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Kolbenflüssigkeitsmesser mit zwei Meßzylindern und Hahnsteuerung Gegenstand
der Erfindung ist ein Kolbenflüssigkeitsmesser mit zwei Meßzylindern und einer Hahnsteuerung,
die die beiden Zylinder abwechselnd mit der Zuflußleitung und der Abflußleitung
in Verbindung setzt, so daß stets gleichzeitig der eine Meßzylinder gefüllt und
der andere entleert wird. Bei den bekannten Kolbenflüssigkeitsmessern dieser Art
sind die Kolben in den beiden Zylindern derart miteinander verbunden,. daß sie stets
gleichzeitig das Hubende erreichen. Findet nun sofort eine Bewegungsumkehr statt,
was zur Vermeidung von Zeitverlust erwünscht ist, so verbleiben unter Umständen
in dem eben entleerten Zylinder Flüssigkeitsreste, weil nicht genügend Zeit für
eine vollständige Entleerung auch solcher Flüssigkeit verbleibt, die in unvermeidlichen
Hohlräumen und Spalten enthalten ist.
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Erfindungsgemäß werden nun die beiden Kolben in solcher Weise miteinander
verbunden, daß bei Ankunft des die Ausstoßbewegung ausführenden einen Kolbens am
Hubende der die Aufnahmebewegung ausführende andere Kolben seinen Hub.noch nicht
vollendet hat. Dies wird durch eine nachgiebige Verbindung zwischen den beiden Kolbenstangen
ermöglicht, vermöge deren der die Aufnahmebewegung ausführende Kolben beim Stillstand
des ersten Kolbens seinen Hub zu vollenden vermag und dabei das die nachgiebige
Verbindung bewirkende Organ (Feder) spannt, worauf am Hubende dieses Kolbens das
Hahnküken. umgesteuert und der Kolben unter Entspannung des nachgiebigen Organs
zunächst rascher als der erste Kolben zurückbewegt wird. Es wird somit erreicht,
daß einerseits der die Ausstoßbewegung ausführende Kolben einige Zeit an seinem
Hubende stehenbleibt, so daß die Flüssigkeit restlos ausfließen kann, und daß andererseits
aus dem soeben gefüllten Zylinder die Flüssigkeit mit größerer Anfangsgeschwindigkeit
abfließt. Es wird also der abfließenden Flüssigkeit genügend Zeit zum restlosen
Abfließen gegeben, ohne daß dadurch im ganzen Zeit verloren wird. Überdies bedeutet
der hohe Anfangsdruck für den Abfluß insofern einen Vorteil, als etwaige Hindernisse
in der Abflußleitung, wie z. B. bei einer Einknickung oder Schleifenbildung des
Abflußschlauches, besser überwunden werden. Ferner wird bei einer derartigen Anordnung
der Unterschied zwischen den Kolbenhüben, der sich notwendigerweise daraus ergibt,
daß der Rauminhalt der beiden Meßzylinder nicht vollkommen gleich ist, ausgeglichen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß bei Apparaten, die einfach
durch Betätigen einer
Pumpe bedient werden, der die Pumpe Bedienende
für das Aufhören mit Pumpen einen gewissen zeitlichen Spielraum hat, der zwischen
den Zeitpunkten - liegt, zu denen der ausstoßende Kolben und der aufnehmende Kolben
am Hubende anlangen. Es braucht also der richtige Zeitpunkt für das Stillsetzen
der Pumpe nicht so genau abgepaßt zu werden.
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An sich ist es bekannt, in den Meßgefäßen von Flüssigkeitstnessern
federbelastete Hilfskolben anzuordnen, die am Ende des Füllvorganges durch den Druck
der bis zu ihnen aufgestiegenen Flüssigkeit unter Anspannung der Feder zurückgedrängt
werden, um, wenn schließlich durch den ansteigenden Flüssigkeitsdruck selbsttätig
die Umstellung der Steuerung erfolgt, diese durch die Entspannung der Feder über
den Totpunkt zu bringen und zugleich die Abflußbewegung der Flüssigkeit einzuleiten.
Es handelt sich indessen dabei nicht um Kolbenflüssigkeitsmesser, d. h. die federbelasteten
Kolben messen nicht durch ihr Hubvolumen die abzugebende Flüssigkeitsmenge.
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Eine weitere Ausbildung der Erfindung liegt in der besonderen Art
der Abhängigkeit der Sperrklinke eines an sich bekannten, an jedem Hubende die Hahnsteuerung
umstellenden Federspannwerks von dem Kolbengestänge.
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Die Zeichnungen stellen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar.
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Abb. i ist eine Seitenansicht des Flüssigkeitsmessers, teilweise im
Schnitt.
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Abb.2 ist ein waagerechter Teilschnitt in größerem Maßstabe nach der
Linie 2-a der Abb. i bei abgenommenem äußeren Gehäuse.
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Abb. 3 ist ein Schnitt durch den Apparat nach Linie 3-3 der Abb. i.
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Abb. 4 ist ein Querschnitt im rechten Winkel zu der Darstellung in
Abb. 3.
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Abb. 5 ist ein Schnitt nach der Linie 5-5 der Abb.4 in beträchtlich
größerem -Maßstabe.
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Abb. 6 ist ein Schnitt nach Linie 6-6 der Abb. 5.
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Abb. 7 ist eine Teilansicht nach Linie 7-7 der Abb. 5.
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Der Flüssigkeitsmesser hat zwei nebeneinander angeordnete, je einen
Kolben 49 enthaltende durchsichtige Meßzylinder 18, die auf einem gemeinsamen Bodenstück
i9 ruhen. An diesem ist ein abwärts gehender Mantel 2o befestigt, der die Pumpe,
die Ventilsteuerung, den Zählwerksantrieb und alle andern Teile umschließt, die
für gewöhnlich nicht zugänglich zu sein brauchen, während das Zählwerk 2i, der Pumpenhebel
22, ein Ventilumstellgriff 23 und der Schlauchanschlußstutzen 24 an seiner Außenseite
angeordnet sind. Das Ganze ist von einem teilweise als Drehschieber ausgebildeten
Mantel, 35 umgeben, oben durch eine Haube 32 abgeschlossen und auf einen kastenförmigen
Fuß 25 (Abb. i) gesetzt, in dessen durch eine Doppeltür 29 verschließbaren Raum
der Pumpenhebel22 von oben hineinragt, so daß nach Öffnen der Türen gepumpt werden
kann. Über der Decke 46 eines jeden Meßzylinders ist ein durch seine Achse gehender
Querbalken 43 angeordnet, der auf den Spannbolzen 4o durch Muttern 44 befestigt
ist und in der Zylinderachse eine durch die Decke 46 etwas in den Zylinder hineinragende,
in Verbindung mit der Kolbenmutter 66 als regelbare Hubbegrenzung wirkendeAnschlagschraube45
trägt. In den Decken 46 beider Zylinder ist ferner ein gemeinsames Entlüftungsrohr
47 mit einem an die Außenluft führenden mittleren Stutzen 47' befestigt.
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Das untere Kolbenhubende wird durch Auftreffen der ebenen Kolbenunterfläche
auf die ebene Oberfläche des Bodenstückes bestimmt.
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Jeder Zylinder 18 steht am unteren Ende in Verbindung mit einem Kanal
67 im Bodenstück i g, der dem Zu- und Abfluß der Flüssigkeit dient. Die Kanäle 67
münden an diametral einander gegenüberliegenden Stellen in ein Hahngehäuse 68, das
mit dem Teil i9 aus einem Stück besteht. Ein Zuflußkanal 69 mündet in der Mitte
zwischen den Kanälen 67 von unten in das Gehäuse 68 ein. Der Kanal 69 ist durch
ein Rohr 7o mit dem Austrittsstutzen einer Pumpe 71 verbunden, deren Saugrohr 72
zum Vorratsbehälter führt. Ein Abflußkanal 73 geht vom Hahngehäuse 68 aufwärts und
dann nach vorn zum Schlauchanschlußstutzen 24, der an das Bodenstück ig angeschraubt
ist.
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Auf der durch den Deckel 78 (Abb. 5) des Hahngehäuses68 nach
außen ragenden Spindel 8o des Hahnkükens 77 sitzt ein Hebel 81. Am Deckel
78 ist durch die oberen Deckelschrauben 79 ein waagerechter Balken 82 befestigt,
der zwei seitlich in einem Abstande voneinander angeordnete und nach vorn gerichtete
Vorsprünge 83 aufweist, die den Ausschlag des Hahnhebels 81 so begrenzen, daß das
Hahnküken 77 sich um neunzig Grad drehen kann. Liegt der Hebel 81 am rechten Vorsprung
83 an (Abb. 5), so hat das Küken die in Abb. 3 dargestellte Lage, bei der der linke
Zylinder i8 mit dem Abflußkanal 73 und der rechte Zylinder i8 mit dem Zuflußkanal
69 verbunden ist. Wird der Hebel bi nach links bis zum linken Vorsprung 83
bewegt, so kommt das Küken in solche Lage, daß der Zuflußkanal69 mit dem linken
Zylinder i8 und der Abflußkanal 73 mit dem rechten Zylinder verbunden ist.
Die
Kolbenstangen 65 sind miteinander so verbunden, daß, wenn ein Kolben durch die in
seinen Zylinder gepumpte Flüssigkeit angehoben wird, der andere Kolben abwärts gedrückt
wird, um aus seinem Zylinder die Flüssigkeit auszutreiben. Ferner wird das Halmküken
77 durch die Kolbenbewegung so gesteuert, daß es umgestellt wird, sobald ein Kolbenanschlag
66 auf die Anschlagschraube 45 tritt.
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An jeder Kolbenstange 65 ist ein Arm 85 (Abb.3 und 5) befestigt, der
einen als Stange ausgebildeten Führungsansatz 86 aufnimmt, der parallel zu der Kolbenstange
gleiten kann. Am unteren Ende jedes Führungsansatzes 86 ist ein Anschlag 87 befestigt;
auf ihr oberes Ende ist eine verstellbare Anschlagmutter 88 geschraubt. Eine zwischen
der Mutter 88 und dem Arm 85 angeordnete Feder 89 hält den Anschlag 87 gewöhnlich
in Berührung mit der unteren Fläche des Armes 85. Die beiden Anschläge 8.7 sind
untereinander verbunden durch eine Laschenkette go, die über zwei Leitrollen g1
geführt ist. Diese Rollen sind frei drehbar auf Bolzen 92 gelagert, die an einem
am Rohr 7o befestigten Lagerkörper 93 angebracht sind. Wird, der eine Kolben in
seinem Abwärtshub durch Anlage an das Bödenstück ig angehalten, so kann der andere
nur dadurch das Ende seines Aufwärtshubes erreichen, daß die Federn 89 zusammengedriickt
werden.
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Die Kette go ist so kurz, daß, wenn der eine Kolben durch Auftreffen
auf den Boden ig das Ende seines Abwärtshubes erreicht, der andere Kolben noch eine
erhebliche Strecke bis zum Ende seines Aufwärtshubes zurückzulegen hat. Die Anschläge
q.5 und 66 sind in diesem Zeitpunkt durch einen Abstand voneinander getrennt, der
in Abb.3 beim linken Zylinder ersichtlich ist. Tritt noch mehr Flüssigkeit in den
linken Zylinder unter dem Druck der Pumpe ein, so hebt sich sein Kolben unter Zusammendrückung
der Federn 89 weiter, bis die Anschläge ¢5, 66 aufeinandertrefen. In diesem Zeitpunkt
stellt sich das Hahnküken 77 schnell in die Stellung gemäß Abb.3 um, wodurch der
linke Zylinder mit dem Abflußkana173 verbunden wird. Gleichzeitig werden die Federn
89, frei und entspannen sich, wodurch dem linken Kolben ein rascher Impuls erteilt
wird, durch den er sich in die in Abb. 3 dargestellte Lage bewegt. Hierdurch wird
die Flüssigkeit schnell in Bewegung gesetzt. Nach der erwähnten Umschaltung des
Hahnkükens 77 tritt Flüssigkeit in den rechten Zylinder ein und verursacht eine
Aufwärtsbewegung seines Kolbens und eine Abwärtsbewegung des linken Kolbens, bis
letzterer am Boden ig anliegt. Hiernach hebt sich der rechte Kolben unter Spannen
der Federn 89 weiter, bis die Anschläge 45 und 66 in Anlage kommen. Jetzt wird das
Hahnküken 77 so umgestellt, daß der rechte Zylinder mit dem Abflußkanal73 verbunden
wird, und die sich entspannenden Federn 89 leiten die Ausstoßbewegung des rechten
Kolbens ein.
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Das Hahnküken 77 wird mit großer Geschwindigkeit durch ein Federspannwerk
bewegt, das durch die Bewegung der Kolbenstangen gespannt und erst ausgelöst wird,
wenn ein Kolben das Ende seines Aufwärtshubes erreicht. Gemäß Abb.2 und 5 trägt
das äußere Ende des Hahnhebels 81 eine Sperrnase 94, die mit der einen oder andern
von zwei Klinken 95 in Eingriff treten kann, die in der Nähe der beiden Enden des
Querbalkens 82 auf Bolzen 96 gelagert sind. Jede Klinke 95 nimmt in einer Bohrung
das nach vorn gebogene obere Ende g7 einer Stange 98 auf, die in einem Lager an
dem Querbalken 82 eine senkrechte Gleitbewegung ausführen kann. Das untere Ende
jeder Stange 98 ist mit Gewinde versehen zur Aufnähme eines regelbaren Anschlages
99, der einen Schlitz ioo besitzt. Ein Stift iöi geht durch diesen Schlitz hindurch,
und die Stange 98 hält den Anschlag in der eingestellten Lage. Eine zwischen dem
oberen Ende des Anschlages 99 und dem unteren Ende des Führungslagers für die Stange
98 um die Stange 98 gewundene Feder io2 belastet die Stange in abwärts gerichtetem
Sinne und hält die Klinke 95 in der Eingriffsstellung, die durch Anlage des gebogenen
Endes 97 der Stange 98 an einem Anschlag 103 auf dem Querbalken 82 (siehe
auch Abb.6) bestimmt wird. Wenn der rechte Kolben sich aufwärts bewegt, trifft die
Fläche 104 des Armes 8:5 der rechten Kolbenstange fast am äußersten Ende des Aufwärtshubes
auf den Anschlag 99, so daß die Klinke 95 die Nase 94 des Hebels 8r am Ende dieses
Hubes freigibt. Ein sehr geringfügiger Ausschlag genügt für das Auslösen, und durch
Einstellen des Anschlages 99 auf der Stange 98 kann erreicht werden, daß das Lösen
gerade dann erfolgt, wenn der Anschlag 66 am Kolben mit dem Anschlag 45 in Anlage
kommt. Nach Lösen der Klinke schwingt der Hebel bi nach links (Abb. 5), um dann
durch die linke Klinke 95 gehalten zu werden, bis @er später am Ende des Aufwärtshubes
des linken Kolbens in ähnlicher Weise gelöst wird, wie bereits beschri:eb,eii.
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Das Federspannwerk zum Bewegen des Hebels 81 aus der einen in die
andere Stellung besteht aus einer Feder 105, die um die Stange io6 gewunden ist.
Letztere hat an einem Ende einen Kopf io6' (Abb. 2), der
drehbar
mit einem Hebel io7 verbunden ist. Das andere Ende der Stange io6 gleitet in einer
Gabel io8, die am Hahnhebel 81 mittels eines Zapfens drehbar gelagert ist. Die Feder
io5 liegt zwischen der Gabel io8 und dem Kopf io6' und drückt diese Teile auseinander.
Der Hebel 107 ist drehbar auf einem Bolzen iog gelagert, der aus einem Nocken
i io an einem Querstück i i i hervorsteht. Letzteres ist am Hahngehäuse 68 durch
die beiden unteren Deckelschrauben 79 befestigt. Ein Schlitz 112 am unteren Ende
des Hebels 107 nimmt eine Rolle 113 auf, die am oberen Ende eines Hebels 114 gelagert
ist. Der Hebel 114 ist am vorderen Ende einer Welle 115 fest (Abb. 4 und 7). Die
Welle 1i5 ist in einem Arm 116 gelagert, der, wie aus Abb. 4 ersichtlich, am Zuflußrohr
70 befestigt ist. Das untere Ende des Hebels 114 ist mit zwei auseinanderstrebenden
Armen 117 versehen (Abb. 5), die nach hinten gekröpft sind (_Abb. 4 und 7), so daß
sie in dem Weg eines Nockens i 18 liegen, der von dem Arm 116 nach vorn vorsteht.
Der Hebel 114 wird in seiner Schwingbewegung begrenzt durch Auftreffen seiner Arme
117 auf den Nocken 118, und zwar wird in Abb. 5 der rechte Arm durch die Treibfeder
105 gegen den Nocken gedrückt.
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Das hintere Ende der Welle 115 faßt mit einem Vierkant 126 (Abb. 3
und 5) in eine Vierkantöffnung in der Mitte des Hebels i ig, mit dem sie durch eine
Mutter i2o (Abb. 4) verbunden ist. Dieser Hebel ist in der Nähe seiner beiden Enden
nach hinten gekröpft, so daß seine Enden auf der Rückseite der Kolbenstange 65 liegen
(Abb. 2 und 3), und jedes dieser Enden ist durch ein Glied 121 mit einem Gleitstück
122 verbunden, das lose die nächstliegende Kolbenstange umfaßt. Unter jedem Gleitstück
122 befindet sich eine Feder 123, die die Kolbenstange umgibt und auf dem Arm 85
ruht. Wenn die rechte Kolbenstange 65 (Abb. 3) sich aufwärts bewegt, trifft die
darauf befindliche Feder 123 auf das darüberliegende Gleitstück 122 und bewegt es
aufwärts, wodurch der Hebel 11g im Gegensinne des Uhrzeigers gedreht wird. Diese
Bewegung des Hebels iig (Abb. 5) dreht mittels des Hebels 114 den Hebel 107 im Uhrzeigersinne,
wodurch die Feder i05 zusammengedrückt wird. Durch Gleiten der Stange io6 in der
Gabel io8 wird dies ermöglicht. Das Anspannen der Feder 105 durch die Aufwärtsbewegung
der rechten Kolbenstange dauert an, bis der linke Arm 117 des Hebels 114 zur Anlage
an den Nokken 118 kommt. Danach drückt die geringe zusätzliche Bewegung der Kolbenstange,
die notwendig ist, um den Anschlag 66 mit der Anschlagschraube 45 in Anlage zu bringen,
einfach die Feder x23 zusammen. Letztere gibt nicht nach, wenigstens nicht wesentlich,
bis der Arm 117 mit dem Nocken i 18 in Anlage kommt.
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Das Anhalten durch das Aufeinandertreffen der beiden letztgenannten
Teile ist notwendig, weil der Gelenkpunkt zwischen dem Hebel 107 und der Stange
io6 durch die Verbindungslinie der Mittelpunkte des Bolzens iog und des Schwingungszapfens
der Gabel io8 geht. Dieser Durchgang erfolgt ungefähr am Ende des Spannens der Feder
io5 mit dem Ergebnis, daß die Richtung der Wirkung der Feder 105 auf die Gabel io8
verändert wird. Die Feder sucht dann den Hahnhebel 8-1 nach links zu bewegen, wird
aber daran durch die Klinke 9.5 gehindert. Die Feder würde auch den Hebel 107 noch
weiter im Uhrzeigersinne drehen, wenn sie nicht hieran durch Anlage der Teile 117
und ii8 verhindert würde. Sobald die Klinke 95 gelöst ist, entspannt sich die Feder
io5 und treibt den Hebel 81 mit großer Geschwindigkeit in die Linkslage, in der
er sofort durch die linke Klinke 95 festgehalten wird. . Nach einer Aufwärtsbewegung
der linken Kolbenstange 65 wird der Hebel i ig im Uhrzeigersinne gedreht, was eine
Bewegung des Hebels 107 im Gegensinne des Uhrzeigers zur Folge hat, wodurch die
Feder 105 wiederum gespannt und nahe am Ende des Spannvorganges so gedreht
wird, daß sie den Ventilhebel 81 in rechts drehendem Sinne belastet.