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Mengenmesser
Die Erfindung bezieht sich auf Mengenmesser mit einem
Mebrzylinderblock, der unter dem Druck der zu messenden eintretenden Flüssigkeit
umläuft, und mit einer Laufbahn, die relativ zlum Zylinderblock exzentrisch angeordnet
ist; dabei wirkten der Druck der eintretenden Flüssigkeit und die exzentrische Laufbahn
derart zusammen, daß sich eine Hinundherbewegung von Kolben ergibt, die verschiebbar
in den Zylindern des Zylinderblockes angeordnet sind; die abzugebende Druckflüssigkeit
tritt in die Zylinder während der Auswärtsbewegung der Kolben ein und wird danach
von ihnen bei der darauffolgenden Einwärtsbewegung der Kolben abgegeben. Mengenmesser
dieser Art werden im folgenden als Menzgenmesser der beschriebenen Gattung bezeichnet.
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Bei Mengenmessern der beschriebenen Gattung entspricht jede Umdrehung
des Zylinderblockes einer bestimmten Menge der den Mengenmesser passierenden Flüssigkeit.
Diese Menge wird durch die Anzahl der Zylinder im Zylinderblock und durch das Fassungsvermögen
dieser Zylinder bestimmt. Es kann ein Igeeigneter Mechanismus zum An'eigen und/oder
Registrieren abgegebener Mengen und/oder der gesamten abgegebenen Menge eingebaut
sein.
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Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer einfachen, gedrängten
Bauart eines Mengenmes sers
der besc'hriebenen Gattung, der in zuverLässiger
und zufriedenstellender Weise die vom Mengenmesser abgegebenen Flüssigkeitsmengen
genau anzeigt, auch wenn es nur kleine Mengen sind.
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Zur Lösung dieser Aufgabe weist der Mengenmesser der beschriebenen
Gattung erfindungsgemäß das Merkmal auf, daß die exzentrische Laufbahn frei drehbar
ist, so daß sie während des größeren Teiles einer Umdrehung des Zylinderblockes
mit gleicher Winkelgeschwin!diiglreit wie dieser umlaufen kann und sich relativ
zum Zylinder in genügendem Maße frei bewegen kann, um. den Unterschied in den UmAfangs,längen
- des Zylinderblockes und der Laufbahn ausaugleichen.
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Der Zylinderblock kann eine gerade Anzahl von auf dem Umfang verteilten
Zylindern enthalten, so daß gleiche Anzahlen von Zylindern gleichzeitig gefüllt
und entleert werden.
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Das Maß der Exzentrizität der Laufbahn kann durch eine an der Außenseite
des Gehäuses angeordnete Stellvorrichtung geändert werden.
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Der Zylinderblock spann drehbar auf einem Ventil gelagert werden,
das den Eintritt von Druckflüssigkeit in den Zylinder und. den Auslaß aus diesem
steuert.
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Der Mengenmesser kann auf einem pistolenförmigen Halter angebracht
sein, der einen Druckflüssigkeitseinlaß, welcher mit dem Ventileinlaß in Verbindung
steht, und einen durch einen Abzugshebel gesteuerten Auslaß enthält, welcher mit
dem Ventilauslaß in Verbindung steht.
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Der Mechanismus zum Anzeigen der vom Mengenmesser abgegebenen Flüssigkeitsmengen
kann durch den Zylinderblock über einen Un.tersetzungstrieb angetrieben werden,
der ein Übersetzungsverhältnis von mindestens 20 : 1 hat.
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Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des neuen Mengenmessers
dargestellt, und zwar zeigt Fig. I einen senkrechten Schnitt durch den Mengenmesser,
Fig. 2 einen Querschnitt nach der Schnittlinie 11-11-der Fig. I und Fig. 3; 4 und
5 - in kleinerem Maßstabe Teildarstellungen, Fig. 3 ist ein Grundriß des Zählwerkes
nach der Schnittlinie III-III der Fig. I; Fig. 4 ist eine Untersicht des Zählwerkantriebs
nach der Schnittlinie IV-IV der Fig. I; Fig. 5 ist ein Grundriß. des in den Mengenmesser
eingebauten Zifferblatts.
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Mit 10 ist ein zylindrisches Gehäuse bezeichnet, ,das durch einen
zylindrischenDeckel ii geschlossen wird, derart, daß neben der unteren Kante mittels
einer Platte I2 eine Kammer 13 gebildet wird. Der untere Rand 14 des Deckels 11
liegt dicht an dem oberen Teil des Gehäuses 10 an. Der Deckel 11 ist an dem Gehäuse
10 befestigt, dadurch, daß die Platte I2 mit dem verstärkten oberen Rand des Gehäuses
10 verschraubt ist. Ein zylindrisches Ventil 15 befindet sich auf einem Bolzens,
der durch eine' oeffnung nach oben führt, die exzentrisch in dem geschlossenen Boden
des Gehäuses 10 angeordnet ist. Der Bolzen 16 hat an seinem oberen Ende Gewinde
161 und an seinem unteren Ende Gewinde 162. Das Ventil 15 hat eine axiale Bohrung,
mit der es auf den Bolzen I6 geschoben werden kann. Es wird auf ihm durch eine Mutter
17 gehalten, die auf das Gewinde 161 geschraubt ist.
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D.as untere Ende 162 des exzentrisch angebrachten Bolzens I6 geht
durch den Boden des Gehäuses 10 hindurch und ist in eine Bohrung des pistolenförmigen
Körpers I8 eingeschraubt, der durch diese und andere Schraubverbindungen wie 8 mit
dem Gehäuse 10 verbunden ist.
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Ein Zylinder.block 20 ist drehbar auf dem Venteil 15. Er enthält
vier auf den Umfang verteilte Zylinder I9, die vom Mittelpunkt des Blockes einen
Abstand haben, wie dies Fig. 2 zeigt. Die Lagerfläche des Zylinderblockes 20 ist
mit einer Buchse g aus Antifriktionsmetall ausgekleidet. In jedem Zylinder ist ein
Ko-lben, 2I verschiebbar. Das äußere Ende jedes Kolbens trägt eine Rolle 22, die
auf einem Zapfen 23 frei drehbar ist. Eine Bohrung 24 für den Zutritt und den Auslaß
von Druckflüssigkeit ist in der Wandung jedes Zylinders an dessen innerem Ende vorhanden.
Zur Erleichterung der Herstellung werden die Bohrungen 24 derart gebildet, daß zwei
diametral gegenüberliegende Löcher in die Zylinderwand gebohrt werden. Das nicht
benötigte Loch wird durch einen Stopfen 25 verschlossen. Die Bohrungen 24 wirken
zusammen mit einem Flüssigkeitseinlaß, der in das Ventil 15 in dessen Längsrichtung
eingebohrt ist. Drei solcher Einlaßkanäle sind in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen;
26 versehen. Alle drei münden in eine halbkreisförmige Aussparung 27. Die Bohrungen
24 wirken weiterhin zusammen mit einem Flüssigkeitsauslaß oder mit Auslässen, die
in ähnlicher Weise in das Ventil 15 eingebohrt sind. Drei solcher Auslaßkanäle sind
in Fig. 2 mit dem Bezugszeichen 28 versehen. Alle drei Auslaßkanäle münden in eine
halbkreisförmige Aussparung 29.
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Der Zylinderblock 20 liegt innerhalb eines ringförmigen Gliedes 30,
das exzentrisch zum Zylinderblock 20 angeordnet ist und sich frei drehen kann auf
einem Kugellager 31. Der innere Laufring 32 des Kugellagers ist an einer Platte
33 befestigt, die ihrerseits an der Bodenplatte des Gehäuses Io befestigt ist mittels
zweier nicht gezeichneter Klemmbolzen, die durch Schlitze in der Platte 33 und demRing32
und durc:höffnungen in der Bodenplatte des Gehäuses 10 hindurchgehen und durch ebenfalls
nicht gezeichnete Schraubenmuttern gesichert werden: An der Platte 33 befindet sich'
ein aufwärts gerichteter Ansatz 34 mit Muttergewinde und einer Schraube 35, dessen
äußeres Ende durch ein Loch in der Seitenwand des Gehäuses ro frei hindurchgeht
und außerhalb des Gehäuses eine Mutter 36 aufnimmt. Demnach ist die Einrichtung
so getroffen, daß das Maß der Exzentrizität des ringförmigen Gliedes 30 relativ
zum Zylinderblock 20 durch Drehen der Schraube 35 eingestellt werden kann, wodurch
die Lage der Platte 33 relativ zum Zylinderblock 20 eingestellt wird. Diese Einrichtung
ermöglicht es, den IQolbenSut und damit das
Zylindervolumen zu ändern,
zum Zweck, die genaue Übereinstimmung zwischen der den Mengenmesser durchfiieß enden
Druckflüssigkeitsmenge und der auf dem Zifferblatt des Mengenmessers angezeigten
Menge zu sichern.
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Eine Scheibe 36' ist oben am Zylinderblock befestigt. An ihr sitzt
ein Ritzel 37, mit dem ein Untersetzungstrieb kämmt, der die Zahnräder 38, 39, 40,
41, 42 enthält und ein Ubersetzungsverlhältnis von 28: I hat.
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Das Zahnrad 42 treibt -einen Zeiger 43 über eine Buchse 4X, mit der
das Rad 42 fest verbunden ist.
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Die Buchse 44 ist auf einen an der Platte 12 angebrachten Bolzen 45
geschoben. Der Antrieb des Zeigers 43 von- der Buchse 44 wird über eine an sich
bekannte Rutsclhkupplung bewirkt, die zwei konzentrische Buchsen 46, 46' enthält,
welche liraftschlüssig gekuppelt sind über einen Federring 47, der eine-Reibungskupplung
bildet. Der Vorteil der Anwendung eines Untersetzungstriebes mit einem hohen Übersetzungsverhältnis
wie 28 : 1 liegt darin, daß es hierdurch -zulässig wird, das Fassungsvermögen der
Zylinder zu verringern, wodurch sich eine Vergrößerung der Umdrehungszahl ergibt.
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Dies macht es seinerseits zulässig, die Zylindergröße klein zu halten,
so daß verhältnismäßig kleine Flüssigkeitsmengen genau gemessen werden können.
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Der Zeiger 43 zeigt kleinere Mengen an, z. B. halbe Liter (pints),
und ein zweiter Zeiger 48 größere Mengen, z. B. je 5 1 (Gallionen). Der zweite Zeiger
48 wird über einen Übersetzungstrieb im Verhältnis 8 : 1 angetrieben mittels eines
kleineren, am Zahnrad 42 angebrac'hten Zahnrades 49 und der Zahnräder 50, 5I, 52.
Letzteres treibt den Zeiger 48 über einen Mechanismus 53, 54, 55, der dem Mechanismus
45, 46, 47 ähnlich ist. Ein Zählwerk 56 an sich bekannter Art wird durch ein Zahnrad
57 angetrieben, das seinerseits durch eine Spiralverzahnung od. dgl. 58 angetrieben
wird, die am Boden des Zahnrades 52 angesdnitten ist.
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Ein Rüdstellknopf I ist drehbar gelagert am oberen Ende des Bolzens
+5 und durch eine nicht gezeichnete Ilinkvorrichtnng mit den Buchsen 46, 54 verbunden.
Letztere rastet ein in der Stel.lung, die der Null stellung der Zeiger entspricht.
In die Kerbe fällt dann eine schwenkbare Klinke 2 ein.
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Die Ausführungsform des Mengenmessers gemäß der Zeichnung soll benutzt
werden zum Abgeben abgemessener Mengen Schmieröl. Zu diesem Zweck ist der Mengenmesser
mit einem Zifferblatt 59 ausgerüstet, das für sich in Fig. 5 dargestellt ist. Es
hat eine Gradeinteilung, durch die mittels derselben Ziffern pints und Gallonen
in ganzen und halben Einheiten angezeigt werden. Der Zeiger 43 gibt pints und der
Zeiger 48 Gallonen an.
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Der pistolenförmige Halter I8 hat einen Einlaß 6o für die Druckflüssigkeit
und ein Anschlußstück 6I zur Verbindung mit einer Druckfiüssigkeitsquelle, z. B.
einen biegsamen Schlauch, der an einen Schmierölvorrat, der unter Druck steht, angeschlossen
ist. Der Kanal 60 ist ständig in Verb-indung mit den Einlaßkanälen,26 des Ventils.
Im Halter befindet sich auch ein Auslaßkanal 62 für die DrudkíTüssigikeit. Dieser
ist ständig in Verbindung mit den Auslaßkanälen 28 des Ventils. Der Auslaßkanal
62 mündet in einem Kranz von Auslaßbohrungen 63. Diese können geöffnet und geschlossen
werden durch einen federbelasteten Kolben 64, der in an sich bekannter Weise durch
einen Abizugshebel 65 betätigt wird. Um das Ausfließen oder ein Melken für den-Fall
zu verhindern, daß die FLüssigkeitszufuhr zum Mengenmesser abgestellt ist, wird
ein einfaches federbelastetes Rückschlagventil 66 vorgesehen, das für gewöhnlich
durch den Druck der ausfließenden Flüssigkeit geöffnet wird. Das Rückschlagventil
liegt zwischen dem Auslaßkanal 62 und den Ausiaßbobrungen 63.
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Die Wirkungsweise des beschriebenen Mengenmessers ist folgende, wobei
angenommen ist; der Mengenmesser sei an eine Druckflüssigkeitsquelle, wie Schmieröl.
angeschlossen, das in durch den Mengenmesser zu messenden Mengen abgegeben werden
soll, und wobei weiterhin angenommen ist, der Zylinderblock seile sich - lul Uhrzeigersinn
drehen. Die Zylinder 19 im Block 20 sind relativ zu den Ein- und Auslaßkanälen des
Ventils 26 und zu den Ausslparungen27, 29 so angeordnet, daß die Druckflüssigkeit
in jeden Zylinder eintritt, wenn -dieser sich der Wand des ringförmigen Gliedes
am nächsten befindet, -d. h. in der oberen Kolbengrenzlage ist, die in Fig. 2 mit
TDC bezeichnet ist. Das Beschicken erfolgt über einen Winkel von etwa I800 bis in
die untere Kolbengrenzlage, die mit bdc bezeichnet ist. Während dieser Zeitspanne
wird der Abstand zwischen dem Zylinder 19 und der Wand des Ringes 30 fortschreitend
größer, und der Kolben 21 im Zylinder bewegt sich fortschreitend auswärts, wobei
er ständig gegen die Wand des Ringes angedrückt wird. Hierdurch wird ein Rückdruck
erzeugt, der den Zylinderblock dreht. Nach einer Bewegung um etwa 1800 wird die
Verbindung zwischen der Aussparung 27 sowie den Einlaßkanälen 26 und der Zylinderbohrung
24 unterbrocken, und es wird eine Verbindung hergestellt zwischen dem Zylinderkanal
24 und der Ventilaussprung 29 sowie den Auslaßkanälen2iS. Während dieser letzteren
halben Umdrehung wird der Kolben fortschreitend einwärts gedrückt durch die Wandung
des exzentrischen Ringgliedes 30, und die Flüssigkeit wird durch den Auslaßkanal
62 abgegeben, der durch den mittels des Abzugs hebels betätigten Kolben (oder Ventil)
64 gesteuert wird.
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Jeder Zylinder 19 im Zylinderbloch 20 'hat in bekannter Weise ein
Fassungsvermögen 7l 1/112 eines pint (1/2 1), so daß der Gesamtbetrag der wäihrend
einer vollständigen Umdrehung des Zylinderblockes abgegebenen Flüssigkeit 4n beträgt
= V28 pint und I pint bei 28 Umdrehungen. Das Fassungsvermögen der Zylinder kann
zu jeder Zeit eingestellt werden, so daß dieUbereinstim,mung zwischen dem Volumen
der Zylinder und der auf dem Zifferblatt angezeigten entsprechenden Menge gesichert
wird, und zwar indem die Exzentrizität des Ringgliedes 30 relativ zum Zylinderblock
20 geändert wird durch Einstellen der Platte 33 in der oben beschriebenen Weise,
bis das richtige Verhältnis erreicht ist.
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Dadurch, daß die exzentrisch angeordnete Laufbahn 30 frei drehbar
ist, ergibt sich, daß der auf die Kolben 21 und damit auf die Rollen 23 einwirikende
Druck zur Folge hat, daß die Laufbahn 30 während des größeren Teils einer Umdrehung
des Zylinderblockes mit gleicher Winkelgeschwindigkeit wie der Zylinderblock umläuft.
Während einer vollständigen Umdrehung des Zylinderblockes bewegen sich die Rollen
auf der Laufbahn 30 relativ zu ihr lediglich um eine Strecke, welche einen Ausgleich
der Umfangs längen des Zylinderblockes und der Laufbahn 30 ergibt. Hierdurch wird
die Kraft zur Überwindung der Reibung auf einen Mindestwert verringert und demgemäß
ein größerer Teil des verfügbiaren Druckes dazu benutzt, den Zylinderblock zu. drehen,
der infolge dieser kleinen Reibung sich im wesentlichen gleichzeitig und proportional
zum Öffnen des Auslaßventils drehen kann, so daß die Flüssigkeit in den Mengenmesser
in der gleichen Menge eintritt, wie sie von ihm abgegeben wird. Demnach ergibt sich
ein ausgeglichener Druck zu beiden Seiten des Mengenmessers. Ein gleichmäßiges Abgeben
der Flüssigkeit wird demgemäß erreicht, auch wenn nur kleine Mengen austreten.
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Bei der beschriebenen Ausführungsform enthält der Zylinderblock vier
Zylinder. Es können aber auch drei oder mehr als vier vorgesehen sein, wenngleich
es vorteilhaft ist, eine gerade Anzahl von Zylindern zu verwenden, so daß die Zahl
der sich füllenden und sich entleerenden Zylinder gleich sein kann.
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Wenn auch die Zylinder zweckmäßig im Zylinderblock 20 versetzt liegen,
so können sie doch auch radial angeordnet sein.