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Mess und Zapigerät iür Flüssigkeiten, insbesondere zur Messung kleiner Flüssigkeitsmengen im periodischen Schank-und Zapfbetrieb.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Mess-und Zapfgerät für Flüssigkeiten, insbesondere zur Messung kleiner Flüssigkeitsmengen im periodischen Shank-und Zapfbetrieb, bei dem die durch einen schraubenförmigen Zulaufkanal strömende Flüssigkeit ein Messrad treibt und bei dem zwecks stets genügender Beaufschlagung des Messrades der Flüssigkeitszulauf durch einen federbelasteten Ventilkegel geöffnet bzw. geschlossen wird.
Gemäss der Erfindung besitzt der schraubenförmige Zulaufkanal eine Länge von mindestens einer vollständigen Windung und gleichbleibenden Querschnitt, welcher kleiner ist als die Querschnitte der andern Stellen des Flüssigkeitsweges. Das Messrad besteht aus einer zylindrischen Nabe, die radial und parallel zu ihrer Achse einen oder mehrere Flügel trägt. Es wird von der Flüssigkeit axial beaufschlagt. Zwischen dem Ende des Zulaufkanals und dem Messrad ist ein Zwischenraum angeordnet, welcher der Flüssigkeit ein freies Rotieren um die Verlängerung des Kerns des Zulaufkanals vor Eintritt in das Messrad gestattet. Die Anordnung ist so getroffen, dass in dem Zwischenraum beim Durchfliessen der Flüssigkeit ein Unterdruck entsteht.
Durch die vorbeschriebene besondere Formgebung des Zulaufkanals und des Messrades sowie durch die Einschaltung des obigen Zwischenraums zwischen diesen beiden Elementen wird bezweckt, ein Messgerät zu schaffen, bei welchem das Zählergebnis unabhängig von dem Druck ist, unter welchem jeweils die Flüssigkeit dem Gerät zugeführt wird.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch das Gerät in Höhe der Achse der Ventilspindel. Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt durch die Achse der Messradwelle. Fig. 3 zeigt einen Schnitt durch die Sperrvorrichtung des Betätigungshebels.
Fig. 4 und 5 zeigen das Messrad in Aufriss und Grundriss.
Durch Betätigung des Hebels 1 (Fig. 1) wird mittels der Ventilspindel 2 der Ventilkegel 4 von seinem Sitz 5 abgehoben und der Flüssigkeit der Weg in das Messgerät freigegeben.
Nachdem die Flüssigkeit den Ventilraum durchlaufen hat, tritt sie in den Zulaufkanal 15 ein (Pfeil in Fig. 1 und 2), der, wie bereits erwähnt, über seine ganze Länge gleichbleibenden Querschnitt hat, um jede Änderung des Flüssigkeitsdruckes zu verhindern. Anschliessend an den Zulaufkanal 15 rotiert die Flüssigkeit, bevor sie in das Messrad 17 eintritt, in einem zwischen Zulaufkanal und Messrad eingeschalteten Zwischenraum 16a, u. zw. derart, dass sie dabei durch die Verlängerung 16 des Kerns des Zulaufkanals 15 eine Führung hat.
Wenn dieser Zwischenraum 16a in seinem Fassungsvermögen verglichen mit dem Zulaufkanal. 25 grosser dimensioniert ist, entsteht in ihm beim Durchfliessen der Flüssigkeit ein Unterdruck bzw. die Flüssigkeit wird bis auf den atmosphärischen Druck entspannt und verliert jedes Bestreben, längs der Welle 18 des Messrades 17 hochzusteigen und dadurch eventuell die inneren Teile des Messgerätes zu verschmutzen und Fehler im Zählergebnis zu verursachen. Denn umgekehrt könnte, wenn die Flüssigkeit an dieser Stelle ihres Weges durch das Gerät noch unter Druck stände, ein solches Hochsteigen erfolgen, weil der Zwischenraum 16a in dem Spalt zwischen der Nabe des Messrades 17 und der Verlängerung 16 des Kerns des Zulaufkanals 15 eine Verbindung zur Führung der Messradwelle 18 innerhalb des Körpers 22 hat.
Die Flüssigkeit rotiert also frei und ohne jeden Druck in dem Zwischenraum 16a und gelangt anschliessend gleichzeitig sich drehend und absinkend in das Messrad 17, dessen Flügel 27 sie alle gleich-
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zeitig in gleichem Drehsinn beaufschlagt, so dass keinerlei Druckenergie auf diese Flügel des Messrades wirkt und die Umfangsgeschwindigkeit des Messrades immer genau proportional der Rotationsgesehwindigkeit der Flüssigkeit ist. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Zählergebnis unabhängig von dem Druck ist, unter welchem die Flüssigkeit dem Gerät zugefuhrt wird.
Denn da die Ausflussmenge immer direkt proportional der Geschwindigkeit der Flüssigkeit ist und anderseits, wie eben erwähnt, die Umfangsgeschwindigkeit des Messrades der Flüssigkeitsgeschwindigkeit gleich ist, besteht ein unmittelbares Verhältnis zwischen Drehzahl des Messrades und Durchflussmenge.
Da das Messrad 11 lediglich die Funktion hat, durch den rotierenden Flüssigkeitsstrom mög-
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stromes mit.
Um die Randströmungen für das Messrad wirksam zu machen und jeden Schlupf von nicht- gezählten Flüssigkeitsmengen zu verhindern, läuft das Rad 11 in dem Dichtungsring 25, der oben und gegebenenfalls auch unten konisch erweitert ist. Die Nabe 26 (Fig. 4) des Rades 17 verläuft in der Ver- längerung 16 des Kerns des Körpers 22 bzw. des Kanals 15 kegelig.
Die Welle 18 des Messrades 17 ist bei 19 in dem Körper 20 gelagert. Nach dem Verlassen des Messrades 11 wird die Flüssigkeit in dem Körper 20, der den zylindrischen Raum durch vier radiale und lotrechte Wände in vier Teile teilt, wieder in die lotrechte Fliessrichtung gelenkt und fliesst dem
Mundstück M zu.
Der Körper 22 (Fig. 2) ; der den Kanal 15 enthält, ist zwecks besserer Dichtung kegelig in das
Gehäuse 23 eingepasst. Um trotzdem in dem Kanal 15 einen über die ganze Länge gleichbleibenden
Querschnitt zu erzielen, ist über den unteren, den Zulaufkanal. M tragenden Teil des Körpers 22, der zylindrisch gedreht ist, eine schwach kegelige Buchse 24 (Fig. 2) gezogen, die zusammen mit dem oberen
Teil des Körpers 22 die kegelige Dichtungsfläche gegen das Gehäuse 23 ergibt, bis der Körper 22 noch weiter oben wieder in eine zylindrische Form übergeht. Die Buchse 24 hat an der Stelle, wo die Flüssig- keit durch das Gehäuse 23 in den Kanal 15 eintritt, ein Fenster.
Um das Ansaugen von Luft durch den Unterdruck, der zwischen der Unterkante des Zulauf- kanals 15 und der Oberkante des Rades 17 entsteht, zu ermöglichen, ist die Führung der Welle 18 des
Rades 17 innerhalb des Körpers 22 durch die Entlüftungsringe und-kanäle 29 unterbrochen, die zu der
Entlüftungsbohrung 28 in dem Gehäuse 23 führen. Der Unterdruck verhindert sicher jedes Eintreten der Flüssigkeit in die Führung der Welle 18 innerhalb des Körpers 22.
Als Absperrorgan sieht die Erfindung, wie bereits erwähnt, ein Ventil vor, welches, sofern der
Tellerdurehmesser und die Übersetzung des Betätigungshebels genügend gross gewählt werden, auch bei dem geringsten Hub einen genügend grossen Querschnitt freigibt, um stets eine ausreichende Beauf- schlagung des Messrades zu gewährleisten, während ein Hahnküken diese Gewähr nicht bietet. Die
Verwendung eines Ventils als Absperrorgan verlangt jedoch danach, eine Belüftung des Innern des
Geräts derart vorzusehen, dass nach Schliessen des Ventils die im Innern des Geräts noch befindliche
Flüssigkeitsmenge schnell aus dem Gerät auslaufen kann, was zur Voraussetzung hat, dass hinter dem
Ventil Luft zutreten kann. Dieser Ventil- und Belüftungsmechanismus wirkt wie im folgenden beschrieben.
Der Hebel 1 (Fig. 1) betätigt die Ventilspindel 2, die durch die Feder 3 belastet ist. Der Druck der Feder 3 auf die Spindel 2 drückt den Ventilkegel 4 auf seinen Sitz 5 und die Stirnseite der Kugel- mutter 6 auf die zugehörige Dichtungsfläche 7, während gleichzeitig die Feder 8 gespannt wird. Beim
Betätigen des Hebels 1 bleibt das Ventil zunächst noch geschlossen, weil die Feder 8 den Kegel 4, in welchem die Spindel 2 verschiebbar ist, so lange auf dem Sitz 5 niederhält, bis der stärkere Teil der Spindel 2 den Kegel 4 mitnimmt. Auf diese Weise wird ein toter Gang der Spindel 2 gewonnen, der nötig ist, um vor dem Öffnen des Ventils die Kanäle 9 und 10 zu schliessen, durch die dem Innern des
Gehäuses in Ruhestellung zwecks schnellen Ablaufs der restlichen Flüssigkeit Luft zugeführt wird.
Beim Öffnen des Ventils werden die Kanäle 9 und 10 durch den vollen Umfang der Spindel 2 abgedeckt, es entstehen also zwei Dichtungskanten, während sich die Ringnuten 11 und 12 der Spindel 2, die durch eine Längsnut 13 verbunden sind, gegen die Kanäle 9 und 10 seitwärts verschieben. Dadurch wird eine isehr gute Dichtung erreicht. Beim Rückgang der Spindel 2 schliesst sich zuerst das Ventil, bevor die
Nuten 11 und 12 vor die Kanäle 9 und 10 treten und den Lufteintritt ermöglichen.
Durch die Notwendigkeit der Überwindung des toten Ganges der Spindel 2 ist dem Zapfer bei der Betätigung des Hebels 1 jede Möglichkeit genommen, das Messrad nur ungenügend zu beauf- schlagen, denn der Hebel 1 wird beim Öffnen des Ventils durch eine selbsttätig wirkende Sperrvorrich- ) tung (Fig. 3), die erst durch den Druckknopf 13a wieder ausgelöst werden kann, in der Offenstellung festgehalten. Der Bolzen 14 (Fig. 3) tritt durch den Druck einer Feder 14a in eine Bohrung des Hebels 1 und sperrt ihn, sobald bei der Betätigung des Hebels diese Bohrung und der Bolzen 14 sich decken : durch den Eintritt des Bolzens 14 in die Bohrung wird-der Druckknopf 13 a um-ein entsprechendes
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Stück gehoben.
Bei Auslösen der Sperrvorrichtung durch Herunterdrücken des Bolzens 14 mittels Druckknopfs 13 bzw. bei Loslassen des Hebels 1 schliesst der Druck der Feder 3 selbsttätig das Ventil, während gleichzeitig die Feder 8 angespannt wird. Anderseits kann das Gerät durch diese Sperrvorrichtung bequem dauernd geöffnet gehalten werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Mess-und Zapfgerät für Flüssigkeiten, insbesondere zur Messung kleiner Flüssigkeitsmengen im periodischen Schank-und Zapfbetrieb, bei dem die durch einen Leitapparat in Drehung versetzte Flüssigkeit ein Messrad treibt und bei welchem als Absperrorgan ein Ventil benutzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass hinter dem Ventil (4) zunächst ein schraubenförmiger Zulaufkanal (15), der eine Länge von mindestens einer vollständigen Windung und gleichbleibenden Querschnitt besitzt, senkrecht angeordnet ist und zwischen dem unteren Ende des Zulaufkanals (15) und der Oberkante des Messrades (17) ein Zwischenraum (16a), in welchem die Flüssigkeit frei um den verlängerten Kern des Zulaufkanals (15)
rotieren kann, eingeschaltet ist, worauf unterhalb des Zwischenraums (16a) das mit dem Zulaufkanal (15) auf gleicher Achse angeordnete Messrad (17) folgt, welches aus einer einfachen zylindrischen Nabe (26) von gleichem Durchmesser wie der Kern des Zulaufkanals (15) besteht, die radial und parallel zu ihrer Achse einen oder mehrere Flügel (27) trägt, so dass die Flüssigkeit von oben axial in das Messrad (17) eintritt und dieses schraubenlinienförmig durchströmt.