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Flüssigkeitsmesser mit Einrichtung zum Entnehmen bestimmter Flüssigkeitsmengen.
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsmesser, welcher Flüssigkeitsmengen gemäß
einer gewählten Einheit oder deren Vielfachem zu entnehmen gestattet und mit einem
Zählersystem die durch den Apparat hindurchgegangenen Mengen anzeigt.
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Die Messung der Flüssigkeit geschieht mit Hilfe eines Volumenzählers
für Flüssigkeiten bekannter Konstruktion. Das Besondere der Erfindung ist die Verwendung
von Mitteln, welche die beliebige Entnahme einer Flüssigkeitsmenge gestatten, die
der gewählten Maßeinheit bzw. einem Vielfachen derselben genau entspricht.
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Diese Mittel bezwecken, eine konstante Flüssigkeitsausströmung durch
Öffnen und Schließen eines Verteilungsventils zu erreichen. Dadurch, daß eine Trommel
um eine für jeden Hub konstante Größe in einer Richtung gedreht und in entgegengesetzter
Richtung um eine den entnommenen Flüssigkeitsmengen entsprechende Größe zurückgeführt
wird, wird vom ersten Hub an die Öffnung des Verteilungsventils bewirkt und eine
Schließung desselben hervorgerufen, sobald die Trommel in die Anfangsstellung durch
den Flüssigkeitszähler zurückgeführt wird.
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Um eine Beschädigung der verschiedenen Organe bei der plötzlichen
Schließung des Ventils zu verhüten, ist an dem Ventilkolben eine Dämpfungsvorrichtung
angebracht.
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Die ganze Einrichtung kann mit einem Zahlautomaten versehen sein,
derart, daß einebestimmte Flüssigkeitsmenge nach Einwurf einer entsprechenden Anzahl.
von Münzen entnommen werden kann.
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Zum leichteren Verständnis der Erfindung dienen die folgenden Zeichnungen:
Fig. i zeigt einen Aufriß und Schnitt durch die hauptsächlichsten Teile des Entnahmemechanismus.
Fig. a, 3, 4 sind Querschnitte nach A-B bzw. C-D, bzw. E-F der Fig. i. Fig. 5 zeigt
einen Schnitt nach C-D mit einem Zahlautomaten, Fig. 6 eine andere Anordnung der
Fig. 4.. Fig. 7 stellt eine neue Ausführung der in Fig. z gezeichneten Teile dar.
Fig. 8a und 8b zeigen eine Verriegelungsanordnung des Arbeitshebels nach einer bestimmten
Anzahl von Hüben, welche dem Flüssigkeitstnatimum entspricht, das man durch ununterbrochene
Betätigung des Arbeitshebels erhalten kann. Fig. 9 stellt eine neue Dämpfüngsvorrichtung
für die Schließung des Ventils dar.
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Zur Messung der verlangten Flüssigkeitsmenge ist der Apparat mit einem
Zähler z beliebiger Konstruktion ausgestattet. In Fig. i ist ein Scheibenmesser
dargestellt. Die Ab-
Lesungen erfolgen wie gewöhnlich an einem Zifferblatt
2, welches durch eine geeignete Vorrichtung (Schnecke und Schneckenrad) das Kegelrad
3 durch ein Differentialgetriebe bewegt, dessen zweites Kegelrad 4 durch verschiedene
Getriebe mit den zur Bestimmung des zu entnehmenden Flüssigkeitsquantums nötigen
Teilen verbunden ist.
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Das Differentialgetriebe erhält ferner zwei auf einer Tromme16 befestigte,
als Kegelräder ausgebildete Umlaufräder 5. Auf der Tronimcl sinc! angebracht: i.
eine Skala zur Kenntlichmacliung des in jedem Augenblick noch zu liefernden Flüssigkeitsquantums
(bei Schluf des Verteilers steht die Trommel auf Null), 2. eine bewegliche Klinke
7 (Fig. 2) und 3. eine Rolle B.
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Ein Zahnrad 9 (Fig. i und 3) von geeigneter Konstruktion ist mit dem
Kegelrad 4 fest verbunden. Die Teile 3, 4, 6 und 9 können frei um die feste Achse
io schwingen. Ein Haken i i (Fig. 2) ist an einem Vorsprung 13 mittels einer Feder
12 befestigt; letztere gestattet dem Haken schwache pendelnde Ausschläge.
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Eine Welle 14 (Fig. 3) trägt an einem Ende eine Platte 15 (Fig. 2),
einen Hebel 16 und einen Arm 17, mit einer Feder 18. An dem andern Ende der Welle
14 ist ein Hebel 19 (Fig. 3) befestigt, -der durch Lenker 2o (Fig. i und 3) mit
der Stange 21 des Ventils 22 (Fig. i) verbunden ist.
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Ein Rückschlagventil, welches der Flüssigkeit den Austritt sperrt,
besteht aus einem Zylinder 23 (Fig. i), in welchem sich ein Kolben 24 bewegt; dieser
Kolben trägt oben ein Kugelventil 25, welches die Flüssigkeit durch geeignete
Kanäle hinaustreten läßt, aber ihre Rückströmung verhindert, welche durch eine kleine,
dieStrömungsgeschwindigkeit der zurücktretenden Flüssigkeit regelnde öffnung 26
erfolgen soll. Ein besonders geformter Deckel a7 dient dazu, die Ausströmung der
Flüssigkeit während der Hubbewegung des Kolbens aufzuheben, wenn dieser beim Hochgehen
der Stange 2i durch die Feder 28 in seine Schlußstellung zurückgedrängt wird.
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Die Achse 29 (Fig. 3) trägt ein besonders geformtes Zahnrad 30, welches
mit dem Zahnrad 9 in Eingriff steht. Auf ihrem äußersten Ende trägt diese Achse
ein Sperrad 31 (Fig. i und 4), welches in einer Höhlung des Arbeitshebels 32 gelagert
ist. Das Rad 31 wird durch eine Sperrklinke 33 im Sinne des Uhrzeigers mitgenommen.
Eine Feder 34 bringt den Hebel 3:2 nach jedem Hub in seine Anfangsstellung
zurück. Außer Betrieb wird der Hebel 32 durch das Schloß 46 verriegelt.
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Ein zweiarmiger Hebel 35 (Fig.3) sperrt unter dem Druck der
Feder 38 die Bewegung der beiden Räder 9 und 3o durch die beiden Arme 36 bzw. 37.
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In Fig. 5, welche die entsprechende Anordnung für einen Zahlautomaten
darstellt, wird der Hebel 32 (Fig.4) durch einen Griff .39 ersetzt, welcher
die mit einem Spalt zur Aufnahme der Münze 41 versehene Achse 4o in Bewegung setzt.
Eine im Gehäuse 43 vorgesehene Öffnung 42 gestattet die Einführung des Geldstückes
in den Apparat. Eine Feder 44 bringt den Hebel 39 in seine Anfangsstellung, wenn
das Geldstück die entsprechenden Teile des Apparates beeinflußt hat und in den Sammelkasten
45 gefallen ist: Der Apparat arbeitet für gewöhnlich wie folgt: Der Hebel
3:2 wird durch Entfernung des Verschlusses 46 entriegelt und von dem betreffenden
Benutzer so weit heruntergezogen, daß sein Ende 47 den Anschlag 48 berührt. Nach
dem Loslassen bewegt die Feder 34 den Hebel 32 im umgekehrten Sinn nach seiner Anfangsstellung,
ohne jedoch das Rad 31 mitzunehmen, da die Sperrklinke 33 über die Zähne hinweggleitet.
Während des Ziehens hingegen wird durch den Hebel 3:2
und die Sperrklinke
33 (Fig. 4) das Rad 31 und mithin das Rad 30 (Fig. 3) in Bewegung gesetzt. Dadurch
werden zuerst die Arme 36 und 37 des Hebels 35 durch den mit 49 bezeichneten Zahn,
des Rades 30 gehoben, wodurch wiederum das Rad 9 freigelegt wird. Ein Zahn
5o des Rades 9 wird dadurch um einen bestimmten Winkel gedreht. Sobald der Zahn
49 des Rades 30 die vertikale Ebene der Achse a9 überschritten hat, wird
der Arm 37 des Hebels 35 freigegeben und fällt unter dem Druck der Feder 38 in seine
Anfangslage zurück. Während dieser Rückwärtsbewegung legt sich der Arm 36 des Hebels
35 zwischen zwei aufeinanderfolgende Zähne des Rades 9, welches auf diese Weise
um ein konstantes Maß gedreht wird.
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Inzwischen wurde durch das Rad 9 das Kegelrad 4 des Differentialgetriebes
mitgenommen und durch die Umlaufräder 5 die Trommel 6 in derselben Richtung, aber
nur um den halben Winkel gedreht. Die bewegliche Klinke 7 senkte den Hebel 16 auf
der Welle 14. Die dadurch hervorgerufene Drehung der Welle 14 ruft erstens ein Senken
der Platte 15 hervor, welche durch den Haken i i niedergehalten wird. Es wird ferner
der Arm ig (Fig. 3) und mit diesem die Stange 21 (Fig. i) gesenkt, so daß der Kolben
24 in seinem Zylinder 23 niedergeht und so die Flüssigkeit durch den Zähler hindurchtreten
läßt. Wird der Hebel 32 ein zweites und drittes Mal usw. gezogen; so wiederholen
sich dieselben Vorgänge mit dem Unterschiede, daß das Ventil bereits offen ist,
weil die Platte 1s
durch den Haken i i nach unten gehalten wird.
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Die Trommel 6 und die Klinke .7 beschreiben also einen Winkel, welcher
der Sumlne der Einzelbewegungen des Hebels 32 entspricht.
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Im-übrigen ist die Trommel 6 mit Teilstrichen versehen, so daß es
möglich ist, durch .das Fenster 51 (Fig. 2) die Zahl abzulesen, welche der Anzahl
der durch das wiederholte Ziehen des Hebels 32 eingestellten Volumeneinheiten entspricht.
Je nach dem Flüssigkeitsquantum nimmt die Anzeigevorrichtung 2 des Zählers (Fig.
i) das Kegelrad 3 des Differentialgetriebes in der Richtung mit, welche der vorher
erhaltenen Drehung des Kegelrades q. entgegengesetzt ist. Die Trommel 6 wird also
allmählich in ihre Anfangsstellung zurückgebracht, in welcher die Rolle 8 den Haken
ii so weit zurückstößt, daß nach Freilassung der Platte 15 der Hebel ig durch die
Feder 18 rasch nach oben gedrückt wird. Der Hebel ig hebt seinerseits durch die
Glieder 2o die Stange 21. jetzt ist das Ventil frei, wird durch die Feder 28 nach
oben gedrückt und allmählich entsprechend dem Zurücktreten der Flüssigkeit durch
die engen Öffnungen 26 geschlossen. Durch diese Einrichtung werden Ventilschläge
vermieden.
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Der Apparat ist so ausgebildet, daß der Hebel 32 so oft betätigt werden
kann, daß die Hubzahl gleich ist der doppelten Anzahl Zähne des Rades 9 (Fig. 3)
weniger i. Die Trommel 6 kann also eine volle Umdrehung machen, vermindert um einen
bestimmten Winkel, wodurch ein Fortdrücken des Hakens i i durch die Rolle 8 verhindert
wird, bevor das der Hubzahl entsprechende Volumen entnommen ist bzw. bevor der Ausfluß
begonnen hat.
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Ist der Apparat als Zahlautomat gemäß Fig. 5 ausgebildet, so wird
ein Geldstück 41 in den Schlitz .42 eingeführt, und der Handgriff »39 in
dem richtigen Sinne gedreht. Die dem Schlitz entgegengesetzte Seite des Geldstückes
ersetzt den Zahn 4.9 des Hebelmechanismusses im andern Falle.
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Um die Bewegung des Arbeitshebels zu beschleunigen und zu verhindern,
daß ein Tropfen Flüssigkeit noch vor der vollständigen Betätigung des Hebels 6o
(Fig. 6) erhalten werden kann, wird die Sperrklinke 33 auf einen vom Hebel 6o unabhängigen
Arm 59 befestigt, welcher um- die Achse des Sperrrades 31 drehbar ist. Der Drehpunkt
des Hebels 6o liegt außerhalb bei 61. Wird nun der Hebel 6o betätigt, so wird durch
die Klinke 62 der Arm 59 und mit diesem die Sperrklinke 33 fortbewegt. Der Arm 59
spannt hierbei eine Feder 63." Läßt nun die Klinke 62 am Ende ihrer Bewegung den
Hebel 59 frei, dann wird durch die Feder 63 der Hebel 59 plötzlich zurückgerissen,
so daß die Sperrklinke 33 das Sperrad 31 um den durch zwei Zähne bestimmten
Winkel mit konstanter, von dem Benutzer unabhängigen Geschwindigkeit dreht.
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Eine weitere Vervollkommnung besteht in folgendem: * Die Trommel des
Differentialgetriebes. könnte für den Fall, daß durch irgendeinen Fremdkörper das
Ventil im Augenblick der Entlastung bei Null sich nicht schließt, die bewegliche
Klinke 7 von ihrer Anfangsstellung nicht zurückführen. Während nun diese Klinke
7 bei der vorherbeschriebenen Anordnung in der Trommel der beiden Umlaufräder des
Differentialgetriebes eingelassen ist, wird nach Fig. 7 die eigentliche Trommel
6, welche die Umlaufräder trägt, auf ihren Umfang mit einem Zahnkranz 64.
und einem beweglichen Ring 65 versehen, welcher die bewegliche Klinke 7 trägt. Dieser
Rand läßt sich mit der Trommel 6 für beide Drehrichtungen durch die beiden einander
entgegengesetzt angeordneten Klinken 66 und 67 verbinden. Die Klinke 67 ist verlängert
und legt sich beim Zurückdrehen der Trommel über die Anfangsstellung hinaus in dieser
gegen einen Anschlag 68, welcher sie anhebt und jede weitere Drehung des Rades verhindert.
Die Trommel 6 kann dann allein ihre Drehung vollenden, ohne die Klinke 7 mitzunehmen.
Jede neue Betätigung des Hebels stellt unmittelbar die normalen Bedingungen wieder
her. Vorrichtung zur Verriegelung des Hebels 32 beim letzten Hub.
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Obwohl der selbsttätige Zähler für eine unbegrenzte Zahl von aufeinanderfolgenden
Bewegungen des Hebels vorgesehen ist, welche im allgemeinen höher ist als die notwendige
Zahl, so muß trotzdem eine versehentliche Betätigung des Apparates vermieden werden.
Dies wird gemäß Fig. 8a und 8b durch folgende Anordnung erreicht: Ein dreiarmiger
Hebel 69 und die durch einen Mitnehmer 72 mit diesem Hebel verbundene geschlitzte
Scheibe 73 können durch zwei auf der Trommel 6 angebrachte Anschläge 70 und
71 in zwei Stellungen gebracht werden. In der einen Stellung (Fig.8a) kann der Hebel
32
an der Anschlagfläche 78 der Scheibe 73 ungehindert vorbeibewegt werden.
Kommt je-
doch der Hebel 69, durch die Drehung der Trommel 6, und mit
dieseln die Scheibe 73 in die Stellung der Fig. 8b, dann wird der Hebel 32 durch
-die Anschlagfläche 78 festgehalten, bevor er ganz in seine Ruhelage zurückgekehrt
ist,
und zwar so lange, bis bei der Rückbewegung der Trommel 6 der Anschlag 7 i den Hebel
69 und die Scheibe 73 in die Anfangsstellung zurückbringt und den Hbel32 wieder
freigibt. Wird bei der in Fig. 8b dargestellten Lage der Anschlagfläche 78 der Hehel32
von neuem betätigt, so schwingt die Klinke 33 um das durch die Anschlagfläche 78
begrenzte Maß leer hin und her. Diese Anordnung bezieht sich in gleicher Weise auch
auf die Hebelanordnung nach Fig. 6. Pneumatische Dämpfungsvorrichtung Die für ein
gutes Arbeiten des Flüssigkeitsmessers notwendige hydraulische Dämpfungsvorrichtung,
welche aus einem Zylinder 23 mit Kolben 24 (Fig. i) und Rückschlagventil besteht,
kann durch eine pneumatische Dämpfungsvorrichtung (Fig. 9) ersetzt werden, die ebenfalls
aus einem Zylinder 77 mit Kolben 76 besteht. Die Kolbenstange 75 ist durch einen
Hebel 7d., welcher durch das Glied 2o die Kolbenstange 2 1 betätigt, mit der Welle
14 verbunden. Die Dämpfungsvorrichtung kann in doppelter Weise dadurch in Wirkung
treten, daß der eine Zylinder mit Überdruck, der andere mit Unterdruck arbeitet.
Jeder der beiden Kolben 76 erhält ein Kugelventil, um automafisch im Augenblick
der Betätigung den Widerstand auszugleichen. Diese pneumatische Dämpfungsvorrichtung
wird zweckmäßig dann verwandt, wenn die zu messende Flüssigkeit feste Fremdkörper
enthält.