrichtung die Umschaltung
des Mehrwegelrahnes .4 auf mechanischem Wege in Abhängigkeit von der vollständigen
Füllung der Meßgefäße, so daß eine vorzeitige Umschaltung des Hahnes ausgeschlossen
ist. Der Mehrwegehahn q. und seine Schaltvorrichtung können in einem abgeschlossenen
Gehäuse untergebracht sein, so daß unbefugte Eingriffe seitens der Bedienungsperson
nicht stattfinden können. Die Anschlagstange 23, welche das Einrücken des Schaltstiftes
i8 in die Arbeitsstellung veranlaßt, könnte, in der Drehrichtung der Schaltscheibe
17 gesehen, unmittelbar vor dem Malteserkreuz 16 angeordnet sein. Vorteilhafter
ist es jedoch, sie, wie gezeichnet, um einen solchen Winkelbetrag vor dem Schaltkreuz
anzuordnen, daß die Scheibe 17 nach erfolgtem Einrücken des Schaltstiftes i8 noch
um einen verhältnismäßig großen Winkel gedreht werden muß, bevor die Umschaltung
des Mehrwegehahnes stattfindet. Dadurch ist der etwa von der Pumpe mit angesaugten
und in das Meßgefäß beförderten Luft nach Beendigung des Füllvorganges noch die
Möglichkeit gegeben, durch den Überlauf des Gefäßes zu entweichen, was dadurch begünstigt
wird, daß Flüssigkeit im Überschuß in das Meßgefäß eingepumpt und durch den Überlauf
wieder herausgedrückt wird.
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Natürlich sind Abänderungen des beschriebenen Beispiels möglich. So
könnten an der mit der Welle 1¢ sich drehenden Scheibe 17 an Stelle eines auch mehrere
ein- und ausrückbare Schaltstifte vorgesehen sein, wobei die Anschlagstange 23 mit
Bezug auf das Malteserkreuz natürlich so angeordnet sein muß, d:aß nach Einrücken
eines Schaltstiftes
die Umschaltung des Hahnes 4 und damit die Wiederaufwärtsbewegung
der Stange 23 stattfinden, bevor der folgende Schaltstift der Scheibe
17 an die Stange 23 anschlagen kann. Ferner könnte zur Verstellung der Anschlagstange
23 an Stelle des Kolbens 24 auch eine Membran vorgesehen sein, wie dies die Abb.
5 veranschaulicht. Hier ist der Zylinder 25 durch ein an seinem oberen Ende mit
dem Umsteuerventil verbundenes Gehäuse 25d ersetzt. In diesem Gehäuse befindet sich
eine die Stange 23 tragende Membran 24a, die gewöhnlich durch eine unten im Gehäuse
untergebrachte Feder 26 nach oben gedrückt wird.
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Ferner könnte an Stelle einer Schaltscheibe mit ein- und ausrückbarem
Schaltstift auch eine Schaltscheibe mit festen Schaltstiften vorgesehen sein, die
auf der Welle 14 lose drehbar sitzt und mit dieser jedesmal für die Umschaltung
des Mehnvegehahnes 3 gekuppelt wird. Ein Beispiel hierfür ist in Abb. 6 und 7 dargestellt.
Dabei ist 16 das auf der Welle 15 des Hahnkükens befestigte Malteserkreuz und 17
eine auf der Hilfswelle 14 lose drehbar sitzen-die Schaltscheibe. Letztere trägt
an ihrer Oberseite zwei um 18o0 gegeneinander versetzte, an der Scheibe starr angebrachte
Schaltstifte 18, während sie zugleich an ihrem Rande mit einer @ Schaltradverzahnung
34 versehen ist. Unter der Scheibe 17 befindet sich eine auf der Welle 14 feste
Scheibe 35, an der zwei um 18o0 gegeneinander versetzte Schaltklinken 36 lagern.
Diese sind zum Eingriff in die Verzahnung der Scheibe 17 bestimmt, aber gewöhnlich
außer Eingriff mit der Scheibe. Zum Einrücken der Schaltklinken 36 ist in der Drehrichtung
der Scheibe 35 vor denn Malteserkreuz 16 eine Anschlagrolle 37 vorgesehen, die an
einer in einem Gehäuse 25a waagrecht geführten Stange 38 sitzt. Die Stange 38 wird
gewöhnlich durch eine Feder 26 in das Gehäuse hereingezogen, so daß die Rolle 37
nicht auf die Klinken 36 einzuwirken vermag. Sie kann jedoch entgegen der Feder
26 durch eine im Gehäuse 25a angebrachte Membran 24a in eine solche Stellung vorgeschoben.
werden, daß die jeweils an der Rolle 37 sich entlang bewegende Klinke 36 zum Eingriff
mit der Verzahnung 34 gebracht wird. Das Gehäuse 2511 ist wieder unter Zwischenschaltung
eines Umsteuerventils 29, 30 über zwei Leitungen 27, 28 mit den Meßgefäßen
derart verbunden, daß nach beendeter Füllung des einen oder anderen Meßgefäßes die
darin auftretende Drucksteigerung auf die Membran 24a geleitet wird und die Stange
38 mit der Rolle 37 vorschiebt. Zum Wiederausrücken der jeweils mit der Verzahnung
34 der Schaltscheibe 17 in Eingriff gebrachten Klinke ist in der Drehrichtung der
Scheiben 17, 35 hinter dem Malteserkreuz 16 eine ortsfest gelagerte Anschlagrolle
39 vorgesehen, die auf einen kleinen Gegenarm 4o der Klinken 36 einwirkt. Die ortsfeste
Rolle 39 und der damit zusammenwirkende Gegenarm 40 liegen höher als die verstellbare
Rolle 37 und die Klinken 36 selbst. An der Oberseite der Schaltscheibe 17 ist wieder
eine kreisförmige Sperrscheibe 32 angeordnet, die auf ihren den Schaltstiften 18
zugekehrten Seiten je einen Ausschnitt 33 für den Durchlaß des jeweils mit einem
Schaltstift zusammenwirkenden Armes des Malteserkreuzes 16 aufweist.
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Die Arbeitsweise dieser Schaltvorrichtung ist folgende. Gewöhnlich
steht die Schaltscheibe 17 in der gezeichneten oder einer um 18o0 dagegen versetzten
Stellung still, wobei die Sperrscheibe 32 zwischen zwei Arme des Malteserkreuzes
16 greift und dieses sichert. Die die Klinken 36 tragende Scheibe 3 5 läuft dagegen
bei angetriebener Pumpe 3 mit der Welle 14 um. Wird nun nach vollständiger Füllung
eines Meßgefäß.es die Stange 38 mit der Rolle 37 in die in Abb. 6 strichpunktierte
Stellung vorgeschoben, dann wird die .durch die Drehung der Scheibe 35 jeweils an
der Rolle 37 entlanggeführte Klinke 36 mit der Verzahnung 34 der Schaltscheibe 17
in Eingriff gebracht, so daß letztere Scheibe an der Drehung teilnimmt. Dabei bewirkt
der der eingerückten Klinke benachbarte Schaltstift 18 im Zusammenwirken mit dem
Malteserkreuz 16 die Umschaltung des Mehrwegehahnes 4.. Dabei wird die Membran 24a
wieder entlastet, was zur Folge hat, daß die Stange 38 mit der Rolle 37 durch die
Feder 26 zurückgezogen wird. Ist die Umschaltung des Mehrwegehahnes beendet, dann
stößt die eingerückte Klinke 36 mit ihrem Gegenarm 40 an die feste Anschlagrolle
39 und wird so außer Eingriff mit der Verzahnung 34 der Schaltscheibe 17 gebracht.
Dadurch ist die Schaltscheibe von der Welle 14 entkuppelt, und sie bleibt in einer
gegenüber der Ausgangsstellung um 18o° versetzten Stellung stehen.
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Auch hier sind mancherlei Abänderungen möglich. So könnten an der
auf der Welle 14 festen Scheibe 35 an Stelle der Schaltklinken 37 Kupplungsbolzen
vorgesehen sein, die ähnlich wie der Schaltstift 18 beim Beispiel nach Ab-b. i bis
5 auf und ab beweglich geführt sind und gewöhnlich durch eine Sperrklinke in der
unteren Endstellung gehalten werden, während sie nach dem durch einen mittels Kolbens
oder einer Membran verstellten Anschlag bewirkten Ausrücken der Klinke durch eine
Felder nach oben bewegt werden.
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Die neue Einrichtung zur mechanischen Umschaltung des Mehrwegehahnes
ist sinngemäß auch bei Meß- und Verteilungsvorrichtungen
mit mehr
als zwei Meßgefäßen anwendbar. Je nach der Zahl der Meßgefäße kann dabei der Mehrwegehahn
4 um einen anderen Winkel als go° geschaltet werden. Ferner läßt sich die neue Einrichtung
auch bei Vorrichtungen mit nur einem Meßgefäß anwenden. Hierbei kann gegebenenfalls
die Einrichtung unter Verwendung eines Mehrwegehahnes mit hin und her drehbarernHahnküken
so getroffen werden, daß die Umschaltung des Hahnes in die Stellung für Verbindung
des Meßgefäßes mit dein Zapf- oder Abflußrolrr in Abhängigkeit von der vollständigen
Füllung des Gefäßes mechanisch durch die Antriebsvorrichtung der Pumpe, die Rückdrehung
in die Stellung zur Verbindung des Meßgefäßes mit der Pumpe dagegen von Hand erfolgen.