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Flüssigkeitsmesser Die Erfindung bezieht sich auf eine weitere Ausbildung
des durch das Patent 508 344 geschützten Flüssigkeitsmessers mit einem oder
zwei durch ein Schaltorgan abwechselnd auf Füllen und Entleeren geschalteten Meßgefäßen
und einer das Schaltorgan bis zur völligen Entleerung des jeweils auslaufenden Meßgefäßes
feststellenden, durch die auslaufende Flüssigkeit eingerückten Sperrung, die aus
einem aus dem Meßgefäß sich füllenden Zylinder und einem darin verschiebbaren, mit
dem Sperrglied für das Schaltorgan gekuppelten Kolben oder Plunger besteht. Nach
der Einrichtung des Hauptpatents wird für das Flüssigkeitsgesperre ein einseitig
geöffneter Zylinder benutzt, in welchem der mit dem Sperrglied für das Schaltorgan
gekuppelte Kolben oder Plunger eingeführt ist. Das Innere des Zylinders steht mit
der Auslaufleitung oder einer Abzweigung derselben derart in Verbindung, daß die
gesamte oder ein Teil der aus dem jeweils sich entleerenden Meßgefäß auslaufenden
Flüssigkeit durch den Zylinder geführt wird. Dies hat zur Folge, daß letzterer während
der Entleerung eines Meßgefäßes mit Flüssigkeit gefüllt ist; da die eingesperrte
Flüssigkeit durch den Kolben nicht verdrängt werden kann, so ist eine Aufhebung
der Sperre erst möglich, wenn sich keine Flüssigkeit mehr im Zylinder befindet.
Dies ist aber nur dann der Fall, wenn die abgemessene Flüssigkeit restlos abgelaufen
ist und sich infolgedessen der Zylinder entleert und wieder mit Luft gefüllt hat.
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Die Verbindungsöffnungen der Ablaufleitung mit dem Sperrzylinder sind
bei der Einrichtung des Hauptpatents so angeordnet, daß dieselben durch den Kolben
bereits dicht abgeschlossen werden, wenn derselbe eine geringfügige Verschiebung
erfährt. Dies stellt aber insofern einen erheblichen Mangel in der Einrichtung des
Hauptpatents dar, weil auf diese Weise nicht nur die Flüssigkeit, sondern auch die
im Zylinder befindliche Luft abgesperrt wird. Im letzteren Falle kann daher die
Verschiebung des Kolbens nur unter Komprimierung der eingeschlossenen Luft bewirkt
werden, was einen erheblichen Kraftaufwand von seiten des Bedienungsmannes erfordert.
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Durch die Zusatzerfindung werden diese 'Nachteile dadurch vermieden,
daß der im Zylinder befindlichen Luft zuvor Gelegenheit zum Entweichen gegeben wird,
wobei gleichzeitig der Vorteil des Kleinhaltens des Zylinders gewahrt bleibt.
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Zu diesem Zwecke wird der Zylinder an dem dem Kolben gegenüberliegenden
Ende mit der Auslaufleitung des Meßgefäßes unter Zwischenschaltung eines selbstöffnenden,,
lediglich
von der durch den Kolben oder Planger verdrängten Flüssigkeit abschließbaren Ventils
verbunden. Auf diese Weise wird erreicht, daß bei einer Bewegung des Kolbens die
im Zylinder befindliche Luft in die Auslaufleitung restlos entweichen kann, während
die Flüssigkeit durch Abschluß des Ventils im Zylinder eingeschlossen bleibt und
daher eine Bewegung des Kolbens verhindert wird.
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Wird außer der Zuleitung auch die Abflußöffnung des Zylinders auf
die dem Kolben gegenüberliegende Seite des Zylinders verlegt, so ist auch diese
mit einem gleichen Ventil auszunutzen. In diesem Falle können Zylinder und Kolben
auch durch ein Gehäuse mit darin befestigtem Membranbalg ersetzt werden.
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Die Zusatzerfindung gestattet in vorteilhafter Weise bei Vorhandensein
von zwei wechselweise zu füllenden und zu entleerenden Meßgefäßen, für jedes Meßgefäß
einen getrennten Zylinder mit Kolben für die Sperrung des Umschaltorgans vorzusehen,
um den toten Gang des Kolbens bei Vorhandensein nur eines Zylinders zu vermeiden
und damit eine schnellere Bedienung des Flüssigkeitsmessers zu gewährleisten. Die
beiden Zylinder werden zweckmäßig gleichachsig zueinander angeordnet, Wobei entweder
ihre Kolben miteinander gekuppelt sind oder beide Zylinder einen gemeinsamen Kolben
oder Planger besitzen können.
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In diesem Falle ist es besonders vorteilhaft;. die Kupplung des Kolbens
oder Plangers. mit dem Umschaltorgan durch Zahnstange und Zahnrad erfolgen zu lassen.
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Weiterhin ergibt sich aus der Zusatzerfindung die Möglichkeit, die
Flüssigkeitssperre mit der Pumpendruckleitung in Verbindung zu bringen, so daß die
Umschaltung erst in Abhängigkeit von der ordnungsmäßigen Füllung des anderen Gefäßes
erfolgen kann. Zu dem Zwecke wird der auf der einen Seite des Kolbens mit der Zapfleitung
verbundene Zylinder auf der anderen Seite des Kolbens mit der zum Umschaltorgan
führenden Pumpendruckleitung- verbunden. Der Kolben wird dann durch den-bei beendeter
Füllung des jeweils -auf Füllen geschalteten Meßgefäßes in der Pumpendruckleitung
auftretenden Überdruck in an sich bekannter Weise entgegen einer Feder im -Sinne
der Ausrückung -des Sperrgliedes verschoben.
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---Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der. -neuen Verblockungsvorrichtung
schematisch -dargestellt; wobei der -Einfachheit halber nur die für das-Verständnis
der E:rfindüng- nofwendigen Teile der Meß- und Z_ äpfvorrichtüng dargestellt sind.
Dabei zeigen':-=Abbi das erste Beispiel- im senkrechten-Schnitt; Abb.2 einen Querschnitt
dazu nach der Linie A-A der Abb. i, Abb. 3 das zweite Beispiel, wiederum im senkrechten
Schnitt, Abb. q, eine Abänderung des zweiten Beispiels, gleichfalls im senkrechten
Schnitt.
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In den Abbildungen sind i und -9 zwei wechselweise zu füllende und
zu entleerende Meßgefäße und 3 ein Mehrwegehahn, der je nach seiner Stellung entweder
das Meßgefäß i mit der Pumpendruckleitung q. und das Meßgefäß 2 mit dem Zapfrohr
5 oder umgekehrt das Meßgefäß i mit dem Zapfrohr und das Meßgefäß 2 mit dein Pumpendruckrohr
verbindet.
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Iir den Abb. i und 2 ist das Zapf rohr 5 zii einem Gehäuse 22 erweitert,
das zwei gleichachsig zueinander angeordnete und mit ihren offenen Enden gegeneinander
gerichtete Zylinder 6, 6a enthält. In diesen Zylindern führt sich schließend ein
für beide Zylinder gemeinsamer Kolben oder Planger 7, der auf seinem mittleren Teile
mit einer oberen Abflachung versehen ist. Diese Abflachung trägt eine Zahnstangenverzahnung
17, in die ein Ritzel 18 eingreift, das auf einer durch die Gehäuse-Wandung abdichtend
nach außen geführten Welle ig sitzt. Diese Welle trägt außerhalb des Gehäuses 22-.ein
zweites Ritzel 2o, das mit einem am Küken 3a des Umschalthahnes vorgesehenen Zahnrad
21 kämmt, so daß der Kolben 7 dadurch mit dem Umschalthahn 3 kraftschlüssig gekuppelt
ist. Die Kupplung ist dabei derart, daß der Planger 7 in den Schaltstellungen des
Hahnes 3 seine eine oder andere Endstellung einnimmt, in der er sich auf dem größten
Teil seiner Länge in einem der beiden Zylinder befindet, während er aus dem anderen
Zylinder herausgetreten ist, so daß dieser Zylinder an seinem inneren Ende mit dem
Gehäuse 22 in freier Verbindung steht. Am äußeren geschlossenen Ende eines jeden
Zylinders 6, 6a befindet sich eine zur Entlüftung und Belüftung dienende Öffnung
12, 12ä,- die durch ein wiederum aus einer Kugel bestehendes Ventil 13, 13a gesteuert
wird, das sich durch Eigengewichtswirkung selbsttätig öffnet und durch den Druck
oder die Strömung der vom Kolben 7 bei seinem Eintritt in den. Zylinder verdrängten
Flüssigkeit geschlossen wird. Die Wirkungsweise ist folgende: Das in das Zapfrohr
5 eingeschaltete Gehäuse 2.2 sowie der jeweils offene Zylinder (bei der gezeichneten
Stellung der Zylinder 611) werden aus dem jeweils auf Entleerung geschalteten Meßgefäß
(in der gezeichneten Stellung aus dem Gefäß z) mit Flüssigkeit gefüllt, und sie
bleiben so lange gefüllt, - bis das Meßgefäßentleert' ist, also keine Flüssigkeit
-mehr- in das Gehäuse 22 nachströmt. Dann . entleeren sich auch das
Gehäuse
22 "und- der Zylinder 6a, und es ist nunmehr möglich, den Umschalthahn 3 in seine
ändere Schaltstellung zu drehen. Bei einem: Versuch; den Umschalthahn schon früher
zu. verstellen, wird er durch die Flüssigkeit -im Zylinder 6a gehemmt. - Denn sobald
der. Kolben 7 'in den Zylinder 6a, 611 eintritt, wird--einerseits das innere
Zvlinderende durch' den Kolben selbst abgeschlossen, andererseits- wird durch die
dann vom Kolben. verdrängte Flüssigkeit das Ventil Ua geschlossen; so-daß ein Entweichen
der Flüssigkeit aus dem Zylinder nicht mehr möglich ist, der Kolben 7 und mit ihm
der. Umschalthahn g also festgehalten werden. Bei Entleerung - des. anderen Meßgefäßes
i tritt am andereiz Zylinder 6 die gleiche Wirkung ein.
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Um dem Plunger 7 -eine zuverlässige Führung zu geben, könnten die
Zylinder 6 und 6a nach innen verlängert sein, " derart, daß der Kolben -auch in
den. Endlagen in beiden Zylindern, geführt ist. In diesem Falle sind an den inneren
Enden der Zylinder 6 und 6a, ähnlich wie im Beispiel nach Abb. i, Schlitze anzubringen,
die durch den Kolben 7 -abwechselnd freigelegt und abgeschlossen werden. ' Beim
Beispiel nach.Abb. 3 wirkt die Flüssigkeitshemmung nicht unmittelbar auf den Umschalthahn
3, sondern auf ein besonderes Verblockungsglied für den Hahn ein. Dabei ist nur
ein einziger Hemmzylinder 6 mit darin geführten Kolben 7 vorhailden. Dieser Zylinder
ist auf der einen Seite des Kolbens 7, nämlich an dem in ' der Zeichnung linken
Ende., mit dem Zapfrohr 5 verbunden, und zwar weist er hier eine obere und eine
untere Verbindung 23 und 24 mit derri Zapfrolir auf. Beide Verbindungsöffnungen
«erden durch Kugelventile 25, 26 gesteuert, die sich selbsttätig öffnen und durch
den Druck oder die Strömung der bei der Bewegung des Kolbens 7 nach links von diesem
verdrängten Flüssigkeit geschlossen werden. Auf der anderen Seite des Kolbens 7,
also an dem 4n der Zeichnung rechten Ende, steht der Zylinder 6 dagegen mit der
Pumpendruckleitung .4 in Verbindung, und zwar derart, daß die den Meßgefäßen zugeführte
Flüssigkeit durch den rechts vom Kolben liegenden Endteil des Zylinders 6 hindurchströmt.
Der Kolben 7 dient dabei gleichzeitig dazu, die Pumpendruckleitüng q, und das Zapfrohr
5 gegeneinander-abzuschließen; so daß keine Flüssigheit unmittelbar aus dem -Pumpenrohr
5 in das Zapfrohr q. gelangen kann.
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Die Kolbenstange 8 des im . Zylinder 6 geführten Kolbens 7 ist durch
'einen doppelarmigen Hebel 27 riiit einem. radial zum Umschalthahn 3 geführten Riegel
28 gekuppelt, der mit einer am Küken 3a des Umschalthahnes 3 befestigten Scheibe
29 zusammenwirkt, -die zwei um 9o° gegeneinander versetzte Rasten 30 für
den Eingriff des Riegels aufweist. Die Kupplung zwischen Kolben 7 und Riegel 28
ist- dabei derart, daß der Kolben 7 sich - in der Verblockungsstellung des Riegels
28 in seiner rechten Endlage befindet, wohingegen er zwecks Zurückziehung des'Riegels
nach links bewegt werden muß. Im Zylinder 6 ist dabei eine schraubenförmige Druckfeder
31 angeordnet, die den Kolben -7 stets in seiner rechten Endlage und damit den Riegel
28 in der Verblockungsstellung zu halten sucht. Es ist noch zu erwähnen, daß die
beiden Meßgefäße i, 2 in an sich bekannter Weise so eingerichtet sind, daß am Ende
des Füllvorganges in dem je-
weils auf Füllung geschalteten Meßgefäß und damit
in der Pumpendruckleitung ein Überdruck auftritt, der geeignet ist, den Kolben 7
entgegen der Feder 31 nach links zu bewegen.
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Die Wirkungsweise ist folgende: In der gezeichneten Stellung ist das
Gefäß i auf Entleerung, das Gefäß 2 auf Füllung geschaltet. Ein Teil der aus dein
Gefäß i auslaufenden Flüssigkeit füllt den Zylinder 6 und hält diesen so lange gefüllt,
bis das Meßgefäß i entleert ist, worauf sich auch der Zylinder 6 entleert. Während
der Entleerung des Gefäßes i wird Flüssigkeit in das Gefäß 2 eingepumpt. Sobald
die Füllung dieses Gefäßes beendet ist, tritt in der Pumpendruckleitung ein Überdruck
auf, der bestrebt ist, den Kolben 7 nach links zu bewegen. Sind inzwischen das Meßgefäß
i und der Zylinder 6 leergelaufen, dann kann der Kolben 7 durch den Flüssigkeitsdruck
nach links verschoben werden. Der Riegel 28 wird dadurch ausgerückt, so daß der
Umschalthahn in seine andere Schaltstellung gedreht werden kann. Ist dagegen bei
beendeter Füllung des Gefäßes 2 das Gefäß i noch nicht vollständig entleert, dann
wird der Kolben 7 schon nach einem ganz geringen Hub in seiner Bewegung dadurch
gehemmt, daß die vom Kolben verdrängte Flüssigkeit die Ventile 25, 26 schließt,
so daß ein Entweichen der Flüssigkeit aus dem Zylinder nicht möglich ist; die Verblockung
des Hahnes 3 kann also noch nicht gelöst werden. Die Bedienungsperson müß nun das
Pumpen zunächst einstellen und abwarten, bis sich das Meßgefäß i und der Zylinder
6, dessen Ventile 23, 24. sich nach Aufhören der Kolbenbelastung wieder öffnen,
entleert haben, worauf er durch erneutes Ingangsetzen der Pumpe die Auslösung der
Verblockung herbeiführen kann. Die Wirkung ist die gleiche, wenn das Gefäß i gefüllt,
das Gefäß 2 dagegen entleert wird.
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An Stelle eines Zylinders mit einem darin geführten Kolben kailn auch
ein Gehäuse mit
einer darin geführten befestigten Mernbran angeordnet
sein. Dies ist besonders beim Beispiel nach Abb. 3 vorteilhaft, weil mit Hilfe der
Membran eine zuverlässigere Abdichtung der Zapf- und Pumpenleitungen gegeneinander
möglich ist. Ein Beispiel für die .Anordnung einer Membran ist in Abb. 4 veranschaulicht.
Dabei` ist 32 das Membrangehäuse und 33 die in Form eines ausziehbaren Balges ausgebildete
Membran. Das Gehäuse 32 ist ähnlich wie der Zylinder 6 in Abb. 3 auf der linken
Seite der Membran 33 mit dem Zapfrohr 5 und auf der rechten Seite der Membran mit
dem Pumpendruckrohr 4 verbunden.
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Die Vorrichtungen nach den Abb. 3 und 4 eignen sich ganz besonders
für solche Meßvorrichtungen, bei welchen die -Umschaltung des Hahnes 3 selbsttätig
erfolgt. Sie sind natürlich auch dort anwendbar, wo der Hahn von Hand verstellt
wird. Im letzteren Falle kann die Verschiebung des Kolbens 7 im Sinne des Ausrückens
des Verblockungsgliedes 28 statt durch den Überdruck in der Pumpenleitung 4 auch
von Hand erfolgen. Die Verbindung des Zylinders 6 oder Membrangehäuses 32 mit der
Pumpendruckleitung 4 kommt dann in Fortfall.
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Natürlich sind im Rahmen der Erfindung noch mancherlei Abänderungen
der gezeichneten Beispiele sowie auch andere Ausführungen möglich. Insbesondere
ist die neue Verblockungsvorrichtung sinngemäß auch bei Meß- und Zapfvorrichtungen
mit nur einem Meßgefäß anwendbar. Ferner kann neben der vom Entleerungsvorgang abhängigen
Verblockungsvorrichtung noch eine vom Füllvorgang abhängige Verblockungsvorrichtung
für den Umschalthahn der Meßgefäße vorhanden sein. Bei dem Beispiel nach Abb. 3
und 4 ist dies jedoch nicht nötig, weil hier die Auslösung der Verblockung nicht
allein von der Entleerung des einen, sondern gleichzeitig auch von der Füllung des
anderen Meßgefäßes abhängig ist.
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Schließlich könnte die Verblockungsvorrichtung statt in der Auslaufleitung
am Boden des Meßgefäßes oder in seiner Verbindungsleitung mit dem Umschalthahn oder
mit einem zu dieser parallel geschalteten Kanal angeordnet werden.