DE1573039C - Pumpe fur pneumatischen Flüssigkeit^ Standanzeiger - Google Patents

Description

, Die Erfindung betrifft eine Pumpe für pneuma-.«,tischen FlUssigkeitsstandanzelger, welche Luft In ,eine mit einem Druckmesser und einem Flüssigkeitstank verbundene Meßleitung eindrückt, bei der in einem luftgefUUten Gehäuse ein elektrisches Heizelement angeordnet ist, das durch Erwärmen der Luft einen Überdruck im Gehäuse erzeugt, bei der das Gehäuse für die erwärmte und unter Druck stehende Luft eine ventilgesteuerte Auslaßöffnung in die Meßleitung besitzt, bei der weiterhin ein tempera- ίο turabhängiges Schaltorgan bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur den Heizstrom unterbricht und bei einer vorgegebenen niedrigeren Temperatur wieder einschaltet und bei der schließlich das Gehäuse eine ventilgesteuerte Einlaßöffnung für kalte Luft aufweist, nach der deutschen Patenschrift 1 249 550.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, die Pumpe nach dem Hauptpatent zu verbessern.

Hierzu ist vorgesehen, daß an der Einlaßöffnung der Pumpkammer statt eines Ventils ein Drosselorgan vorgesehen ist.

Durch diese Weiterbildung der Pumpe wird der Vorteil erreicht, daß wegen des Wegfalls eines besonderen Ventils in der Einlaßöffnung die Pumpe as in ihrer Herstellung weniger aufwendig und im Betrieb störungssicherer ist.

Bei bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung kann das Drosselorgan als Kapillare oder als poröser Stopfen, insbesondere aus gepreßtem und gesintertem Metallpulver, ausgebildet sein. Ferner kann der Heizdraht so in der Pumpkammer angeordnet werden, daß er das Diosselorgan erwärmt.

Die nachstehende Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform einer Pumpe gemäß der Erfindung dient im Zusammenhang mit der Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigt

Fig. 1 eine Schnittansicht einer Pumpe gemäß der Erfindung und

F i g. 2 ein Diagramm der periodischen Druckänderung beim Betrieb der Pumpe.

Die in Fig. 1 dargestellte Pumpe weist eine Gehäusewand 2 auf, die unter Zwischenschaltung einer Dichtung 3 an einer elektrisch isolierenden Gehäuseplatte 4 aus Kunststoff befestigt, z. B. angeschraubt ist.

Zwischen der Wand 2 und der Platte 4 ist eine Kammer 1 ausgebildet, in der ein elektrischer Widerstandsdraht 5 als Heizelement ausgespannt ist. Der Draht 5 liegt in Reihe mit einem nicht dargestellten Schaltkontakt, der seinerseits von einem Bimetallelement 6 betätigt wird. Die Stromzuführung zum Widerstandsdraht 5 erfolgt über Lötfahnen 7.

in der Oberseite der Gehäuseplatte 4 ist eine kreisförmige Ausnehmung 9 ausgebildet, die in ihrer Mitte eine Vertiefung 11 aufweist. Von der Mitte der Vertiefung II führt eine Bohrung 13 in die Pumpkammer 1. in der Bohrung 13 ist ein Körper 16 eingesetzt, /.. B. eingeschraubt. Der Körper 16 enthält einen abgewinkelten Kanal 17, der aus der Vertiefung 11 in eine Auslaßbohrung 18 überleitet, die ihrerseits über einen Schlauchnippel 19 mit der (nicht dargestellten) Meßlcitung des Flüssigkeitsstandanzeigers verbindbar ist.

Das in die Vertiefung 11 vorstehende Ende des Körpers 16 ist derart abgeschrägt, daß eine verhältnismäßig scharfe, ringförmige, als Ventilsitz dienende Sohneide 21 entsteht, auf der ein ^plattenförmiger Ventilkörper 23 aufliegt.

Eine Schraubenfeder 25 drückt den Ventilkörper 23 auf seinen Sitz. Das dem Ventilkörper abgekehrte Ende der Schraubenfeder 25 liegt an der Innenflache einer Kappe 27 an, die in einen über der Ausnehmung 9 angeordneten Deckel 29 eingeschraubt ist. Durch mehr oder weniger tiefes Eindrehen der Kappe 27 kann der Anpreßdruck der Feder 25 justiert werden. Der Deckel 29, der die kreisförmige Ausnehmung9 überspannt, ist z.B. mittels (nicht dargestellter) Schrauben unter Zwischenschaltung einer Dichtung 31 auf der Gehäuseplatte 4 befestigt. ,

Der Ventilkürper 23 ist mit einer Membran 33 verbunden, die aus gewellter Metallfolie besteht und mit ihrem äußeren Umfangsrand vom Deckel 29 luftdicht eingespannt ist. Die Membran 33 hält den Ventilkörper 23 über seinem Ventilsitz 21.

Die Ausnehmung 9 der Gehäuseplatte 4 ist über einen Kanal 37 mit der Pumpkammer 1 verbunden. Weiterhin weist der Deckel 29 eine Bohrung 38 auf, die den Raum zwischen Membran 33 und Deckel 29 mit der Außenluft in Verbindung setzt, so daß in diesem Raum Atmosphärendruck herrscht.

Die Pumpkammer 1 ist ferner über einen abgewinkelten, als Einlaßöffnung dienenden Kanal 41 mit der Außenluft verbunden. In den Kanal 41 ist ein einen verhältnismäßig großen Strömungswiderstand besitzendes Drosselorgan 42 eingesetzt. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht ein solches Drosselorgan aus einem porösen Filterstopfen aus gepreßtem und gesintertem Metallpulver. An Stelle eines solchen Stopfens kann jedoch auch eine Kapillare von z. B. etwa 0,08 bis 0,12 mm Durchmesser verwendet werden. Ein poröser Stopfen ist jedoch gegenüber einer Kapillare deswegen vorzuziehen, weil eine Kapillare bisweilen zum Verstopfen neigt.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, ist der Heizdraht 5 um das als poröser Stopfen ausgebildete Drosselorgan 42 herumgeführt, so daß der stromdurchfiossene Draht den Stopfen mit erwärmt. Auf diese Weise wird vermieden, daß sich Feuchtigkeit in Form von Eis im Stopfen niederschlägt und den Durchflußwiderstand ändert.

Die beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise:

Der Widerstandsdraht 5 wird beim Anschluß an eine elektrische Spannungsquelle aufgeheizt und erwärmt die in der Kammer 1 befindliche Luft, deren Druck durch die Erwärmung steigt. Der Druck wirkt über den Kanal 37 auf die verhältnismäßig großflächige Membran 33 und den Ventilkörper 23 ein. Wenn der Druck so weit angestiegen ist, daß die ausgeübte Kraft zur Überwindung der Feder 25 ausreicht, wird der Ventilkörper 23 von seinem Sitz abgehoben, so daß die Luft aus der Kammer 1 über den Kanal 37, den KanaU7, die Bohrung 18 und den Nippel 19 in die Meßleitung bzw. in den Tankbehälter, dessen Füllungsgrad gemessen werden soll, einströmt.

Der stromdurchflossenc Widerstandsdraht 5 erwärmt weiterhin das Bimetallelement 6, das beim Erreichen einer vorbestimmten Temperatur umschnappt und dabei den. Stromzuführungskontakt zum Widerstandsdraht 5 öffnet. Nunmehr kühlt sich die Luft in der Kammer 1 ab. Der Druck sinkt so

weit, daß sich der Ventilkörper 33 wieder auf seinen Ventilsitz absenkt. Da durch die vorangehende Erwärmung eine bestimmte Luftmenge aus der Kammer 1 ausgetreten ist, entsteht nun bei weiterer Abkühlung in der Kammer I ein Unterdruck, dernzu- s folge kalte Außenluff über die Einlaßöffnung 41 und den porösen Stopfen 42 in die Kammer 1 eindringt, ^bli, „,^r.^Q? ^Druck AtmosphUrendruck entspricht. Schließlich schnappt das sich ebenfalls abkühlende Bimetallelement 6 wieder zurück und schließt den Kontakt vom Widerstandsdrahts, so daß sich dieser erneut erwärmt und der beschriebene Vorgang von neuem beginnt.

Es wurde gefunden, daß die mit der Erwärmung und Abkühlung der Luft in det Kammer 1 einhergehenden Druckänderungen zeitlich so erfolgen, daß beim Aufheizen nur eine unbeträchtliche Luftmenge aus der Kammer durch das Drosselorgan 42 in die Atmosphäre entweicht. Der Hauptteil der erwärmten Luft wird vielmehr bei abgehobenem Ventilkörper ao 23 in die Meßleitung gedrückt. Bei Ausbildung des Unterdrucks in der Kammer 1 nach Abschalten des Heizdrahtes 5 strömt andererseits durch das Drosselorgan 42 die erforderliche Luftmenge ausreichend rasch nach. Es ist also im wesentlichen lediglich as darauf zu achten, daß der Durchflußwiderstand des Drosselorgans so gewählt wird, daß einerseits während der Heizzeit nicht zu viel Luft aus der Kammer 1 ins Freie fließt und andererseits während der Abkühlzeit Frischluft mit ausreichend großer Geschwindigkeit in die Kammer nachströmt.

In F i g. 2 ist der zeitliche Verlauf des Pumpvorganges bei der Pumpe nach Fig. 1 dargestellt. Auf der Ordinate ist der Über- und Unterdruck P in der Druckkammer 1 in mm Quecksilbersäule aufgetragen. Die Abszisse zeigt die Zeit T in Sekunden.

Wie aus dem Diagramm hervorgeht, steigt beim Einschalten des Heizdrahtes im Zeitpunkt O der Druck schnell bis zu einem Überdruck A (etwa 20 mm Hg) an. Hier hebt der Ventilkörper 23 ab, so da« ein langsamer Druckabfall bis zum Punkt β erfolgt, wci! nun die durch Erwärmung unter Überdruck gesetzte Luft zum großen Teil durch die Bohrung 18 in die Meßleitung gedrückt wird. Eine geringe Luftmenge entweicht dabei zwar auch über das Drosselorgan 42 ins Freie, es leuchtet jedoch ein, daß der aus dem Diagramm ersichtliche rasche Druckanstieg zum Punkt A ein Ausströmen einer größeren Luftmenge durch das Drosselorgan 42 verhindert, cn

Im Punktfl wird die Stromzuführung 5 abgeschaltet. Wegen der nun erfolgenden Abkühlung sinkt der Druck auf den Wert O und weiter bis zu einem Unterdruck von etwa —32 mm Hg. Im Verlauf dieses Druckabfalls schließt das Auslaßventil wieder. Der nun herrschende Unterdruck bewirkt, daß durch das Drosselorgan 42 Frischluft in die Pumpkammer 1 nachströmt. Dies wiederum führt zu einem allmählichen Druckanstieg bis zum Punkte, wo über das Bimetallelement6 die Heizung wieder eingeschaltet wird. Der Vorgang wiederholt sich nun in der zuvor beschriebenen Weise, wobei der Druckverlauf über die Punkte A', B' und C genau dem Verlauf über die Punkte A, B und C entspricht.

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Pumpe für pneumatischen Flüssigkeitsstandanzeiger, welche Luft in eine mit einem Druckmesser und einem Flüssigkeitstank verbundene Meßleitung eindrückt, bei der in einem luftgefüllten Gehäuse ein elektrisches Heizelement angeordnet ist, das durch Erwärmen der Luft einen Überdruck im Gehäuse erzeugt, bei der das Gehäuse für die erwärmte und unter Druck stehende Luft eine ventilgesteuerte Auslaßöffnung in die Meßleitung besitzt, bei der weiterhin ein temperaturabhängiges Schaltorgan bei Erreichen einer vorgegebenen Temperatur den Heizstrom unterbricht und bei einer vorgegebenen niedrigeren Temperatur wieder einschaltet und bei der schließlich das Gehäuse eine ventilgesteuerte Einlaßöffnung für kalte Luft aufweist, nach Patent 1 249 550, dadurch gekennzeichnet, daß an der Einlaßöffnung (41) der Pumpkammer (1) ein Drosselorgan (42) vorgesehen ist.

2. Pumpe nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosscloigan (42; an der Einlaßöffnung (41) als Kapillare ausgebildet ist.

3. Pumpe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (42) an der Einlaßöffnung (41) als poröser Stopfen, vorzugsweise aus gepreßtem und gesintertem Metallpulver, ausgebildet ist.

4. Pumpe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Drosselorgan (42) durch den Heizdraht (5) erwärmbar ist.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen