DE930592C

DE930592C - Einrichtung zum Abmessen und Abgeben von Fluessigkeiten

Info

Publication number: DE930592C
Application number: DEH17001A
Authority: DE
Inventors: Erland Walter Holmberg; Lars Per Elias Westlin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1952-07-17
Filing date: 1953-07-09
Publication date: 1955-07-21

Description

Einrichtung zum Abmessen und Abgeben von Flüssigkeiten Die Erfindung bezieht sich auf Einrichtungen zum Abmessen und Abgeben von Flüssigkeiten versdiiedener Art.
Der Hauptzweck der Erfindung besteht darin, eine Einrichtung zu schaffen, mit der vorbestimmte Mengen einer Flüssigkeit selbsttätig abgemessen und abgegeben werden können.
Weiterhin soll durch die Erfindung eine Einrichtung geschaffen werden, mit der gleichzeitilg gleiche oder verschiedene Flüssigkeiten in gleichen oder verschiedenen Einzelmengen abgemessen und abgegeben werden können.
Schließlich sollen durch die Erfindung Mittel zur selbsttätigen Steuerung der Aufeinanderfolge der Arbeitsgänge bei solchen Abmeß- und Abgabeeinrichtungen geschaffen werden.
Die wesentlichen Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß die Einrichtung ein oder mehrere Meßgefäße enthält, von denen eines zugleich als Steuergefäß dient oder in ein solches umgehildet ist, und die einerseits durch als Saugrohre wirkende Rohrleitungen mit Vorratsbehältern für die Flüssigkeiten in Verbindung stehen und andererseits durch andere, mit Ventilen versehene Rohrleiítungen nach einer vorbestimmten Arbeitsfolge wechselweise mit einem Vakuum und mit der atmosphärischen Luft verbunden werden können, um das Ansaugen von Flüssigkeit aus den Vorratsbehältern in die Meß- gefäße und die Betätigung von an diesen angeordneten Ventilen für die Abgabe der.abgemessenen Flüssigkeiten sowie das Zurückffießen übersUhüssiger Fliissigkeit aus den Meßgefäßen in die Vorratsbehälter zu bewirken.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und ihrer Wirkungsweise ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einiger bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung und von zugehörigen Einzelteilen an Hand der Zeichnungen.
In den Zeichnungen ist Fig. I eine schematische Darstellung einer gemäß der Erfindung ausgebildeten Abmeß- und Abgabeeinrichtung, die mit einer elektrischen Ausrüstung zur Steuerung der verschiedenen Ventile versehen ist.
Fig. 1 a zeigt eine Abmeß- und Abgabeeinrlichtung entsprechend Fig. I mit einer Abänderung; Fig. 2 zeigt das zugehörige Schaltschema; Eig. 3 zeigt in schematischer Darstellung eine abgeänderte Einrichtung mit mehreren Meßbehältern, von denen jeder mit einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeiten verbunden ist; Fig. 4 his 8 zeigen schematisch eine Ventilanordnung in den, verschiedenen Betriebsstellungen; Fig. g ist eine Ansicht einer mechanischen Betäti gungsvorrichtung für die Steuerventile; Fig. 10 und II zeigen Schnitte der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung nach den Linien X-X und XI-XI der Fig. g; Fig. 12 und I3 s.teilent Ansichten zweier verschiedener Ausführungsformen von Meßlgefäßen, dar, und Fig. 14 und 15 zeigen Schnitte von weiteren abgewandelten Ausführungsformen Ider Meßgefäße mit Saugrohr und Abgabeventilen in zwei verschiedenen Betriebsstellungen.
Wie aus den Fig. I und 1 a zu ersehen ist, enthält die Abmeß- und Abgabevorrichtung nach der Erfindung ein Meßgefäß I, das mit einem schräg nach unten von ihm abgehenden Auslaßrohr 2 und mit einem mittig angebrachten Saugrohr 3 versehen ist.
Das Saugrohr 3 erstreckt sich von einer bestimmten Höhe im Gefäß I ab, durch dessen Boden hindurch nach unten und ist, den Deckel 5 eines als Vorratsbehälter für die Flüssigkeit dienenden Behälters 4 durchdringend, in diesen Behälter bis zur Berührung mit dessen Boden eingeführt. Das untere Ende des als Steigrohr wirkenden Rohres 3 ist zweckmäßig mit einem gewellten oder gekerbten Rand versuchen, um Störungen im Zufluß von Flüssigkeit aus dem Behälter 4 zum Saugrohr3 durch i.rgendwelche lose Teile oder Fremdkörper zu vermeiden, die sich etwa auf dem Boden des Behälters 4 absetzen können. Am freien Ende des Auslaßrohres 2 ist ein Abgabeventil 7 angeordnet, dessen Ausbildung im einzelnen noch beschrieben wird.
Das Meßgefäß I ist oben mit einem Deckel 8 versehen, der innen eine abwärts gerichtete, in diesem Beispiel schalenförmige Elektrode 9 aufweist. Der Deckel 8 ist auf den oberen Rand des Gefäßes 1 unter Zwischenschaltung von elektrisch isolierendem sowie gas- und flüssigkeitsdichtem Material, z. B. einem Gummiring od. dgl. I0, aufgesetzt, der dichte Abschluß des Gefäßes I durch den Deckel 8 wird z. B. durch Klemmen II gesichert, die in am Gefäß I und am Deckel 8 angebrachte Osen 12 und I3 eingreifen (Fig. I a). Am Decke18 8 ils8 andas Meßgefäß ein Rohrstück 14 angeschlossen, das mittels eines Rohres 15 mit zwei! Rohrleitungen 16a und 16o verbunden ist. Die Rohrleitung 16a ist mit einem elelrpmagnetisch zu betätigeriden Absperrventil I7 versehen und mündet in einem Luftfilter 18. In der anderen Rohrleitung I6b sind ein Drosselventil 20 und ein elektromagnetisch zu betätigendes Absperrventil 21 hintereinander angeordnet. Ferner ist die Rohrleitung I6b über ein Rohr I9 mit einem Vakuumkessel 22 verbunden. Das Drosselventil 20 dient zur Regelung der Saugwirkung zwischen dem Kessel 22 und dem Gefäß I.
Der Kessel 22 ist zur Erzeugung des Vakuums an eine Pumpe 23 angeschlossen. In die Rohrleitung 19 ist ein Ventil 24 eingeschaltet, und sie steht ferner mit einer Rohrleitung 25 in Verbindung, die zu einer pneumatischen Betätigungsvorrichtung 26 für das Abgabeventil 7 führt. In die Rohrleitung 25 ist ein elektromagnetisch zu betätigendes Ventil 27 eingeschaltet. Alle Rohrleitungen und Behälter sind luft- und flüssigkeitsdicht ausgebildet und angeschlossen.
Mit der beschriebenen Einrichtung werden die für das Abmessen und Abgeben erforderlichen Arbeitsgänge in vorbestimmter Reihenfolge selbsttätig bewirkt, sobald die Einrichtung z. B. durch Einwurf einer Geld- oder sonstigen Münze in einen Automaten 28 eingeschaltet wird, der in irgendeiner bekannten Weise ausgebildet sein kann, aber nicht zum Gegenstand der Erfindung gehört. Beim Einwurf einer Münze in den Automaten 28 wird für einen Augenblick ein Stromkreis durch den Kontakt 2,8a geschlossen (Fig. 2), der ein Hilfsrelais 29, bei geschlossenem Kontakt 32a unter Spannung setzt, das durch den ihm zugeordneten Kontakt 29a auch dann unter Spannung gehalten wird, wenn der Kontakt 28a wieder unterbrochen wird.
Das Relais 29 betätigt Idurch seinen anderen Kontakt 20b die elektromagnetisch gesteuerten Ventile 21 und 27, so daß ,das Abgabeventil 7 geschlossen und das Meßgefäß Imit dem Vakuum verbunden wird. Sobald der dritte Kontakt 29c des Relais 29 getrennt wi:rd, wird das Ventil 17 geschlossen, so daß das Meßgefäß I von der umgebenden Atmosphäre abgesperrt wird.
Durch die Wirkung des Vakuums auf das Gefäß I wird in dieses durch das Saugrohr 3 Flüssigkeit aus dem Behälter 4 angesaugt. Sobald die Flüssigkeit in zudem Gefäß I so weit gestiegen ist, daß sie die unten am Deckel 8 angebrachte Elektrode g berührt, fließt, vorausgesetzt, daß es sich um eine elektrisch leitende Flüssigkeit handelt, Strom durch die im Gefäß I enthaltene Flüssigkeit zu einem Hilfsrelais 3I, das folglich unter Spannung gesetzt und auch dann durch seinen Kontakt 3 1a unter Spannung gehalten wird, wenn der Spiegel der Flüssigkeit im Gefäß I wieder abgesunken ist und die Flüssigkeit den Teil 9 des Deckels 8 nicht mehr berührt. Der zweite Kontakt 3 1b des Relais 3I unterbricht gleich- zeitig den Strom zu dem elektromagnetisch gesteuerten Ventil 2I, wodurch die Verbindung zwischen dem Meßgefäß I und dem Vakuum 22 unterbrochen wird. Gleichzeitig wird der vierte Kontakt 3Id des Relais 3I geschlossen, so daß sich das elektromagnetische Ventil 17 öffnet und atmo sphärischen Druck in das Meßgefäß I gelangen läßt, das bisher mit dem Vakuum verbunden war. Hierdurch wird bewirkt, daß die Flüssigkeitsmenge zwischen dem oberen Ende des Saugrohres 3 und der Höhe, bis zu der die Flüssigkeit während des Saugvorganges gestiegen war, durch das Rohr 3 in den Vorratsbehälter 4 zurückfließt.
Der zu dem Relais 3I gehörige dritte Kontakt 3wie, der gleichzeitig mit den anderen Kontakten betätigt worden ist, hat dabei ein Zeitrelais 32 beeinflußt, das nach einer vorher bestimmten Zeitspanne, die einstellbar ist, den Stromfluß zu den beiden Relais 29 und 3I durch seine Kontakte 32a und 32b unterbricht. Das Zeitrelais 32 wird so eingestellt, daß die gesamte Menge der Flüssigkeit, die sich in dem Gefäß I oberhalb des oberen Endes des Saugrohres 3 befindet, in den Behälter 4 abfließen kann.
Der Spiegel der Flüssigkeit in dem Gefäß I stellt sich dabei in gleicher Höhe mit dem oberen Rand des Saugrohres 3 ein. Wenn der Strom zu den Relais 29 und 3I unterbrochen wird, wird das Abgabeventil 7 geöffnet, und alle Teile der Einrichtung werden wieder in ihre Ausgangsstellung zurückgeführt, so daß die Abmeß- und Abgabeeinrichtung nun für einen weiteren Arbeitszyklus bereit ist.
Für die verschiedenen elektrischen Einrichtungen kann ein Transformator 30 vorgesehen sein, der die im Netz vorhandene Spannung auf die Arbe!itsspannung, z. B. 24 Volt, herabsetzt. Alle elektrischen Kabel sind über eine Klemmleiste 40 geführt, um Prüfungen und Kontrollen zu erleichtern.
Die bisher beschriebene Einrichtung ermöglicht das selbsttätige Abmessen und die Abgabe der abgemessenen Einzelmengen einer Flüssigkeit in einfacher Weise und ist insbesondere für das Abmessen und die Abgabe von Getränken, z. B. Milch, geeignet. Die Flüssigkeit wird dabei ohne Inanspruchnahme irgendwelcher Spezialeinrichtungen lediglich durch die wechselweise Einwirkung der umgebenden Atmosphäre, also der Außenluft, und eines Vakuums auf den Behälter 4 abgemessen und abgegeben, und alle Teile der Einrichtung, die mit der Flüssigkeit in Berührung kommen, können leicht abnehmbar ausgebildet sein, so daß sie, was gerade für die Behandlung von Milch von wesentLicher Bedeutung ist, leicht gereinigt werden können.
Zum Abmessen und Abgeben eleiftrisch nicht leitender Flüssigkeiten könnte die beschriebene Einrichtung leicht abgeändert werden. Hierfür gibt es verschiedene Möglichkeiten, z. B. könnte in dem Meßgefäß I ein Schwimmer angeordnet werden, der den elektrischen Stromkreis schließt, sobald die Flüssigkeit im Gefäß I die vorbestimmte Höhe erreicht hat, oder es könnte insbesondere für das Abmessen und die Abgabe von gefärbten oder undurchsichtigen Flüssigkeiten das ganze Meßgefäß oder ein Teil davon aus durchsichtigem Material hergestellt und eine fotoelektrische Zelle zur FePstlegung des Flüssigkeitsspiegels angeordnet werden.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist in Fig. 3 dargestellt und nachstehend beschrieben.
Die in der Fig 3 schematisch dargestellte Ausführungsform kann im wesentlichen in der gleichen Weise betrieben werden, wie in Verbindung mit Fig. I und 2 beschrieben wurde, und mit der vorbeschriebenen Ausführungsform, soweit die Steuerung des Stromflusses in Befracht kommt, völlig übereinstimmen. Bei der Ausführungsform nach Fig. 3 ist jedoch das Meßgefäß in ein Steuergefäß I abgewandelt, das nicht selbst zum Abmessen und zur Abgabe von Flüssigkeit, sondern als Steuergefäß für ein anderes Meßgefäß IOa oder mehrere andere Meßgefäße dient, von denen drei IoaJ Iob, Ioc in der Fig. 3 dargestellt sind.
Von dem Boden des Steuergefäßes I erstreckt sich eine Rohrleitung 3 nach unten in einen Behälter 4, der eine bestimmte Menge einer elektrisch leitenden Flüssigkeit enthält. Diese dient hier als Steuerflüssigkeit für die in den anderen Behältern 4a> 4b, 4c befindlichen Flüssigkeiten, die in Einzelmengen abgemessen und abgegeben werden sollen. Am Deckel des Gefäßes I ist innen eine Elektrode g angebracht und außen, den Deckel durchdringend, eine Luft- bzw. Vakuumleitung I5 angeschlossen. Die gesamte Einrichtung ist demnach genau so ausgebildet wie das Meßgefäß I nach Fig. I.
Unter der Voraussetzung, daß die Einrichtung mit einem, wie in Verbindung mit Fig. I und 2 beschrieb enen elektrom agnetischen Steuer system versehen ist, wird beim Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Behälter 4 in das Steuergefäß I, sobald die angesaugte Flüssigkeit die Elektrode g erreicht, ein Steuerstromkreis geschlossen, und die zugeordneten Ventile werden wie beschrieben gesteuert. Dile in das Steuergefäß I eingesaugte Flüssigkeit fließt dabei aber jedesmal wieder in den Behälter 4 zurück.
Die Meßgefäße 10a' Iob und Io, sind nun durch eine Leitung I5' an dasselbe Vakuumgefäß angeschlossen wie das Steuergefäß I und können durch die Leitung I5' ebenso wie dieses mit der atmosphärischen Luft in Verbindung gebracht werden.
Zu diesem Zweck sind die Meßgefäße IOaJ I0 und oc mit der Luftleitung I5' durch Leitungen 1Sa' I5b und I5c verbunden, in die von Hand einstellbare Dosierungsventile s2a 52t und 52C eingeschaltet sind. Ferner führt von jedem Meßgefäß IoaJ Iob und Ioc ein Saugrohr 3aJ 3b und 3s in jeden Behälter 4a 4t und Xc, von denen jeder einen bestimmten Vorrat an Flüssigkeit enthält. Die Saugrohre3a, 35 und 3g sind jeweils bis zu einer bestimmten Höhe in dem entsprechenden Meßgefäß geführt, und diese Höhe ist so gewählt, daß die unterhalb dieser Höhe befindliche F iüssigkeitsmenge derjenigen Menge der Flüssigkeit entspricht, die jeweils abgegeben werden soll, während die jeweils überflüssige Menge der Flüssigkeit durch die Saugrohre 3a 3b und 3e in den jeweiligen Behälter 4aJ 4b und 4s zurückfließt. Die Meßgefäße IOaJ Iob und Ioc -könnten unter sich verschieden großen Inhalt haben.
Gegebenenfalls zusätzlich hierzu oder auch für sich allein könnten ferner die oberen. Enden der Sangrohre 3a 3b und 3e jeweils verschieden hoch liegen.
Auch können in den Behältern 4a, 4b und 4c Flüssigkeiten verschiedener Art enthalten sein.
An jedem Meßbehälter 10a Iob und Ioc ist ferner ein Auslaß 2aJ 2b und 2c mit je einem Abgabeventil 7a, 7b und 7c angebracht. Die Einrichtung ist also derart ausgebildet, daß zugleich mit dem Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Behälter 4 in das Steuergefäß I jeweils auch Flüssigkeit aus den Behältern 4aJ 4b und 4c in die Meßgefäße IOa, Iob und Io, eingesaugt wird und also insgesamt die gleiche Folge der einzelnen Arbeitsgänge eintritt wie vorher beschrieben.
Wenn die von den Gefäßen IoaJ Iob und Io, abzumessenden Einzelmengen inhaltlich sehr verschieden sind, können die Dosierungsventile 52a1 52o und 52C in solcher Weise eingestellt werden, daß die entsprechenden Gefäße 10a Iob und IOe bis zu dem gewünschten Maß gleichzeitig gefüllt werden. Dies kann hauptsächlich in Frage können, wenn eine Einrichtung der beschriebenen Art zum Abmessen und Aufteilen der einzelnen Mengenanteile einer Mischung von Flüssigkeiten z. B. in chemischen Betriebes verwendet werden soll.
Es ist ohne weiteres -erkennbar, daß Idie in Fig. 3 dargestellte Einrichtung unabhängig davon arbeitet, ob die abzumessenden und abzugebenden Flüssigkeiten elektrisch leitend sind oder nicht. Voraussetzung ist nur, daß die im Steuergefäß I bzw. im Behälter 4 verwendete Steuerflüssigkeit elektrisch leitend ist. Wenn mit einer solchen Einrichtung leicht entzündbare Flüssigkeiten, wie z. B. Benzin, abgemessen und abgegeben werden sollen, könnte das Steuergefäß I einschließlich der zuugelhörigen elektrischen Ausstattung auf der einen Seite einer feuersicheren Schutzwand und die Meßgefäße auf der anderen Seite der Wand angeordnet werden. In einem solchen Fall könnten die Auslaßventile 7o, 7b und 7s durch Ililfsvorrichtungen betätigt werden, die durch auf der Seite des Steuergefäßes angeordnete Elektromagneten gesteuert werden.
In den Fig. 4 bis 8 sind die verschiedenen Betriebsstellungen der Ventile schematischldargestellt.
In den Fig. 4 bis 8 bezeichnen A, B, C und D vier Ventile, die so betätigt werden können, daß sie entweder einen Durchfluß ermöglichen oder diesen absperren. Es mag angenommen werden, daß die beiden Ventile C und D zur Steuerung der Verbindung zwischen dem Vakuum oder der atmosphärischen Luft einerseits und einem Meß- oder Steuergefäß andererseits dienen, wie es in Fig. I oder 3 dargestellt ist, während -die beiden Ventile A und B zur Steuerung einer pneumatischen Vorrichtung zur Betätigung der Abgabeventile der Meßgefäße dienen. Die VentileS und C sind Vakuumventile, und die Ventile B und D solche für atmosphärischen Druck. In Fig. 4 nehmen die Ventile A und C die Sperrstellung ein, d. h. die Verbindung des Vakuums mit dem Steuergefäß oder den Meßgefäßen einerseits und mit der die Abgabeventile betätigenden pneumatischen Vorrichtung andererseits ist unterbrocken. Es wirkt daher kein Sog auf die Meßgefäße oder das Steuergefäß ein, und die Abgabeventile nehmen noch die »Offen«-Stellung aus dem vorhergehenden Arbeitsgang ein.
Wenn nun (Fig. 5) das Ventil A geöffnet und das bisher geöffnete Venti;l B geschlossen wird, so wird die pneumatische Vorrichtung zur Betätigung der Abgabeventile mit dem Vakuum verbunden und die atmosphärische Luft von ihr abgesperrt.
Die Abgabeventile werden hierdurch geschlossen.
Danach wird das Ventil C geöffnet und das Ventil D geschlossen (Fig. 6). Die Meßgefäße oder das Steuergefäß werden dadurch in Verbindung mit dem Vakuum gebracht, während die atmosphärische Luft abgesperrt wind. Es wird also Flüssigkeit aus den Vorratsbehältern in die Meßgefäße oder das Steuergefäß angesaugt. Durch darauffolgendes Öffnen des Ventils D und Schließen des Ventils.C (Fig. 7) wird dann bewirkt, daß die überschüssige Flüssigkeitsmenge aus den Meßgefäßen durch die Rohre 3 (Fig. I) oder 3a, 3b und 3c (Fig. 3) in die Vorratsbehälter 4 (Fig. I) oder 4a, 4b und 4s (Fig. 3) zurüclcfließt. Schließlich werden die Abgabesventile 7 (Fig. I) oder 7e, 7b und 7 (Fig. 3) der Meßgefäße I (Fig. I) oder IOaa 10o und Ioc (Fig. 3) geöffnet. Hierzu wird das Ventil B geöffnet und das Ventil A geschlossen (Fig. 8), so daß alle Ventile wieder die in Fig. 4 dargestellte Ausgangsstellung einnehmen. Der Arbeibszylklus kann dann wiederholt werden.
Die vorbeschriebenen. Verbindungen werden jeweils für die Dauer einer bestimmten Zeitspanne eingehalten. Wenn die Zeitspannen vorher genau festlegbar sind, können anstatt der Relais und elektromagnetisch betätigten Ventile auch mechanische B etätigungsvorrichtungen verwendet werden; eine Ausführungsform dafür ist in den Fig.g bis 11 dargestellt.
Auf einer Grundplatte 60 ist ein Gehäuseblock 6I aufgesetzt, und parallel zur Längsrichtung dieses Gehäuseblockes, ist eine Nockenwelle 62 angeordnet, die mittels Kugellager 63 in Lagerböcken 64 und 65 drehbar gelagert ist. Die Nockenwelle 62 ist mit Nockenpaaren 67 versehen, von denen jeweils ein Nockenteil aus einem Stück mit der die Welle 62 umgreifenden Nabe 68 besteht, der zweite Teil jedes Nockenpaares 67 ist jeweils durch einen Bolzen 69 mit dem ersten verbunden, der Bolzen 69 ist an dem einen Nockenteil starr befestigt und kann in einem gekrünunten Schlitz 70 des anderen Nockenteiles festgeschraubt werden, derart, daß die Nockenteile eines Paares relativ zueinander in verschiedenen Stellungen festgestellt werden können. Auf diese Weise kann der Umfang des Nockens 67a verlängert oder verkürzt und hierdurch die Dauer der Zeitspanne, während der eines der in dem Gehäuseblock angeordneten Ventile geöffnet oder geschlossen gehalten werden soll, geändert werden.
Bei der Drehung der Welle 62 wirken die jeweiligen Nockenpaare 67 auf winkelförmige Kurbel arme ein, deren einer Arm 7I jeweils mittels einer Rolle 73 an dem Umfang der entsprechenden Nockenpaare 67 anhegt, während der andere Arm 72 die Drehbewegung der Welle 62 bzw. der Nocken 67 jeweils auf einen Stößel 74 zur Betätigung der im Gehäuseblock 6I angeordneten Ventile überträgt. Die Kurbelarme 7I, 72 sind auf einem Schaft 75 gelagert, der von Lagerböcken 76 des Gehäuseblockes 6I gehalten wird. In dem Gehäuseblock 6I sind vier in vertikaler Richtung verlaufende Bohrungen 77 angeordnet, in denen je ein Verschlußkörper 78 eines Nadelventils längs verschiebbar gelagert ist. Die Ventile entsprechen den in den Fig. 4 bis 8 schematisch dargestellten Ventilen A, B, C und D. Die Bohrungen 77 sind jeweils mit Ventilsitzen 79 versehen.
Mit jeder zweiten Bohrung 77 ist unter dem Ventilsitz 79 eine Längsbohrung 81 mittels einer Querbohrung 80 verbunden. Die Bohrung 81 steht mit dem Vakuumgefäß, z. B. 22 nach Fig. I, in Verbindung. Die anderen beiden Bohrungen 77 sind über Querbohrungen 82 oberhalb des jeweiligen Ventilsitzes 79 mit einer Längsbohrung 83 verbunden, die mit der atmosphärischen Luft in Verbindung steht.
Ferner sind die erste und zweite Bohrung 77 durch Querbohrungen 84 mit einer Längsbohrung 85an die dritte und vierte Bohrung 77 über entsprechende Querbohrungen mit einer Längsbohrung 85b miteinander in Verbindung. Die Bohrung 85a hat durch eine nicht dargestellte Leitung mit einem Meßgefäß entsprechend Fig. I oder einem Steuergefäß nach Fig. 3, die Bohrung 85b durch eine andere Rohrleitung mit der ebenfalls nicht dargestellten Vorrichtung zur Betätigung der Abgabeventile der Meßgefäße nach Fig. I oder Fig.3 Verbindung. Die Arbeitsweise der beschriebenen Ventilanordnung ist mit Bezug auf Fig. 4 bis 8 leicht zu verstehen.
Jeder Ventilstößel 74 ist mit einem muffenartig ausgebildeten Oberteil versehen, an dem oben eine Öse 86 zur Verbindung mit dem entsprechenden Kurbelarm 72 angebracht ist. In diesem muffenartigen Oberteil ist eine weitere, nach oben offene Muffe 87 angeordnet, die in ihrem Boden mit einem Durchlaß für den Schaft des Ventilverschlußkörpers 78 versehen ist. Der Ventilschaft ist von einer Druckfeder 88 umgeben, die sich mit ihrem einen Ende an einem an dem Ventilschaft angebrachten Sitz, z. B. einer Mutter 89, und mit ihrem anderen Ende auf den Boden der Muffe 87 abstützt. Die Feder 88 sucht also, den muffenartigen Oberteil des Stößels 74 gegenüber der Muffe 87 nach oben zu drücken. Die Muffe 87 ist in einem in das Gehäuse 6I eingeschraubten Nippel 90 geführt, der ebenfalls mit einem Durchlaß für den Schaft des Ventilverschluß körpers 78 versehen ist. Der Ventilverschlußkörper 79 ist an seinem unteren Ende mit einem Ansatz 78a in Form eines Kegelstumpfes versehen, der sich auf den entsprechend ausgebildeten Ventilsitz 79 aufsetzen kann. Oben trägt der Ventilverschluß körper 78 ebenfalls einen kegelförmig ausgebildeten Teil 78b, der mit einem in dem Führungsnippel 90 ausgebildeten Sitz zusammen arbeitet.
Wenn die Welle 62 durch irgendeine Kraftquelle, z. B. einen in der Zeichnung nicht dargestellten Elektromotor, angetrieben wird, so werden die Ventilstößel 74 durch die Nocken 67 unter Vermittlung der Kurbelarme 7I, 72 betätigt. Wenn sich der Nocken 67a an die Rollen 73 anlegt, so werden die Ventilstößel 74 gehoben, so daß sich der Ventilverschlußkörper 78 nach oben bewegt und seine kegelförmige Abdlichtungsfläche 78o sich auf den in dem Fiihrungsnippel go angebrachten Sitz aufsetzt. Die Federn 88 sichern dabei den dichten Abschluß, ohne daß etwa bei der Herstellung und dem Zusammenbau der Teile auf einen hermetischen Abschluß geachtet werden müßte. Wenn die Noclçen 67a von ihren entsprechenden, Rollen 73 abgerollt sind, werden die Ventilteile durch ihr Eigengewicht wieder abwärts bewegt, so daß sich der Verschlußkörper 78 auf seinen unteren Ventilsitz 79 aufsetzt und hier den Durchfluß absperrt. Insgesamt werden beim Drehen der Welle 62 somit die in Iden Fig. 4 bis 8 im einzelnen dargestellten Verbindungen nacheinander gesteuert. Durch Regelung der Abwälzlänge der einstellbaren Nockenpaare 67 und der Umdrehungsgeschwindigkeit der Welle 62 können die in den Fig. 4 bis 8 erläuterten Verbindungen für jede gewünschte Zeitspanne eingestellt werden. Eine Änderung der Öffnungs- und Schließintervalle durch Einstellung der entsprechenden Nockenpaare wird in der Weise erzielt, wie oben dargestellt.
Die vorbeschriebene und-dargestellte Einrichtung ermöglicht, in einfacher Weise die für das wechselweise Ein- und Abschalten des Vakuums bzw. der atmosphärischen Luft erforderlichen Arbeitsgänge nach einem vorher bestimmten Plan zu steuern, ohne daß eine umfangreiche elektrische Ausrüstung notwenig ist. Es wird lediglich ein Antriebsmotor für die Nockenwelle 62 benötigt.
In den Fig. I2 und I3 sind Meßgefäße I dargestellt, die sich von Iden in den Fig. I und 3 dargestellten Meßgefäßen insofern unterscheiden, als das Saugrohr 3 an der Seitenwandung des Gefäßes I befestigt. ist. Beli der Ausführungsform nach Fig. 12 durchdringt das Saugrohr 3 die Gefäßwandung in waagerechter Richtung und endigt in einem senkrechten Teil, während bei der Ausführungsform nach Fig. 13 das Saugrohr 3 in der Wandung des Gefäßes I endigt und einen Querschnitt von der Form eines mit dem geraden Strich unten liegenden D hat. Derartig ausgebildete Melßgerälte können bei irgendeiner der beschriebenen, Ausführungsformen der Einrichtung nach der Erfindung verwendet werden.
Ferner kann das Abgabeventil des Gefäßes I in der aus Fig. 12 ersichtlichen Weise ausgebildet sein.
Hiernach ist das Gefäß I mit einem sich nach unten erstreckenden mittig angeordneten Auslaßrohr 2 versehen, das in ein trichterförmig ausgebildetes, mit einem Auslaß 82 versehenes Rohr 8I hineinragt.
Zwischen dem unteren Ende des Rohres 2 und den Rohrteilen 8i, 82 ist eine Ventilkugel 80 gelagert, die gewöhnlich durch den Rohrteil 8I, 82 dichtschließend gegen die Mündung des Rohres 2 gepreßt wird, so daß das Meßgerät I geschlossen gehalten wird. Wird aber der Rohrteil 8I, 82 abwärts bewegt, so kann Flüssigkeit aus dem Gefäß I in das Rohr 2 eintreten. Der Sitz der Ventilkugel ist so ausgebildet, daß die Flüssigkeit durch den trichter- förmigen Rohrteil 8I, 82 hindurchfließen und austreten kann. Die zur Betätigung des Abgabeventils erforderliche Auf- und Abwärtsbewegung indes Rohrteiles 81, 82 kann durch eine pneumatische Vorrichtung 26 gesteuert werden, die in Verbindung mit dem die jeweilige Verbindung mit dem Vakuum oder der Außenluft steuernden System steht.
Eine weitere Ausführungsform des Abgabeventils ist in Fig. I a {dargestetllt, die ein zugleich als. Steuergefäß dienendes Meßgerät in größerem Maßstab zeigt.
Bei dieser Ausführungsform ist an dem unteren Ende des Auslaßrohres 2 ein kegelstumpfförmiges Hahngehäuse33 angebracht, das nach unten offen ist. In dem Gehäuse 33 ist ein Hahnküken 34 mit einer Bohrung 35 drehbar gelagert) das durch eine Feder 37 in dichter Berührung mit der Innenwandung des Hahngehäuses 33 gehalten wird. Das Hahnküken ist mittels eines Ansatzes 36 drehbar, und die Kraft der Feder 37 ist mittels einer Flügelmutter 39 einstellbar, die auf eine ein Gegenlager für die Feder 37 bildende glockenförmige Unter lagsscheibe 38 einwirkt. Die Drehung des. Hahnkükens 34 erfolgt mit Hilfe einer Steuervorrichtung, wie sie in Fig. I bei 26 angedeutet ist und die auf Idas obere, als Vierkant ausgebildete Ende des Ansatzes 36 einwirkt.
Es können auch mehr als ein Abgabeventil an jedem Meßgefäß angeordnet sein, von denen jedes Ventil eine bestimmte abgemessene Flüssigkeitsmenge abgibt. Wie aus Fig. 1 a ersächtlich, ist bei dem dort dargestellten Ausführungsbespiel ein zweites Auslaßventil 7 a an einem Auslaßrohr 2 a des Meßgefäßes I angebracht, das bis zu einer bestimmten Höhe in dem Meßgefäß I reicht, so daß durch das Auslaßventil 7a eine Flüssigkeitsmenge abgegeben wird, die geringer ist als die von dem Ventil 7 abgegebene Menge. Bei einer solchen Ausführungsform können zweckmäßig Mittel vorgesehen sein, durch die wahlweise festgelegt werden kann, welches der verschiedenen Ventile jeweils betätigt werden soll. Auch könnten getrennte Steuervorrichtungen für die Ventile vorgesehen sein.
In einer abgeänderten Ausführungsform könnte ein weiteres Abgabeventil, durch das eine gegenüber der Abgabemenge des Ventils 7 unterschiedliche Flüssigkeitsmenge abgegeben werden soll, z. B. in dem Auslaßrohr 2 angeordnet sein. Auch in einem solchen Fall wären zweckmäßig Mittel für die wahlweise Festlegung der zu betätigenden Ventile vorzusehen.
In den Fig. 14 und 15 ist eine andere Ausführunglsform eines Meßgefäßes mit Saugrohr dargestellt.
Bei dieser Ausführungsform ist zwischen dem oberen Ende des Saugrohres 42 und einem Meßgefäß 43 ein Dreiwegeventil 44, 45 angeordnet, derart, daß das Meßgefäß 43 eine obere Fortsetzung des Saugrohres 42 bildet. Das Gehäuse 44 des Dreiwegeventils ist mit einem Abflußrohr 48 versehen.
In der in Fig. 14 dargestellten Stellung verbindet das Dreiwegeventil 44, 45 das Meßgefäß 43 mit dem Saugrohr 42, während der Abfluß 48 abgesperrt ist.
Im Deckel des Meßgefäßes kann eine beliebige Anzahl von Elektroden angebracht sein, deren in das Gefäß 43 hineinreichende Länge verschieden groß ist. In der Fig. 14 sind zwei solcher Elektroden 46 und 47 dargestellt. Diese liegen in einem elektrischen Stromkreis von der Art, wie er in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschrieben worden ist, und im übrigen könnte eine Vorrichtung zur wahlweisen Einschaltung derjenigen Elektrode vorgesehen sein, die der gewünschten Abgabemenge der Flüssigkeit entspricht. Wenn die Flüssigkeit infolge der Verbindung des Meßgefäßes 43 mit dem Vakuum durch das Rohr 42 in dem Meßgefäß 43 so weit ansteigt, daß sie die jeweils eingeschaltete Elektrode erreicht, so wird der Stromkreis geschlossen und Dieselbe Reihenfolge der einzelnen Arbeitsgänge eingeleitet wie vorher beschrieben.
Das Dreiwegeventil könnte durch einen besonderen Mechanismus, z. B. einen Zahntrieb, betätigt werden, der durch einen wechselweise durch das Vakuum und den Druck der Außenluft beaufschlagten Kolben gesteuert wind und auf ein Ritzel einwirkt, das die Drehung des Ventilkükens 44 bewirkt.
Die in Fig. 14 und 15 dargestellte Ausführungsform läßt sich sehr leicht reinigen, da sie im wesentlichen nur aus einem geraden Rohr besteht. Oberhalb des Gehäuses 44 des Dreiwegeventils kann das Rohr erweitert sein, so daß, wie in den Fig. 14 und I5 mit gestrichelten Linien dargestellt ist, ein Meßgefäß 49 mit größerer Kapazität gebildet wird.
Unter den mancherlei Möglichkeiten zur Abänderung der beschriebenen Einrichtungen im Rahmen der Erfindung sei noch eine erwähnt, bei der ein gemeinsamer Flüssigkeitsvorratsbehälter für eine Mehrzahl von Meß- und Abgabegefäßen angewendet wird. Eine solche Ausführungsform könnte mit Vorteil dann angewendet werden, wenn gleiche oder verschiedene Einzelmengen einer einheitlichen Flüssigkeit in häufiger Folge abgegeben werden sollen.
Bei der Verwendung einer mechanisch gesteuerten Ventilvorrichtung, wie sie in Fig. g bis 11 dargestellt ist, ist die Anwendung eines besonderen Steuergefäßes. selbst dann nicht notwendig, wenn die Flüssigkeit elektrisch nicht leitend ist. In diesem Fall könnte das Steuergefäß nach Fig. 3 in ein normales Meßgefäß 10a 10b und I°c abgewandelt wenden.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: I. Einrichtung zum Abmessen und Abgeben von Flüssigkeiten in abgemessenen Mengen, gekennzeichnet durch ein Meßgefäß, das zugleich als Steuergefäß dient und das einerseits durch eine als Saugrohr wirkende Rohrleitung mit einem Vorratsbehälter für die Flüssigkeit in Verbindung steht und andererseits durch andere, mit Ventilen versehene Rohrleitungen nach einer vorbestimmten Arbeitsfolge wechselweise mit einem Vakuum und mit der atmosphärischen Luft verbunden werden kann, um das Ansaugen von Flüssigkeit aus dem Vorratsbehälter in das Meßgefäß und die Betätigung von an diesem angeordneten Ventilen für die Abgabe der abgemessenen Einzelmengen der Flüssigkeit sowie das Zurückfließen überschüssiger Flüssigkeit aus dem Meßgefäß in den Vorratsbehälter zu bewirken.
2. Einrichtung zum Abmessen und Abgeben von Flüssigkeiten in abgemessenen Mengen, gekennzeichnet durch mehrere Meßgefäß e, von denen das eine zugleich als Steuergefäß dient und die einerseits durch als Saugrohre wirkende Rohrleitungen mit Vorratsbehältern für die Flüssigkeiten in Verbindung stehen und anderer seits.durch andere, mit Ventilen versehene Rohrleitungen nach einer vorbestimmten Arbeitsfolge wechselweise mit einem Vakuum und mit der atmosphärischen Luft verbunden werden können, um das Ansaugen von Flüssigkeit aus den Vorratsbehältern in die Meßgefäße und die Betätigung von an diesen angeordneten Ventilen für die Abgabe der abgemessenen Einzelmengen der Flüssigkeiten sowie das Zurückfließen überschüssiger Flüssigkeit aus den Maßgefäßen in die Vorratsbehälter zu bewirken.
3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der dem Steuergefäß zugeordnete Flüssigkeitsvorratsbehälter eine elektrisch leitende Flüssigkeit enthält und das Steuergefäß Kontakteinri ditungen aufweist, die in einen Steuerstromkreis eingeschaltet sind, der elektromagnetisch gesteuerte Ventile und Relais für die Steuerung des Arbeitsverlaufes umfaßt, wobei die Flüssigkeit selbst durch Schließen des Stromkreises eine Umsteuerung bewirkt.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Größe der Meßgefäße und bzw. oder die Höhe der in sie hineinragenden, mit je einem Flüssigkeitsvorratsbehälter verbundenen Saugrohre übereinstimmend oder verschieden sind, so daß das gleichzeitige Abmessen von gegenseitig gleichen oder verschiedenen Flüssigkeitsmengen möglich ist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß für jedes Meßgefäß ein regelbares Drosselventil in der zugeordneten Vakuum- bzw. Luftleitung vorgesehen ist.
6. Einrichtung nach einem der Ansprüche I, 2, 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine mechanische Ventilsteuereinrichtung, die mehrere Ventile umfaßt, die in im voraus bestimmter Reihenfolge betätigt werden.
7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Ventile der Ventilsteuereinrichtung in einem gemeinsamen Gehäuse zusammengebaut und von einer gemeinsamen Nockenwelle gesteuert werden, die vorzugsweise von einem elektrischen Motor angetrieben wird.