DE69609311T2

DE69609311T2 - Entgasungsvorrichtung für tankstellen

Info

Publication number: DE69609311T2
Application number: DE69609311T
Authority: DE
Inventors: Jean-Pierre Campain; Bernard Dumont; Sylvain Janssen; Gerald Marcy
Original assignee: Tokheim Services France SAS
Current assignee: Tokheim Services France SAS
Priority date: 1995-02-15
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: FR2730484A1; FR2730484B1; DE69609311D1; EP0809604A1; ES2150659T3; ATE194589T1; EP0809604B1; US5902382A; WO1996025358A1

Description

Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Entgasungsvorrichtung für eine Tankstelle bzw. einen Kraftstoff- Zapfhahn derselben.
Es ist bekannt, dass Kraftstoff in einem Zapfhahn einer Entgasung unterzogen werden muss, um sicherzustellen, dass der dem Nutzer mit Hilfe des Zapfhahns gelieferte Kraftstoff tatsächlich dem Kraftstoff entspricht und nicht einem Volumengemisch aus flüssigem Kraftstoff und Gas.
In dem europäischen Patent Nr. 0 357 513 ist ein Kraftstoff- Zapfhahn erläutert, der Mittel zur Steuerung des Gasgehalts des Kraftstoffs umfasst. In dieser Druckschrift ist der Kraftstoff-Zapfhahn mit einem Entgaser in Form eines Verwirbelungstyps versehen, der einer Ermittlungseinrichtung zugeordnet ist, wobei eine Unterbrechung des Kraftstoffzapfvorgangs möglich ist, wenn der Gasgehalt im Kraftstoff höher als ein vorbestimmter Wert ist. Die Verwirbelungsentgaser werden aktuell in diesem Anlagentyp verwendet. Sie sehen die Erzeugung einer spiralförmigen Umwälzung des Flüssigkeits- und Gasgemisches in einem länglichen zylindrischen Behältnis vor, um die mit Flüssigkeit angereicherte Fraktion aufzunehmen, und um die mit Gas angereicherte Fraktion durch ein axiales Rohr zu entnehmen.
Die anliegende Fig. 1 zeigt schematisch die Entgasungsvorrichtung, die aktuell in Kraftstoffzapfhähnen zum Einsatz kommt. In dieser Figur ist eine Pumpe 12 gezeigt, die den Kraftstoff von seinem Vorratsbehälter bzw. Tank 14 zum Verwirbelungsentgaser 16 leitet und aus einem länglichen zylindrischen Behältnis besteht, wie bereits angeführt. Der ggf. mit Gas versetzte Kraftstoff wird in ein erstes Ende des Behältnisses 16 über die Leitung 18 derart eingeleitet, dass eine spiralförmige Bewegung des Kraftstoffs in dem Behältnis 16 erzeugt wird. Über die seitliche Leitung 22 wird der entgaste Kraftstoff entnommen und über die axiale Leitung 20 wird die ggf. mit Gas angereicherte Flüssigkeitsfraktion entnommen. Die Entnahmeleitung 20 ist mit einer Leitung 26 verbunden, die ihrerseits mit einem Entgasungstank bzw. einer Entgasungskuvette 24 verbunden ist.
Aus der Fig. 1 geht hervor, dass eines der Probleme, die mit diesem System verbunden sind, darin besteht, dass in dem am häufigsten auftretenden Fall, in welchem der Gasgehalt sehr schwach ist, die axiale Entnahmeleitung 20 eine nicht zu vernachlässigende Kraftstoffmenge abzieht, die ggf. sehr wenig mit Gas versetzt ist. Es wird bemerkt, dass diese Entnahme von Kraftstoff, der zu dem Entgasungstank überführt wird, den Wirkungsgrad der Anlage verringert, da dieser Kraftstoffanteil nach seinem Aufenthalt in dem Behälter 24 zum Einlas der Pumpe 12 rückgeführt werden muss.
Es wird bemerkt, dass andererseits dann, wenn der Kraftstoff unbeabsichtigt mit Gas versetzt wird, es erforderlich ist, eine Entnahmeleitung 20 mit einem Durchmesser vorzusehen, der ausreicht, in wirksamer Weise die mit Gas versetzte Kraftstofffraktion zu entnehmen.
Außerdem ist aus dem amerikanischen Patent Nr. 2 779 503 eine Entgasungsvorrichtung in Übereinstimmung mit dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 8 bekannt, bei welchem das Ende der in den Entgasungstank ausmündenden Leitung ein Klappenventil trägt, dessen effektiver Durchlassquerschnitt unter Einwirkung eines Schwimmers einstellbar ist, der in der in dem Tank enthaltenen Flüssigkeit ruht. Wenn der Flüssigkeitsgehalt in dem am Auslass des Entgasungsbehältnisses entnommenen Flüssigkeitgasgemisches groß ist, läuft der Tank mit Flüssigkeit voll, was zur Folge hat, dass das Niveau der Flüssigkeit in dem Entgasungstank ansteigt und damit das Klappenventil schließt. Wenn andererseits das entnommene Gemisch reich an Gas ist, bleibt das Niveau der Flüssigkeit in dem Tank im wesentlichen konstant und das Klappenventil bleibt beim Hindurchtritt des Gases offen.
Es ist deshalb festzustellen, dass dieses bekannte Entgasungssystem eine relativ lange Ansprechzeit aufweist, weil dann, wenn das Flüssigkeitsgasgemisch mit Flüssigkeit angereichert wird, in unnützer Weise eine hinreichende Menge an Flüssigkeit in dem Entgasungstank abgeleitet werden muss, um das Flüssigkeitsniveau derart zu erhöhen, dass das Klappenventil veranlasst wird, sich während seiner gesamten Bewegung zwischen seiner geöffneten Position und seiner geschlossenen Position zu verstellen.
Um diesen Nachteil zu überwinden, schlägt die Erfindung eine Entgasungsvorrichtung für einen Kraftstoffzapfhahn vor, mit einer Pumpe zur Kraftstoffumwälzung, wobei die Vorrichtung eine Entgasungsanordnung umfasst, welche einen Einlass aufweist, der mit dem Auslass der Pumpe verbunden ist, einen Auslass für entgasten Kraftstoff und einen Auslass für die Entnahme des Kraftstoff/Gasgemisches, einen Entgasungstank, eine Leitung bildende Mittel zum Verbinden des Entnahmeauslasses mit dem Entgasungstank und zum Modifizieren eines Durchlassquerschnitts der die Leitungen bildende Mittel als Funktion des Gasgehalts des Kraftstoffs ausgelegte Einstellmittel zur Vergrößerung des Querschnitts bei zunehmendem Gasgehalt, wobei als Besonderheit vorgesehen ist, dass die die Leitung bildenden Mittel eine erste Leitung und eine zweite Leitung umfassen, die beide in den Entgasungstank münden, wobei das ausmündende Ende der zweiten Leitung einen einstellbaren Durchlassquerschnitt aufweist.
Es wird bemerkt, dass dank dieser Gestaltung der Erfindung dann, wenn der Gehalt an Gas sehr gering ist, die Entnahme von Kraftstoff durch Verringerung des effektiven Durchlassquerschnittes der die die Leitung bildenden Mittel verringert wird. Wenn der Gasgehalt erhöht ist, wird hingegen ein erhöhter effektiver Durchlaßquerschnitt aufrechterhalten, wodurch es möglich ist, das Gas in wirksamer Weise zu zapfen bzw. zu entnehmen, und zwar mit der Folge eines guten Entgasungsgrads für den Kraftstoff. Außerdem erfolgt der Übergang zwischen einem effektiver. Durchlaßquerschnitt und einem anderen praktisch ohne jegliche Trägheit, weil die Druckveränderung in der Entgasungsanordnung so gut wie ohne Verzögerung bzw. sofort auf die Mittel zum Einstellen des Durchlassquerschnitts übertragen werden.
Es wird bemerkt, dass in dem vorstehend genannten amerikanischen Patent die Steuerung des Klappenventils a posteriori bewirkt wird, sowie stromabwärts, weil die Flüssigkeit in dem Entgasungstank strömen muss, damit das Klappenventil sich schließt, während bei der Erfindung die Steuerung der Druckmittel a priori sowie stromaufwärts erfolgt, wodurch die Entgasungsvorrichtung verzögerungsfrei wirksam ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung mündet das offene Ende der ersten Leitung in den Entgasungstank aus und die Mittel zum Einstellen des Durchlaßquerschnitts umfassen eine Verschlußeinrichtung, über welche die zweite Leitung in den Entgasungstank ausmündet, und Mittel zum Steuern des Schließens der Verschlusseinrichtung, wenn der Gasgehalt in dem Kraftstoff geringer als ein vorbestimmter Wert ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfassen die die Leitung bildenden Mittel eine erste Leitung, deren erstes Ende mit dem Entnahmeauslass verbunden ist und deren anderes Ende mit ein Venturi bildenden Mitteln verbunden ist, das seine Einschnürung und einen Auslaß aufweist, der mit einer Schikane versehen ist, die über dem Niveau des Kraftstoffs in dem Entgasungstank zu liegen kommt, eine zweite Leitung, von welcher ein erstes Ende mit dem Abziehauslass verbunden ist, und deren anderes Ende in den Entgasungstank über dem freien Niveau des Kraftstoffs ausmündet, wobei die Einstellmittel für den Durchlassquerschnitt eine bewegliche Verschlusseinrichtung für die Leitung und Mittel zur Steuerung der Verschlusseinrichtung derart aufweisen, dass die Verschlusseinrichtung offen steht, wenn der Druck an der die Venturimittel bildenden Einschnürung erhöht ist, und wobei die Verschlusseinrichtung im gegenteiligen Fall geschlossen ist.
Eine weitere Ausführungsform der Erfindung ist durch den Anspruch 8 festgelegt. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich besser aus dem Studium der folgenden Beschreibung mehrerer Ausführungsformen der Erfindung, die in nicht beschränkender Weise beispielhaft erfolgt. Die Beschreibung bezieht sich auf die anliegenden Figuren. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine bereits erläuterte bekannte Entgasungsvorrichtung für einen Kraftstoffzapfhahn,
Fig. 2a einen Vertikalschnitt einer weiteren Entgasungsvorrichtung,
Fig. 2b, 2c, 2d Detailansichten unterschiedlicher Ausführungsformen von ein Venturi bildenden Mitteln,
Fig. 3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung,
Fig. 4 eine zweite Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung,
Fig. 5 einen Vertikalschnitt einer dritten Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung,
Fig. 6 eine vierte Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung,
Fig. 7a eine Vertikalschnittansicht der Anordnung einer fünften Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung, und
Fig. 7b eine Detailansicht der Fig. 7a.
Zunächst unter Bezug auf Fig. 2a wird eine sich von der Erfindung unterscheidende Entgasungsvorrichtung erläutert. In Fig. 2a ist die Pumpe 12 mit ihrem Rückschlagklappenventil 30 gezeigt und mit ihrem Filter 31, die den über die Leitung 32 vom Vorratstank zuströmenden Kraftstoff umwälzt. Der Auslass 33 der Pumpe ist mit dem Verwirbelungsentgasungsbehältnis 16 verbunden, von welchem die axiale Entnahmeleitung 20 sowie das Rohr 22 zum Ausleiten des entgasten Kraftstoffs gezeigt ist. In der Figur ist außerdem eine Rückführungsleitung 34 gezeigt, die mit dem Klappenventil 36 versehen ist, welches das Wiedereinleiten von überschüssigem Kraftstoff in den Einlass der Pumpe erlaubt. Außerdem ist in dieser Figur der Entgasungstank 24 gezeigt, der ein Klappenventil 37 umfasst, welches die Rückführung des Kraftstoffs zum Einlass der Pumpe nach seiner Entgasung in dem Entgasungstank 24 erlaubt. Diese Struktur ist für Kraftstoff-Zapfhähne weit verbreitet bekannt, um die Entgasung des geförderten Kraftstoffs zu erlauben.
Die Entnahmeleitung 20 ist mit einer Leitung 38 verbunden, die in den Entgasungstank 24 ausmündet. Genauer gesagt, ist das Ende 38a der Leitung 38 mit einer Venturivorrichtung 40 verbunden, welche Venturivorrichtung eine Einschnürung 42 und einen Auslass 44 umfasst, der über das freie Kraftstoffniveau in den Tank 24 ausmündet. Dieser Auslass 44 ist bevorzugt mit einer Kraftstoffmengenbegrenzung bzw. einer Schikane 46 versehen. Die Einschnürung 42 des Venturi 40 ist mit einer Öffnung 48 versehen, die unter dem regulierten freien Kraftstoffniveau in dem Tank 24 angeordnet ist. Die Öffnung 48, die in der Einschnürung 42 des Venturi gebildet ist, erlaubt erfindungsgemäß eine Modifizierung des effektiven Durchlassquerschnitts des Gas/Flüssigkeitsgemisches, welches in der Leitung 38 zirkuliert und zwar als Funktion des Gasgehalts.
Die Funktion des Venturi 40 mit seiner Öffnung 48 ist im folgenden angeführt. Es ist bekannt, dass ein Regelventil bzw. eine Düse vom Venturi- oder Herscheltyp dazu geeignet ist, auf dem Niveau der Einschnürung einen starken Unterdruck zu erzeugen, wenn diese Einschnürung durch eine Fluidmenge Qv an reiner Flüssigkeit durchsetzt wird, die durch den stromaufwärtigen Druck P gefördert wird, und in den Atmosphärendruck Es ausmündet. Der Absolutdruck an der Einschnürung kann nahe an Null liegen und ist ausschließlich begrenzt durch die Dampfspannung des Fluids. Dieser Druck p an der Einschnürung kann selbst dann niedrig bleiben, wenn eine Schikane 46 stromabwärts von dem Unterdruckerzeuger angeordnet ist. Die Öffnung 48, die auf der Höhe der Einschnürung gebildet ist, erlaubt dadurch das Ansaugen bzw. Entleeren der Flüssigkeit in dem Tank.
Die angesaugte Flüssigkeitsmenge qv mischt sich dabei mit der Menge Qv, die durch den Druck P geliefert wird, und die Menge qv + Qv tritt in Richtung zum Atmosphärendruck aus. Der Belastungsverlust auf bzw. an der Schikane 46 wächst und durchläuft einen Wert proportional zu Qv² zu einem Wert proportional zu (Qv + qv)², was die Auswirkung hat, dass die Menge (der Durchsatz) Qv durch diesen Druck P abgebremst wird. Dasselbe findet jedoch nicht statt, wenn das Gas in die Flüssigkeitsmenge Qv gemischt ist, die durch die Düse strömt.
In diesem Fall wächst der Relativdruck p an der Einschnürung der Düse rasch, bis er stark positiv wird, und er wird größer als der Atmosphärendruck Po: Die Menge qv kehrt um und das Luft enthaltende Fluid wird auf der Höhe der Einschnürung ausgetragen. Die Entgasung findet nunmehr nicht nur stromabwärts der Düse statt, sondern auch durch die seitliche Öffnung der Einschnürung 48, wodurch der Wirkungsgrad beim Ausleiten deutlicher erhöht wird. Mit anderen Worten wird der effektive Querschnitt des Auslasses verkleinert, wenn der Gasgehalt Null oder sehr gering ist. In dem Maße wie der Gehalt an Gas wächst nimmt auch der effektive Querschnitt zu.
Die Arbeitsweise der in Fig. 2a gezeigten Entgasungsanlage ist wie folgt: Wenn in dem Kraftstoff keine Luft vorhanden ist, wird eine Menge Qv durch bzw. über die Leitung 38 ausgetragen und durchsetzt das Venturi 40, um in Richtung auf den Entgasungstank zu strömen. Bei Abwesenheit von Gas löst die in der Einschnürung des Venturi gebildete Schikane das Ansaugen einer Flüssigkeitsmenge qv aus, wobei das Gemisch Qv + qv in Richtung zum Entgasungstank ausgestoßen wird, indem es durch die Schikane 46 strömt. Die effektive Menge, die in dem Entgasungstank ankommt, ist auf Qv beschränkt, weil die Menge qv ausschließlich lokal zirkuliert und daraufhin beim Verlassen der Menge zuströmt. Diese Düse wirkt wie eine Umwälzpumpe mit der Menge qv und muss zu diesem Zweck Arbeit leisten. Der Innenwiderstand wächst und ihre Versorgungsmenge Qv wird verringert.
Wenn hingegen die Menge Qv in der Leitung 38 einen größeren Gasgehalt aufweist, bildet sich auf der Höhe der Einschnürung 42 des Venturi ein Überdruck aus und eine Menge des Gemisches wird nicht nur über das Ende 44 des Venturi, sondern außerdem über die Öffnung 48 ausgestoßen. Die Entgasung wird durch Erhöhung des Auslassquerschnitts und die Verringerung des internen Widerstands des Venturi 40 viel wirksamer gemacht.
Fig. 2b zeigt eine Form des Venturi 40 klassischen Typs mehr im einzelnen, das mit der Öffnung 48 versehen ist.
In Fig. 2c ist eine Venturivorrichtung vom Golaz-Düsen/Ejektortyp mit einer ringförmigen Vakuumkammer 50 gezeigt, in welcher die Öffnung 48' ausmündet, die ein Äquivalent zu der Öffnung 48 darstellt. Diese Anordnung ist strikt äquivalent zu derjenigen der Fig. 2b.
In Fig. 2d ist ein weiteres Äquivalent der Venturivorrichtung, das durch eine Düse 52 vom Injektortyp analog zu demjenigen gebildet ist, das zum Mischen der Gase verwendet wird, die dazu bestimmt sind, Brenner zu versorgen. Die ringförmige Öffnung 54 spielt genau dieselbe Rolle wie die Öffnung 48 oder die Öffnung 48'.
Die Beschreibung ist insgesamt so zu verstehen, dass durch die Venturivorrichtung nicht nur das Venturi gemäß Fig. 2b zu verstehen ist, sondern auch die Düsenvorrichtungen, die in Fig. 2c und 2d gezeigt sind.
Nunmehr unter Bezug auf Fig. 3 erfolgt eine Erläuterung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Entgasungsvorrichtung. Bei dieser Ausführungsform ist das axiale Entnahmerohr 20 stets mit einem Rohr 38 verbunden, das an seinem Ende mit einer Venturivorrichtung 40 versehen ist, wobei die Einschnürung 42 der Venturivorrichtung mit einer Öffnung 48 versehen ist. Bei dieser Ausführungsform ist das axiale Entnahmerohr 20 außerdem mit einer zweiten Leitung 60 verbunden, deren in dem Entgasungstank 24 ausmündender Auslass 62 durch eine bewegliche Klappenventilvorrichtung 64 versperrt werden kann, die durch eine verformbare Membran 66 gesteuert ist. Die Steuerkammer 68 des Klappenventils, die durch die verformbare Membran 66 begrenzt ist, ist direkt mit der Öffnung 48 verbunden, die in der Einschnürung 42 des Venturi 40 gebildet ist.
Die Arbeitsweise dieser Ausführungsform ist wie folgt. Der Auslaß 44 des Venturi 40 ist mit einer Schikane 46 versehen, die es erlaubt, den Durchsatz (die Menge) zu begrenzen, der durch das Venturi strömt, und zwar auf einen geringen Wert in der Größenordnung von 1 bis 2 l/min beispielsweise. Wenn die durch die Leitung 38 zirkulierende Menge Qv gasentreichert ist, befindet sich die Einschnürung 42 des Venturi auf Unterdruck und die verformbare Membran 66 wird in einer Position derart gehalten, dass der bewegliche Verschluss 64 geschlossen ist. Die Leitung 60 ist damit inaktiv. Wenn hingegen in der Leitung 38 eine Gas enthaltende Menge Qv enthalten ist, bildet das Venturi den Ort von Überdruck, der auf die verformbare Membran 66 einwirkt, um den Verschluss 64 zu öffnen. Die Leitung 60 wird dadurch aktiv gemacht und der gesamte effektive Durchlassquerschnitt wird vergrößert.
Nunmehr unter Bezug auf Fig. 4 wird eine zweite Ausführungsform der Entgasungsvorrichtung erläutert. Diese Ausführungsform basiert auf der Feststellung, dass das Vorliegen von Luft oder Gas in dem durch die Pumpe angesaugten Kraftstoff üblicherweise zu einer Verringerung des Verteilungsdrucks führt, wodurch an zweiter Stelle die Entgasungskapazitäten verringert werden. Diese Ausführungsform zieht Vorteil aus dieser Druckverringerung des Kraftstoffs, wenn dieser Luft enthält. Bei dieser Ausführungsform ist die erste Leitung 38 stets mit dem axialen Entnahmerohr 20 verbunden und dieses Rohr 38 endet in einer Schikane 70, die über dem freien Niveau des Kraftstoffs angeordnet ist. Die zweite Leitung 60 verbindet außerdem das Entnahmerohr 20 mit einer Kammer 72, die mit einem Kugelklappenventil bzw. Kugelventil versehen ist, das gebildet ist durch die Kugel 74, den Sitz 76 und die Rückstellfeder 78, die dazu dient, die Kugel von ihrem Sitz abzuheben. Das Unterdrucksetzen der Anlage führt zur Auslösung eines Strahls Q'v in der Leitung 60, der die Kugel 74 auf ihren Sitz 76 presst und die Feder 78 zusammendrückt. Die Menge in der Leitung 60 wird dadurch unterbrochen. Wenn daraufhin durch ein starkes Gasansaugen der Druck fällt und insbesondere der Druck in der Leitung 60 unter einen bestimmten Wert fällt, hebt die Feder 76 die Kugel von Ihrem Sitz ab und ermöglicht dadurch die Bereitstellung einer dauerhaften Entgasungsmenge in der Leitung 60, der sich zu der Menge in der Leitung 38 addiert. Die Entgasung durch den Verwirbelungsentgaser 16 wird dadurch deutlich verbessert.
Ein weiteres Verfahren, das dazu bestimmt ist, den Wirkungsgrad der Entgasung zu verbessern, ist in Fig. 5 gezeigt. Es wird Vorteil gezogen aus dem Vorliegen einer quasi konstanten Menge, der durch die Pumpe 12 bei Abwesenheit von Luft in dem Kraftstoff bereitgestellt wird, und durch das Vorliegen eines Belastungsverlustes Δp, der in geringer Form am Auslaß 33 der Pumpe an einer Stelle variabel ist, wo das Fluid schlagartigen Veränderungen des Strömungsprofils ausgesetzt ist. Dies ist insbesondere der Fall auf Höhe des Einlasses des Verwirbelungsentgasers 16, der das Fluid tangential in dem Rohr 5 oder an der Zentrifugationsstelle enden lässt.
Dieser konstante Menge Q der Pumpe 12 wird in jedem Augenblick sichergestellt durch die Regelung des Rückstellklappenventils 36.
Der Belastungsverlust Δp ist proportional zum Produkt der Volumenmasse p des Fluids mit dem Quadrat ihres Durchsatzes (Menge) Q, Δp = KpQ², wobei das Ansaugen der Luft die Volumenmasse p rasch verringert, und dies ebenso wie der Menge Q, was zu einer raschen Verringerung von Δp führt. Diese Veränderung von Δp, die sich auf dem Niveau von zwei Druckerfassungsstellen abspielt, die beiderseits des Einlasses 33 des Verwirbelungsrohrs 16 beispielsweise zu liegen kommen, wird durch zwei Leitungen 80 und 82 in Richtung auf einen Membranfühler 84 geleitet, der ein Klappenventil 86 trägt. Dieses Ventil 86 kann den effektiven Querschnitt des Zusatzentgasungskanals 60' modifizieren, durch welchen ein Durchsatz Q'v sich zu der dauerhaften Menge Qv addieren kann, der durch den Hauptkanal 38 strömt, der an seinem Ende 14 mit einer Schikane 70 versehen ist, die der Menge Qv stark begrenzt.
Bei Nichtvorliegen von Luft schließt der hohe Wert von Δp das Ventil 86 und Q'v = 0. Ausgehend von einem durch die Pumpe vorbestimmten Luftansaugwert, welche Luft durch den Einlass 33 des Verwirbelungsrohrs hindurch tritt, wird das Klappenventil 86 geöffnet, und Q'v ≠ 0, wodurch die effektiven Entnahmequerschnitte der Gase durch den Kanal 38 vergrößert werden.
Bei sämtlichen vorstehend angeführten Maßnahmen ist versucht worden, den Wirkungsgrad der Entgasung der Kraftstoff- Zapfhähne zu verbessern, indem ein zusätzlicher Querschnitt für das Austragen der Luft erzeugt wird, bevor das dem Kunden gelieferte Produkt eine Gasmenge enthält, welche durch die (gesetzlichen) Bestimmungen festgelegt sind. Außerdem kann eine zusätzliche Entgasung vorgesehen werden, sobald sich herausstellt, dass das Gas in dem Kraftstoff einer unzureichenden Entgasung infolge einer Sättigung der der Trennung dienenden Elemente unterliegt. Das zum Auslaß 22, 34 des Entgasers 16 geförderte Fluid kann deshalb analysiert werden, und es kann legalerweise nicht mehr als 0,5 bis 1% Gas gemäß der Natur des Kraftstoffs enthalten. Diese Analyse kann beispielsweise in der Zone 90 stromaufwärts vom Klappenventil 36 der Rückführleitung 34 erfolgen, welche außerdem die Auslassleitung 22 für den "entgasten" Kraftstoff aus dem Verwirbelungsentgaser 16 bildet.
Die Fig. 6 und 7a zeigen zwei Ausführungsformen der auf diesem Prinzip beruhenden Entgasungsvorrichtung.
Gemäß der Ausführungsform von Fig. 6 ist die axiale Entnahmeleitung 20 einerseits mit der Leitung 38 verbunden, welche mit ihrer Schikane 70 versehen ist, und andererseits mit der Zusatzleitung 60, deren Ende 60a mit einem Klappenventil 92 versehen ist, das durch die Verstellbewegungen einer verformbaren Membran 94 gesteuert wird. Die Position der Membran 94 und damit der Zustand des Klappenventils 92 werden durch den Druck gesteuert, der in einer Steuerkammer 96 herrscht.
In der Zone 90 erlaubt eine Leitung 98 eine dauerhafte Strömung in Richtung auf den Entgasungstank 24. Das Ende 98a der Leitung 98 ist über einem freien Niveau des Kraftstoffs in dem Tank 24 angeordnet und sie verläuft nach oben, um einen Fluidstrahl 100 zu bilden. Dieser Strahl 100 wird in Richtung auf eine Rückgewinnungsdüse 102 geleitet, die mit der Steuerkammer 96 verbunden ist. Diese Düse erzeugt einen dynamischen Druck, der an die Membran 94 angelegt wird. Das Klappenventil 92 öffnet dann, wenn der dynamische Druck des Strahls ausreichend hoch geworden ist, und ermöglicht eine zusätzliche Entgasungsströmung durch die Zusatzleitung 60.
In Übereinstimmung mit der Ausführungsform von Fig. 7a umfasst die mit der axialen Entnahmeleitung 20 des Verwirbelungsentgasers 16 verbundene axiale Leitung eine Umgehungsleitung 60" mit geringem Querschnitt, deren Ende 60" in den Entgasungstank 24 ausmündet. Das Ende 38a der Leitung 38 ist mit einem Schieberklappenventil 110 verbunden. Das Klappenventil 110 umfasst einen Auslass 112, der in dem Tank 24 über dem freien Niveau des Kraftstoffs in dem Tank angeordnet ist. Der Schieber 114 des Klappenventils 110 wird durch einen Druck gesteuert, der auf seine Endseite 114a einwirkt, während seine andere Endseite 114b der Wirkung einer Rückstellfeder 116 unterworfen ist. Eine Leitung 118 stellt eine dauerhafte Verbindung zwischen der Zone 90 des Auslasses 22, 34 des Entgasers 16 mit der Steuerkammer 120 des Schieberklappenventils 110 sicher, die durch das Ende 114a des Schiebers festgelegt ist. Der in der Zone 90 herrschende Druck wird dadurch dauerhaft auf die Endseite 114a des Schiebers des Klappenventils angelegt.
Wenn der Druck in der Zone 90 erhöht ist, bzw. einen hohen Wert einnimmt, wird der Schieber 114 durch Zusammendrücken der Feder 116 zurückgestoßen. In dieser Position unterbricht der Schieber 114 die Verbindung zwischen dem Einlas 38a und dem Auslaß 112 des Klappenventils. Ausschließlich die Leitung 60" erlaubt den Austrag der Flüssigkeit in Richtung zum Tank 24. Wenn hingegen der Druck in der Zone 90 sehr schwach ist, nimmt der Schieber 114 die in Fig. 7a dargestellte Position ein und das Flüssigkeits-Gasgemisch kann auch über das Klappenventil 110 austreten, wodurch der effektive Entgasungsquerschnitt deutlich vergrößert wird.
Fig. 7b zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Teils der schematisch in der Fig. 7a dargestellten Vorrichtung. Das Klappenventil 110 ist durch einen Körper 120 gebildet, der eine Einlassöffnung 122 aufweist, die mit dem Ende 38a der Leitung 38 verbunden ist, und eine Auslassöffnung 124. Der Schieber 114 weist eine ringförmige Öffnung 126 auf, die es für bestimmte Positionen des Schiebers ermöglicht, mit dem Einlas und dem Auslaß eine Verbindung herzustellen. Eine Öffnung 128, die direkt in den Tank 24 ausmündet, bildet das Äquivalent zu der Leitung 60". In dem Körper 120 des Klappenventils ist eine Rückstellfeder 130 angebracht, die auf eine Schulter 132 des Schiebers einwirkt. Die Steuerkammer 134 des Klappenventils ist direkt mit der Zone 90 durch bzw. über eine Schraube 136 verbunden, die eine Bohrung 138, 140 aufweist. Diese Schraube 136 bildet das Äquivalent zu der Leitung 118 der Fig. 7a.

Claims

1. Entgasungsvorrichtung für Tankstellen mit einer Pumpe (12) zur Kraftstoffumwälzung, wobei die Vorrichtung eine Entgasungsanordnung (16) umfasst, welche einen Einlass (33) aufweist, der mit dem Auslass der Pumpe verbunden ist, einen Auslass (22) für entgasten Kraftstoff und einen Auslass (20) für die Entnahme des Kraftstoff/Gasgemisches, einen Entgasungstank (24), eine Leitung bildende Mittel (38, 60, 60') zum Verbinden des Entnahmeauslasses (20) mit dem Entgasungstank und zum Modifizieren eines Durchlassquerschnitts der die Leitungen bildenden Mittel als Funktion des Gasgehalts des Kraftstoffs ausgelegte Einstellmittel (64, 74, 84, 92) zur Vergrößerung des Querschnitts bei zunehmendem Gasgehalt, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leitung bildenden Mittel eine erste Leitung (38) und eine zweite Leitung (60, 60') umfassen, die beide in den Entgasungstank (24) münden, wobei das ausmündende Ende der zweiten Leitung (60, 60') einen einstellbaren Durchlassquerschnitt aufweist.

2. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel eine Verschlusseinrichtung (64, 74, 86) umfassen, über welche die zweite Leitung (60) in den Entgasungstank ausmündet, und Mittel (66, 72, 84) zum Steuern des Schliessens der Verschlusseinrichtung, wenn der Gasgehalt in dem Kraftstoff geringer als ein vorbestimmter Wert ist.

3. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende der ersten Leitung (38), welches in den Entgasungstank (24) ausmündet, mit ein Venturi (40) bildenden Mitteln verbunden ist, das eine Einschnürung (42) und einen Auslass aufweist, der mit einer Schikane versehen ist, die über dem Niveau des Kraftstoffs in dem Entgasungstank (24) zu liegen kommt, dass die zweite Leitung (60) in den Entgasungstank (24) über dem freien Kraftstoffniveau ausmündet, und dass die Einstellmittel eine bewegliche Verschlusseinrichtung (64) für die Leitung und Mittel (66) zur Steuerung der Verschlusseinrichtung derart aufweisen, dass die Verschlusseinrichtung offensteht, wenn der Druck an der Einstellung der das Venturi bildenden Mittel erhöht ist, und dass die Verschlusseinrichtung im gegenteiligen Fall geschlossen ist.

4. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel am Ende der zweiten Leitung (60), das in den Entgasungstank (24) ausmündet, ein Klappenventil (72, 74, 76) mit austarierter Kugel derart aufweist, dass bei Abwesenheit von Gas in dem Kraftstoff das Klappenventil geschlossen ist, und dass für einen Gasgehalt höher als ein vorbestimmter Wert das Klappenventil unter Einwirkung von Druckveränderungen des Fluids geöffnet ist, das in der zweiten Leitung (60) zirkuliert.

5. Entgasungsvorrichtung nach Anspruch 2, in welcher der Auslass der Pumpe (12) Schikanen (33) umfasst, beiderseits von welchen sich eine Druckdifferenz ausbildet, die für den Gasgehalt des Kraftstoffs am Auslass der Pumpe repräsentativ ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel am Ende der zweiten Leitung (60'), das in den Entgasungstank (24) ausmündet, ein Klappenventil (86) zur Steuerung durch Verschieben eines Differenzdruckfühlers (84) und Mittel (80, 82) zum Anlegen des Differenzdrucks, der beiderseits der Schikanen vorherrscht, an den Differenzdruckfühler umfasst.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Differenzdruckfühler eine verformbare Membran (84) ist, die dem Differenzdruck ausgesetzt ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellmittel ein Klappenventil (92) am anderen Ende der zweiten Leitung umfassen, das in den Entgasungstank ausmündet, und Mittel (98) zum Anlegen eines am Auslass für den entgasten Kraftstoff (90) herrschenden Drucks an das Klappenventil derart, dass für einen geringen Gehalt an Gas in dieser Flüssigkeit, deren Druck angelegt wird, das Klappenventil geschlossen ist, und dass es geöffnet ist, wenn der Gehalt einen vorbestimmten Wert überschreitet.

8. Entgasungsvorrichtung für Tankstellen mit einer Pumpe (12) zur Kraftstoffumwälzung, wobei die Vorrichtung eine Entgasungsanordnung (16) umfasst, welche einen Einlass (33) aufweist, der mit dem Auslass der Pumpe verbunden ist, einen Auslass (22) für entgasten Kraftstoff und einen Auslass (20) für die Entnahme des Kraftstoff/Gasgemisches, einen Entgasungstank (24), eine Leitung bildende Mittel (38, 60") zum Verbinden des Entnahmeauslasses (20) mit dem Entgasungstank und zum Modifizieren eines Durchlassquerschnitts der die Leitungen bildenden Mittel als Funktion des Gasgehalts des Kraftstoffs ausgelegte Einstellmittel (110) zur Vergrößerung des Querschnitts bei zunehmendem Gasgehalt, dadurch gekennzeichnet, dass die die Leitung bildenden Mittel eine erste Leitung (38) sowie eine Zweigleitung (60") umfassen, wobei beide dieser Leitungen in den Entgasungstank (24) münden, und dass die Einstellmittel ein Schieber-Klappenventil (110) umfassen, welches an dem Ende (38a) der ersten Leitung (38) angeordnet ist, das in den Tank (24) mündet, und dessen Schieber (114) mittels einer Leitung (118) durch denjenigen Druck gesteuert ist, der auf dem Niveau der Zone (90) des Auslasses (22) der Entgasungsanordnung (16) herrscht, derart dass für einen geringen Gasgehalt in dem Kraftstoff auf diesem Niveau das Klappenventil geschlossen ist, und dass es geöffnet ist, wenn dieser Gehalt einen vorbestimmten Wert überschreitet.