DE102007014918A1 - Benzindampfpumpe - Google Patents

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Jürgen Schmidt
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    • B67DDISPENSING, DELIVERING OR TRANSFERRING LIQUIDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B67D7/00Apparatus or devices for transferring liquids from bulk storage containers or reservoirs into vehicles or into portable containers, e.g. for retail sale purposes
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Abstract

Eine Benzindampfpumpe umfaßt einen Verdichter und einen Antriebsmotor für diesen, welche über eine steckbare Kupplung (60) verbunden sind. Die steckbare Kupplung (60) umfaßt zwei Kupplungsteile (60, 62), die über sich axial überlappende Mitnehmzapfen (78, 82) drehschlüssig unter Zwischenschaltung eines elastomeren Übertragungskörpers (92) gekoppelt sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Benzindampfpumpe gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Benzindampfpumpen dienen allgemein dazu, Benzindämpfe, die beim Betanken von Kraftfahrzeugen entstehen, wieder in den Lagertank der Tankstelle zurückzupumpen. Als Benzindampfpumpen kommen insbesondere auch explosionsgeschützte Kompressoren in Betracht. Die Benzindampfpumpen werden typischerweise in die Zapfsäulen einer Tankstelle eingebaut. Auf Grund der beengten Platzverhältnisse erfolgte der Antrieb des Verdichters direkt über die verlängerte Motorwelle des Antriebsmotors, auf welcher z. B. eine Kurbel ausgebildet war.
  • Ergibt sich bei einer derartigen Benzindampfpumpe ein Schaden am Verdichter, muß die gesamte Einheit ausgetauscht werden.
  • Durch die vorliegende Erfindung soll eine Benzindampfpumpe geschaffen werden, bei welcher der Verdichter getrennt getauscht werden kann, welche aber im wesentlichen gleiche Abmessungen aufweist wie eine herkömmliche Benzindampfpumpe.
  • Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß gelöst durch eine Benzindampfpumpe mit den im Anspruch 1 angegebenen Merkmalen.
  • Bei der erfindungsgemäßen Benzindampfpumpe sind Verdichter und Antriebsmotor über eine axial lösbar steckbare Kupplung miteinander verbunden, die sehr geringe axiale Abmessungen aufweist, so daß sich eine erfindungsgemäße Benzindampfpumpe gleichermaßen in dem in Zapfsäulen zur Verfügung stehenden Einbauraum unterbringen läßt wie eine herkömmliche Benzindampfpumpe ohne eine derartige Kupplung.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in Unteransprüchen angegeben.
  • Eine besonders kleine axiale Bauweise der Kupplung und damit der gesamten Benzindampfpumpe erhält man gemäß Anspruch 2 dadurch, daß sich die eigentlichen Kupplungsteile in axialer Richtung überlappen.
  • Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 3 wird ein besonders leiser Lauf der Benzindampfpumpe erreicht. Der Übertragungskörper kann aus einem anderen Material gefertigt werden als die Mitnehmer und kann so für eine Schwingungsdämpfung und ferner für eine Dämpfung des übertragenen Drehmomentes bei raschen Geschwindigkeitsänderungen sorgen, wie sie z. B. bei Zufuhr größerer Flüssigkeitsmengen eintreten. Schließlich kann der Übertragungskörper auch kleine Fluchtungsfehler zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil der Kupplung ausgleichen.
  • Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 4 ist im Hinblick auf ähnliche Kraft- und Drehmomentübertragungsverhältnisse im getriebenen und treibenden Teil der Kupplung von Vorteil.
  • Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 5 erlaubt die Übertragung hoher Kräfte zwischen dem Mitnehmerzapfen bei kompakten axialen Abmessungen der Kupplung.
  • Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 6 ist im Hinblick auf gute Stoß-, Schwingungs- und Geräuschdämpfung der Kupplung von Vorteil.
  • Gemäß Anspruch 7 erhält man einen präzisen und sicheren Sitz der Kupplungsteile auf der Rotorwelle des Antriebsmotors bzw. der Verdichterwelle.
  • Bei einer Benzindampfpumpe gemäß Anspruch 8 kann durch die Kupplung zugleich eine Last wie ein Lüfterrad angetrieben werden.
  • Bei der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 9 ist gewährleistet, daß die Kupplung nur in einer vorgegebenen Winkelstellung zusammengebaut werden kann.
  • Die Kupplung einer erfindungsgemäßen Benzindampfpumpe läßt sich einfach durch axiales Auseinanderziehen der Kupplung lösen und durch axiales Zusammenschieben der Kupplungsteile schließen. Mit der Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 10 wird erreicht, daß sich die Mitnehmer eines Kupplungsteiles jeweils einfach und zuverlässig auf das andere Kupplungsteil fein ausrichten, wenn die Kupplungsteile grob vorausgerichtet zusammengesteckt werden.
  • Die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 11 ist im Hinblick auf in Umfangsrichtung symmetrische Spannungsverläufe in den verschiedenen Komponenten der Kupplung von Vorteil.
  • Dabei hat die Weiterbildung der Erfindung gemäß Anspruch 12 den Vorteil, daß die Kupplung trotz hoher Drehmomentübertragungskapazität in radialer Richtung nur klein baut.
  • Nachstehend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigen:
  • 1: einen axialen Schnitt durch eine Benzindampfpumpe, bei welcher Verdichter und Antriebsmotor lösbar verbunden sind;
  • 2: einen axialen Schnitt durch eine zwischen Verdichter und Antriebsmotor vorgesehene Steckkupplung der Benzindampfpumpe nach 1 in vergrößertem Maßstabe; und
  • 3: eine axiale Aufsicht auf die Steckkupplung nach 2 dort von links gesehen.
  • Eine in 1 im axialen Schnitt gezeigte Benzindampfpumpe umfaßt einen Hubkolben-Verdichter 10 sowie einen lösbar mit letzterem verbundenen elektrischen Antriebsmotor 12.
  • Der Antriebsmotor 12 hat ein Gehäuse 14, in welchem ein nicht näher gezeigter Stator und ein Rotor untergebracht sind. Eine Rotorwelle 16 ist über Lager 18, 20 in Endteilen 22, 24 des Gehäuses gelagert, die durch ein dazwischenliegendes zylindrisches Gehäuseteil 26 verbunden sind.
  • Der Verdichter 10 hat ein unteres Gehäuseteil 28 und ein obere Gehäuseteil 30, die längs einer horizontalen Trennlinie unter Zwischenschaltung einer Dichtung 32 zusammengesetzt sind.
  • Das obere Gehäuseteil 30 nimmt dicht einen Zylinder 34 auf, in welchem ein Kolben 36 dicht im Gleitspiel verschieb bar ist. Auf das obere Ende des Zylinders 34 ist ein Zylinderkopfdeckel 38 dicht aufgesetzt, in welchem ein Einlaßventil 40 und ein Auslaßventil 42 vorgesehen sind, die beide als Zungenventile ausgebildet sind.
  • An den Kolben 36 ist eine Pleuelstange 44 starr angeformt, welche im unteren Abschnitt mit einer Lageröffnung 46 versehen ist, in welcher eine Kurbelscheibe 48 läuft, die Teil eines Kurbelstückes 50 ist, welches mittels einer Schraube 52 auf einem verminderten Durchmesser aufweisenden Endabschnitt einer kurzen Verdichterwelle 54 angebracht ist.
  • Die Verdichterwelle 54 ist über ein Lager 56 fliegend im unteren Gehäuseteil 28 gelagert.
  • An die in 1 links gelegene Seite des unteren Gehäuseteiles 28 ist ein becherförmiges Lüftergehäuse 58 angeformt, dessen Außenfläche glatt in die Außenfläche des Endteiles 24 des Gehäuses 14 des Antriebsmotors 12 übergeht.
  • Die Verdichterwelle 54 ist mit der Rotorwelle 16 über eine insgesamt mit 60 bezeichnete steckbare Kupplung verbunden, die nachstehend noch genauer beschrieben wird. Sie umfaßt ein motorseitiges, getriebenes Kupplungsteil 62 und ein verdichterseitiges treibendes Kupplungsteil 64.
  • Auf dem Kupplungsteil sitzt durch eine Antriebsfeder 59 drehschlüssig gekoppelt ein Lüfterrad 65.
  • In dem in 1 gezeigten betriebsbereiten Zustand läuft der Kolben 36 unter Verkippen im Zylinder 34 hin und her, wenn der Antriebsmotor 12 läuft. Er saugt dabei beim nach unten gerichteten Hub Benzindampf aus einer mit einer Zapfpistole verbundenen Leitung 61 an und gibt den angesaugten Benzindampf beim Aufwärtshub an eine Leitung 63 ab, die mit dem Lagertank der Tankstelle verbunden ist.
  • Nach längerer Betriebszeit ist es notwendig, den Verdichter 10 grundlegend zu warten und Verschleißteile wie die Manschettendichtung am Kolben 36 auszutauschen. Diese Arbeit erfordert ein weitgehendes Zerlegen des Verdichters 10 und kann am Einsatzort nicht durchgeführt werden. Bisher wurden daher Benzindampfpumpen in regelmäßigen Abständen vollständig ausgebaut und durch ein neues Aggregat oder ein Tauschaggregat ersetzt.
  • Bei der hier beschriebenen Benzindampfpumpe sind Verdichter 10 und Antriebsmotor 12 über die Kupplung 60 lösbar miteinander verbunden, so daß am Einsatzort der Verdichter 10 leicht abgebaut und durch einen Tausch-Verdichter oder einen neuen Verdichter ersetzt werden kann, während der Antriebsmotor 12 am Einsatzort verbleiben kann.
  • Wie insbesondere aus 2 ersichtlich ist, umfassen die Kupplungsteile 62 und 64 jeweils eine Tragplatte 66 bzw. 68, deren der benachbarten Welle zugewandte Rückseite komplementär zur Wellenstirnfläche gestuft ist, wie aus 2 ersichtlich. Dabei ist die Rückseite der mit der Rotorwelle 16 zusammenarbeitenden Tragplatte 66 nur einmal abgestuft, während die Rückseite der mit der Verdichterwelle 54 zusammenarbeitende Tragplatte 68 zweimal abgestuft ist.
  • Die beiden Tragplatten 66, 68 sind über mittige Schrauben 70, 72, die in Gewindebohrungen 74, 76 von Rotorwelle 16 bzw. Verdichterwelle 54 laufen, fest mit den entspre chenden Wellen verspannt.
  • Die Tragplatte 66 ist auf ihrer zur anderen Tragplatte 68 Vorderseite mit drei Mitnehmzapfen 78 versehen, die um 120° in Umfangsrichtung versetzt sind.
  • Beim hier gezeigten Ausführungsbeispiel haben die Mitnehmzapfen 78 alle die gleiche Geometrie, nämlich einen zylindrischen Hauptabschnitt, eine sich hieran anschliessende längere Anfasung 80 mit einem Kegelöffnungswinkel von etwa 60° und eine ebene Stirnfläche, die in einer exakt transversalen Ebene liegt.
  • Ähnlich sind auf der Tragplatte 68 auf ihrer zur Tragplatte 66 weisenden Vorderseite drei Mitnehmzapfen 82 vorgesehen, die ebenfalls unter 120° Winkelabstand angeordnet sind. Die Geometrie der Mitnehmzapfen 82 entspricht derjenigen der Mitnehmzapfen 78.
  • Wie auf 2 ersichtlich, sind die axialen Gesamtabmessungen der Mitnehmzapfen 78, 82 jeweils größer als der lichte Abstand zwischen den einander gegenüberliegenden Vorderflächen der Tragplatten 66, 68, und die Mitnehmzapfen 82 ragen jeweils in eine von drei linsenförmigen Ausnehmungen 84, 86 hinein, welche von einer gedachten kreisförmigen Außenkontur der Tragplatten 66, 68 nach innen zurückspringen.
  • Die Tragplatten 66, 68 haben somit in axialer Aufsicht die Form eines dreiflügeligen Sternes mit drei breiten Armen 88, die in radialer Richtung durch bogenförmige Flächen begrenzt sind, wie sie den linsenförmigen Ausnehmungen 84, 86 entsprechen, und im radial außenliegenden Bereich durch zur Kupplungsachse konzentrische Flächen begrenzt sind, die jeweils eine Anfasung 90 aufweisen.
  • Die Mitnehmzapfen 78, 82 sind jeweils um eine halbe Teilung (also 60°) gegeneinander versetzt und wären zunächst innerhalb der linsenförmigen Ausnehmungen 84, 86 in Umfangsrichtung beweglich.
  • Zwischen den beiden Tragplatten 66, 68 befindet sich aber ein kreisscheibenförmiger Übertragungskörper 86, der mit sechs gleich in Umfangsrichtung verteilten Mitnehmöffnungen 64 versehen ist, die jeweils einen der Mitnehmzapfen 78 bzw. 82 formschlüssig aufnehmen.
  • Über den Übertragungskörper 92 und die Mitnehmzapfen 78, 82 sind somit die beiden Kupplungsteile 62 und 64 drehschlüssig miteinander verbunden, können aber leicht voneinander getrennt werden, indem man z. B. das Kupplungsteil 64 axial vom Kupplungsteil 62 wegzieht.
  • Vorzugsweise haben die Mitnehmzapfen 78 der Tragplatte 68 dabei geringfügig größeren Durchmesser als die Mitnehmzapfen 78 der Tragplatte 66, so daß bei gleicher Größe aller Mitnehmöffnungen 94 der Übertragungskörper 92 dazu tendiert, mit dem Kupplungsteil 64 vom Kupplungsteil 62 abgenommen zu werden, wenn auf das Kupplungsteil 64 eine axiale Auswärtskraft ausgeübt wird.
  • Umgekehrt kann man die Kupplung 60 auch leicht wieder dadurch schließen, daß man auf das Kupplungsteil 64 einen Übertragungskörper 92 aufsetzt und dann das Kupplungsteil 64 so auf das Kupplungsteil 62 axial zubewegt, daß die Mitnehmzapfen 78 des Kupplungsteiles 62 in die noch nicht belegten Mitnehmöffnungen 94 des Übertragungskörpers 92 eingeführt werden.
  • Man erkennt, daß man bei der oben beschriebenen Ausbil dung der Kupplung 60, welche die Antriebsverbindung zwischen dem Verdichter 10 und dem Antriebsmotor 12 bildet, den gesamten Verdichter 10 im Bedarfsfalle leicht vom Antriebsmotor 12 abziehen kann. Hierzu brauchen nur einige wenige Schrauben gelöst zu werden, welche das untere Gehäuseteil 28 des Verdichters 10 mit dem Gehäuse 14 des Antriebsmotors 12 verbinden.
  • Umgekehrt läßt sich ein Verdichter 10 auch sehr einfach auf einen noch in einer Zapfsäule installierten Antriebsmotor 12 aufstecken, und nach dem Einschrauben einiger Verbindungsschrauben ist dann die gesamte Benzindampfpumpe wieder einsatzbereit.
  • Man erkennt, daß man die lösbare Verbindung zwischen Verdichter 10 und Antriebsmotor 12 bei axial sehr geringen Abmessungen der gesamten Einheit erhält. Diese braucht nicht nennenswert mehr Platz als eine Benzindampfpumpe, bei welcher das Kurbelstück 50 direkt auf das Ende einer dann verlängerten Rotorwelle 16 aufgesetzt wird.
  • Der Übertragungskörper 92 ist aus einem elastomeren Material hergestellt, insbesondere einem Gummimaterial mit einer Shore-Härte im Bereich zwischen 60 und 90. Geeignete Gummimaterialien sind z. B. FKM (Fluor-Kautschuk), wie es z. B. unter dem Handelsnamen Viton erhältlich ist, und NBR (Nitril-Butadien-Kautschuk), wie es z. B. unter dem Handelsnamen Perbunan erhältlich ist.
  • Man erkennt, daß bei der oben beschriebenen Benzindampfpumpe durch die zusätzlich vorgesehene Kupplung 60 keine zusätzlichen Gefahrenmomente bezüglich Explosionsschutz geschaffen werden.

Claims (12)

  1. Benzindampfpumpe mit einem Verdichter (10) und einem Antriebsmotor (12) für diesen, dadurch gekennzeichnet, daß Verdichter (10) und Antriebsmotor (12) über eine steckbar lösbare Kupplung (60) verbunden sind.
  2. Benzindampfpumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplung (60) Kupplungsteile (62, 64) aufweist, die mit zusammenarbeitenden Mitnehmern (78, 82) versehen sind, welche sich axial überlappen.
  3. Benzindampfpumpe nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Kupplungsteilen (62, 64) getragenen Mitnehmer (78, 82) unter Umfangsspiel angeordnet sind und durch einen scheibenförmigen Übertragungskörper (90) drehschlüssig gekoppelt sind, der mit den Mitnehmern (78, 82) spielfrei zusammenarbeitet.
  4. Gasdampfpumpe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (78, 82) zapfenförmig ausgebildet sind und jeweils auf einer Tragplatte (66, 68) eines Kupplungsteiles (62, 64) angeordnet sind.
  5. Gasdampfpumpe nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der lichte axiale Abstand zwischen den beiden Tragplatten (66, 68) kleiner ist als die axiale Abmessung der Mitnehmer (78, 82) und daß die Tragplatten (66, 68) Ausnehmungen (84, 86) aufweisen, die jeweils einen der Mitnehmer (78, 82) der jeweils anderen Tragplatte (66, 68) unter Spiel aufnehmen.
  6. Gasdampfpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Übertragungskörper (90) aus einem elastomeren Material, insbesondere einem Elastomer-Kautschukmaterial, hergestellt ist, welches vorzugsweise eine Shore-Härte von 60 bis 90 aufweist.
  7. Benzindampfpumpe nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsteile (62, 64) mit einer Rotorwelle (16) des Antriebsmotors (12) bzw. einer Verdichterwelle (54) des Verdichters (10) lösbar verspannt (70 bis 76) sind.
  8. Benzindampfpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das mit dem Antriebsmotor (12) verbundene Kupplungsteil (62) ein Mitnehmteil (59) trägt.
  9. Benzindampfpumpe nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens zwei der Mitnehmer (78, 82) unterschiedliche Dimension und/oder unterschiedliche Lage aufweisen.
  10. Benzindampfpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Enden der Mitnehmer (78, 82) eine Anfasung (80) aufweisen, die vorzugsweise kegelförmig ist, wobei der Kegelöffnungswinkel bevorzugt etwa 50° bis etwa 70°, vorzugsweise etwa 60° aufweist.
  11. Benzindampfpumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Mitnehmer (78, 82) in Umfangsrichtung gleich verteilt sind.
  12. Verdichter nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jede Tragplatte (66, 68) drei Mitnehmer (78, 82) trägt.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020121673B3 (de) 2020-08-18 2022-01-27 DÜRR Technik GmbH & Co. KG Gasrückführpumpe zur Absaugung explosionsfähiger Gas-, Dampf- oder/und Luftgemische und Lüfterrad für eine solche Gasrückführpumpe

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DE29507687U1 (de) * 1995-05-10 1995-08-24 Ktr Kupplungstechnik Gmbh, 48432 Rheine Pumpenträger mit integriertem Kühler
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