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Selbsttätige Umsteuervorrichtung für Flüssigkeitsmeß- und -abgabeeinrichtungen
Die Erfindung bezieht sich auf eine selbsttätige Umsteuervorrichtung zum Verteilen
von Benzin und ähnlichen Flüssigkeiten jener Art, bei der zwei Meßgefäße vorhanden
sind, deren eines sich füllt, während das andere sich entleert, und bei der die
Umkehrung der Arbeitsweise der Gefäße selbsttätig durch Betätigung eines Umsteuerorgans
mittels einer durch den Flüssigkeitsdruck betätigter, elastischer Büchse bewirkt
wird. Bei Vorrichtungen dieser Art ist es bekannt, die selbsttätige Betätigung des
(durch einen Doppelkolben gebildeten) Umsteuerorgans durch den Druck des Benzins
in der Zuführleitung zu sichern.
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Jedoch weisen diese bekannten Einrichtungen den Nachteil auf, daß
die Betätigung des Steuerhahnes in einer von der vollständigen Füllung der Meß,gefäße
unabhängigen Weise vollführt wird, so daß die abgegebene Flüssigkeitsmenge unter
keiner fest bestimmten Überwachung steht.
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Erfindungsgemäß wird dieser Nachteil dadurch behoben, daß der Steuerhahn
der Umsteuervorrichtung auf einer Achse aufsitzt, die mit einem Drehorgan fest verbunden
ist, das mit der Pumpenantriebsvorrichtung in der aus -den Ansprüchen ersichtlichen
Weise durch eine bekannte Kupplung oder Schaltung, die durch die elastische Büchse
gesteuert sind, bei Eintreten des Flüssigkeitsüberdruckes gekuppelt wird.
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Dadurch wird erzielt, daß, solange die die Meßgefäße füllende Flüssigkeitsmenge
-die vorbestimmte Grenze nicht erreicht hat, sich der 'Steuerhahn nicht. bewegt.
Jedoch in demselben Augenblick, in dem die Meßgefäße vollständig gefüllt sind, wird
der Steuerhahn plötzlich mit der Pumpenantriebsvorrichtung gekuppelt und die Umsteuerung
erfolgt. Auf diese Weise kann die abgegebene Flüssigkeits- bzw. Benzinmenge sehr
genau geregelt werden.
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Die Zeichnungen zeigen beispielshalber verschiedene Ausführungsformen
der Erfindung. Es stellen dar: Abb. i einen Teil der Vorrichtung schematisch, Abb.
- einen Schnitt nach 2-2 der Abb. 5, Abb. 3 einen Schnitt nach 3-3 der Abb. 2, Abb.
4 eine Einzelheit einer Scheibe, Abb. 5 das Getriebe im Längsschnitt, Abb. 6 bis
8 eine andere Ausführungsform des Steuergetriebes, und zwar Abb.6 einen Schnitt
nach 6-6 der Abb.8, Abb.7 einen Schnitt nach 7-7 der Abh. 6 und Abb. 8 einen Schnitt
nach 8-8- der Abb. 6.
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Abb. 9 bis ii zeigen eine andere Ausführungsform der selbsttätigen
Abstellvori-ichtung.
Die beiden Meßgefäße i und z (Abb. i) aus Glas
sind in bekannter Weise mittels eines Rohres 3 verbunden, um die Ableitung der Luft
aus dem sich füllenden Gefäß und die beschleunigte Entleerung der Flüssigkeit im
anderen Gefäß zu ermöglichen. Ventile 5, 6 sichern die genaue Begrenzung der Meßräume
der Gefäße i und 2.
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Die Vorrichtung enthält eine nicht dargestellte Pumpe bekannter Art,
die derart gebaut ist, daß sie gleichzeitig die Flüssigkeit und die Luft an- bzw.
absaugt. Sie ist beispielsweise mit zwei doppelt wirkenden, hintereinander angeordneten
Kolben versehen, deren einer zum An- bzw. Absaugen für die Flüssigkeit und der andere
für die Luft bestimmt ist. Die Luft wird durch ein Rohr 9 in das Rohr 3 gedrückt,
um die Entleerung eines der Gefäße zu beschleunigen. Die Pumpenachse ist bei io
(Abb. i) schematisch angedeutet und kann durch einen schwenkbaren Hebel i i betätigt
werden. Die Achse kann ein Zahnrad tragen, welches eine die beiden Kolben bewegende
Zahnstange betätigt.
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Der unterhalb der Meßgefäße i, 2 angeordnete Verteilerhahn weist ein
mit zwei Wegen versehenes Küken 12 auf, welches gestattet, nacheinander jedes Meßgefäß
mittels der Kanäle 13 und 14 mit der Kammer 15, der die Flüssigkeit zugeleitet wird
oder mit der Kammer 16, aus der sie abgeleitet wird, zu verbinden.
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Das Küken i2 wird in den erforderlichen Zeitpunkten von der Pumpenwelle
io mittels nachstehend beschriebenen Getriebes betätigt: Die eine Schwingbewegung
vollführende Pumpenwelle io (Abb. i betätigt unter Vermittlung eines Freilaufgesperres
(nicht dargestellt) ein Zahnrad 2o, das durch eine Kette 2i mit einem Zahnrad 22
verbunden ist. Dieses sitzt fest auf einer frei auf der Achse 25 des Kükens 12 drehbaren
Scheibe 23 (Abb.3). Betätigt man also den Hebel ii, so dreht sich die Scheibe 23
fortgesetzt und fortschreitend in der Richtung des Pfeiles (Abb. 2). Die Scheibe
ist mit einer Innenverzahnung 26, die aus halbkreisförmigen Zellen besteht, versehen.
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Auf der Kükenachse 25 sitzt eine weitere Scheibe 28 fest, die einen
Daumen bildet und zu diesem Zweck vier Vorsprünge 29 erhält (Abb.4). Diese Scheibe
ist starr mit vier radialen Armen 30 (Abb. 2) verbunden, in denen vier Kolben
31 verschiebbar, sind, deren jeder in eine Nase 32 ausläuft und die durch
Federn 33 nach außen gedrückt werden. In radialen Schlitzen 36 der Scheibe 28 gleiten
Stifte 34, die zylindrisch und quer zu den Kolben in diesen festgelegt sind.
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Die Scheibe 28 dreht sich mit den Kolben in einem festen Kranz 39,
an dessen einem Ende sich ein Zylinder 4o (Abb. 2) befindet, in dem ein durch eine
Feder 42 beeinflußter Kolben 41 verschiebbar ist. Dieser Kolben besitzt eine Nase
oder einen Zahn -44, der mit den Vorsprüngen 29 der Scheibe 28 (Abb. 4) zusammenwirkt.
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Der untere Teil des Kranzes 39 wird durch einen Teil 5o (Abb. 2, 5)
verlängert, dessen obere Seite gekrümmt ist und eine Ausnehmung 51 (Abb.
5) aufweist, in welche die Nase 32 jedes Kolbens 3i eingreifen kann. Der Teil5o
wird von einer waagerechten Stange 52 abgestützt, die axial in einem Deckel 53 geführt
ist. Auf der Stange 52 ist der Boden 54 eines biegsamen Gehäuses 55 befestigt, dessen
Mantel ziehharmonikaartig gefaltet ist. Der Teil 50 wird normal gegen die
freie Seite des Deckels 53 durch eine sich gegen die andere Seite des Deckels und
gegen den Boden 54 abstützende Feder 56 angepreßt. Der Innenraum des Gehäuses 55
ist durch ein Rohr 57 mit der Luftdruckleitung 9 der Pumpe verbunden. Das Gehäuse
55 befindet sich in einer Kammer 58 (Abb. 5), die durch eine kleine Öffnung 6o und
einen nicht dargestellten Kanal mit der Benzintreibkammer 15 (Abb. i) verbunden
ist.
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Die Wirkungsweise der bisher beschriebenen Vorrichtung ist folgende:
In der in Abb.2 dargestellten Lage sind die vier Kolben 31 gegen, die Scheibenmitte
zu verschoben. Die Nasen 32 des oberen Kolbens und des linken Kolbens stützen sich
nämlich gegen die Innenseite des Kranzes 39 ab. Die Nase 32 des unteren Kolbens
stützt sich gegen den Teil 5o ab, und die Nase 32 des rechten Kolbens gegen den
Gegenkolben 41. In dieser Lage sind die vier Stifte 34 gegen innen, der mittleren
Welle 25 näher gelegen, und ihre der Scheibe 23 benachbarten Enden befinden sich
nicht weiter in Eingriff mit der Innenverzahnung 26 dieser Scheibe (Abb.3 und 5).
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Soll die Flüssigkeit ausgegeben werden, so wird der Hebel i i geschwenkt,
wodurch die Pumpe betätigt und zugleich die gezahnte Scheibe 23 gedreht wird.
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Sobald die in eines der Meßgefäße gedrückte Flüssigkeit dieses gänzlich
füllt, steigt bei fortgesetztem Arbeiten der Pumpe der Flüssigkeitsdruck in der
Kammer 58 und drückt das nachgiebige Gehäuse 55 entgegen der Wirkung der Feder 56
zusammen. Der Teil 5o wird dadurch nach rechts (Abb.5) verschoben, und die Nase
32 des unteren Kolbens 31 fällt in die Ausnehmung 51 ein. Zugleich bewegt
sich sein Stift 34 abwärts und greift in die Verzahnung 26 der Scheibe 23 ein, so
daß diese augenblicklich die Scheibe _8 mitnimmt, die sich nunmehr im Pfeilsinn
(Abb. 2) dreht, wobei sie die Achse 25 und
mit ihr das Küken 12
mitnimmt. Sobald die Achse 25 etwa eine Vierteldrehung beendigt hat, drückt einer
der Vorsprünge bzw. Kokken 29 gegen die Nase 44 des Kolbens 41 und verschiebt diesen
Kolben nach rechts (Abb. 4). Sobald die Vierteldrehung vervollständigt ist, kommt
die Nase 44 vom Daumen 29 frei, und der Kolben 4o schnellt unter Wirkung der Feder
42 nach links zurück, wobei er den Kolben 31 in die in Abb. 2 rechts dargestellte
Lage zurückschiebt, so daß der Stift 34 dieses Kolbens außer Eingriff mit der Verzahnung
26 kommt.
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Das Küken r2 hat demnach eine Vierteldrehung gemacht, wobei sich das
vollständig gefüllte Meßgefäß leert und bei fortgesetztem Pumpenantrieb sich das
andere Meßgefäß zu füllen beginnt.
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Die zugleich mit der Pumpe betätigte Scheibe 23 setzt ihre fortschreitende
Drehbewegung fort, ohne die Scheibe 28, d. h. ohne das Küken z2 mitzunehmen, und
zwar bis zur nächsten vollständigen Füllung, in welchem Zeitpunkt der oben beschriebene
Vorgang sich wiederholt und das Küken neuerlich im Ausmaß einer Vierteldrehung geschwenkt
wird.
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Da der Innenraum des Gehäuses oder der Büchse 55, wie oben erwähnt,
mit der von der Pumpe gedrückten Luft in Verbindung steht, wird jede widerrechtliche
Bedienung durch unzeitgemäße Auslösung des Teiles 5o vermieden.
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Wie gezeigt wurde, muß, damit die Vorrichtung arbeiten kann, die Stange
52 mit dem Teil 5o nach rechts verstellt werden (Abb.5). Dies gestattet in sehr
einfacher Weise, eine Vorkehrung zu treffen, durch welche das Getriebe selbsttätig
festgelegt wird, sobald eine bestimmte Flüssigkeitsmenge ausgegeben werden soll.
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Wie Abb_ 5 zeigt, weist die Vorrichtung eine mit der Kükenachse 25
in gleicher Flucht liegende Achse 65 auf, die einen Zeiger 66 trägt, der auf einer
Einteilung spielt und an einem Ende einen Ansatz 67 trägt. Die Achse 65 ist überdies
mit einem Bedienungsknopf oder Griff 68 versehen und ist axial in einer Büchse 69
entgegen der Wirkung einer Feder 7o verschiebbar. Sie weist auch einen Kopf 71 mit
einem Zahn 72 auf, welch letzterer in Innenausnehmungen eines Sperrades 74 eingreifen
kann. Das Sperrad wird von einem auf denn Ende der Kükenachse 25 befestigten Daumen
76 unter Vermittlung von Hebeln und Klinken bekannter Art betätigt.
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Normal befindet sich der Ansatz 67 des Zeigers 66 gegenüber -der Stange
52, so daß die Vorrichtung nicht arbeiten kann. Sollen beispielsweise i51 Benzin
zur Ausgabe gelangen; so wird, am Knopf 68 gezogen, um den Zahn 72 aug'den Ausnehmungen
des Sperrades 74 auszulösen, worauf man den Knopf so weit dreht, daß-der Zeiger
sich gegenüber der Zahl 15 der Einteilung befindet. Hierauf gibt man den Knopf frei,
so daß er unter Wirkung der Feder 70 in die Ausgangslage zurückkehrt und
der Zahn 7a abermals in Eingriff mit dem Sperrad 74 gelangt.
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Nunmehr betätigt man die Pumpe. Da der Ansatz 67 des Zeigers sich
nicht mehr gegenüber der Stange 52 befindet, kann sich diese nach rechts verstellen,
um das oben beschriebene Arbeiten zu gestatten. Sobald sich das Külcen dreht, betätigt
der Daumen 72 das Sperrad 74 unter Vermittlung des Schaltwerks, und dieses dreht
die Achse 65 und den Zeiger 68, so daß der letztere in die Nullage zurückkehrt.
Sind die 151 zur Ausgabe gelangt, so ist der Zeiger inider Nullage, ünd der Zeigeransatz
67 befindet sich abermals gegenüber der Stange 52, die neuerlich so festgelegt ist,
daß die Vorrichtung erst nach neuerlicher Betätigung des Knopfes 68 arbeiten kann.
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Die Abb.6, 7 und 8 zeigen eine Ausführungsform der oben beschriebenen
Küken= steuerungsv orrichtung. Gemäß. dieser Ausführungsform betätigt die Pumpenantriebsvorrichtung
eine Welle 8o (Abb. 6), die an Stelle der oben beschriebenen Scheibe 23 tritt und
in der Verlängerung der Kükenachse 25 angeordnet ist. Auf den beiden Achsen ist
ein sektorförmiger Teil 82 schwenkbar, der einen Anschlagarm 83 als Fortsatz
erhält und durch eine Feder o. dgl. mit ihm gegen einen festen Widerlagerklotz 85
zum Anliegen gebracht wird. Der Teil 8-> erhält eine Verlängerung 86, auf der bei
87 ein bogenförmiges Stück oder Sektor 88 schwenkbar ist, das bzw. der einen Vorsprung
89 aufweist und durch eine Feder go beeinflußt wird. Am oberen Ende trägt der Sektor
88 eine Achse gt, auf der zwei Klinken oder Stifte 92, 93 schwenkbar sitzen, die
in einer Verlängerung 86 des Teiles 82 geführt sind. Diese Klinken oder Stifte sind
an ihren Enden nach zwei entgegengesetzten Seiten abgeschrägt und greifen in entsprechende,
in den Achsen 8o und 25 vorgesehene Kerben bzw. Verzahnungen ein.
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Die Vorrichtung weist überdies eine der vorerwähnten Stange 52 ähnliche
Stange 9.5 auf, die wie diese durch den Boden eines elastischen, durch den Druck
der getriebenen Flüssigkeit betätigten Gehäuses gesteuert wird und mit einer Ausnehmung
96 (Abb. 7) versehen ist, in die das Bogenstück 88 eingreifen kann. In der Verschalung
98 des Getriebes ist ein fester Anschlag 99 vorgesehen, der mit dem Vorsprung 89
zusammenwirkt.
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Wird die Pumpe betätigt und erreicht der
Druck der
Flüssigkeit einen gewissen Wert, so wird die Stange 95 axial verschoben, und die
Ausnehmung 96 stellt sich gegenüber dem Teil 88 ein, so- daß dieser unter der Wirkung
der Feder 9o nach außen zu ausschwingen kann und in die Ausnehmung tritt, wie dies
in Abb. 6 dargestellt ist, und die Stifte 92, 93 in Eingriff mit den Verzahnungen
der Achsen 8o und 25 gelangen. Die Drehung der Achse 8o wird so auf die Achse 25
und damit aufdas Küken überträgen. Hat sich dieses im erforderlichen Winkel gedreht,
so begegnet der Vorsprung 89 des Sektors 88 dem festen Anschlag 99, wodurch der
Sektor nach innen zu gedrückt wird, die Klinken bzw. Stifte 92, 93 sich von den
Achsen 8o, 25 lösen und das Küken sich zu drehen aufhört. Zugleich gelangt die Stange
95 ebenso unter der Wirkung einer Feder ihres zugehörigen elastischen Gehäuses in
ihre Ausgangstellung, wie dies bei Stange 52 der Fall ist.
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Abb.9, io und ii zeigen eine Ausführungsform der in Abb. 5 dargestellten
Feststellvorrichtung, Gemäß dieser Ausführungsform wird die Stange 52 in der ursprünglichen
Lage und am Ende jedes Arbeitsvorganges, -d. h. am Ende jeder Verteilung von Flüssigkeit
durch eine lotrechte Stange i oo (Abb. i i) festgestellt, ähnlich wie sie bei der
Ausführungsform nach Abb. 5 durch den Zeigeransatz 67 blockiert wurde.
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Der Zeiger 102 (Abb. i i) ist auf einer Achse 103 befestigt,
welche den Bedienungsgriff 104 und eine am Umfang gewellte Rolle io6 (Abb. 9) trägt,
der mit dem oberen Ende der Stange ioo zusammenwirkt. Überdies ist am Rollenumfang
ein Vorsprung 107 (Abb.9) vorgesehen, der die Stange ioo im erforderlichen
Zeitpunkt nach unten stößt, 'damit die Stange 52 festgestellt und dadurch das Kükenumsteuergetriebe
festgelegt wird.
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Zusatzweise ist in Abb.9 bis i i das Zeigergetriebe veranschaulicht.
Nebst dem vorerwähnten Zeiger io2 ist ein weiterer Zeiger io8 vorgesehen, der ebenso
wie der erste Zeiger auf einer Einteilung iio (Abb. 9) spielt. Auf dem Ende der
Kükenachse 25 sitzt eine Scheibe mit vier Daumenvorsprüngen i i i (Abb. io) fest,
die periodisch eine Gabel i 12 nach unten stößt dadurch, daß sie einen Vorsprung
113 der Gabel zurückdrängt. Der Gabelstiel 114 wird durch eine Feder i 15 (Abb.
9) nach oben gedrückt.
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Die Gabel i 12 trägt oben zwei waagerechte Achsen i 16, 117 (Abb.
9). Auf der Achse i 16 ist eine Klinke i2o schwenkbar; die ein auf der Achse 103
befestigtes Sperradi2i in einer Richtung dreht. Auf der Achse I17 schwingt eine
Klinke 123, die in anderer Richtung ein Sperrad 125 dreht, das auf einer auf der
Achse 103 losen und den Zeiger ioS tragenden Büchse r27 festsitzt oder mit ihr aus
einem Stück besteht. Eine Torsionsfeder 130 führt das Sperrad 125 zurück
und damit den Zeiger io8 in die Nullage gegen einen Anschlag 131. Die Achse
103 wird mit dem einen Ende in der Achse 25 des Kükens geführt und wird in
der Längsrichtung durch eine Feder r32 beeinflußt.
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Will man beispielsweise r51 Benzin ausgeben, so drückt man auf den
Knopf bzw. Griff 104, wodurch die Sperräder 121, 125
außer Eingriff mit den
Klinken i2o, r23 gelangen und dreht den Knopf bzw. Griff, um den Zeiger io2 gegenüber
der Ziffer 15 (Abb. 9) einzustellen. Nun betätigt man die Pumpe. Das Küken dreht
sich nunmehr, wie oben beschrieben, periodisch. Während seiner Drehung betätigt
die Daumenscheibe i i x der Achse 25 die Gabel 112; die Klinke i2o führt allmählich
den Zeiger io2 in die Nullage zurück, während die Klinke 123 den Zeiger i o8 allmählich
vor die Ziffer 15 der Einteilung bringt. Die Arbeit ist nunmehr beendigt.
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Will man nun den Zeiger io8 auf seine Nullage zurückbringen, so drückt
man dazu auf den Knopf 104. Die Achse Io3 wird nach links bewegt, nimmt das Sperrad
125 mit, löst es somit von der Klinke 123, worauf die Wirkung der Feder 130
zur Geltung kommen und man den Zeiger io8 in die Nullstellung zurückführen kann.
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Die Pumpe und die Scheibe 23 (Abb. 3) oder die Achse 8o (Abh. 6) können
statt durch einen Schwinghebel auch durch ein umlaufendes Organ betätigt werden.
Statt aufeinanderfolgende Vierteldrehungen zu machen, kann das Hahnküken 12 auch
bei entsprechender Ausbildung einen anderen Bruchteil einer Umdrehung bei jeder
Betätigung zurücklegen.
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Der Vorrichtung wird ein summierendes Zählwerk hinzugefügt.