DE895711C

DE895711C - Fill limiting device

Info

Publication number: DE895711C
Application number: DET3642A
Authority: DE
Inventors: Oscar Froidevaux
Original assignee: Tecalemit SA
Current assignee: Tecalemit SA
Priority date: 1950-07-31
Filing date: 1950-12-15
Publication date: 1953-11-05
Also published as: CH282690A; NL75239C; FR60855E; US2703195A; FR1063001A

Description

Füllbegrenzungsvorrichtung Die Erfindung hat zum GegenstanId eine an dem Ende eines Rohres oder einer Verteilungsleitung für Flüssig'keiten anzubringende Vorrichtung oder ein Mundstück zur Füllbegrenzung. Die Zuleitung kann oberhalb dieser Vorrichtung durch einen Hahn od. dgl. gesteuert werden.Filling limiting device The subject matter of the invention is a to be attached to the end of a pipe or liquid distribution line Device or a mouthpiece to limit the filling. The supply line can be above this Device od by a tap. Like. Controlled.

Dieses Füllmundstüok nach der Erfindung ist gekennzeichnet durch. die Kombination eines hohlen Gehäuses oder einer Fassung, in welcher ein Ringraum vorgesehen ist, in .dem bei Erreichung eines vorausbestimmten Flüssigkeitsstandes in einem zu füllenden Behälter durch eine bewegliche Saug-oder Strahldüse innerhalb dieses hohlen Mundstückes Unterdruck erzeugt wird, mit einer Strahl-oder Injektordüse, die einen Kolben bildet, welcher verschiebbar im Innern des hohlen Mundstückes angeordnet ist und mit dem Ringraum in Verbindung steht, und mit einem von dem hohlen Mundstück getragenen Ventil, das oberhalb der Saugpumpe angeordnet ist und unter der Wirkung einer Feder steht, die dem Flüssigkeitsdruck entgegenwirkt.This Füllmundstüok according to the invention is characterized by. the combination of a hollow housing or a socket in which an annulus is provided in .dem when a predetermined liquid level is reached in a container to be filled by a movable suction or jet nozzle inside this hollow mouthpiece negative pressure is generated with a jet or injector nozzle, which forms a piston which is slidably arranged in the interior of the hollow mouthpiece and communicates with the annulus, and with one of the hollow mouthpiece borne valve, which is located above the suction pump and under the action a spring that counteracts the fluid pressure.

In allen bekannten Vorrichtungen, welche die Begrenzung oder das Abstoppen des Flüssigkeitszuflusses sichern sollen, wenn ein vorausbestimmtes Niveau erreicht ist, und in welchen das Prinzip der Strahl- oder .Saugdüse benutzt wird, ist diese ein fester Teil des sie aufnehmenden Apparates. Aus dieser ortsfesten Anordnung der Strahldüse ergibt sich :die Notwendigkeit, in :die Füllbegrenzungseinricbtung, in der sie sieh befindet, eine bewegliche verstellbare Wand in- einen Ringraum einzubauen, ,der mit der Saugdüse in Verbindung steht. Diese bewegliche Ward wird dort .durch den Unterdruck verstellt, welcher durch diese Düse erzeugt wird, um eine Schaltung zu betätigen, die das Abschlußventil auslöst.In all known devices that limit or stop to secure the flow of liquid when a predetermined level is reached is, and in which the principle of the jet or .Saugdüse is used, this is a fixed part of the apparatus that accommodates them. From this fixed arrangement the jet nozzle results in: the need to: the filling limitation device, in which you see to build a movable adjustable wall in an annulus, ,the is in communication with the suction nozzle. This movable ward is there .by the Adjusted negative pressure, which is generated by this nozzle, in order to close a circuit actuate, which triggers the shut-off valve.

Gegenstand der Erfindung ist es, alle diese HilTsorgane, nämlich die bewegliche Wanid, das Abschlußventil und die Schalteinrichtung wegfallen zu lassen und eine Vorrichtung zu schaffen, welche nur die wesentlichen Elemente umfaßt.The object of the invention is to provide all of these auxiliary organs, namely the Movable Wanid, the shut-off valve and the switching device to be omitted and to provide an apparatus which includes only the essential elements.

Andere kennzeichnende Vorteile des. Gegenstandes der Erfindung ergeben, sich aus der Beschreibung und -der Zeichnung. In dieser zeigt Fig. z einen Schnitt längs der Achse des Fü .11-begrenzungsmundstückes in der'Ruhelage; Fig. 2 zeigt eine der Fing. i entsprechende Darstellung, in welcher die Saugdüse sich dem Ventil unter dem Einfloß des im Ringraum erzeugten LTntemdruckes genähert hat; Fig. 3 ist eine der Fig. 2 entsprechende Da-rstellung, nachdem das Ventil sich selbsttätig auf die Injektordüse gelegt hat; Fig. 4 zeigt das Ventil in seiner Endlage bis zur Schließung des: oberhalb der Vorrichtung vorgesehenen Halmes; Fig.5 veranschaulicht im ,Schnitt und strichpunktiert die Gesamtanordnung mit dem stromaufwärts angeordneten Abschlußhahn.Other characteristic advantages of the object of the invention result. from the description and drawing. In this Fig. Z shows a section along the axis of the Fü .11 limiting mouthpiece in der'Ruhelage; Fig. 2 shows one of the fing. i corresponding representation in which the suction nozzle is attached to the valve has approached under the influence of the internal pressure generated in the annulus; Fig. 3 is a representation corresponding to FIG. 2 after the valve has operated automatically placed on the injector nozzle; Fig. 4 shows the valve in its end position up to Closure of: the straw provided above the device; Fig.5 illustrates in, section and dot-dash the overall arrangement with the upstream Stopcock.

Die bewegliche Saugdüse setzt sich aus einer Injektordüse i, einem Rohr. 2 und dein Kolben 3 zusammen. Das .Mundstück besteht aus dem hohlen Gehäuse 4, .das die Form einer '.Glocke 4 hat, deren Boden 5 eine Durchbährung 6 aufweist, in welcher mit geringer Reihung sich die Düse i führt, während der Kolben 3 ebenfalls mit schwacher Reibung in der Aus.dTehung 7 der Glocke 4 verschiebbar ist.The movable suction nozzle consists of an injector nozzle i, a Pipe. 2 and your piston 3 together. The mouthpiece consists of the hollow housing 4, .that has the shape of a '.bell 4, the bottom 5 of which has a perforation 6, in which the nozzle i leads in a small row, while the piston 3 also with weak friction in the Aus.dTehung 7 of the bell 4 is displaceable.

Der untere Rand des !Gehäuses 4 ist mit Innengewinde 8 versehen zur Aufnahme eines Schutzmundstücke;s 9, welches am Umfang mit einer Reihe von Löchern; fo versehen ist, deren Höhenabstand das Niveau bestimmt, welches in dem zu füllenden, nicht dargestellten Behälter erreicht werden darf.The lower edge of the housing 4 is provided with an internal thread 8 for Receipt of a protective mouthpiece; s 9, which has a series of holes on the circumference; fo is provided, the height distance of which determines the level which is to be filled in the, container not shown may be reached.

Der Boden 5 des Gehäuses. 4 ist abgesetzt und oben mit Außengewinde i i in eine Kappe 12 eingeschraubt, welche in ihrem Boden i2 eine im Kreise angeordnete Reihe von Löchern 14 und einen zentralen Durchgang 15 für den Schaft 16 eines Ventils 17 aufweist, der sich mit leichter Reibung in 15 führt. Durch eine Schraubenfeder 18, .die entgegengesetzt zur Durchflußri@chtung wirksam ist, wird das Ventilu7 gewöhnlich gegen den Boden 13 gedrückt. Diese Rückholfederi 5 stützt sich auf den Boden 13 der Kappe 12 und mit dem anderen Ende auf eine Unterlegscheibe i9, welche durch einen Stift oder Splint 2o am Ende des Schaftes zurückgehalten wird.The bottom 5 of the housing. 4 is discontinued and externally threaded ii above screwed in a cap 12 which has in its bottom i2 arranged in circles series of holes 14 and a central passage 15 for the stem 16 of a valve 1 to 7, which with slight friction in 1 5 leads. The valve 7 is usually pressed against the base 13 by a helical spring 18, which acts in the opposite direction to the flow direction. This Rückholfederi 5 is based on the bottom 13 of the cap 12 and with the other end on a washer i9, which is held back by a pin or split pin 2o at the end of the shaft.

Die Kappe 12 weist am Ende eine Wulst 21 auf zum Festhalten der Zuleitung, im Ausführungsbeispiel eines elastischen oder Kautschukrohres, 22. Ein Hahn 27 (Feg. 5) überwacht den Zufluß durch das Rohr 22 vor dem Füllbegrenzer. Der Ringraum 23 für den Unterdruck liegt in, der Ruhelage zwischen Kolben 3 und :dem Boden 5 der Glocke 4, während in ,der Kammer 24 oberhalb der Glocke sich einerseits die Düse i und andererseits das Ventil 17 verschieben kann.The cap 12 has a bead 21 at the end to hold the supply line in place, in the embodiment of an elastic or rubber pipe, 22. A cock 27 (Feg. 5) monitors the flow through pipe 22 upstream of the fill limiter. The annulus 23 for the negative pressure is in, the rest position between piston 3 and: the bottom 5 of the Bell 4, while in, the chamber 24 above the bell is on the one hand the nozzle i and on the other hand the valve 17 can move.

Durch Kanäle oder die Durchgänge 25 steht der Unterdruckraum 23 in Verbindung mit dem Rohr 2, während ein ringförmiger, leerer Zwischenraum zwischen dem Rohr 2 und dem Schutzmundstück 9 vorgesehen ist.. Ein Kanal 26 von verhältnismäßig kleinem Querschnitt, dessen Wirkung nachfolgend beschrieben wird, stellt eine Verbindung zwischen dem Unterdrucleraum 23 und der Außenluft her. The vacuum chamber 23 is connected to the tube 2 through channels or passages 25, while an annular, empty space is provided between the tube 2 and the protective mouthpiece 9. A channel 26 of relatively small cross-section, the effect of which is described below, provides a connection between the negative pressure space 23 and the outside air.

Nimmt man jetzt an, daß die Zuleitung 22 für eine Flüssigkeit unter Druck durch den Hahn 27 oberhalb der Vorrichtung abgeschlossen sei, so ergibt sich in der beschriebenen Ausführungsform folgende @Winkungsweise: Bei Öffnung des Hahnes 27 gelangt die Flüssigkeit unter Druck zur Füllbegrenzungsvorrichtung und durch .die Löcher 14 des Bodens r3 in die Kappe 12" während der mittlere, nicht durchlochte Teil des Bodens, ablenkt und einer Einwirkung des Flüssigkeitsstromes auf das Ventil 17 entgegenwirkt; letzteres bleibt unter dem Einfloß seiner Feder 18 in seiner Ruhestellung.Assume now that the supply line 22 for a liquid under Pressure is completed by the cock 27 above the device, so it results In the embodiment described, the following @Winking mode: When the tap is opened 27 the liquid reaches and through the fill limiting device under pressure .the holes 14 of the bottom r3 in the cap 12 "while the middle one, not pierced Part of the bottom, deflects and an action of the liquid flow on the valve 17 counteracts; the latter remains in its rest position under the influence of its spring 18.

Die unter Druck stehende Flüssigkeit fließt durch die Kammer 24 und ergießt sich in den zu füllenden Behälter, nachdem sie nacheinander die Düse i und das Rohr 2 .durchflossen hat, die beä(de mit dem Unterdruckrauen 23, der durch die Öffnungen 25 mit dem Rohr, 2 in Verbindung steht, die Vorrilchtung mit der beweglichen ,Strahldüse bilden.The pressurized liquid flows through the chamber 24 and pours into the container to be filled after successively opening the nozzle i and the pipe 2. has flowed through the bä (de with the negative pressure roughness 23, which is through the Openings 25 with the tube, 2 communicating, the device with the movable , Form jet nozzle.

Im Prinzip soll der Füllbegrenzer arbeiten, ohne daß -die Wand bespült wird, d. h. es soll kein Unterdruck in .dem Unterdruckringraum 23 während der gewöhnlichen Füllung des. Behälters erzeugt werden.In principle, the fill limiter should work without washing the wall will, d. H. there should be no negative pressure in .dem negative pressure annulus 23 during the ordinary Filling of the. Container are generated.

Bei Erreichung .des idurch die Löcher f6 der Mundspitze 9 oder Vorrichtung vorausbestimmten Flüssigkeitsstandes in dem Behälter bläst die Strahldüse an, und der Flüssigkeitsstrom bespült die ,Wandung des Rohres 2; es folgt daraus ein kräftiges Absaugen der Luft, die in dem Ringgürtel 23 enthalten ist, und unter der Wirkung des Atmosphärendruckes auf den Kolben 3, der mit der beweglichen Düse in starrer Verbindung steht, wird letztere nach oben in Richtung auf die Kappe 12 und entgegen dem Flüssigkeitsstrom zurrückgestoßen (Fig.2).When it is reached, through the holes f6 of the mouth tip 9 or device predetermined liquid level in the container blows the jet nozzle, and the flow of liquid washes the wall of the tube 2; a strong one follows from it Sucking out the air contained in the ring belt 23 and under the action of the atmospheric pressure on the piston 3, which with the movable nozzle in more rigid Connection is, the latter is up in the direction of the cap 12 and opposite pushed back by the flow of liquid (Fig. 2).

In dem `M'aße, als die Injektordüse i sich dem Ventil 17 nähert, bewirkt die Verengung des Durchlasses zwischen dem Ventil und der Eintrittsöffnung der Düse, daß der Druck auf die obere Fläche des Ventils 17 zunimmt, während derjenige, welcher auf seine innere Fläche ausgeübt wird, sich verringert. Es tritt dann ein Zeitpunkt ein, in welchem der Druck auf die obere Fläche überwiegt und größer ist als die Spannung der Feder 18. Das Ventil 117 trifft dann gegen die obere Ringfläche der Düse i, welche ihre vorläufige Stellung nach Fig. 3 einnimmt.To the extent that the injector nozzle approaches the valve 17 the narrowing of the passage between the valve and the inlet opening of the nozzle, that the pressure on the upper surface of the valve 17 increases, while that which is exerted on its inner surface, decreases. Then a point in time occurs one in which the pressure on the upper surface predominates and is greater than that Tension of the spring 18. The valve 117 then strikes against the upper annular surface of the Nozzle i, which is in its preliminary position according to FIG. 3.

Durch den Flüssigkeitsdruck, der jetzt voll auf die Ventiloberfläche i.7 wirkt, werden der ganze innere Mechanismus, Ventil und bewegliche Düse in Richtung des Flüssigkeitsstromes mitgenommen bis zu dem Augenblick, in :dem das Ventil 17 sich auf die obere Seite de-s Glockenbodens 4. legt, der seinen Endsitz bildet, oder bis zur Schließung des Hahnes 27, der den Flüssigkeitszufluß oberhalb der Vorrichtung überwacht (Fig. 4).Due to the liquid pressure, which is now fully on the valve surface i.7 acts are the whole internal mechanism, valve and movable nozzle in Direction of the liquid flow up to the moment in which the Valve 17 lies on the upper side of the bell bottom 4th, which is its end seat forms, or until the valve 27 closes, which the liquid inflow above the device monitored (Fig. 4).

Während der Füllung hält sich die bewegliche Injektor.düse in der in Fig, i dargestellten Lage einerseits durch Schwerkraft und andererseits infolge des Druckes, der auf die ringförmige Oberfläche des oberen Teiles der Düse i ausgeübt wird.The movable injector nozzle remains in the in Fig, i position shown on the one hand by gravity and on the other hand as a result the pressure exerted on the annular surface of the upper part of the nozzle i will.

Die bewegliche Saugdüse wird in die Lage nach Fig.2 verschoben, wenn der Atmosphärendruck, welcher auf den Kolben 3 von viel größerem Querschnitt zur Wirkung kommt, größer ist als die Kraft, welche auf ,die obere ringförmige Oberfläche der Düse i zusätzlich zum Gewicht der beweglichen ,Strahldüse i, 2, 3 ausgeübt wird.The movable suction nozzle is moved to the position according to Figure 2, if the atmospheric pressure, which on the piston 3 of much larger cross-section to The effect is greater than the force exerted on the upper annular surface the nozzle i is exercised in addition to the weight of the movable jet nozzle i, 2, 3.

Wenn beim Schließen des Hahnes 27 der Druck auf das Ventil 17 ausbleibt, wird dieses auf seinen Sitz auf dem Boden 13 der Kappe 12 unter Entspannung der Feder 18 zurückgeführt, und auch die Vorrichtung ist dann wieder selbsttätig in die Stellung für einen neuen Füllvorgang zurückgeführt.If, when the valve 27 is closed, there is no pressure on the valve 17, this is on its seat on the bottom 13 of the cap 12 with relaxation of the Spring 18 returned, and the device is then automatically in again returned to the position for a new filling process.

In dem Fall, ,daß die Düse mit nicht bespülter Wand arbeitet, wirkt kein Unterdruck in dem Ringraum -2r3 währenddes normalen Füllvorganges. Aber es könnte trotzdem am Anfang ein unzeitiges Bespülen der Wand des Rohres z vorkommen, das beispielsweise vom Platzen einer Lufttasche herrührt, veranlaßt durch die Druckflüssigkeit, was wiederum die unerwünschte Folge hätte, däß ein unzeitiges Funktionieren der Injektordü:se hervorrufen würde.In the event that the nozzle works with the wall not flushed, works no negative pressure in the annulus -2r3 during the normal filling process. But it In spite of this, the wall of the pipe z could be rinsed prematurely at the beginning, caused, for example, by the bursting of an air pocket, caused by the pressure fluid, which in turn would have the undesirable consequence that the Injector nozzle would cause.

Dieser Nachteil wird durch das kleine Loch 26 vermieden, welches den Ringraum 23 mit der Atmosphäre der Umgebung in Verbindung setzt. Das Loch 26 erlaubt, solange die Injektordüse noch nicht überspült ist, den Eintritt von Luft, die sich jedem unzeitigen Unterdruck entgegensetzt.This disadvantage is avoided by the small hole 26 which the Annular space 23 connects with the atmosphere of the environment. Hole 26 allows as long as the injector nozzle has not yet been flooded, air can enter opposed to any untimely negative pressure.

Wenn eine Düse vorgesehen ist, die mit nasser oder bespülter Wandung in Tätigkeit treten soll, befindet sie sich während des Füllvorganges in halb angesaugter Stellung, solange sie nicht überspült ist, und sie saugt ständig aus dem Ringraum 23 Luft durch die Löcher 25, aber es kann keine Luftleere in demselben entstehen, weil die abgesaugte Luft .durch die ankommende Luft ersetzt wird, welche durch das Loch 26 frei hindurchgeht. Erst dann, wenn die Düse nach Erreichung des Flüssigkeitsstandes der Löcher io überspült wird, setzt die Saugwirkung ein, und in diesem Augenblick durchströmt nicht mehr Luft die genannten Löcher 26, sondern mit großer Trägheit die Flüssigkeit (wegen der großen Differenz des spezifischen Gewichtes gegenüber der Luft) ; in der Praxis spielt sich dann der Vorgang so ab, als ob ,das Loch 26 nicht vorhanden wäre, und der Unterdruck kommt vollständig in ,dem Ringraum 23 zur Wirkung.If a nozzle is provided that is to come into action with a wet or flushed wall, it is in the half-sucked position during the filling process, as long as it is not flooded, and it constantly sucks air from the annular space 23 through the holes 25, but it does no air can arise in the same, because the sucked air. is replaced by the incoming air, which passes through the hole 26 freely. Only when the nozzle is flooded after the liquid level of the holes has been reached does the suction effect begin, and at this moment air no longer flows through the above-mentioned holes 26, but the liquid with great inertia (because of the great difference in specific gravity compared to the Air) ; In practice, the process then takes place as if the hole 26 were not there, and the partial vacuum comes into effect in the annular space 23.

Claims

PATENT CLAIMS: i. Filling limiting device for connection a supply pipe or a distribution line of liquids with one of the Flow-controlling suction device operated by the inflowing liquid, which as soon as the rising liquid in the space to be filled has reached a certain height has reached, shut off the inflow, characterized by the combination of a hollow Housing with an annular vacuum chamber, a movable injector or Jet nozzle in this housing and a spring-loaded valve, which the nozzle can temporarily shut off more or less, which is directly caused by the negative pressure, which it generated itself is discontinued.

2. Apparatus according to claim i, characterized characterized in that the movable, suction nozzle consists of an injector nozzle (i), a pipe (2) and a piston (3), which is hollow with low friction Housing (4) leads.

3. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that .that: the hollow housing has the shape of a bell (4) whose axially pierced The bottom of the injector nozzle (i) guides with slight friction and on which a protective mouthpiece (9) is attached, with a series of round openings (io) which represent the height of the liquid level determine in the container to be filled, and a shoulder approach that the suction nozzle holds in their rest position.

4. Apparatus according to claim i and 2, characterized in that that on the bell housing (4) there is a cap (12), the bottom or top of which (5) a row of holes (14) arranged in a circle for the passage of the incoming ones Liquid, an -axial bore for the implementation of a valve stem (1.6) and an outer circumferential bead (21) or d @ gl. for fastening the inflow line (22 ').

5. Apparatus according to claim i to 4, characterized in that d @ ate the valve (17) in the cap (i2) in its rest position by a arranged above the cap Spring (18) is held, which counteracts the flow direction of the inflow liquid.

6. Apparatus according to claim i to 5, characterized in that the annular space (2: 3) communicates with the outside air through an air hole (26).