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Zapfanlage für Flüssigkeiten Es sind bereits Förderpumpen für Flüssigkeiten
bekannt, bei welchen die Pumpe eine Regelvorrichtung zur Änderung der Fördermenge
der Pumpe in Abhängigkeit von dem Druck in der Pumpendruckleitung aufweist. Bei
diesen bekannten Förderpumpen ist die Stellvorrichtung so ausgebildet, daß die Fördermenge
bei wachsendem Druck in der Pumpendruckleitung nur vermindert, nicht aber vollständig
unterbrochen wird.
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Die Erfindung betrifft eine aus einer Pumpe und einer oder mehreren
mit der Austrittsseite der Pumpe verbundenen Abzapfleitungen mit Ventil bestehende
Zapfanlage für Flüssigkeiten und besteht darin, daß die Pumpe eine einerseits von
dem Druck in der Pumpendruckleitung, andererseits von einer Feder beeinflußte, die
Fördermenge in Abhängigkeit von der Stellung des Abzapfventils oder der Abzapfventile
selbsttätig derart ändernde Stellvorrichtung oder Regelvorrichtung aufweist, daß
diese bei geschlossenem Ventil bzw. Ventilen die Förderung der Pumpe vollständig
unterbricht. Bei dür Schheßbewegung des Abzapfventils oder dec Abzapfventile wird
also die Fördermenge der Pumpe selbsttätig in einem der Stellung der Ventile jeweils
angepaßten Umfange gedrosselt und im Augenblick des vollständigen Schließens der
Ventile vollständig unterbrochen.
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Die Stellvorrichtung der Pumpe ist erfindungsgemäß vorteilhaft in
einer Hilfskammer angeordnet, welche an der einen Seite mit der Einlaßseite, an
der anderen Seite mit dem Auslaß der Pumpe in Verbindung steht, so daß die selbsttätige
Regelung der Fördermenge der Pumpe durch die Einwirkung des Druckunterschiedes zwischen
Ein- und Auslaßseite der Pumpe auf die in der Hilfskammer angeordnete Stellvorrichtung
erfolgt, deren Feder die Regelvorrichtung stets in die Stellung der vollen Förderleistung
zu bringen sucht.
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Die Zeichnung veranschaulicht die Erfiiidung an Ausführungsbeispielen.
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Abb. i zeigt in schematischer Darstellung eine gemäß der Erfindung
ausgebildete Zapfvorrichtung in Ansicht.
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Abb. 2 ist ein Schnitt durch die Pumpe in größerem Maßstabe gemäß
der Linie 2-2 der Abb. i.
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Abb. 3 ist ein Schnitt der Pumpe nach Linie 3-3 der
Abb. i.
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Abb. 4 ist eine Seitenansicht des Kopfstückes der I#umpe.
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Abb. 5 ist eine Ansicht der Pumpe ähnlich Abb. 3, zeigt
jedoch eine etwas andere Ausführung der Pumpe.
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Abb. 6 ist ein Schnitt durch den Rotor der Pumpe nach Abb.
5.
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Abb. 7 zeigt die Welle und die Flügel der Pumpe nach Abb.
5 schaubildlich in Ansicht. Abb. 8 veranschaulicht einen Brennstofftank
mit - einer Pumpe und mehreren Zapfstellen.mit Schlauch und Zapfventil.
Abb.
9, 1 o und i i zeigen verschiedene Stellungen des Regelorgans der Pumpe zur
Regelung der Fördermenge.
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Abb. 12 ist ein Schnitt gemäß Linie 12-12 der Abb. 14.
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Abb. 13 ist ein Schnitt nach Linie 13-43 der Abb. 12 und veranschaulicht
die Kupp lung der Pumpe mit dem Antriebsmotor.
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Abb. 14 ist eine Draufsicht auf die in Abb. 13 dargestellte
Anordnung.
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Abb. 15 ist ein Schnitt nach Linie 15-15
der Abb. 12.
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Abb. 16 ist ein Schnitt nach Linie 16-16 der Abb. 21.
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Abb. 17, 18 und ig zeigen Schnitte nach Linien 17-17, 18-18 und ig-ig
der Abb. 2,1. Abb. 2o ist ein Schnitt durch die Pumpe und veranschaulicht die Verbindung
der einzelnen Teile.
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Abb. 21 ist ein Schnitt längs Linie 21-21 der Abb. 16 und 18.
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Abb. 22, 23 und 24 zeigen die gemäß der Erfindung ausgebildeten
Teile schaubildlich in Ansicht.
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Abb. 25 ist e.in Schnitt nach Linie -95---5 der Abb. i
-q.
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Eine Ausführungsform, der Erfindung ist an einer Zapfanlage für Benzin
o. dgl. veranschaulicht, welche in Abb. i schematisch dargestellt ist. Die Vorrichtung
besteht in ihren wesentlichen Teilen aus einem Rohr 8,
welches vom Tank kommt,
einer Pumpe io, einem Motor 12 zum Antrieb der Pumpe, einer Anzeigeuhr 14, einer
Meßvorrichtun-16, Rohrverbindungen 18, welche von der Pumpe zur Meßvorrichtung führen,
und einem Schlauch 18,' welcher von der Meßvorrichtung zu einer Düse 2o führt. Die
Drise besitzt- ein - Ventil, welches von einem voi-stehenden, durch einen
BÜgel:24 beeinflußten Ventilstift 22 gesteuert wird.
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Die in Abb. 3 veranschaulichte Pumpe besitzt ein Gehäuse
26 mit Eintrittskammer und Austrittskammer:28 und 30, von denen die
erste mit dem Rohr 8, die zweite mit der Rohrleitung 18 verbunden ist. Innerhalb
des Gehäuses ist ein ROtOr 31 angeordnet, welcher durch die Welle 32 (Abb.
i) kontinuierlich angetrieben wird. Der Rotor besitzt eine diametrale Nut 34 zur
Aufnahme eines hin und her beweglichen Kolbens 36, der eine Quernut zur Aufnahme
eines Gleitstückes 40 hat. Das Gleitstück 4o ist exzentrisch zur Rotorachse durch
einen Stift 42 verstellbar befestigt.
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Der Stift 4-, greift durch ein Längloch 4-4 in ein auf dein Gehäuse
befestigtes Kopf stück. Der Stift 42 ist. an einem gleitenden Kolben 48 befestigt,
welcher in einem an dem Kopfstück 46 befestigten Zylinder 5o verstellbar gelagert
ist. Eine Stange 52 ist mit dem Kolben 48 verbunden und ragt durch den Kopf
vor. Der Kolben wird normalerweise in der rechten Stellung, wie Abb.:2 veranschaulicht,
durch eine Feder 54 gehalten, w.3aIche sich gegen eine Mutter 56 legt. Die
,,stange 52 geht durch eine Stopfbüchse 58
mit Packung 6o, welche durch
einen federbeeinflußten Deckel 62 zusammengedrückt wird. Die Bewegung des
Kolbens nach rechts wird durch einen Anschlag 64 begrenzt, welcher in eine am Zylinderende
befindliche Mutter 66 eingeschraubt ist.
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In Abb. 2 ist der Steuerkolben in der äußersten rechten Stellung,
in welcher die Pumpwirkung am kleinsten ist. Der Anschlag 64 kann so eingestellt
werden, daß der Steuerzylinder mit dem Stift 42 genau in die Richtung der Rotorachse
gelangt. In, diesem Falle ist die Pumpe vollständig unwirksam. Vorzugsweise wird
der Stift etwas vor dieser genau zentrischen Stellung gehalten, so daß die Pumpe
mit geringem Druck auf die Flüssigkeit arbeitet und den Schlauch volf hält. Wenn
die Stange 52
nach außen bewegt wird, in Abb. 2 also nach links bewegt wird,
wird der Stift gegen die Feder in eine Stellung exzentrisch zum Rotor bewegt, wodurch
eine Bewegung des Kolbens in dem Rotor hervorgerufen wird, wobei der Kolbenhub sich
nach der Größe der Exzentrizität des Stiftes richtet.
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Die Stange 52, welche die Förderung der Pumpe regelt,
- wird automatisch durch den Handgriff 24 und einen Bowdenzug 68 betätig#,
welcher an dem Ende der Stange befestigt ist und z-wischen einem Rollenpaar
70
hindurchführt, das in einem Kopfstück 72 des Zylinders
50 gelagert ist. Der Draht führt aufwärts über obere Rollen 74 und
76 und dann längs des Schlauches abwärts und ist in einer biegsamen Scheide
der üblichen Art angeordnet. Das Ende des Drahtes ist an einem Gelenkhebel 8o befestigt,
der einen Teil des Handgriffes 24 bildet.
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Wenn der Handhebel 24 in der Stellung der Abb. i und das Ventil geschlossen
ist, ist die Pumpe-praktisch unwirksam und fördert praktisch keine Flüssigkeit,
selbst wenn der Motor läuft. Entsprechend kann die Förderung der Pumpe lediglich
dureh Loslassen des Handhebels unterbrochen werden, ohne unerwünschte Geräusche
hervorzurufen. Um Flüssigkeit zu fördern, wird der Handhebel angedrückt, dadurch
der VentilStift 22 beeinflußt und das Düsenventil geöffnet und gleichzeitig der
Bowdenzug angezogen, so daß der Stift 42 in eine exzentrische Stellung -zum Rotor
der Pumpe gelangt. Die Exzentrizität des Stiftes 4-9 -ist somit von der Offnungsweite
des Ventils direkt abhängig, so daß die Zapfvorrichtung von geschlossener
zu
weit offener Stellung gebracht werden kann. Praktisch fördert die Pumpe nur die
Flüssigkeitsmenge, welche durch das Ventil ausfließt. Die übliche Hilfsvorrichtung
kann daher fortfallen.
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Wenn auch oben die bevorzugte Form der zu verwendenden Pumpe beschrieben
ist,.so kann die Erfindung jedoch auch bei beliebig anderer Ausbildung der
Pumpe angewendet werden, bei welcher die Fördermenge bei konstanter Geschwindigkeit
regelbar ist. Eine etwas andere Pumpenausbildung ist in Abb. 5
dargestellt.
Diese Pumpe besitzt ein Gehäuse 8o, welches einen exzentrischen Rotor
82 umschließt. Das Gehäuse hat Ein- und Austrittskammer 84 und 8#. Eine Welle
88
ägt drei Flügel, wie in Abb. 7 veranschaulicht ist. Einer dieser
Flügel go ist auf der Welle befestigt, während die beiden anderen Flügel. 92 und
94 auf der Welle lose drehbar sind. Die Flügel gehen durch Öffnungen 96
in
der Wandung des Rotors, welche etwas Spiel gewähren, damit eine geringe winklige
Verstellung zwischen den Flügeln stattfinden kann, wenn der Rotor in verschiedene
Stellungen bewegt wird. Der Flügel go treibt den Rotor, und der Rotor treibt umgekehrt
die beiden anderen Flügel. Die konzentri4ch zum Gehäuse liegende Welle ermöglicht,
daß die Flügel stets in Kontakt'mit der inneren Wandung des Gehäuses stehen. An
dem Gehäuse ist ein Kopfstück, genau dem oben beschriebenen Kopf stück 46 entsprechend,
befestigt, welches einen einstellbaren, auf den Rmor wirkenden Stift 42 besitzt.
Die Förderung der Pumpe wird in der gleichen Weise wie bei der oben beschriebenen
Ausführung durch Änderung der Stellung des Stiftes zur Flügehvelle geregelt, Wenn
der Rotor zentral angeordnet ist, zirkuliert nur eine geringe Flüssigkeitsmenge
in dem Gehäuse, während zu dem Schlauch keine Förderung stattfindet. Wenn der Rotor
aus der konzentrischen Stellung bewegt wird, werden innere Kammern von verschiedenem-
Fassungsvermögen gebildet, wie Abb. 5 veranschaulicht, wodurch Flüssigkeit
vorn Einlaß zum Auslaß fließt. Die geförderte Flüssigkeitsmenge ist von der Exzentrizität
des Stiftes 42 abhängig. In Abb. 5 hat der Rotor 'eine Zwischenstellung,
er kann aber von der konzentrischen Stellung mit der Welle zu einer noch weiter
nach links liegenden maximalen exzentrischen Stellung bewegt werden, in welcher
die linke Seite des Rotors mit der Wandung des Gehäuses in Berührung tritt.
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Abb. 8 veranschaulicht in schematischer Darstellung die NIerbindung
einer Mehrzahl von gemäß der Erfindung ausgebildeten Vorrichtun-en. Ein Haupttank
ioo ist durch Rohrleitung ioi mit einer Pumpe io?- und diese durch eine Rohrleitung
103 mit einer Reihe von Zapfstellen 104 an den Enden von Schläuchen io5 verbunden,
wobei die Fördermenge jeweils durch Meßuhren io6 angezeigt wird. Die Pumpe 102 rauß
natürlich eine genügende Leistungsfähigkeit haben, um alle Einzelvorrichtuncren
104, io5 mit Flüssigkeit versorgen zu können. Gleichzeitig müssen Mittel vorgesehen
sein, um das geförderte Volumen oder eine andere Hilfsflüssigkeit, welche durch
das Schließen zurückgehalten wird, teilweise oder vollständig von einer oder allen
Abfülldüsen io4 abzuschneiden.
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Bei den beschriebenen Vorrichtungen wird das veränderliche Pumpenelement
durch eine Vorrichtung betätigt, welche mit dem Ventil der Zapfdüse verbunden und
derart ausgebildet ist, daß das Pumpenelement in verschiedene Stellungen
je nach dem Öffnen oder Schließen des Ventils gelangt. Wenn der Steuerkolben,
der den exzentrischen Stift trägt, von einer Reihe von Abfüllventilen io4 statt
von einem #einzigen Ventil, wie üi Abb. i betätigt wird, so ist es schwierig, eine
einwan4- reie Wirkungsweise zu erzielen. Außerdem treten infolge der natürlichen
Dehnung des in Abb. i verwendeten Drahtseiles leicht Ungenauigkeiten auf, welche
die sichere Wirkungsweise der Vorrichtung ebenfalls beeinträchtigen. Um die Förderleistung
der Pumpe io2 zu regeln, wird ein gleitender Steuerkolben mit einem exzentrischen
Stift zur Regelung des Steuerelementes der Pumpe benutzt, wobei der gleitende Kolben
zweifach durch den Unterschied zwischen der Einlaßmenge und der von der Pumpe abgegebenen
Flüssigkeitsmenge und den Druck entgegen einer Feder, welche den Kolben in der vollen
Punipstellung zu halten sucht, gesteuert wird. In diesem Falle besteht also insoweit
ein Unterschied gegenüber der zuerst veranschaulichten Ausführung, bei welcher die
Feder den Kolben in eine konzentrische nichtpumpende Stellung zu drängen sucht.
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In den Abb. --o, 22, 23 und 24 besitzt die Pumpe einen Rotor
io7 ähnlich Abb. 3, welcher Hilfskanäle io8 besitzt.- Der Kolben iog arbeitet
in dem Rotor io7 und ist zu dem Gleitstück i io hin und her beweglich, welches durch
den Zapfen iii in einer bestimmten Lage gehalten wird. Wie bei der zuerst
be-
schriebenen Pumpe hängt das von dem Roto1P 107 mit Kolben iog und
Gleitstückiio geförderte Volumen vollständig von der Exzentrizität des Zapfens iii
ab. Zur Verstellung und Einstellung der Exzentrizität des Zapfens i i i ist ein
Steuerkolben i 12 vorgesehen, welcher in Abb. i-q dargestellt ist. Der Kolben 112
ist in einer zylindrischen Kammer 114 angeordnet und steht unter Wirkung
einer Feder 113, welche den Kolben in der
vollen Pumpstellung des
Zapfens i i i züi halten sucht. Ein Stift 117 ist an dem Kolben befestigt,
bewegt sich daher mit ihm und regelt durch gewisse Organe, die später beschrieben'
werderf, die Stellung des Zapfens i i i.
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Die -zylindrische Kammer 11-4 kommuniziert durch den Kanal i 15
mit der Druckseite 116 der Pumpe (Abb. 12, 15 und 25). Die Federseite des
Kolbens steht durch einen Kanal I I 7a mit der Einlaßseite i 18 der Pumpe
in Verbindung (Abb. 12, 13 und 25).
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In Abb. 16 und 17 ist dargestellt, wie der Kolben 112 durch
den Zapfen 117 die Stellung des Stiftes iii regelt. Auf dem äußeren Flansch 124
der Pumpe, welche die zylindrische Kammer 114 trägt, ist ein Zapfen iig angebracht,
welcher einen Steuerhebel i2o trägt. Der Steuerhebel ist bei 121 gegabelt und wird
hier durch den Stift 117 (Abb. 17)
beeinhußt. Der Stift i i i ist auf
dem Hebel i--o starr befestigt, und wenn der Stift 117
den Hebel i2o unter
dem Druck der Feder 113 vorwärts und rückwärts bewegt, bewegt der Stift 117 den
Hebel i?,o um sein GiFlenk iig, wie aus Abb. 17 hervorgeht. Bei dieser Bewegung
wird der Stift iii von einer äußeren exzentrischen Stellung, die in ausgezogenen
Linien dargestellt ist, in eine in gestrichelten Linien eingezeichnete genau konzentrische
Stellung bewegt.
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In der in Abb. 17 gestrichelt gezeichneten Stellung des Stiftes 117,
in welcher er sich bei voller Ausdehnung der Feder 113 befindet und
kein Druck auf den Kolben 11.2 auf der Druckseite ausgeübt wird, besitzt der Stiftiii
die volle Pumpstellung. Wenn dagegen auf der Druckseite 116 der Pumpe Druck auftritt,
wird der Kolben gegen den Druck der Feder 113 verschoben, bringt den Stift 117 in
die in Abb. 17 in ausgezogenen Linien dargestellte Lage, und der Stift i
i i kommt gleichzeitig in die genau konzentrische Stellung, in welcher keine Pumpwirkung
stattfindet.
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In Abb. 16 ist der Steuerschlitz 122, in der Zwischenplatte 123 dargestellt
und die mögliche Bewegung des Stiftes i i i 3#ur Steuerung der Fördermenge der Pumpe
veranschaulicht.
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Zum Antrieb des Rotors dient eine Antriebswelle 125, welche -bei 12,6
an dem Rotor befestigt ist und unter Zwischenschaltung einer Kupplung 127 mit der
Welle des Motors 128 verbunden ist, wie am besten Abb. 13 veranschaulicht.
Die Pumpe kann infolge ihrer besonderen Ausbildung mit einem schnella,ufenden Motor
direkt gekuppelt sein, was natürlich von der gewünschten Förderleistung der Pumpe
abhängt.
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Zur Ableitung des Wassers, welches sich aus dem Brennstoff abscheidet,
ist gemäß Abb. 12 eine Trockenkammer 129 vorgesehen, welche durch öffnungen 130
und 131 mit dem Zylinder 114 in Verbindung steht, so daß das Wasser, welches schwerer
als der Brennstoff, z. B. Benzin, ist, sich in der Kammer i?-q sammelt und aus dieser
durch den Zapfhahn 13o abgelassen werden kann.
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Die Wirkungsweise Üer in den Abb. 8 bis 2 -dargestellten Vorrichtungen
ist folgende: Die Eintrittsseite der Pumpe steht durch den Kanal 117a mit dem Federende
des Kolbens 112 in Verbindung, so daß der Druck auf der Federseite des Kolbens dem
auf der Einlaßseite der Pumpe gleich ist. Abb. 12, 13 und 2,5 veranschaulichen
dieseAusbildung. Die andere Seite des Kolbens 112 steht durch den Kanal 115 mit
der Druckseite 116 der Pumpe in Verbindung, so daß auf den Kolben der gleiche Druck,
wie er von der Pumpe erzeugt wird, ausgeübt wird, natürlich abhängig von dem von
der Pumpe geförderten Volumen. Diese Ausbildung ist am besten in den Abb. 1:2, iS
und 2,5 veranschaulicht.
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Wenn alle Abfülldüsen 104 der Pumpenanlage in Abb. 8 vollständig
geschlossen sind, tritt ein erheblicher Druck in dem Pumpensystem auf, der ausreicht,
den Druck der Feder I 13 auszugleichen und den Zapfen iiy in seine äußerste
rechte Stellung zu bewegen, wdbei der Steuerhebel i:2o in die in Abb.
9 und 17 gezeichnete Stellung und der Stift i i i in die konzentrische Lage
kommt, so daß die Pumpe leer läuft, ohne Pumpbewegung des Kolbens iog oder des Gleitstückes
i i o.
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Wenn in dieser Stellung der Vorrichtung eine der AbfalldÜsen 104 teilweise
oder vollständig geöffnet wird, tritt ein Druckabfall auf der linken Seite des Kolbens
112 ein, so daß der Kolben unter dem Einfluß der Feder 1 i 3 aus der
Stellung in Abb. 9 etwas nach links in die in Abb. io gezeichnete -Stellung
gelangt. Hierbei gelangt der Stift i i i in eine Stellung, in welcher Kolben iog
und Gleitstück i i o etwas Hub haben, so daß sie genügend Flüssigkeit zur Versorgung
der geöffneten Düse pu#ripen. Werden mehreren Düsen 104 geöffnet, oder im äußersten
Falle werden alle Düsen geöffnet, tritt ein vollständiger Druckfall auf der linken
Seite des Kolbens i 12 ein, und die Feder 113 schiebt den Kolben 112 entsprechend
Abb. i i in die äußerste Stellung nach links, in welcher die Pumpe genügend Flüssigkeit
fördert, um alle Düsen 104 zu versorgen.
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Es ist durch die Erfindung somit eine Pumpenanlage geschaffen, bei
welcher die Pumpenteile jeweils ein solches Volumen fördern, wie es der Anzahl der
geöffneten Auslässe 104 und dem Grad ihrer jeweiligen Öffnungsweite entspricht,
ohne besondere komplizierte Regelorgane vorzusehen.