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Zapfventilsteuerungfür Durchflußmesser Die Erfindung betrifft Durchflußmesser
für Flüssigkeiten, insbesondere Kraftstoffe, und hat im wesentlichen eine besonders
zweckmäßige Ausgestaltung der Steuereinrichtung zum Gegenstand, mit :der das Zapfventil
nach Abgabe einer voreingestellten Flüssigkeitsmenge selbsttätig geschlossen wird,
nachdem diese ,den Messerdurchlaufen hat.
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Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Zapfventilsteuerung von
besonders einfacher Bauart, mit welcher die Flüssigkeit in jeder beliebigen Menge
bis zu 50001 und mehr aus einem stationären oder fahrbaren Behälter mit größter
Meßgenauigkeit verzapft werden kann.
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Dies wird gemäß .der Erfindung dadurch erreicht, daß zum Zwecke des
Schließens das Sperrmittel durch die Drehbewegung einer Mutter auslösbar ist, die
so lange gegen ihre Drehbewegung blockiert ist, bis eine vom Messer angetriebene,
die Mutter durchdringende und in Umdrehung befindliche Schraubspi.ndel aufeinander
abgestimmte Anschläge in Eingriff bringt, wodurch .die bis dahin gegen eine Drehbewegung
gesperrte Mutter des Schraubentriebes von :der vom Messer angetriebenen Schraubspindeldurch
Drehung mitgenommen und dadurch das Sperrmittel ausgelöst wird.
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Weiterhin wird bei der Zapfventilsteuerung nach der Erfindung von
(der Drehbewegung des Messers die Drehbewegung einer das Schraubengewinde tragenden
Welle abgeleitet, auf der die durch einen an ihr vorgesehenen, den Anschlag tragenden
Vor-
Sprung gegen Drehung gesicherte Mutter sitzt, wobei .der Vorsprung
sich -in gleitendem Eingriff mit einer sich parallel zur Welle erstreckenden Führungsstange
befindet, die von dem durch das federbelastete Mittel in der Ventiloffenstellung-gehaltenen
Ventilschließhebel getragen wird, und daß die Welle den .zweiten Anschlag trägt,
der mit der Mutter in Eingriff kommt, wenn diese einen im voraus bestimmten Punkt
auf -der Welle erreicht hat, in welchen sich die Mutter drehen und den Hebel aus
der Ventiloffenstellung herausbewegen kann.
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Des weiteren sind Mittel vorgesehen, durch die .das Ventilorgan nach
Auslösen des Sperrmittels zunächst in eine teilweise geschlossene Stellung und darauf
durch zusätzlich vom Messer angetriebene Mittel in die vollständig geschlossene
Stellung überführbar ist.
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Schließlich ist die Zapfventilsteuerung gemäß der Erfindung so eingerichtet,
daß die mit Schraubengewinde versehene Welle durch einen intermittierenden Antrieb
antreibbar ist, jedoch von Hand drehbar ist, um das Zählwerk auf o zurückzustellen.
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Hierbei weist zweckmäßig der intermittierende Antrieb einen oder mehrere
Mitnehmernocken auf, die in Achsrichtung an einer auf einer ununterbrochen umlaufenden
und vom Messer angetriebenen Scheibe angebracht sind und in die Zahnlücken eines
Stirnrades eingreifen.
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Der Gegenstand der Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt,
und zwar zeigt Fig. i eine Draufsicht auf eine gemäß der Erfindung ausgestaltete
Steuereinrichtung mit Durchflußmesser und Zapfventil, teilweise im Schnitt, Fi.g.
2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. i, Fig. 3 einen Schnitt nach Linie 3-3 der
Fig. i und Fig. 4 eine Teilansicht der Fig. i, jedoch in einem etwas größeren Maßstab,
bei der sich die Einzelteile in einer anderen Stellung befinden.
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Wie die Zeichnung erkennen läßt, ist mit io das Gehäuse des als Rollenzählwerk
ausgebildeten Flüssigkeitsmessers bezeichnet. Dasselbe ist an dem Gehäuse i i befestigt;
in welchem sich die Ventilsteuereinrichtung gemäß der Erfindung befindet. -Diese
Einrichtung steuert das Zapfventil 1a, durch welches die aus dem Austrittsstutzen
13 des Messers austretende Flüssigkeit hindurchgeleitet wird. Die Flüssigkeit tritt
in den Messer durch den Einlaßistutzen 14 ein und verläßt das Zapfventil i2 durch
die Austrittsöffnung 15.
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Der Messer enthält einen Rotor, der durch die Flüssigkeit angetrieben
wird und der auf einer Welle befestigt ist, die durch ein in der Zeichnung nicht
dargestelltes Getriebe mit der Welle 16 verbunden ist, die über Kegelräder
17, i8 und eine Reibungskupplung i9 eine Welle 21 antreibt, auf der ein aus
Rollen gebildeter Zähler 22 befestigt ist. Das übersetzungsverhältnis ist so gewählt,
daß jedesmal eine Einheit der voreingestellten Flüssigkeitsmenge verzapft ist, wenn
die Welle 2 1 eine halbe Umdrehung ausführt. Auf der Welle 2i ist eine Scheibe 23
befestigt, welche zwei in Achsrichtung vorspringende Zapfen 24 trägt, die um 18o°
ersetzt zueinander angeordnet sind und mit einem .Stirnrad 25 zusammenwirken, das
an einer anderen Welle 26 befestigt ist, die parallel zur Welle 2,1 verläuft. Hierdurch
wird eine intermittierende Bewegung auf die Welle 26 übertragen, wobei das Stirnrad
bei jeder halben Umdrehung der Welle 2i um einen Zahn weiterbewegt wird.
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An Stelle von .zwei Mitnehmerzapfen 24 kann auch nur ein einziger
oder aber auch mehr als zwei Zapfen 24 vorgesehen sein, was von dem Verhältnis abhängt,
mit welchem die Welle 26 gedreht wenden soll. Auch können andere Ausführungen eines
intermittierenden Getriebes an Stelle des Vorbeschriebenen Verwendung finden.
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Die Welle 26 trägt weiterhin ein Zahnrad 27, das mit einem auf der
Ventilsteuerwelle 29 befestigten und mit einem Schraubengewinde 30 versehenen
Zahnrad 28 im Eingriff steht.
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Ein Ventilsteuerhebel 31 ist drehbar an der Welle 29 befestigt und
trägt eine Stange 32, die sich parpllel und längsseits zum Schraubengewinde 3o an
der Welle 29 erstreckt, Auf dem Schraubengewindeteil 3o der Welle 29 sitzt eine
:Mutter 33, die mit einem radial vorspringenden Teil 34 versehen ist, der mit der
Stange 32 zusammenwirkt und einen inLängsrichtung vorspringenden Nocken 35 aufweist.
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Ein Anschlag 36 ist an der Welle 29 vorgesehen. Dieser ist mit einer
Anschlagfläche 37 versehen, welche radial zu .der genannten Welle verläuft. Der
Nocken 35 kann mit der Fläche 37 in Eingriff kommen, wenn die Mutter 33 bei ihrer
Bewegung die rechte Endstellung auf der Welle 29 erreicht hat.
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Hierdurch wird die Mutter 33 von der Welle 29 positiv angetrieben.
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Die Mutter 33 weist einen inneren hülsenförmigen Teil 31, auf,
der mit Innengewinde versehen ist und mit dem Schraubengewinde 30 im Eingriff
steht. Der äußere Teil der Mutter wird durch einen gespalteten Teil 33b gebildet,
welcher mit dem inneren Teil 31, durch einen Bolzen 33, zusammengehalten
wird. Der äußere Teil 33b kann daher in bez-ug auf den inneren Teil 33Q in einem
bestimmten Winkel -eingestellt werden, so daß der Nocken 35 mit der Führungsfläche
37 in einem vorher bestimmten Zeitpunkt in Berührung kommt.
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Der Steuerventilhebel 34 der mit dem Ventil 12, wie später beschrieben,
in Verbindung .steht, besitzt eine Nase 38, welche bei geöffnetem Zapfventil mit
einer federbelasteten Sperrklinke 39 (Fig. 3) im Eingriff steht. Die Sperrklinke
39 ist drehbar im Punkt 41 in .dem Gehäuse i i befestigt. Sie wird in ihre wirksame
Stellung durch die Feder 42 übergeführt. Die Sperrklinke 39 ist so angeordnet, daß
die Feder 42 bei der Auswirkung des vom Hebel 31 ausgeübten Drehmomentes bei Überschreitung
eines vorher bestimmten Grenzwertes die Sperrklinke 39 zwingen will, außer Eingriff
mit der Nase 38 zu kommen, wodurch der
Hebel 31 in die Lage versetzt
wird, die Ventilscnließbewegung auszuführen. Die Feder 42 ist so . berechnet, daß
die Sperrklinke 39 .das Drehen des Hebels 31 -durch die Mutter des Schraubentriebes
verhindert, aber .ausgelöst wird, wenn die Mutter positiv von der Welle 29 angetrieben
wird.
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Der Hebel 31 ist mit einem Führungsstift 43 versehen, der mit zwei
Führungssegmenten 44 zusammenarbeitet, welche auf -der Welle 2i befestigt sind.
Die Segmente 44 sind so ausgestaltet, daß jedes von ihnen in Richtung der Wellendrehung
an Breite abnimmt und in einem plötzlichen Einschnitt 45 endet.
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Die beiden Einschnitte 45 sind um i8o° versetzt zueinander angeordnet
und so angebracht, daß der Führungsstift 43, wenn er mit den Führungssegmenten 44
im Eingriff steht, immer einen Einschnitt 45 erreicht, wenn der Zähler ä2 eine ganze
Zahl einer Flüssigkeitsmengeneinheit anzeigt.
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Ein Paar Zahlenrollen 46 und 47 sind auf der Ventilsteuerwelle 29
befestigt. Die Rolle 47 dreht sich mit dieser Welle, und die Rolle 46 wird Schritt
für Schritt .bei jeder Umdrehung der Trommel 47 weiterbewegt.
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Die Trommel 47 z. B. zeigt Flüssigkeitsmengen von o bis 95 Einheiten
in Abstufungen von 5 zu 5 an, so daß bei einer vollen Umdrehung ioo Flüssigkeitseinheiten
angezeigt werden. Die Trommel 46 ist in 2o Stufen von o bis i9 eingeteilt. Ein Handgriff
48 ist an einer Spindel 49 gleichachsig mit der Welle 29 befestigt. Dne Welle 49
trägt eine auf ihr befestigte ,Scheibe mit einem exzentrischen Nocken 5o, der geeignet
ist, mit den Zähnen einer Scheibe 51 auf der Welle 29 in Eingriff zu kommen, um
diese zu drehen, wobei gleichzeitig die Rollen 46 und 47 so gedreht werden, daß
sie die gewünschte Menge von 5 Mengeneinheiten bis zu 1,995 Mengeneinheiten anzeigen.
Der Nocken 5o wird normalerweise durch eine Feder 52 an dem Eingriff in die Scheibe
51 verhindert.
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Eine Rolle 53 ist an einem Schwenkarm 54 befestigt, welcher -durch
eine Feder 55 gezwungen wird, mit. einer anderen Zahnscheibe 56 auf der Welle 29
im Eingriff zu bleiben. Die Zähne der Scheibe 56 sind mit Bezug auf -die Zahlen
der Rolle 47 so angeordnet, daß die Rolle bestrebt ist, die in Frage kommenden Zahlen
genau in Übereinstimmung mit einem Fenster 57 des Gehäuses i i zu bringen.
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Der Steuerventilh ebel 31 ist drehbar an einem Ende 58 einer starren
Stange 59 befestigt, .dessen anderes Ende drehbar ,an einem Arm 61 befestigt ist,
der wiederum drehbar auf einer Spindel 62
sitzt, die in einer an dem Gehäuse
des Ventils 12 angeordneten Hülse 63 .gelagert ist.
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Das Ventil 12 besitzt eine Eintritts- und eine Austrittskammer 64
bzw. 64Q, die durch eine Zwischenwand 66 getrennt sind, in welcher ein Setzring
67 montiert ist, der einen Durchgangskanal 68 bildet. Das Veritilschließglied besteht
aus einer Scheibe 69, die mit dem Setzring 67 in Eingriff kommen kann, und einer
trichterförmigen Wand 71, die mit ihrem Endflansch 72 gleitbar an der Wand der Ventilkammer
65 angeordnet ist. Der effektive Raum über dem Trichter 71 hat einen größeren Querschnitt
als der Ventilteller 69.
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Der Austrittstutzen 13 .des Messers führt in die Eintrittskammer 64
zwischen der Trennwand 66 und dem Trichter 71. Eine kleine .Öffnung 73 in der Trichterwand
ermöglicht der Flüssigkeit, aus dem Trichter zurückzufließen. Das Schließorgan ,des
Ventils enthält ein Rohr 74, welches durch die obere Wand der Ventilkammer 65 auf
der entgegengesetzten Seite der Trennwand 66 in eine Kammer 75 hindurchgeführt ist.
Letztere ist durch eine Öffnung 76 mit der Ventilkammer über dem Trichter 71 verbunden.
Ein Steuerventil 77 steuert den Flüssigkeitsstrom durch dieses Rohr. Das Steuerventil
ist in dem Rohr an einer Kurbel 78 befestigt. An dem Kurbelarm 79 greift eine Spindel
62 an. Um die Steuermittel für die Abgabe einer bestimmten Flüssigkeitsmenge zu
betätigen, wird der Handgriff 48 nach einwärts gedrückt, um den Nocken 5o mit einer
Zahnlücke an .der Scheibe 51. in Eingriff zu bringen. Die Welle 29 wird mittels
des Handgriffes 48 gedreht, bis die Rollen 46,-47 die gewünschte Menge anzeigen.
Die Mutter 33 wird nach links bmvegt entlang dem Schraubengewinde 3o bis auf eine
Distanz, die der Ablesung auf den Trommeln 46, 47 entspricht, beispielsweise in
die Stellung, wie sie in Fig. i gezeigt ist.
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Eine in der Zeichnung nicht dargestellte Pumpe führt die Flüssigkeit
zum Messereintrittstutzen 14, wenn die Pumpe in Betrieb genommen wird.
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Der Arm 31 wird von Hand bewegt, um das Steuerventi177 zu öffnen.
Dadurch wird es ermöglicht, daß die Flüssigkeit aus der Eintrittskammer 64 das Schließorgan
des Ventils i2 von seinem Sitz abhebt. Sobald der Druck in den Kammern 65 und 75
sich ausgeglichen 'hat, dadurch, -daß er durch das Rohr 74 entweicht, kommt die
.Sperrklinke 39 in Eingriff mit der Nase 38, wenn der Arm 31 von Handbewegt wird,
um das Steuerventil offen zu halten.
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Die Teile sind dann in der Stellung, wie sie in vollen Linien in Fig.
3 gezeigt worden ist.
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Wenn die Flüssigkeit durch den Messer und das Ventil fließt, treibt
der Messer die Welle 21 an; welche ihrerseits wiederum .durch die Zapfen 24 das
Stirnrad 25 und über die Zahnräder 27, 28 die Welle 29 antreibt, wobei :die Bewegung
der Welle 29 intermittierend ist. Das Stirnrad 25 wird um einen Zahn bei jeder Flüssigkeitseinheit,
welche den Messer passiert, _vorwärts bewegt. Die Umdrehung der Welle 29 verursacht,
daß die Trommeln 46 und 47 sich rückwärts drehen, bis sie die Nullstellung erreicht
haben. Sie verursachen, daß die Mutter 33 sich nach rechts über den Gewindeteil
3o bewegt, wobei eine Drehung der Mutter durch .die Stange 32 verhindert wird.
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Während des Verzapfens der letzten Mengeneinheit der Flüssigkeit kommt
der Nocken 35 ar. .der Mutter 33 in Eingriff mit der Führungsfläche 37, wie in Fig.
4 gezeigt. Die Mutter wird gezwungen, sich mit der Welle 29 zu drehen. Durch diese
Drehung wird der Hebel 31 gezwungen, die
Sperrklinke 39 aus
ihrem Eingriff zu lösen, wodurch es dem Führungsstift 43 ermöglicht wird, in eine
der Aussparungen der Führungssegmente 44 einzufallen, wodurch jede weitere Bewegung
beendet wird. Das Steuerventil 77 wird fin seine Schließstellung bewegt und schließt
dadurch das Ventil 12 zum Teil. Die Führungssegmente 44 sind so in bezug
auf .die Mitnehmerzapfen 24 angeordnet, daß einer dieser Zapfen sich im Wege des
Führungsstiftes 43 befindet, wenn der Bewegungsschnitt der Welle 29 die Sperrklinke
39 .auslöst.
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Wenn die Verzapfung der letzten Flüssigkeitseinheit beendet ist, erreicht
der Führungsstift 43 die Aussparung 45 .zwischen den Führungssegmenten 44 und bewegt
sich in die ,Stellung, welche in strichpun tierten Linien in Fig.3 angedeutet ist,
wodurch das vollständige Schließen des Ventils 12 verursacht wird. Während der Zeit,
in welcher der Führungsstift 43 im Eingriff ist mit den Führungssegmenten 44, :bleibt
die Venklsteuerwelle 29 in Ruhe, da keiner der Führungszapfen 24 mit dem Stirnrad
25 während dieser Zeit in Eingriff kommt.
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Die Nullstellung des Zählers 22 wird in an sich bekannter Weise durch
die Drehung .des Handgriffes 81 (Fig. i) bewirkt.
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Die Welle 29 wird in entgegengesetzter Richtung gedreht. Der Führungsstift
43 ist drehbar an dem Hebdl 31 befestigt, so daß er frei über die Führungssegmente
44 während der Nulleinstellung gleiten kann.