DE620658C - Fluessigkeitsmischvorrichtung - Google Patents

Description

DEUTSCHES REICH

AUSGEGEBEN AM
25. OKTOBER 1935

REICHSPATENTAMT

PATENTSCHRIFT

KLASSE 47g2 GRUPPE

Scheidt & Bachmann in Rheydt,

Flüssigkeitsmischvorrichtung

Patentiert im Deutschen Reiche vom 12. Juli 1934 ah

angeordneter

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitsmischvorrichtung, bei welcher die beiden Mischflüssigkeiten in Abhängigkeit von der Einstellung eines den Querschnitt der getrennten Flüssigkeitsleitungen regelnden Verstellorganes einem Mischhahn, Mischbehälter ο. dgl. zugeführt werden, wobei die einzelnen Mengen jeder Flüssigkeit mittels in den beiden Flüssigkeitsleitungen
Durchlaufinesser kontrolliert werden.

Bei derartigen Mischvorrichtungen ist es bereits bekannt, selbsttätig wirkende Regelorgane vorzusehen, welche bei Veränderung des Mischungsverhältnisses auf das den t5 Querschnitt verstellende Steuerglied so lange einwirken, bis der Zufluß der beiden Flüssigkeiten wieder in dem gewünschten Verhältnis erfolgt.

Wird zu diesem Zwecke z. B. ein Differentialgetriebe verwandt, das an die beiden Zählwerksachsen der in den getrennten Flüssigkeitsleitungen angeordneten Durchlaufmesser angeschlossen ist, so ist das gewünschte und .vorher eingestellte Mischungsverhältnis nur dann bei beiden dem Mischbehälter zustrebenden Flüssigkeiten vorhanden, wenn die beiden an das Differentialgetriebe angeschlossenen ' Zählwerksachseu mit gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit umlaufen. Das Differentialgetriebe bleibt in diesem Falle in Ruhe.

Bei der Störung der Umlaufsgeschwindigkeit hingegen tritt das Differentialgetriebe in Tätigkeit und wirkt auf die vorgesehene elektrische oder mechanische Verstelleinrichtung des den Zuflußquerschnitt der beiden Flüssigkeitsleitungen regelnden \'"erstellorganes so lange ein, bis das richtige Mischungsverhältnis wieder hergestellt ist. Letzteres ist der Fall, wenn sich die beiden Zählwerksachsen mit der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit umlaufen und das Differentialgetriebe wieder zur Ruhe gekommen ist.

Diese bekannte Einrichtung hat jedoch den Nachteil, daß die während der Störungsperioden eintretende Veränderung des Mi- schungsverhältnisses die erhaltene, d. h. abgezapfte Mischung beeinträchtigt hat, so daß dieselbe nicht in dem gewünschten Verhältnis vorhanden ist. Man ist daher gezwungen, am Schlüsse der Zapfung von der einen oder anderen Flüssigkeit noch so viel zuzusetzen, bis das gewünschte Mischungsverhältnis hergestellt ist. Durch das nachträgliche Zusetzen der einen oder anderen Flüssigkeit ist es aber nicht möglich, das vom Käufer verlangte Mischquantum zu gewährleisten, da man bei Beendigung des Zapfvorganges noch nicht wissen kann, wieviel von der einen oder anderen Flüssigkeit zugesetzt werden muß, um das richtige Mischungsverhältnis herzustellen.

Zweck der Erfindung ist es, diese Nachteile zu beseitigen und die bekannten Mischeinrichtungen dieser Art so zu verbessern und weiter

*' Von dein Patenlsucher ist als der Erfinder angegeben worden:

Otto Lembach in Rheydt, RhId.

auszugestalten, daß nicht nur am Schlüsse jeden Zapfvorganges die beiden Mischflüssigkeiten in dem tatsächlich gewünschten Mischungsverhältnis in der Mischung, vorhanden sind, sondern daß auch die abgezapfte Menge der Mischung genau dem vom Käufer geforderten Quantum entspricht.

Um dies zu. erreichen, werden der Erfindung gemäß Mittel vorgesehen, durch welche es ermöglicht wird, in jedem Augenblick des Zapfvorganges unmittelbar das Ausmaß der Abweichungen der abgezapften Mischung von dem gewünschten Mischungsverhältnis festzustellen und während des Zapfvorganges das Endergebnis durch eine- Korrektur der Flüssigkeitszufuhr auf das gewünschte Mischungsverhältnis zu bringen. Auf diese Weise wird es auch ermöglicht, daß stets nur die geforderte genaue Menge der Mischung verzapft werden kann.

Eine der Erfindung gemäß ausgeführte Mischvorrichtung verwendet an Stelle des bekannten Misch- oder Verteilerhahnes ein Einstellorgan, welches die - beiden Mischflüssigkeiten getrennt durchfließen. Das vorgesehene Hahnküken, an dessen Stelle.auch ein Schieber benutzt werden kann, hat lediglich den Zweck, die Querschnitte der beiden getrennten Flüssigkeitsleitungen und damit die Durchflußmengen in einem bestimmten einstellbaren Verhältnis zu verändern, z. B. derart, daß sich die durchfließenden Flüssigkeitsmengen im \^rerhältnis von 90 : IO; 80 : 20, 70 : 30, 60 : 40 oder 50 : 50 verhalten. Vor der Vereinigungsstelle der beiden getrennten Flüssigkeitsleitungen wird je ein Durchlaufzähler angeordnet, der die durchfließenden Flüssigkeitsmengen für jede Mischflüssigkeit, und zwar in dem eingestellten Mengenverhältnis, anzeigt. Die Drehachsen der beiden Durchlaufzähler stehen mit einem mehrfachen Differentialgetriebe in Verbindung, und zwar derart, daß die Drehachse desjenigen Zählers, welchen stets die größere Flüssigkeitsmenge durchströmt, direkt mit dem Differentialgetriebe gekuppelt ist, während die Drehachse des Durchlaufzählers, welche die geringere Flüssigkeitsmenge registriert, unter Einschaltung verso schiebbarer Wechselräder mit einer zweiten Welle in \^rerbindung steht, die auf der anderen Seite des Differentialgetriebes angeordnet ist.

Die Wechselräder müssen entsprechend der Einstellung der Flüssigkeitsmengen so eingestellt werden, daß bei jedem Mischverhältnis die beiden mit dem Differentialgetriebe direkt gekuppelten Wellen die gleiche Geschwindigkeit aufweisen.

Um dies zu kontrollieren, ist auf der einen Welle ein Hilfszählwerk angeordnet, welches durch das verstellbare Übersetzungsgetriebe mit dem Zählwerk des ersten Dürchlaufmessers zum Synchronlauf gebracht werden kann. Die Flüssigkeiten durchströmen nur dann die Durchlaufmesser in dem gewünschten Verhältnis, wenn, das Hilfszählwerk mit dem Zählwerk des ersten Durchlaufmessers sjtichron läuft. Die Mischung in dem gewünschten Verhältnis ist deshalb nur dann richtig, wenn am Schluß des Meßvorganges die Zahlenreihen des ersten Durchlaufmessers und des Hilfszählwerkes übereinstimmen. Ist dies nicht der Fall, so muß die Mischung von Hand nachreguliert werden, bis die betreffenden Zahlen übereinstimmen.

Das Differentialgetriebe steht in seinem mittleren Teil mit einer quer verlaufenden Welle in Verbindung, welche bei gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit der direkt an das Differentialgetriebe gekuppelten Drehachsen sich in Ruhe befindet, aber bei Veränderungen der Geschwindigkeit der beiden Drehachsen in dem einen oder anderen Sinne rotiert.

An der Welle sind zwei Kontaktscheiben befestigt, welche mit Freilauf versehen sind, und zwar derart, daß die eine Scheibe die Drehung der Achse nur im Sinne des Uhrzeigers, die andere Scheibe nur im entgegengesetzten Sinne die Drehung der Welle mitmacht.

Bei der Drehung der einen oder anderen Kontaktscheibe wird ein mit einem Motor in Verbindung stehender Stromkreis geschlossen, so daß der Motor in dem einen oder anderen Sinne angetrieben wird.

Der Motor ist mit dem Einstellhahn oder Schieber derartig verbunden, daß eine Verstellung des letzteren und damit eine. Regulierung der Flüssigkeitszufuhr erfolgt, und zwar so lange, bis der Zufluß der beiden Mischflüssigkeiten durch die entsprechenden Durchlaufmesser wieder in dem gewünschten Verhältnis steht, worauf die Stromzufuhr zum Motor wieder unterbrochen wird.

Die Erfindung ist in den Abbildungen in einem Ausführungsbeispiel näher veranschaulicht, und zwar zeigt

Abb. ι eine zum Teil schematische Darstellung der Gesamteinrichtung,

Abb. 2 bis 4 dagegen Einzelheiten des Erfindungsgegenstandes.

Mit ι ist der als Doppelhahn ausgebildete Einstellhahn für zwei Mischflüssigkeiten· bezeichnet, der zwei getrennte Zuführungsleitungen 2", 2^b und zwei getrennte Austrittsleitungen 3°, 3* besitzt. 4 ist das Hahnküken, das zum Verstellen der Austrittsöffnungeii für die Leitungen 3", 3* dient. Auf der Achse des Hahnkükens 4 ist ein Schneckenradsegment 5 befestigt, durch welches der Doppelhahn ι verstellt werden kann. Das Schnecken-

radsegment greift in eine Feingewindespmdel 6 ein, die in einer gröberen Schnecke gelagert ist, welch letztere für die Handeinstellung dient. Auf einer Skala 7 kann die jeweilige Einstellung des Hahnes bzw. das Mischverhältnis der beiden Flüssigkeiten abgelesen werden.

Die Flüssigkeiten werden in getrennten, in der Abbildung nicht dargestellten Leitungen

to je einem Durchlaufmesser, ebenfalls nicht gezeichnet, zugeleitet, welche mit Zählwerken 18 und 19 zum Ablesen und Registrieren der durchfließenden Flüssigkeitsmengen ausgerüstet sind.

Die Zählwerksachse 8 ist einerseits mit dem Zählwerk 19 und andererseits unmittelbar " mit einem Mehrfachdifferentialgetriebe 9 gekuppelt, das sich aus drei Differentialen 10, 11, 12 zusammensetzt. Die Achse 13 des Differentialgetriebes trägt an ihrem Ende das Hilfszählwerk 14, welches bei gleicher Umdrehungsgeschwindigkeit der beiden Achsen 8 und 15 «mit dem Zählwerk 19- synchron läuft und dann dieselben Werte wie dieses anzeigt.

Auf der Achse 13 ist verschiebbar ein Satz Verschieberäder 15 von verschiedenem Durchmesser angeordnet, welche mit entsprechenden Rädern 16, die fest auf der Achse 17 des Zählwerkes 18 sitzen, zusammenarbeiten. Das Übersetzungsverhältnis ist dabei so gewählt, daß bei jeder Einstellung auf ein bestimmtes Mischungsverhältnis die Achse 13 mit gleicher Geschwindigkeit wie die Achse 8 umläuft, währenddessen ungeachtet die Zählwerke 19 und 18 die Mengen der die zugehörigen Durchlaufmesser durchströmenden Flüssigkeiten in dem eingestellten Verhältnis anzeigen.

Der mittlere Satz 12 des Differentialgetriebes 9 besitzt je eine senkrechte Achse 20 bzw. 2i. Am Ende der Achse20 ist ein Zeiger 22 angeordnet, der über einem Zifferblatt 23 spielt. Die untere Achse 21 besitzt zwei Kontaktscheiben 24 und 25, welche entweder mit einem Freilauf versehen sind, und zwar derart, daß die Scheibe 24 nur rechtsdrehend, die Scheibe 25 dagegen nur linksdrehend ausgebildet ist, oder aber auch fest auf der Achse 21 aufgekeilt sein können.

Im letzten Falle ist dann auf der Achse 21 noch eine Mitnehmerscheibe 28 mit eingelegtem, durch eine Feder 31 angespanntem Mitnehmerring 29 vorzusehen, der bei der jeweiligen Rechts- oder Linksdrehung eine Kontaktbrücke 32 (s. Abb. 4) derart verstellt, daß entweder der rechte oder linke Kontakt 34 oder 35" zum Anliegen kommt.

Auf diese Weise wird der Motor 30 über einen Schützenschalter entweder mit Rechts- oder Linksdrehung eingeschaltet. Der Motor treibt über ein Übersetzungsverhältnis (Riemen- oder Planetengetriebe) eine Gewindewelle mit Gleitstein, welcher mittels eines Hebels das Regulierventil verstellt.

Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Vorrichtung ist folgende:

Bei Synchronlauf der Zähler 14 und 19 stehen die Differentiale 10 und 11 still. Das mittlere Rad des Differentials 12 befindet sich daher ebenfalls in Ruhe. Bleibt Zählwerk 14 zurück, so wandert der Zeiger 22 rechts drehend. Eilt Zählwerk 14 vor, so dreht sich der Zeiger 22 nach links. Das gleiche gilt für die Kontaktscheiben 24 und 25, von welchen die Scheibe 24 nur reejits drehend, Scheibe 25 dagegen nur links drehend mitgenommen werden. Hierbei werden durch die Scheiben 24 bzw. 25 Stromschlüsse betätigt und der Motor 30 über Schützenschalter entweder für Rechts- oder für Linkslauf angetrieben. ! ■ j

Bei der Verwendung einer Kontaktbrücke ' nach Abb. 4 erfolgt die Steuerung des Motors 30 für Rechts- oder Linkslauf durch die an der Steuerbrücke 32 befindlichen Kontakte 34 bzw. 35 über die Kontakte 36 bzw. 37.

Der Motor 30 treibt nun über ein Übersetzungsverhältnis, z. B. Riemen- oder Planetengetriebe, die Feingewindespindel 6 an, wobei das Schneckenradsegment 5 den Doppelhahn 1 verstellt.

Die gröbere Schnecke dient zur Handeinstellung des Doppelhahnes 1 mit Hilfe der Skala 7 in dem ungefähren Mischverhältnis. Durch die Feingewindespindel 6 in der Schnecke wird eine genaue Einstellung ermöglicht, wobei die Einhaltung des richtigen Mischverhältnisses durch den Motor gewährleistet wird, und zwar in Abhängigkeit von dem Differentialgetriebe 'über die Kontaktbrücke 32 oder Kontaktscheiben 24, 25, bis der Synchronlauf der Zähler 14 und 19 wiederhergestellt worden ist.

Da bis zum Synchronlauf etwas Zeit verstreicht, so muß am Schlüsse des Meß- und *°5 Mischvorganges eine Nachregulierung vorgenommen werden, die von Hand erfolgen kann, bis die beiden Zählwerke 14 und 19 genau gleiche Zahlen aufweisen.

An Stelle der automatischen Regelung des η° Mischungsverhältnisses mit Hilfe eines einschaltbaren Motors kann die gewünschte Mischung auch direkt durch Einstellung von Hand vorgenommen werden, indem man das Regulierventil so lange verstellt, bis die Zählwerke 14 und 19 synchron laufen.

Zu diesem Zwecke dient das Zeigerwerk 22, 23. Durchfließen nämlich die beiden zu mischenden Flüssigkeiten in dem gewünschten Verhältnis die Durchlauf messer, so laufen Zählwerk 19 und Hilfszähhverk 14 synchron. Die Ziihhvorksachscn S und 13 haben gleiche

Umdrehungsgeschwindigkeit, so daß infolgedessen das Differentialgetriebe und damit Differ en tialachse 20 und Zeiger 22 stillstehen. Durchfließen dagegen die Flüssigkeiten in einem anderen als dem gewünschten und durch die Verschieberäder 15 eingestellten Verhältnis die Durchlauf messer, so wird der Synchronlauf des Zählwerks 19 und des Hilfszählwerks 14 gestört; die Achsen 8 und 13 drehen sich mit verschiedener Geschwindigkeit und bewirken dadurch eine Bewegung der Räder des Differentialgetriebes, was zur Folge hat, daß der an der Achse 20 befindliche Zeiger 22 nach der einen oder anderen ^J5 Richtung, d. h. im Sinne des Uhrzeigers oder in entgegengesetztem .Sinne, zu kreisen · beginnt. An der Bewegung des Zeigers ist zu _# erkennen, daß das Mischungsverhältnis der Flüssigkeiten sich verändert hat. Das Hahnküken muß daher von Hand so lange verstellt werden, bis der Zeiger sich wieder in Ruhe befindet. Je nach der Richtung, in welcher sich der Zeiger dreht, ist auch das Hahnküken zu verstellen. Erst wenn der Zeiger sich in Ruhe befindet, ist das richtige Mischungsverhältnis wiederhergestellt.

Die Erfindung ist nicht auf die Einstellung des gewünschten Mischungsverhältnisses von Hand nach dem Zeigerwerk oder auf die autoinatische Einstellung durch elektrische Steuerung des Regulierventils beschränkt. Statt der automatischen elektrischen Steuerung kann auch eine mechanische Steuerung vorgesehen werden, indem die Dift'erentialachse 21 unmittelbar an die mechanische Verstellvorrichtung 6, 7 für das Hahnküken des Regulierhahnes r angeschlossen wird, so daß die automatische Einstellung des richtigen Mischungsverhältnisses lediglich auf mechanischein Wege bewerkstelligt wird.

Die aus den Durchlaufmessern austretenden Flüssigkeiten können nun entweder in einen Mischtopf und weiter in einen Mischbehälter oder vom Mischtopf zur Entnahmestelle, z. B. Flugzeug, Auto, geleitet werden, oder aber die Flüssigkeiten werden getrennt bis zum Schlauchhahn geführt und dann erst in einer Mischdüse direkt in den Flugzeugoder AVagentank geleitet. Diese letztere Ausführung hat den Vorteil, daß bei Änderung des Mischungsverhältnisses sofort die richtige Mischung in den Tank eingeführt wird und ein vorheriges Leerlaufenlassen des Schlauches nicht nötig ist.

Claims (4)

1. Patentansprüche:

   i. Flüssigkeitsmischvorrichtung, bei welcher die beiden Mischflüssigkeiten in Abhängigkeit von der Einstellung des den Querschnitt der getrennten Flüssigkeitsleitungen regelnden Verstellorganes den einzelnen Durchlaufmessern zufließen, mit einer aus einem Differentialgetriebe bestehenden Regelvorrichtung, durch welche .bei Veränderung der normal gleich großen Umdrehungsgeschwindigkeit der beiden Zähhverksachsen das Verstellorgan so lange verstellt wird, bis der Synchronlauf der beiden Zähhverksachsen und damit das gewünschte Mischungsverhältnis wiederhergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, daß an der von dem mittleren Differential (12) eines mehrfachen Differentialgetriebes (9) ausgehenden Achse (21) zwei getrennte, mit Freilauf versehene Kontaktscheiben (24, 25) angeordnet sind, von welchen die eine rechts, die andere links drehend'ist, bei deren Bewegung dem Verstellmotor (30) elektrische Stromstöße zugeführt werden, derart, daß der Motor in der einen oder anderen Richtung läuft und dabei über ein Übersetzungsgetriebe (31, 32) eine Feingewindespindel (6) antreibt, die mit einem das Verstellorgan (4) steuernden Zahnradsegment (5) in Eingriff steht.
2. 2. Flüssigkeitsmischvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit dem zweiten Zählwerk (18) durch ein verschiebbares Wechselrädergetriebe (15) mittelbar gekuppelten Achse (13) des Differentialgetriebes (9) ein · Hilfszählwerk (14) angeschlossen ist.
3. 3. Flüssigkeitsmischvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, ,dadurch gekennzeichnet, daß das Differentialgetriebe (9) mit einem Zeiger (22) versehen ist, der bei Synchronlauf der beiden Zählwerke (19, 14) stillsteht, die Störung des Synchronlaufes jedoch durch Ausschlagen nach der einen oder anderen Seite anzeigt. mn
4. 4. Flüssigkeitsmischvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß neben der Feingewindespindel (6) noch eine von Hand zu bedienende gröbere Schnecke vorgesehen ist, mit weleher die Mischung reguliert bzw. am Ende des Misch- und Meßvorganges nachreguliert werden kann.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen