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Selbsttätige Vorrichtung zum Begrenzen der Füllhöhe in offenen oder
geschlossenen Behältern Die Erfindung betrifft eine selbsttätige Vorrichtung zum
Begrenzen der Füllhöhe in offenen oder geschlossenen Behältern, bei der die Steuerung
eines als Hauptventil bezeichneten Ventils in Abhängigkeit von einem im voraus bestimmten
Grenzstand der Flüssigkeit in dem Behälter erfolgt.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß in kombinierter Anordnung
vorgesehen sind eine Spritzdüse, durch die mindestens ein Teil der Flüssigkeit hindurchgeht,
eine nach Art einer Staudüse ausgebildete Gegendüse, welche in der Bahn des aus
der Spritzdüse ausgestoßenen Flüssigkeitsstrahles liegt, ein Verbindungsweg zwischen
einem Punkt des Grenzstandes und einem zwischen der Spritzdüse und der Gegendüse
gelegenen Punkt sowie Mittel zum Offenhalten des Hauptventils,
welches
durch den in der Gegendüse herrschenden Druck gesteuert wird.
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Die Erfindung bezieht sich gleichfalls auf mehrere weitere Einzelanordnungen,
die im folgenden beschrieben sind.
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Die Zeichnungen stellen lediglich Ausführungsbeispiele dar, und zwar
zeigt Abb: i einen Längsschnitt durch eine Füllpistole gemäß der Erfindung in Verschlußstellung,
Abb. 2 einen Schnitt durch das Mittelteil dieser Pistole, und zwar nach der Öffnung
des Hilfsventils und vor der Öffnung des Hauptventils, Abb. 3 einen Schnitt durch
das gleiche Teil der Pistole, und zwar nach der Öffnung des Hilfs- und des Hauptventils,
Abt>. 4 einen Längsschnitt durch das Mittelteil einer zweiten Füllpistole gemäß
der Erfindung in Verschlußstellung, Abb -. 5 einen Längsschnitt durch das Mittelteil
eines Füllhahnes gemäß der Erfindung, und zwar in Verschlußstellung, Abb.6 bis io
verschiedene Ausführungsformen der mit Spritzdüse und Gegendüse arbeitenden Vorrichtung,
Abb. i i einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsfarm der Füllpistole gemäß
der Erfindung und Abb. 12 eine schematische Ansicht eines Behälters und der zugehörigen
Füllvorrichtung gemäß der Erfindung.
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Die in den Abb. i bis 3 dargestellte Pistole enthält eine Hauptzapfleitung
i, ein als Hauptventil zu bezeichnendes Rückschlagventil 2, ein Hilfsventil 3, das
durch eine Röhre mit seitlichen Ausschnitten 3Q und 3b gebi-ldet wird und in einer
hutförmigen Wand 3, gleiten kann, eine Feder q., deren Basis sich auf dem Boden
der hutförmigen Wand 3, befindet und die eine Ausbuchtung 3d der Röhre 3 mit einer
Kraft von ungefähr 90o Gramm in eine derartige Lage drückt, daß die Ausschnitte
3b versperrt werden, einen von dem Tankwart betätigten Handgriff 5, einen in einer
Bohrung des Hauptventils gleitenden Drücker 6, eine durch den Handgriff 5 gesteuerte
Spindel 7, welche sich in einer Bohrung 9" eines mit dem Hauptventil 2 zusammenwirkenden
Kolbens 9 verschiebt, und einen mit dem Kolben 9 verbundenen Bolzen 8, der durch
ein Fenster 7Q der Spindel 7 ragt, so daß die Spindel 7 den Drücker 6 zurückdrängen
kann, ohne daß der Kolben 9 aus seiner Lage gebracht wird. Eine Stopfbuchse 7b verhindert
Undichtigkeiten zwischen der Spindel 7 und einer Mutter 7" die in den Pistolenrahmen
eingeschraubt ist; die Mutter 7 schließt den Zylinder 9b ab, in welchem der Kolben
9 gleitet. Der Arbeitsquerschnitt des Kolbens 9 ist größer als derjenige des Hauptventils
2.
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Eine der Flächen9, des Kolbens 9 ist ständig dem Druck ausgesetzt,
der in dem Teil der Hauptleitung i herrscht, welcher auf der Austrittseite des Hauptventils
2 liegt.
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Außerdem ist mit io eine Feder bezeichnet, die zwischen dem Drücker
6 und dem Hilfsventil 3 angeordnet ist und deren Kraft in der in Abb. i dargestellten
Entspannungslage etwa gleich Null ist, während sie in der in Abb. 3 dargestellten
zusaminengedrückten Lage ungefähr 80o Gramm beträgt. Mit ii ist ein Überbrückungskanal
zur Verbindung der Teile der Leitung i bezeichnet, die auf der Eintritt- und der
Austrittseite des Hauptventils 2 liegen, mit 12 eine in einem abgesonderten Teil
i i@ des Überbrückungskanals i i angeordnete Spritzdüse, mit 13 eine Gegendüse,
welche den durch die Spritzdüse 12 ausgestoßenen Flüssigkeitsstrahl aufnimmt, mit
1q. eine ringförmige Nut, welche die Verbindung zwischen dem Innern der Düse 13
und einer Leitung 15 herstellt, die in den Zylinder 9b in der Kammer 9e mündet,
welche in diesem Zylinder durch die Fläche 9d des Kolbens 9 und die Gewindebuchse
7, gebildet wird, mit i6 eine sehr kräftige Feder, die ständig bestrebt ist, den
Hebel 5 in die in Abb. i dargestellte Lage zu bringen, mit 17 eine am Austrittende
der Leitung i angebrachte Öffnung, mit 18 eine in den abgesonderten Teil ii, unterhalb
der Spritzdüse 12 und oberhalb der Gegendüse 13 mündende Öffnung und mit i9 eine
die Öffnungen 17 und 18 miteinander verbindende Leitung.
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Die Arbeitsweise der Pistole ist wie folgt: Um einen Behälter zu füllen,
wird das Ende der Pistole in denselben so tief eingeführt, bis die Öffnung 17 sich
in einer Höhe befindet, bei deren Erreichen der Füllvorgang abgebrochen werden soll.
Nachdem der Tankwart die Förderpumpe in Betrieb gesetzt hat, zieht er den Hebel
5 ganz durch, wodurch die Feder 16 zusammengedrückt und eineVerschiebung der Spindel
7 bewirkt wird. DieseVerschiebungübt keinerlei Wirkung auf den Kolben 9 und das
Ventil 2 aus, drängt jedoch den Drücker 6 zurück und drückt die Feder io zusammen.
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Das Ventil 3 ist einerseits der Einwirkung der Feder4 und anderseits
derjenigen der zusammengedrückten Feder io und der auf dem Boden der Röhre 3 befindlichen
Flüssigkeit ausgesetzt, wodurch das Ventil geöffnet wird. Die Flüssigkeit, die sich
unter einem Druck von beispielsweise 1q.00 g/cm2 in dem auf der Eintrittseite gelegenen
Teil der Leitung i befindet, läuft durch die Löcher 3a, das Innere der Röhre 3 und
die Fenster 1, in den Überbrückungskanal i i und gelangt so in die Spritzdüse i2.
Der aus der Spritzdüse i2 ausgestoßene Flüssigkeitsstrahl hat im wesentlichen die
Form eines Zylinders, dessen Querschnitt im wesentlichen dem der Öffnung der Spritzdüse
i2 gleich ist. Der äußereTeil des Strahles trifft auf die Gegendüse 13,- verbreitert
sich und bildet eine Art Kalotte, welche an den Wänden des abgesonderten Teiles
ii, anliegt. Hierbei wird aus dem zu füllenden Behälter Luft angesaugt, die über
die Leitung 17, i9 und 18 in den Raum ii, eintritt. Dermittlere Teil des Strahles
wird von der Gegendüse 13 aufgenommen, wodurch in dieser ein Druck erzeugt wird,
der über die Nut 14 und die Leitung 15 in die Kammer 9e und insbesondere auf die
Fläche 9d des Kolbens 9 geleitet wird.
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Das Ventil :2 und der Kolben 9 sind alsdann ausgesetzt:
a)
dem von der Eintrittseite kommenden Flüssig-1<eitsdruck auf das Ventil 2, wodurch
dieses bestrebt ist, geschlossen zu bleiben, b) dem auf die Austrittseite des Ventils
2 und auf die Fläche 9, ausgeübten Druck, wodurch das Ventil 2 bestrebt ist, geschlossen
zu bleiben, da die Arbeitsfläche des Kolbens 9 größer ist als diejenige des Ventils
2, c) dem über die Gegendüse 13 auf die Fläche 9d
wirkenden Druck, durch den
das Ventil 2 bestrebt ist, sich zu öffnen.
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Unter der Einwirkung dieser Summe von Drücken öffnet sich das Ventil
2, und die Flüssigkeit läuft durch dasselbe hindurch und füllt den Behälter. Befindet
sich das Ventil e in Offenstellung, so hält es das Ventil 3 offen. Die Pistole ist
alsdann in der in Abb. 3 dargestellten Stellung. Sobald die Flüssigkeit in dem Behälter
die Öffnung 17 erreicht, kann die Luft nicht mehr über die Leitung 19 und die Öffnung
18 in den Raum ii, eintreten. Der Strahl der Spritzdüse 12 verbreitert sich sofort-nach
seinem Austritt aus der Düse und erleidet einen Geschwindigkeitsverlust. In der
Gegendüse 13 sinkt der Druck, manchmal sogar bis auf Null. Infolgedessen läßt der
Druck auf die Fläche 9d nach. Die Summe der auf das Ventil 2 und den Kalben. wirkenden
Drücke ist dann so weit verringert, daß das Ventil 2 sich schließt, und damit schließt
sich auch das Ventil 3, das jetzt nicht mehr von dem Ventil e offen gehalten
wird. Der Zapfvorgang kommt selbst dann zum Stillstand, wenn. der Tankwart den Hebel
5 weiter betätigen sollte, da der Bolzen 8 sich in dem Fenster 7,
verschieben
kann. Es sei darauf hingewiesen, daß, falls derTankwart das Zapfen einstellen will,
bevor die Flüssigkeit die Öffnung 17 erreicht, dies durch Loslassen des Hebels 5
geschieht. Dadurch wird der Hebel auf Grund der Einwirkung der Feder 16 verschwenkt,
so daß die Spindel 7 gezogen und damit das Ventil 2 gezwungen wird, sich auf Grund
der Einwirkung des Bolzens 8 auf das Ende des Fensters 7, zu schließen.
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Der in Abb. ¢ dargestellte Apparat unterscheidet sich von dem in den
Abb. i bis 3 dargestellten dadurch, daß in ihm der Drücker 6 durch ein als zweites
Hilfsventil bezeichnetes Ventil 2o ersetzt ist. Eine Feder io ist zwischen diesem
Ventil und einem dritten Hilfsventil 20a angeordnet, welches in einer Bohrung der
Ventilröhre 3 geführt wird. Das zweite Hilfsventil 2o schließt eine Bohrung 9f des
Kolbens 9 dergestalt, daß seine Öffnung die Verbindung herstellt zwischen dem auf
der Eintrittseite des Hauptventils 2 gelegenen Teil der Leitung i und der Fläche
9d. Diese Verbindung läuft über das Loch 2a, die Bohrung 9f und den zwischen der
Spindel 7 und der Bohrung 9" gelegenen Raum, in dem sich die Spindel 7 verschiebt.
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Die Arbeitsweise des Apparates ist die folgende: Um einen Behälter
zu füllen, wird das Ende der Pistole so tief in diesen eingeführt, bis die Öffnung
17 sich in der Höhe befindet, bei deren Erreichung der Füllvorgang abgebrochen werden
soll. Nachdein der Tankwart die Förderpumpe eingeschaltet hat, zieht er den Hebel
5 ganz durch. Hierdurch wird die Feder 16 zusammengedrückt und die Verschiebung
der Spindel 7 bewirkt. Diese Verschiebung ist ohne Einfluß auf den Kolben 9 und
das Ventil 2, öffnet jedoch das zweite Hilfsventil 20 und drückt die Feder io zusammen.
Trotz der Einwirkung der Feder io öffnet sich das Ventil 20" unter dem Druck des
auf der Eintrittseite des Ventils 2 gelegenen Teils der Leitung i.
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Unter diesen Umständen wird der letztgenannte Druck auf die Fläche
9d des Kolbens 9 übertragen. Das Ventil 2 und der Kolben 9 sind alsdann einerseits
ausgesetzt dem auf der Eintrittseite des Ventils 2 herrschenden Flüssigkeitsdruck,
wodurch dieses bestrebt ist, sich zu schließen, ferner dem auf der Austrittseite
des Ventils 2 auf dessen Austrittfläche und auf die Fläche 9, des Kolbens 9 ausgeübten
Druck, wodurch das Ventil e deshalb bestrebt ist, sich zu schließen, weil die Arbeitsfläche
des Kolbens 9 größer ist als diejenige des Ventils 2, und schließlich dem auf die
Fläche 9d ausgeübten Druck, wodurch das Ventil e bestrebt ist, sich zu öffnen. Unter
der Wirkung dieser Summe von Drücken öffnet sich das Ventil 2, und die Flüssigkeit
läuft durch dasselbe hindurch und füllt den Behälter. Das Ventil 3 wird alsdann.
durch das Ventil 2 angehoben. Die Flüssigkeit, die sich unter einem Druck von beispielsweise
i400 g/cm2 in dem auf der Eintrittseite gelegenen Teil der Leitung i befindet, läuft
durch die Löcher 3a, das Innere der Röhre 3 und die Fenster 3y in den Überbrückungskanal
i i und gelangt so in die Spritzdüse 12. Der aus der Spritzdüse 12 ausgestoßene
Flüssigkeitsstrahl hat im wesentlichen die Form eines Zylinders, dessen Querschnitt
im wesentlichen dem der Spritzdüse 12 gleich ist. Der äußere Teil des Strahles trifft
auf die Gegendüse 13, verbreitert sich und bildet eine Art Kalotte, welche an den
Wänden des abgesonderten Teils ii, anliegt. Hierbei wird aus dem Behälter Luft angesaugt,
die über die Leitung 17, 19 und 18 in den Raum i i, eintritt. Der mittlere Teil
des Strahles wird von der Gegendüse 13 aufgenommen, wodurch in dieser ein. Druck
erzeugt wird, der über die Nut 1¢ und die Leitung i 5 in die Kammer 9e und insbesondere
auf die Fläche 9d des Kolbens 9 geleitet wird. Der Druck der Gegendüse 13 ist alsdann
ausreichend, um das Ventil e offen zu halten, und zwar selbst in dem Falle, daß
auf Grund der Öffnung des Ventils 2 das zweite Hilfsventil 2o die Bohrung 9f wieder
verschlossen hat. Das Ventil 2 wird somit durch den Druck auf der Eintrittseite
geöffnet und durch den Druck der Gegendüse 13 offen gehalten.
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Sobald die Flüssigkeit in dem Behälter die Öffnung 17 erreicht, kann
die Luft nicht mehr über die Leitung 19 und die Öffnung 18 in den Raum i i, eintreten.
Der Strahl der Spritzdüse 12- verbreitert sich sofort nach seinem Austritt aus der
Düse und erleidet einen Geschwindigkeitsverlust. In der Gegendüse 13 sinkt der Druck
manchmal sogar bis auf Null. Infolgedessen läßt der Druck auf die Fläche9d nach.
Die Summe der auf das Ventil 2 und den
Kolben 9 wirkenden Drücke
ist derartig, daß das Ventil 2 sich schließt, und damit schließt sich auch das Ventil
3, das jetzt nicht mehr von dem Ventil 2 -offen gehalten wird. Der Zapfvorgang kommt
selbst dann zum Stillstand, wenn der Tankwart den Hebel 5 weiter betätigen sollte,
da der Bolzen 8 sich in dem Fenster 7" verschieben kann.
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Es sei darauf hingewiesen, daß, falls der Tankwart das Zapfen einstellen
will, bevor die Flüssigkeit die Öffnung 17 erreicht, dies durch Loslassen des Hebels
5 geschieht. Dadurch wird der Hebel 5 auf Grund der Einwirkung der Feder 16 verschwenkt,
so daß die Spindel 7 gezogen und damit das Ventil :2 gezwungen wird, sich auf Grund
der Einwirkung auf den Bolzen 8 zu schließen.
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Der in Abb. 5 dargestellte Hahn unterscheidet sich von der in Abb.
q. dargestellten Pistole dadurch, daß das Ventil 3 weggefallen ist und der Überbriickungskanal
i i durch das Hauptventil 2 beherrscht wird. Es sei noch darauf hingewiesen., daß
eine abgerundete Kerbe i i" für die Herabminderung des Druckabfalls der Flüssigkeit
vor deren Eintritt in den eigentlichen Überbrückungskanal i i sorgt. Schließlich
besteht ein dritter Unterschied in der Tatsache, daß der Hebel 5 durch einen mit
der Feder 16 versehenen Druckknopf 5 ersetzt ist.
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Die Arbeitsweise des Hahnes ist wie folgt: Um den Behälter zu füllen,
wird das Ende des Hahnes so tief in den Behälter eingeführt, daß die Öffnung 17
sich in der Höhe befindet, bei deren Erreichen der Füllvorgang abgebrochen werden
soll. Nachdem der Tankwart die Förderpumpe eingeschaltet hat, drückt er den Druckknopf
5 ganz ein. Hierdurch wird die Feder 16 zusammengedrückt, was dieVerschiebung der
Spindel? zur Folge hat. Diese Verschiebung ist ohne Einfluß auf den Kolben 9 und
das Ventil e, öffnet jedoch das zweite Hilfsventil 2o und drückt die Feder io zusammen.
Trotz der Einwirkung der Feder io öffnet sich das Ventil 20a unter dem Druck des
auf der Eintrittseite des Ventils 2 gelegenen Teils der Leitung i. Unter diesen
Umständen wird der letztgenannte Druck auf die Fläche 9d des Kolbens übertragen.
Das Ventil 2 und der Kolben 9 sind alsdann einerseits ausgesetzt dem auf der Eintrittseite
des Ventils 2 herrschenden Flüssigkeitsdruck, wodurch dieses bestrebt ist, sich
zu schließen, ferner dem auf der Austrittseite des Ventils 2 auf dessen Austrittfläche
und auf die Fläche 9, des Kolbens 9 ausgeübten Druck, wodurch das Ventil 2 deshalb.
bestrebt ist, sich zu schließen, weil die Arbeitsfläche des Kolbens 9 größer ist
als diejenige des Ventils 2, und schließlich dem auf die Fläche 9,1 ausgeübten
Druck, wodurch das Ventil 2 bestrebt ist, sich zu öffnen. Unter der Wirkung dieser
Summe von Drücken öffnet sich das Ventil e, und die Flüssigkeit läuft durch dasselbe
hindurch und füllt den Behälter.
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Durch das Anheben des Ventils 2 wird der überbrückungskanat i i geöffnet.
Die unter einem Druck von beispielsweise 1400 g/cm2 auf der Eintrittseite des Ventils
2 befindliche Flüssigkeit läuft über die Kerbe i ia in den Überbrückungskanal i
i und gelangt so in die Spritzdüse 12. Der aus der Spritzdüse 12 ausgestoßene Flüssigkeitsstrahl.hat
im wesentlichen die Form eines Zylinders, dessen Querschnitt im wesentlichen dem
der Öffnung der Spritzdüse 12 gleich ist. Der äußere Teil des Strahles trifft auf
die Gegendüse 13, verbreitert sich und bildet eine Art Kalotte, welche an den Wänden
der Leitung ii anliegt. Hierbei wird aus dem Behälter Luft angesaugt, die über die
Leitung 17, 19 und 18 in den Raum i i, eintritt. Der mittlere Teil des Strahles
wird von der Gegendüse 13 aufgenommen, wodurch in dieser ein Druck erzeugt wird,
der über eine nicht dargestellte Nut und die Leitung 15 in die Kammer 9e und insbesondere
auf die Fläche 9d des Kolbens 9 geleitet wird. Der Druck der Gegendüse 13 auf die
Fläche 9,1 ist alsdann ausreichend, um das Ventil 2 offen zu halten, und zwar selbst
in dem Falle, daß auf Grund der Öffnung des Ventils .2 das zweite Hilfsventil 2o
die Bohrung 91 wieder verschlossen hat. Das Ventil 2 wird somit durch den
Druck auf der Eintrittseite geöffnet und durch den Druck der Gegendüse 13 offen
gehalten. Sobald die Flüssigkeit in dem Behälter die Öffnung 17 erreicht, kann die
Luft nicht mehr über die Leitung i9 und die Öffnung 18 in den Räum ii, eintreten.
Der Strahl der Spritzdüse 12 verbreitert sich sofort nach seinem Austritt aus der
Düse und erleidet einen Geschwindigkeitsverlust. In der Gegendüse 13 sinkt der Druck,
manchmal sogar bis auf Null. Infolgedessen läßt der Druck auf die Fläche 9,1 nach.
Die Summe der auf das Ventil 2 und den Kolben 9 wirkenden Drücke ist derartig, daß
das Ventil 2 sich schließt. Die Schließung des Ventils :2 bewirkt alsdann, auch
die Schließung des Überbrückungskanals ii. Der Zapfvorgang kommt selbst dann zum
Stillstand, wenn der Tankwart den Druckknopf 5 weiter betätigt, da der Bolzen 8
sich in dem Fenster 7a verschieben kann. Es ist zu beachten, daß, wenn der
Tankwart das Zapfen einstellen will, bevor die.Flüssigkeit die Öffnung 17 erreicht
hat, dies durch Freigabe des Druckknopfes 5 geschieht. Die Feder 16 drückt dann
den Knopf zurück, so daß die Spindel 7 gezogen und damit das Ventil 2 gezwungen
wird, sich, auf Grund der Einwirkung auf den Bolzen 8 zu schließen.
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Es ist noch darauf hinzuweisen, daß das Ventil 20a, welches jedweden
Betrieb, des Hahnes so lange verhindert, wie der auf der Eintrittseite herrschende
Druck nicht ausreicht, um die Feder io zusammenzudrücken, sich im Wege zu der Leitung
9e befindet, welche erst im Augenblick der Öffnung zapfbereit ist. Unter diesen
Umständen ruft das Ventil. 20ä mit seiner Feder io keinerlei eigenen Druckabfall
während des normalen Zapfvorgangs hervor.
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Ferner könnte am Ende der Druckstange 7 eine Feder angeordnet werden,
die während der Verschiebebewegung der Druckstange 7 deren Leistung auf das zweite
Hilfsventil 2o übertragen und dessen plötzliches Öffnen hervorrufen würde, da die
Kraft der Feder größer sein könnte als diejenige der Feder io. -
Es
erscheint mitunter vorteilhaft, den Abstand zwischen der Gegendüse 13 und
der Spritzdüse 12 zu verringern, doch findet eine solche Verringerung des Abstandes
oft ihre Grenze in der Notwendigkeit, die Erzeugung des Wirbels zu gewährleisten,
wie er sich auf Grund der jeweiligen über die Leitung 17, i9, 18 zugeführten Luftmengen
ergibt. Um nun eine Verminderung des Abstandes zu ermöglichen, können schräg angeordnete
Querrippen 30 zwischen den Düsen 12 und 13 vorgesehen werden, welche ein
elliptisches Loch aufweisen, dergestalt, daß der normale Strahl ungehindert, wie
aus Abb. 7 ersichtlich, hindurchgehen kann. Sobald der Wirbel entsteht, erweitert
sich der Strahl alsbald nach Austritt aus der Spritzdüse leicht und wird durch die
aufeinanderfolgenden Querrippen 30 schnell von seiner normalen Richtung abgelenkt,
wodurch der Druckabfall in der Gegendüse 13 beschleunigt wird.
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An Stelle der Querrippen 30 kann auch, wie aus Abb. 8 ersichtlich,
ein schraubenförmiges Zwischenglied 31 in einem zylindrischen Kanal 32 vorgesehen
werden. Dabei sind in der Mitte der Oberfläche zentrale Löcher 33 angebracht, die
einen normalen Durchgang des Strahles ermöglichen.
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Unter der Einwirkung des erwähnten Wirbels wird der Strahl abgelenkt,
und die Flüssigkeit wird in schraubenlinienförmige Bewegung versetzt. Darauf fällt
der Druck in der Gegendüse 13 ebenfalls rasch ab.
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An Stelle der Zwischenglieder 30 oder 31 kann auch eine konische
Düse 34 um die Spritzdüse 12 herum angeordnet werden, wie aus Abb. 9 ersichtlich
ist. Unter der Einwirkung des. erwähnten Wirbels erweitert sich der Flüssigkeitsstrahl,
und der Druck in der Gegendüse 13 fällt ab.
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Auf noch einfachere Weise kann, wie aus Abb. io ersichtlich, die Spritzdüse
1Z zusammen mit der Gegendüse 13 in einer maximal zu den Düsen angeordneten Röhre
ii, untergebracht werden, die über eine Öffnung 18 mit einem Punkt des Grenzstandes
in Verbindung steht.
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Die in Abb. II dargestellte Pistole verwendet die in Abb. io dargestellte
Spritzdüsenvorrichtung und enthält ein Ventil 2. Dieses Ventil wird durch die Federn
2, und 2b in Verschlußstellung gehalten, deren Basis sich auf dem Pistolenrahmen
21 befindet. Die Kraft der Feder 2, wirkt unmittelbar auf das Ventile und reicht
aus, dasselbe ge-. schlossen zu halten, wenn der Druck auf der Eintrittseite auf
den statischen Druck der Flüssigkeit herabgemindert wird, das heißt, wenn die Pumpe
zum Stillstand gebracht wird.
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Die Feder 2b stützt sich auf einen Kranz 36 einer Druckstange 7, auf
deren Ende das Ventil 2 stößt. Die Kraft dieser Feder 2b reicht aus, das Öffnen
des Ventils 2 zu verhindern, ohne Rücksicht auf den jeweiligen Flüssigkeitsdruck
auf der Eintrittseite, und zwar selbst dann, wenn die Pumpe in Betrieb ist. Die
Wirkung der Feder :2b auf das Ventil e kann durch den Tankwart dadurch neutralisiert
werden, daß er den Hebel 5 betätigt. Das Ventile wird alsdann auf seinem Sitz gehalten
durch die Feder 2., die sofort nach Einschalten der Pumpe zusammengedrückt wird.
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Eine Leitung IIb mündet auf der Austrittseite des Sitzes 22 des Ventils
2, und zwar in der Nähe des Sitzes in demjenigen Abschnitt der Leitung i, in welchem
die Flüssigkeit durch den Teller des Ventils 2 abgelenkt wird und das Ventil noch
nicht ganz durchlaufen hat, Der Teller des Ventils 2 ragt über den Sitz hinaus und
erstreckt sich so weit, daß er sich gegenüber dem Eingang der Leitung IIb befindet,
dergestalt, daß dadurch die Flüssigkeit gewissermaßen in diese Leitung IIb hineingedrängt
wird. Die in die Leitung i Ib eindringende Flüssigkeit gelangt in die Röhre i i
und bildet in der Ausgangsöffnung der Spritzdüse 1Z einen Strahl, der auf die Gegendüse
13 trifft, solange sich die Vorrichtung 12, 13 in gasförmiger Atmosphäre
befindet. Auf Grund der Tatsache, daß der Öffnungsquerschnitt der Gegendüse 13 völlig
von dem Strahl bedeckt wird, entsteht in derselben ein gleichbleibender Druck, der
geringfügig unter demjenigen der Spritzdüse 12 liegt. Der in der Gegendüse
13 herrschende Druck wird über die Röhre 14 einer Kammer 26 mitgeteilt, die
sich unter einer Membran 42 befindet, welche dadurch angehoben wird. Diese Bewegung
wird auf einen Hebel 43 übertragen, dessen mit den Kerben 43a, 43b und 43, versehener
Arm sich dadurch senkt. Der Hebel 7 trägt einen Arm 7,1, dessen Ende in eine
der erwähnten Kerben einrasten kann.
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Ein äußerer Drücker 4o ermöglicht es, jederzeit die Membran 42 nach
unten zu drücken und den Zapfvorgang zu unterbrechen.
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Die Arbeitsweise ist wie folgt: Soll ein Behälter gefüllt werden,
so wird das Ende der Pistole i in denselben eingeführt. Der Tankwart zieht den Hebel
5 leicht an. Durch diese Bewegung wird die Stange 7 entgegen der Einwirkung der
Feder 2b zurückgeführt, so daß sich das Ventil 2 sofort nach Einschalten der Pumpe
öffnet und die Flüssigkeit unter einen zur Überwindung der Wirkung der Feder 2,
ausreichenden Druck setzt. Ein Teil der Flüssigkeit gelangt über die Leitung IIb
in die Röhre i i und tritt in Form eines Strahles aus der Spritzdüse 12 aus. Dieser
Strahl trifft auf die Gegendüse 13, in der ein stabiler Druckzustand hervorgerufen
wird. Dieser Druck wird über die Leitung 14 der Kammer 26 mitgeteilt, wodurch die
Membran 42 angehoben wird. Dies bewirkt die Verschwenkung des Hebels 43 im Gegenuhrzeigersinn,
bis das Ende des Arms 7d in die Kerbe 43a fällt, was die Verriegelung der Stange
7 in einer Stellung zur Folge hat, bei der eine Einwirkung auf das Ventil z nicht
stattfindet. Das Ventil wird trotz der Einwirkung der Feder 2, durch den Flüssigkeitsdruck
offen gehalten. Wird der Hebel 5 kräftiger betätigt, so wird eine größere Zapfmenge
erzielt, und demgemäß kommt der Hebel 7d in die Kerbe 43b oder 43, zu liegen.
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Sobald der Flüssigkeitsstand in dem zu füllenden Behälter die Öffnung
18 erreicht, dringt er in die Röhre i i, ein und bremst den aus der Spritzdüse 12
austretenden Strahl. Der Zeitpunkt tritt
ein, wo der -Strahl die
- Gegendüse r3 nicht mehr erreicht. Der Druck in derselben sinkt ab, der Druckabfall
überträgt sich auf die Kammer 26, und die Membran 42 senkt sich unter. der Einwirkung
der Feder 39. Der Hebel 43 wird alsdann im Uhrzeigersinn _ verschwenkt, und der
Hebel 7d gleitet aus der Kerbe, in der er sich bis dahin befand, heraus. Unter der
Voraussetzung, daß der Tankwart zu diesem Zeitpunkt bereits den Hebel 5 losgelassen
hat, drängt die Feder 2b die Stange 7 zurück, deren Ende das Ventil :2 auf seinen
Sitz 22 drückt, wodurch- der Zapfvorgang zum Stillstand kommt: Falls aus irgendeinem
Grunde mit dem Zapfen aufgehört werden soll, bevor der Flüssigkeitsstand die Öffnung
18 erreicht hat, so drückt man auf den Knopf 4o, was zur Folge hat, daß der Hebel-
7,1 aus der jeweiligen Kerbe des Hebels 43 heraustritt, wodurch -das Schließen
des Ventils 2 ermöglicht wird.
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Gemäß Abb. -i i verschiebt sich das Ventil :2 zu Beginn des Anhebevorganges
in einer zylindrischen Verlängerung 37 des Teils 38, auf -dem der Sitz 22 liegt,
wobei der -äußere Durchmesser des Ventils 2 etwas kleiner ist als der innere -Durchmesser
der Verlängerung 37. Die Anbringung der Verlängerung 37 hat unter Berücksichtigung
der Kraft der Feder 2C den Zweck, bei schwacher Zapfleistung des Apparates einen
ausreichenden und im wesentlichen konstanten Druck in der Leitung i rb und in der
Spritzdüse 12 aufrechtzuerhalten. Die Innenfläche-der Verlängerung 37 könnte auch
eine verbreiterte Form erhalten, dergestalt, daß bei zunehmendem Anheben des Ventils
2 und damit auch zunehmender Zapfmenge sich der Zwischenraum zwischen der Verlängerung
37 und dein Ventil 2 vergrößert, wobei jedoch unabhängig von der Kraft der Feder
2, in der Leitung i i und damit in der Spritzdüse 12 ein im wesentlichen konstanter
und ausreichender Druck aufrechterhalten wird.
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- Bei allen bisher beschriebenen Vorrichtungen wird das Abstoppen
der ankommenden Flüssigkeit ganz plötzlich bewirkt, was insbesondere dann ein Nachteil
sein kann, wenn es sich darum handelt, große Mengen zu zapfen, beispielsweise zur
Füllung von großen Tanks.
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Bei dem in -Abb. 1z dargestellten Apparat ist dieser Nachteil -ausgeschaltet.
Das Hauptventil 2 ist mit einem Kolben 9 der in Abb. 5 verzeichneten Ausführungsform
verbunden.
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Der Überbrückungskanal i i 'führt zu zwei Spritzdüsen iaQ und r2b
und zu zwei Gegendüsen 13a und 13b, die in dem zu füllenden Behälter in verschiedener
Höhe angeordnet sind. Die Gegendüsen 13a und 13b sind über die Leitungen 15, und
15b in verschiedener Höhe mit dem Zylinder 9b verbunden. -Ein Hahn 5 schließlich
beherrscht einen Überbrückungskanal i, vom Flüssigkeitszufuhrkanal i zum Zylinderraum
g, wobei dessen Funktion derjenigen der Leitung 9f der Abb. 5 entspricht.
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Die Arbeitsweise dieser Vorrichtung ist wie folgt: Um den Behälter
zu füllen, wird der Hahn 5 geöffnet, und die unter Druck stehende Flüssigkeit wirkt
auf die Fläche 9d und hebt damit den Kolben 9 und das Ventil 2. Das Öffnen dieses
Ventils ermöglicht es der Flüssigkeit, in den Behälter und den Kanal i i einzudringen.
Die Spritzdüsen 12, und i2b stoßen Strahlen aus, die im wesentlichen die Form eines
Zylinders haben, dessen Querschnitt im wesentlichen gleich ist demjenigen der Öffnungen
der Spritzdüsen 12a und i2b, wobei die Strahlen wie in den vorhergehenden Beispielen
auf die Gegendüsen 13a und 13b treffen: Der in der Gegendüse 13b hervorgerufene
Druck wird über die Leitung i5b auf die Kammer 9e übertragen, während der in der
Gegendüse 13, erzeugte Druck zunächst wirkungslos ist, da der Kanal 15a, wie aus
Abb. 12 ersichtlich, durch den Kolben 9 versperrt wird. Der durch die Gegendüse
13b auf den Kolben 9 ausgeübte Druck reicht für sich allein aus, um den Kolben 9
in angehobener Lage zu halten. Der Hahn 5 wird alsdann geschlossen. Sobald der Flüssigkeitsstand
die Spritzdüse 12b erreicht, sinkt der Druck in der Gegendüse 13b ab, manchmal sogar
bis auf Null. Das Ventil 2 hat alsdann das Bestreben, sich unter der Einwirkung
des-Flüssigkeitsstromes zu schließen, und zwar bis zu dem Augenblick, wo der Ausschnitt
9k gegenüber dem Kanal 15" zu liegen kommt und der Druck der Gegendüse 13a ein weiteres
Schließen des Ventils 2 verhindert. Auf diese Weise wird der Zapfvorgang verlangsamt
bis zu dem Augenblick, wo die Spritzdüse 12, von der Flüssigkeit überspült wird,
wodurch der Druck in der Gegendüse 13, abfällt, was das vollständige Schließen
des Ventils 2 ermöglicht.
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Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Beispiele beschränkt.
So kann man beispielsweise auf den Überbrückungskanal i, und - den Hahn 5 verzichten
und in der Kammer 9e eine Feder anordnen, deren Kraft ausreicht, den Kolben 9 und
das Hauptventil e dann in die Öffnungslage des letzteren zu drücken, wenn der Flüssigkeitsdruck
in dem auf der Eintrittseite des Hauptventils 2 gelegenen Teil der Hauptleitung
i einen bestimmten, unter dem normalen Zapfdruck liegenden Wert aufweist. In diesem
Fall wird das Ventil e im Augenblick der Unterdrucksetzung des genannten Teiles
der Hauptleitung. i geöffnet, und die Gegendüsen 13a und 13b treten sofort in Tätigkeit,
wobei sie ausreichend sind, das Ventil 2 offen zu halten. Sobald die Gegendüsen
13a und 13b nicht mehr wirksam sind, reicht die Kraft der vorerwähnten Feder nicht
aus, das Schließen des Ventils 2, welches sich unter der Einwirkung des auf normale
Zapfleistung berechneten Flüssigkeitsdrucks befindet, zu hindern, wodurch der Tankwart
Zeit hat, die Leitung i durch Betätigung eines auf der Eintrittseite des Hauptventils
2 gelegenen Hahnes zu schließen. Diese Anordnung ermöglicht es außerdem, den Behälter
durch die Füllöffnung zu entleeren.
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Bei den meisten der beschriebenen Beispiele sind die Spritzdüse 12
und die Röhre 13 in einem abgesonderten Teil ii, angeordnet. Dieser Teil ist zwar
nützlich, kann jedoch auch wegfallen, besonders
in dem Fall, wo
die Spritzdüse 12 und die Röhre 13 durch die in dem zu füllenden Behälter befindliche
Flüssigkeit gemäß Darstellung in Abb.6 überspült werden können.