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Verfahren zum genauen automatischen Abmessen bestimmter Flüssigkeitsmengen
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum genauen automatischen Abmessen bestimmter Flüssigkeitsmengen
und besteht darin, daß der Flüssigkeitsstrom bei der Entnahme in einen Entnahme-
und einen Meßstrom unterteilt wird, der Meßstrom die Durchlaufzeit des Entnahmestromes
durch die Durchlaufzeit einer bestimmten Menge des Meßstromes steuert und nach Erreichen
der eingestellten Entnahmemenge selbsttätig den Flüssigkeitszustrom abschließt.
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Vorrichtungen zum Abmessen bestimmter Entnahmemengen, auch solche,
die automatisch arbeiten, sind benannt. Diesen bekannten Vorrichtungen haften jedoch
erhebliche Mängel an, die eine voll befriedigende Wirkung ausschließen und Fehlmessungen
zur Folge haben.
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Soweit es sich um sogenannte Meßuhren handelt, sind sie wohl in der
Messung der durchgelaufenen Menge genau, haben aber den Nachteil, daß sie bei der
Bedienung größte Aufmerksamkeit erfordern, um den Abschluß hahn bei Erreichen der
gewünschten Menge abzustellen.
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Bei automatischen Vorrichtungen werden wieder Auftrieb- oder Meßschwimmer
verwendet, die sofort zu Fehlmessungen führen, sobald die Schwimmer irgendwie verbeult
sind oder Leckbeschädigungen erhalten haben. Des weiteren haben diese Vorrichtungen
den Nachteil, daß sie stationär befestigt sind und einen verhältnismäßig großen
Raum beanspruchen.
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Diese tibelstände sollen nun durch das erfindungsgemäße Verfahren
beseitigt werden, welches
es gestattet, einmal völlig unabhängig
von den statischen Druckverhältnissen und von jeder Durchlaufgeschwindigkeit auf
jeden Fall genau die gewünschte Menge abinmessen und! zum anderen die Vorrichtung
so zu gestalten, daß sie infolge ihres geringen Gewichtes und ihres kleinen Raumbedarfs
transportabel ist und überall leicht an- und abgeschraubt werden kann, so daß sie
beliebig für stationäre Flüs,s,igkeitslbehälter wie für bewegliche Tankwagen od.
dgl. verwendbar ist.
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Die Steuerung der Durchlaufzeit des Entnahmestromes durch die Durchlaufzeit
einer bestimmten Menge des Meßstromes kann derart erfolgen, daß der Meßstrom in
einen Meßraum geleitet und durch den entstehenden Überdruck bei gefülltem Meßraum
die Flüssigkeitszufuhr abgeschnitten wird. Dabei kann man die in dem Meßraum enthaltene
Flüssigkeitsmenge je nach Belieben noch dem Entnahmestrom uführen oder aber beliebig
anderweitig verwenden. Wenn beispielsweise der Meßraum 2 l faßt, so kann man entweder
die Verhältnisse so gestalten, daß bei einer gewünschten Menge von 20 1 bei vollem
Meßraum der Entnahmestrom 18 l ausmacht und die Meßraummenge noch dem Entnahmestrom
hinzugefügt wird, oder man kann die Verhältnisse so gestalten, daß bei vollem Meßraum
der Entnahmestrom 201 beträgt.
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Die Erfindung löst damit das Problem, eine Zeitmessung auch dann
vornehmen zu können, wenn die Strömungsgeschwindigkeit nicht konstant ist. Erforderlich
ist dazu nur, daß nicht - wie bisher - die Zeit von vornherein eingestellt, sondern
erst durch die Meßuhr festgestellt wird. Diese Feststellung geschieht wiederum durch
einen Meßraum, der zu dem Durchlaufstrom in einem bestimmten Verhältnis steht. Die
von der jeweiligen Strömungsgeschwindigkeit abhängige Füllzeit des Meßraumes ist
damit die erforderliche Durchlaufzeit für den Entnahmestrom.
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Die Einstellung der gewünschten Menge erfolgt durch Vergrößerung
oder Verkleinerung der dem Meßraum zugeführten Teilmenge des Flüssigkeitsstromes.
Es ist dabei ersichtlich, daß die statischen Druckverhältnisse und die Geschwindigkeitsverhältnisse
des Flüssigkeitsstromes keinerlei Einfluß auf die Messung haben, da bei größerer
Durchflußgeschwindigkeit sich der Meßraum schneller füllt, bei kleinerer Durchflußgeschwindigkeit
langsamer, so daß immer die eingestellte Menge abgemessen ist, wenn der Meßraum
vollgelaufen ist und den Zustrom abschließt. Maßgebend für die Messung ist also
immer die Zeit, innerhalb derer sich der Meßraum füllt.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur
Ausffihrung des Verfahrens schematisch dargestellt, es zeigt Abb. I die Vorrichtung
im Längsschnitt, Abb. 2 einen Aufriß des Leitrohres; Abb. 3 einen Querschnitt nach
der Linie A-B der Abb. -1.
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Die Vorrichtung besteht aus dem Leitrohr a, in dem ein Ventil b zum
Öffnen bzw. Schließen des Flüssigkeitsstromes- angeordnet ist. In das Leitrohr a
ist eine Teildüse c zum Teilen des Fltüssigkeftsstromes und gegebenenfalls noch
eine Staudüse d eingesetzt.
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Auf dem Leitrohr a ist verschiebbar konzentisch ein den Meßraum bildendes
Meßrohr e angeordnet, welches durch einen Deckel f mit Hilfe einer Schraube g abgeschlossen
wird. Das Meßrohr e ist auf dem Leitrohr axial verschiebbar und verdrehbar. In dem
Meßrohr e befindet sich ein tÇberlaufrohr h, in welchem ein stabiler, leicht gehender
I(olben i angeordnet ist, der mittels einer Stange j über eine Hebelverbindung mit
einer Rastklinke k gelenlhig beweglich verbunden ist. Das Meßrohr e wird im oberen
Teil von einer mit dem Leitrohr a fest verbundenen Kappe I überdeckt, die das Meßrohr
e etwas übergreift und an der ein Rasthebel angeordnet ist, der mit einem Rastzahn
p in eine mit 'langen Rastnuten versehene Rastenplatte q eingreift. An dem Leitrohr
a befindet sich noch eine Rastnase o, die mit der Rastklinke k zusammenarbeitet.
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In dem Leitrohr sind über der Teildüse c iDffnungen r angeordnet
und im unteren Teil Offnungen s, während entsprechende Öffnungen t und u im Meßrohr
e vorgesehen sind, jedoch so, daß durch das Meßrohr immer nur die oberen oder die
unteren Öffnungen des Leitrohres a freigegeben werden.
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Die Wilrkungsweise der Vorrichtung gestaltet sich folgendermaßen:
Abb. 1 zeigt das gerät im Ruhestand, wobei die Flüssigkeit im Zuführungsstutzen
durch das Ventil b am Fließen gehindert wird.
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Beim Ingangsetzen wird das Meßrohr e mittels des Griffes n nach oben
gehoben, und zwar von der Stellung I-I in die Stellung 11-11, wobei dieRaste k in
die Rastnaseo einklinkt und das Meßrohr e in der Stellung II-II festhält.
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Beim Hochziehen des Meßrohres verschieben sich die Ventitschlitze
u nach oben, und die Ventilschlitzes werden gedeckt. Gleichzeitig geben die Ventilschlitze
t die Ventilschlitze r frei. Das Ventil b wird durch die Verbindung mit dem Griffstück
s nach oben ge!hoben, und die Flüssigkeit strömt in -das Gerät ein. Der Flüssigkeitsstrom
im Gerät teilt eich mittels der Teildüse c, wobei der Hauptstrom im Leitrohr a abströmt
und der Teilstrom mittels der Staudüse über die Teildüse durch die Ventilschiitze
r-t in den Innenraum des Meßrohres einströmt. Das Meßrohr e füllt sich, wobei durch
die im Kolben i befindlichen Schlitze die Luft durch ein Rohr z entweichen kann.
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Ist das Meßrohr durch die einströmende Flüssigkeit gefüllt, so strömt
die Flüssigkeit schlagartig in das Überlaufrohr h ein, wobei der Kolben i durch
den Gewichtsdruck der auf ihm ruhenden Flüssigkeitssäule im Überlaufrohr h und den
eintretenden Überdruck im Meßrohr nach unten gedrückt wird.
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Hierdurch wird die Raste k mittels des -Überbrüclcungsgelenkes ausgeklinkt,
und das Meßrohr gleitet auf dem Leitrohr lotrecht in seine Anfangsstellung 1-1 zurück.
Venbilscihlitzer und Ventil b
schließen sich, Ventilschiitze s werden
durch die niedergehenden Ventilschlitzeu freigegeben, so daß die Flüssigkeit im
Meßrohr durch das untere Ende des Leitrohres abströmen kann.
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Die durch das Leitrohr abströmende Flüssigkeitsmenge bleibt im Verhältnis
zu der in das Meßrohr einströmenden Flüssigkeitsmenge bei jedem Abfüllvorgang konstant
ohne Rücksicht auf veränderte Spiegelhöhen der Flüssigkeit im Haupttank, da die
Widerstände und Abmessungen der Düsen und Ventilschlitze im Leitrohr und Meßrohr
genau aufeinander abgestimmt sind, so daß immer eine gleiche Menge Flüssigkeit von
dem Gerät ausgegeben wird.
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Die auszugebende Flüssigkeitsmenge kann durch Drehung des Meßrohres
um das Teilrohr verstellt werden, da durch eine hierbei stattfindende Verengung
der Einlaß schlitze r im Teilrohr die Einflußmenge in das Meßrohr abgedrosselt wird,
wie in Abb. 3 rechts gezeigt ist. Dabei ist Stellung X-X großer Einfluß = kleine
Mengenausgabe des Ge rätes und Stellung X-Y kleiner Einfluß = große Mengenausgabe
des Gerätes.
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Die gewünschte Stellung wird dabei mittels der Raste p, die in die
Rastnuten der Rastplatte q einklinkt, in Umfangsrichtung des Meßrohres auf einem
bestimmten Punkt festgehalten, während die lotrechte Bewegung (Hub des Gerätes)
nicht beeinträchtigt wird.
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PATENTANSPROCHE: I. Verfahren zum genauen automatischen Abmessen
bestimmter Flüssigkeitsmengen. darin bestehend, daß der Flüssigkeitsstrom bei der
Entnahme in einen Entnahme- und einen Meßstrom unterteilt wird, der Meßstrom die
Durchlaufzeit des Entnahmestromes durch die Durchlaufzeit einer bestimmten Menge
des Meßstromes steuert und nach Erreichen der eingestellten Entnahmemenge selbsttätig
den Flüssigkeitszustrom abschließt.