-
Filterarmatur in einer Flüssigkeitsleitung, insbesondere in der Ablaufleitung
von Tankwagen Die Erfindung betrifft eine Filterarmatur in einer Flüssigkeitsleitung,
insbesondere in der Ablaufleitung von Tankwagen, bei der in Strömungrichtung hinter
der Filterarmatur eine Förderpumpe vorgesehen ist, wobei sowohl bei Pumpenförderung
als auch bei Schwerkraftförderung dieselbe an die Filterarmatur anschließende, stromaufwarts
gelegene Leitung herangezogen ist.
-
In der Ablaufleitung von Tankwagen ist üblicherweise eine Förderpumpe
angeordnet, welche die transportierte Flüssigkeit, insbesondere etwa Öl oder B~zin
aus dem Tank saugt, da eine reine Fallförderung durch die Schwerkraft insbesondere
bei kleinen oder bereits teilweise entleerten Tanks, bei denen der Ausfließdruck
gering ist, zu zeitaufwendig wäre. Damit die Förderpumpe nicht verschmutzt, ist
ihr eine Filterarmatur vorgeschaltet, die üblicherweise einen zylinderförmigen Gehäusekörper
aufweist, der quer zur Strömungsrichtung der Flüssigkeit steht, an beiden Stirnseiten
abgedeckt ist und im Iruieren einen der Krümmung der Zylinderwand angepaßten, siebartigen
Filtereinsatz trägt, der die Mündung des dem Zulaufstutzen in der Zylinderwand des
Gehäusekörpers gegenüberliegenden Ablaufstutzens überdeckt, so daß die Flüssigkeit
beim Verlassen des Gehauseinnenraums der Armatur den Filtereinsatz durchdringen
muß, um in die Ablaufleitung zu gelangen.
-
Die Förderpumpe wird üblicherweise vom Antriebsmotor des Tankwagens
her angetrieben, so daß bei der Pumpenförderung der Antriebsmotor laufen muß, was
den Treibstoffverbauch und VerscHEß des Tankwagens erheblich erhöht. Eine derartige
Erzeugung der zum Pumpenantrieb notigen Energie durch den Antriebsmotor des Tankwagens
oder sonstige mitgeführte Zusatzgeäte ist erforderlich, da an der Entladestelle
des Tankwagens nur in Ausnahm#llen billigere Fremdenergie, beispielsl«zCise Strom
aus dem Netz, verwendet werden kann. Um jedoch die somit vergleichsweise hohen Energiekosten
durch den Antrieb der Pumpe in denjenigen Fällen einsparen zu kannen, in denen eine
Beschleunigung des Entladevorganges durch die Förderpumpe nicht erforderlich ist,
etwa weil entweder bei vollen, großen Tankwägen die Förderhöhe für einen schnellen
Ablauf ausreicht oder weil in besonderen Fällen genügend Zeit zur Verfügung steht
bzw. die Entladeleistur# aus anderen Gründen begrenzt werden muß, ist üblicherweise
auch ein Entladen ohne Ausnützung der Pumpleistung möglich; hierzu kann beispielswise
eine Ablauf-Zweigleitung vorgesehen sein, welche die Pumpe nicht mehr enthält, die
jedoch aus insbesondere konstruktiven Gründen erst hinter der Filterarmatur abzweigt.
-
Somit ist die Filterarmatur sowohl bei der Fallförderung durch Schwerkraft
als auch bei der Pumpenförderung in dem Strömungsweg der Flüssigkeit.
-
Dabei ergibt sich der Nachteil, daß auch bei der Förderung durch
Schwerkraft die Flüssigkeit durch das Filter läuft.
-
Durch die Einschaltung des Filters erhöht sich der StUmungswiderstand
in der Ablaufleitung erheblich, häufig auf ein Vielfaches des Strömungswiderstands
der Leitungsrohre selbst, die vergleichsweise großen Strömungsquerschnitt aufweisen.
-
Andererstts wird das Filter aber nicht benöt#, da es nur dem Schutz
der Pumpe vor Verschmutzung dient, diese Funktion aber bei der Fallförderung durch
Schwerkraft entfällt.
-
Es ist daher die Aufgabe der vorligenden Erfindung, eine Filterarmatur
der eingangs bezeichneten Art so auszubilden, daß bei der Failförderung durch Schwerkraft
diese nachteilige, erhebliche Erhöhung des Strömungswiderstandes durch den Filtereinsatz
vermieden ist, um dadurch den Entladevorgang auch ohne Ausnutzung der Pumpleistung
zu beschleunigen und zur Einsparung der vergleichsweise hohen Energiekosten eine
Anwendung der Fallförderung durch Schwerkraft häufiger zu ermöglichen.
-
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Filterarmatur
von einer Stellung mit im Strömungsweg liegendem Filter auf eine zweite Stellung
umschaltbar ist, in der die Flüssigkeit die Filterarmatur durch#römt, ohne den Filtereinsatz
zu durchsetzen. Bei eiar Fall förderung durch Schwerkraft wird daher einfach die
Filterarmatur in die zweite Stellung geschaltet, in der der Strömungswiderstand
über die gesamte Ablaufleitung ,ganz erheblich verringert ist.
-
Zusätzliche Armaturen und Leitungen können dabei in mit Hicksicht
auf den begrenzten Bauraum vorteilhafterWeise weitgehend vermieden werden; eine
Ausrüstung bereits vorhandener Tankwagen mit der erfindungsgemäßen Filterarmatur
erfordert praktisch keinen oder nur geringen zusätzlichen Aufwand, da die bereits
bestehende Ablaufleitung mit den vorhandenen Meß- und Regeleinrichtungen praktisch
unverändert benutzt wird.
-
Bei einer Filterarmatur mit zylindrischem Gehäusekörper und einem
an der Innenwand des Gehä#ko#rpers anliegenden, in einem zur Zylinderachse normalen
Schnitvkreisbogenförmig gewölben Filtereinsatz, der die Mündung der Ablaufleitung
abdeckt, ist in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß der Filtereinsatz zur Uberführung in die zweite Schaltstellung entlang der Zylinderwand
des Gehäusekdrpers in dessen Umfangsrichtung verschiebbar ist Xnd dabei die Rundung
der Ablaufleitung freigibt. Dabei kann
der Filtereinsatz an einem
stirnseitigen Deckel des Gehäusekörpers befestigt sein, wobei der Deckel gegenüber
dem Gehäusekörper verdrehbar und in wengstens zwei Drehlagen festlegbar ist. Insbesndere
bei einer Filterarmatur mit einem die zylindrische Innenwand des Gehauseksers auf
mehr als der Hälfte ihres Umfangs abdeckenden Filtereinsatz, wie er bei den in Gebrauch
befindlichen Filterarmaturen üblicherweise vorgesehen ist, mündet die Zulaufleitung
mit besonderem Verteil auf der dem Deckel gegenüberliegenden Stirnseite des Gehausebörpers
in die Armatur und ist der Deckel oder ein gesondertes, gegenüber dem Deckel und
dem Gehäusekörper um dessen Mittelachse verdrehbares Bauteil, an dem der Filtereinsatz
befestigt ist, zur Herbeirührung der beiden Schaltstellungen in zwei um 1800 gegeneinander
versetzten Drehlagen festlegbar.
-
Damit werden die beiden efindungsgemäß vorgesehenen Schaltstellungen
der Filterarmatur auf besonders einfache Weise verwirklicht, bei der die Umstellung
von Pumpenförderung auf Fallförderung durch wenige Handgriffe erfolgen kann. Sowohl
bei der Ablaufleitung als auch bei der Filterarmatur selbst sind nur geringfügige
Abänderungen an einzelnen der bislang verwendeten Bauteile erforderlich, Nach einem
weiteren, besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist eine durch
ein Ventil abschließbare Umgehungsleitung in Strömungsrichtung vor dem Filtereinsat#
an die Filterarmatur angesetzt, die in Strömungsrichtung hinter dem Filter in die
Ablaufleitung mündet. Dabei kann das Ventil hydraulisch, pneumatisch oder elektromagnetisch
fernbetätigbar sein. Eine solche Ausbildung ist vor allem dann von besonderem Vorteil,
wenn die Filterarmatur an einer schwer zugänglichen Stelle angeordnet ist, die ihre
Um-schaltung von Hand an Ort und Stelle erschwert. Die Umschaltung kann dann einfach
durch BeWtigung eines Schalters etwa im
oder an jeder sonstigen
geeigneten Stelle erfolgen.
-
Mit besonderem Vorteil ist dabei die Umgehungnleitung an einer Stirnflächedes
vorzugsweise #inderförn:igen Gehäusekörpers angesetzt. Ohne zusätzliche Anpassungsarbeiten
ist es dadurch möglich, das Ventil als Tellerventil auszubilden und in der ersten
Schaltstellung unter dem Strömungsdruck entgegengerichtetem Anpresdruck an den Rand
der Mündung der Umgehungsleitung im Gehäusekörper anzupressen. Mit besonderem Vorteil
und auf konstruktiv und herstellungstechnisch einfache Weise wird dabei der Anpreßdruck
von einer Schließfeder erzen, vorzugsweise von einer Schrauben-Drucicfeder, die
den Schaft des Tellerventils umgibt und sich einerseits auf der Rückseite des Ventiltellers
und andererseits an der Wand der in Strömungsrichtung hinter dem Ventilteller gekrümmt
verlauferrjen Umgehungsleitung abstützt, wobei der Schaft des Tellerventils die
Wand der Umgehungsleitung durchdringt und vorzugsweise außerhalb dieser Wand mit
den Ventil-Betätigungselementen in Wirkverbindung steht.
-
Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben
sich aus der nachstehenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.
Es zeigt Fig. 1 eine erfindungsgemäße Filterarmatur in teilweise aufgeschnittener
Seitenansicht; Fig. 2- ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Filterarmatur in einer Darstellung entsprechend Fig. 1.
-
Die in Fig. 1 dargestellte Filterarmatur weist einen zylindrischen
Gehäusekörper 1 auf, an dessen Zylinderwand sich die tEndungen 2 und 5 einer Ablaufleitung
und einer Zulaufleitung gegenüberliegen. Der Gehäusekörper 1 ist an seiner Oberselte
mittels eines Deckels 4 abgeschlossen, der durch bei 5 angedeutete Schrauben am
Gehäusekbrper 1 befestigt ist. An der Stirnfläche des Deckels 4 ist ein der Kontur
der Innenwand des Gehäusek#rprs 1 angepaßter Einsatzring 6 vorgesehen, dem im Bereich
der gegenüberliegenden Stirnseite des Gehäusekörpers 1 ein weiterer Einsatzring
7 gegenüberliegt. Fluchtend zwischen beiden Einsatzringen 6 und 7 ist ein nur teilweise
sich über den Umfang der Einsatz ringe 6 und 7 erstreckender Filtereinsatz 8 vorgesehen,
der beispielsweise als Sieb ausgebildet ist und die Mündung 2 der Ablaufleitung
abdeckt.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die blendung 5 der Zulaufleitung
durch eine Abdeckung 9 verschlossen, während an der dem Deckel 4 gegenüberliegenden
Stirnseite des Gehäusekörpers 1 eine weitere, mit der Zulaufleitung verbundene Rundung
10 vorgesehen ist. Wäre umgekehrt die Mündung 10 verschlossen und würde die Flüssigkeit
über die Mündung 5 in den Gehäusekörper 1 eintreten, wie dies bei den in Gebrauch
befindlichen Filterarmaturen der Fall ist, so würde der GehäuseKiper 1 in Richtung
der w#aagerechten, normal zur Zylinderachse 11 des Cekäuseksrpers 1 verlaufenden
Achse 12 von ELIssigkeit durchströmt. Um die durch den Filtereinsatz 8 in der dargestellten
Lage im Strömungsweg der Flüssigkeit unveraidliche erhöhung des Strömungswiderstandes
bei Fallförderung durch die Schwerkraft, bei der eine Filterung unnötig ist, zu
vermeiden, müssen die Schrauben 5 zwischen dem Deckel 4 unbm Gehäusekörper 1 gelöst
werden, wodurch der Deckel 4 mitsamt dem Filtereinsatz 8 mittels eines Handgriffes
13 gegenüber dem Gehäusekörper 1 verdreht werden und in der neuen Drehlage festgelegt
werden kann. Die Drehung muß dabei
um einen solchen Winkel erfolgen,
bei dem der Filtereinsatz 8 die WEndung 2 der Ablaufleitung freilegt. Bei entsprechend
schmalem Filtereinsatz 8. kann dies bereits bei einer Drehung um 900 der Fall sein,
wobei die jeweilige Drehlage bzw. Schaltstellung der Armatur an der Stellung des
Handhebels 15 erkennbar ist.
-
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Filtereinsatz 8 Jedoch
in der an sich üblichen Weise um einen Mittelpunktswinkel von mehr als 1800 um die
Mittelachse 11 des Gehäusekörpers 1 herumgezogen, so daß seine beiden parallel zur
Mittelachse 11 verlaufenden Endkanten etwa an der bei 14 angedeuteten Stelle zu
liegen kommen. Eine Drehung des Filter-° einsatzes 8 um einen Winkel von beispielsweise
90 vJürde somit dazu führen, daß beide Mündungen 2 und 3 wenigstens zu einem Teil
vom Filtereinsatz 8 abgedeckt waren, so daß keine wirksame Verminderung des Strömungswiderstandes
eintritt. Insbesondere in einem solchen Falle erfolgt daher erfindungsgemäß der
Zulauf der Flüssigkeit in der dargestellten Weise an der dem Deckel 4 gegenüberliegenden
Stirnseite des Gehäuseköipers 1 an der Mündung 10, die unabhängig von der Dre1##ge
des Filtereinsatzes 8 ständig offen ist. In diesem Falle kann selbstverständlich
anstelle der mit der Abdeckung 9 versehenen Mündung 3 auf der der Mündung 2 ggenüberliegenden
Seite des Gehäusekörpers eine ununterbrochene Zylinderwand vorgesehen werden. Eine
be#ndere Vereinfachung ergibt sich bei diesem Ausführungsbeispiel dadurch, daß der
Filtereinsatz 8 und damit der Deckel 4 in der ersten Schaltstellung um einen Winkel
von 1800 gegenüber der zweiten Schaltstellung versetzt sein kann, wodurch die Verschraubung
des Deckels 4 an dem Gehäusekörper 1 mit Hilfe der Jeweils gleichen Gewindebohrungen
bzw.
-
Flanschgabeln oder dgl. erfolgen kann und wobei die Jeweilige Schaltstellung
wieder an der Stellung des Hebels 15 ohne Schwierigkeiten erkennbar ist.
-
Anstelle der Zuordnung des Filtereinsatzes 8 bzw. der Einsatzringe
6 und 7 unmittelbar zum Deckel 4 kann auch vorgesehen werden, daß diese Teile an
einem gegenüber dem Deckel 4 und dem Gehäusekörper 1 drehbaren gesonderten Schaltteil
vorgesehen sind, welches ebenfalls in den entsprechenden Drehlagen feststellbar
ist. Dadurch wird die häufige Entfernung des Deckels 4 vom Gehäusekörper 8 vermieden
und die dortige Dichtung geschont. Die Festlegung des Filtereinsatzes 8 in der jeweiligen
Drehlage braucht dann nicht durch die vergleichsweise groß dimensionierten Schrauben
5 zu erfolgen, die zugleich die Dichtkraft am Flansch zwischen Deckel 4 und Gehäusekörper
1 erzeugen müssen, sondern kann an sehr viel kleineren Feststellschrauben erfolgen.
-
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2, welches wiederum in der der
Pumpenförderung entsprechenden Schaltstellung dargestellt it, erfolgt der Flüssigkeitszulauf
über die Mündung 3 und der Ablauf über die Mündung 2. Vor der Mündung 2 liegt der
Filtereinsatz 8, so daß die in Richtung der Achse 12 strömende Flüssigkeit gefiltert
in die Mündung 2 der Ablaufleitung eintritt.
-
Die Mündung 10 ist in dieser Schaltstellung der Filterarmatur durch
ein Ventil 15 abgeschlossen. An der Mündung 10 befindet sich die Öffnung einer Umgehungsleitung
16, die erst in Strömungsrichtung hinter dem Filtereinsatz 8 wieder in die Ablaufleitung
mündet. Hierzu ist unmittelbar hinter der Mündung 2 ein kurzes Zwischenstück 17
der Ablaufleitung vorgesehen, so daß die unmittelbar an die Filterarmatur angesetzte
Umgehllngsleitung nur geringen Bauraum benötigt.
-
Anstelle eines Drehschiebers oder dgl. ist das Ventil 15 als Tellerventil
mit einem Ventilteller 18 und einem Schaft 19 ausgebildet. Der Ventilteller 18 kann
ohne aufwendige Zusatzmaßnahmen dicht am Rand der Mündung 10 in der Stirnfläche
des Gehäusekörpers 1 aufliegen und wird von einer Schließfeder 20 in dieser Schließstellung
gehalten. Hierzu stützt dich die im Beispielsfalle als Druck-Schraubenfeder ausgbildete
Schließfeder 20 einerseits an der Rückseite des Ventiltellers 18 und andererseits
an der Wand 21 der Umgehungsleitung 16 ab, die hinter dem Ventilteller 18 in einer
Krümmung verläuft. Dabei durchstößt der Schaft 19 des Ventils 15 die Wand 21, so
daß die Betätigungselemente außerhalb der Umgehungleitung 16 am Ventil 15 angreifen
können. Hierzu steht der Schaft 19 in nicht näher dargestellter Weise beispielsweise
mit einer Kolben-Zylinder-Anordnung eines hydraulischen oder pneumatischen BEtigungsmechanismus
in Verbindung. Jedoch kann etwa auch das Ende des Schaft es 19 als Anker eines Elektromagneten
dienen, der bei Erregung das Tellerventil von der Mündung 10 abzieht, worauf es
in einer definierten Öffnungsstellung durch eine Sperre arretiert werden kann, die
beim Schließbefehl ebenfalls beispielsweise elektromagnetisch geöffnet werden kann.
-
Die ##glichkeit, auf einfache Weise solche an sich bekannte hydraulische,
pneumatische oder elektromagnetische Betätigungselemente vorzusehen, die auf den
Schaft des Tellerventils einwirken, entbindet die Bedienungsperson von der Notwendigkeit,
die Umschaltung der Filteramatur an Ort und Stelle vornehmen zu müssen, was häufig
mit Schwierigkeiten oder Unbequemlichkeiten verbunden seinkLnn.
-
Bei geöffnetem Ventil 15 strömt die Flüssigkeit fast ausschließlich
durch die Umgehungsleitung 16, da in dieser ein wesentlich geringerer Strömun#jiderstand
als im Bereich des Filtereinsatzes 8 herrscht. Insgesamt wird dadurch der Strömungswiderstand
in der Ablaufleitung des Tankwagens gegenüber der Schaltstellung bei geshlossenem
Ventil erheblich vermindert, so daß eine vergleichsweise schnelle Entleerung des
Tantblagens auch ohne zusätzliche Förderleistung durch eine Pumpe erfolgen kann.
-
(AnsprUche)