DE8121531U1 - Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen Treibstoffen - Google Patents
Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen TreibstoffenInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F04C2/08—Rotary-piston machines or pumps of intermeshing-engagement type, i.e. with engagement of co-operating members similar to that of toothed gearing
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Description
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RHEINHÜTTE, vorm. Ludwig Beck & Co. Unser Zeichen Wiesbaden VPA 81 P 8 5 2 7 DE
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Berlin und München
Berlin und München
Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen Treibstoffen
Die Erfindung betrifft eine Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen
Treibstoffen, mittels eines aus einer Pumpe und einem Elektromotor bestehenden Tauchpumpenaggregats, das in
einem rohrförmigen, auf den Grund eines Vorratsbehälters hinabreichenden Gehäuse angeordnet und mit dem
das Gehäuse abschließenden Abdeckflansch verbunden ist, mit einem die Verbindung zum Vorratsbehälter herstellenden
Ventil am unteren Ende des rohrförmigen Gehäuses.
Es 1st bekannt, zur Förderung von Treibstoffen wie beispielsweise Benzin, Dieselöl oder Flüssiggas Tauchpumpenaggregate
in einen Behälter derart an der tiefsten Stelle einzubauen, daß dieser praktisch vollstän-■»
dig leergepumpt werden kann. Die Tauchpumpenaggregate
sind vorzugsweise mit Kreiselpumpen ausgestattet, mit
denen große Flüssigkeitsmengen gefördert werden können.
* Mit Rücksicht auf die Sicherheitsbestimmungen ist das
Tauchpumpenaggregat zusätzlich in ein rohrförmiges,
gleichzeitig als Druckleitung dienendes Gehäuse eingesetzt, das bis auf den Boden des Vorratsbehälters hinabreicht
und an dessen Fußende ein von außen über ein Gestänge oder unmittelbar durch das Aggregat bei dessen
Ein- bzw. Ausbau betätigbares Ventil angeordnet ist.
In dem Gehäuse befindet sich ein sich konisch verjungender Absatz, auf dem sich das Tauchpumpenaggregat
mit einem entsprechend gestalteten Ansatz abstützt. Der auf diese Weise gebildete Dichtsitz teilt das Ge-
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häuse in einen Saugraum unterhalb und einen Druckraum
oberhalb des Aggregats. Zur Durchführung von Reparaturoder Wartungsarbeiten oder zum Austausch des Aggregats
gegen ein neues wird in das Gehäuse oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
beispielsweise Stickstoff, ein Inertgas oder ein anderes, sauerstofffreies Gas eingeleitet,
das den Treibstoff in den Vorratsbehälter zurückdrückt, und nach Entleerung des Gehäuses das Fußventil geschlossen.
Wegen des Dichtsitzes kann dabei der Treibstoff nur über das Aggregat zurückfließen. Das Entleeren des
Gehäuses ist also ein zeitraubender Vorgang. Zum Ein- und Ausbau des über ein Kabel mit dem Abdeckflansch
verbundenen Aggregats ist ein Hebezeug erforderlich (DE-PS 16 53 684 und DE-PS 27 07 042).
In der DE-AS 30 22 089 ist eine Anlage zum Umfüllen von Flüssigkeiten mit niedrigem Siedepunkt aus einem
Behälter in einen anderen Behälter, vorzugsweise in den Tank eines Kraftfahrzeuges, beschrieben. Als Krei=
seipumpe für das Tauchpumpenaggregat ist hier eine mehrstufige, auf beide Enden der Motorwelle aufgeteilte
Seitenkanalpumpe eingesetzt. Der Druckraum in dem rohrförmigen Gehäuse oberhalb des Aggregats ist über eine
durch ein Ventil absperrbare Ausgleichsleitung mit dem Saugraum unterhalb des Aggregats verbunden. Durch diese
den Dichtsitz umgehende Ausgleichsleitung wird der Zeitaufwand für die Entleerung und Füllung des rohrförmigen
Gehäuses je nach Querschnitt der Ausgleichsleitung mehr
oder weniger verringert. Das Aggregat ist mittels einer Kette nit dem Abdeckflansch verbunden. Insbesondere der
Einbau des Aggregats in das Gehäuse bereitet daher Schwierigkeiten, weil das Aggregat zur Herstellung des
Dichtsitzes zentrisch geführt werden muß. Außerdem muß die Kette so lang bemessen sein, daß die das Aggregat
mit dem Abdeckflansch verbindende elektrische Leitung nicht auf Zug beansprucht wird.
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Wie bereits erwähnt, eignen sich Kreiselpumpen besonders für die Förderung großer Mengen. Dabei nimmt der
Förderdruck mit zunehmender Fördermenge ab. Es ist daher auch bei Verwendung einer mehrstufigen Seitenkanalpumpe
nicht auszuschließen, daß der Förderdruck nicht ausreicht, den Tank eines Kraftfahrzeuges zu
füllen, wenn z.B. in dem Tank als Folge einer hohen Umgebungstemperatur ein überhöhter Druck herrscht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Tauchpumpenaggregat mit einer Pumpe auszurüsten, deren
( ) Leistung auch unter ungünstigen Bedingungen ausreicht, den Treibstoff in den Tank eines Kraftfahrzeuges zu
fördern, und den Ein- und Ausbau des Aggregats mögliehst einfach zu gestalten.
Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Pumpe des mit dem rohrförmigen Gehäuse einen
Ringspalt bildenden Tauchpumpenaggregats eine Verdrängerpumpe ist und daß die Verbindung zwischen dem
Abdeckflansch und dem Aggregat aus einem den Abdeckflansch durchdringenden und mit diesem verschweißten,
an der Druckseite des Aggregats angeschlossenen Druck-
/- rohr besteht.
^ 25
Eine Verdrängerpumpe zeichnet sich durch eine sehr steile Kennlinie aus. Das bedeutet, daß eine geringe
Drosselung der Fördermenge einen hohen Druckanstieg zur Folge hat. Dadurch bietet die Verwendung einer Verdrängerpumpe
die Gewähr, daß ein Kraftfahrzeugtank auch gegen erhöhten Innendruck innerhalb kurzer Zeit
gefüllt werden kann. Da der Querschnitt des zwischen dem Aggregat und dem Gehäuse gebildeten Ringkanals
relativ groß ist und durch das Aggregat nur die geringe, in der Druckleitung und im Aggregat selbst vorhandene
Treibstoffmenge abgeführt werden muß, hängt die Ent-
( ) leerungszeit praktisch nur vom Durchgangsquerschnitt des
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Fußventiles ab. Durch die Schweißverbindung zwischen dem Abdeckflansch und dem an das Aggregat angeschlossenen Druckrohr läßt sich das Aggregat ohne Schwierigkeiten
aus dem Gehäuse ausbauen bzw. in das Gehäuse einbauen, da weder auf eine genaue zentrische Führung des
Aggregates noch auf die Vermeidung von auf die elektrische Zuleitung wirkenden Zugkräften geachtet werden muß.
Zur weiteren Erläuterung wird auf die Zeichnung verwiesen, in der ein Ausfuhrungsbeispiel einer erfindungsgemäßen
Anlage dargestellt ist. Es zeigen:
\ ) Figs 1 einen Längsschnitt durch ein in einem Vorratsbehälter
eingesetztes rohrförmiges Gehäuse, Fig. 2 eine Draufsicht auf das rohrförmige Gehäuse in
teilweise geschnittener Darstellung,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch das Tauchpumpenaggregat und
Fig. 4 einen Querschnitt durch die Pumpe des Tauchpumpenaggregats»
20
In Fig. 1 ist eine Anlage zur Versorgung einer Tankstellen-Zapfsäule
mit einem flüssigen Treibstoff, vorzugsweise mit einem auch als Flüssiggas bezeichneten,
kryogenen Treibstoff dargestellt. Durch den Dom 2 eines Vorratsbehälter» 1, der beispielsweise bis zu der
strichpunktierten Doppellinie 3 mit Treibstoff gefüllt ist, ist ein schleusenartiges, rohrförmiges Gehäuse 4
eingeführt, das bis auf den Boden 5 des Vorratsbehälters hinabreicht und mittels einer Flanschverbindung 6, 7
an dem Behälterdom befestigt ist, die den Vorratsbehälter dicht verschließt. Das freie Ende des Gehäuses trägt
einen Flanschansatz 8 und ist durch einen Abdeckflansch 9 abgeschlossen.
Eine öffnung 10 im Abdeckflansch ist mit einer Platte
11 abgedeckt, in der druckfeste Durchführungen 12 zum Anschluß von elektrischen Leitern 13 eingesetzt sind.
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Die Leiter 13 sind über eine Kabeleinführung 14 in
einen die Öffnung 10 verschließenden Klemmenkasten 15 eingeführt. Ein Druckrohr 16 mit Anschlußflansch I6a
ist durch den Abdeckflansch 9 geführt und mit diesem verschweißt. Innerhalb des Gehäuses 4 ist das Druckrohr
an der Druckseite eines Tauclipumpenaggregates 17,
das aus einem Elektromotor, beispielsweise einem Drehstrommotor, und einer Pumpe besteht, mittels einer
Schraubverbindung 18 angeschlossen und mit einem über-Strömventil 19 ausgestattet. Eine die Durchführungen
mit dem Aggregat verbindende elektrische Zuleitung 20 ist mit Schellen 21 am Druckrohr festgelegt. Am Fußende
des Gehäuses 4 ist ein durch ein Gestänge 23 betätigbares Ventil 22 angeordnet, das den Innenraum des Gehäuses
mit dem Vorratsbehälter 1 verbindet.
Das Tauchpumpenaggregat bildet mit dem Gehäuse einen Ringkanal 24 relativ großen Querschnittes, so daß der
im Gehäuse enthaltene Treibstoff im Falle einer Störung an dem Tauchpumpenaggregat bei geöffnetem Ventil 22
mittels eines in das Gehäuse eingeleiteten Gases, z.B. Stickstoff oder Inertgas, rasch in den Behälter zurückgedrückt
werden kann. Die gleichzeitig aus dem Druckrohr -^ abstömende, vergleichsweise geringe Treibstoffmenge
I^ ' 25 führt nicht zu einer Verlängerung der Entleerungszeit.
' Die für die Entleerung und ebenso für die Auffüllung
des Gehäuses eriurderliche Zeit hängt demnach nur von
dem Durchflußquerschnitt des Fußventiles 22 ab.
Für die Einleitung des Gases zum Ausdrücken des Gehäuses
ist, wie sich aus Fig. 2 ergibt, in den Abdeckflansch
9 ein Druckstutzen 25 mit einem Absperrventil 26 eingeführt. Durch einen weiteren, in das Gehäuse
eingesetzten Druckstutzen 27 mit Absperrventil 28 kann das Gas aus dem Gehäuse abgelassen werden. Wie Fig. 2
weiterhin zeigt, sind das Gehäuse und der Vorratsbehälter über eine Druckausgleichsleitung 28, die mittels
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eines Ventils 29 absperrbar und durch den Flansch 7 hindurchgeführt ist, miteinander verbunden. Auf dem
Flansch 7 ist ferner der Antrieb 30 für das Fußventil 22 angeordnet, der nach Abnahme einer Kappe 31 zugänglieh
ist.
Vie bereits erwähnt, besteht das in Fig. 3 im Schnitt dargestellte Tauchpumpenaggregat 17 aus einem Elektromotor
32, beispielsweise einem Drehstrommotor, und einer unmittelbar auf dem Wellenstumpf 33 des Motors
angeordneten, als Verdrängerpumpe 34 ausgeführten Pumpe. Die Welle 35 des Motors ist in zwei Kugellagern
36, 37 in SpezlalausfUhrung im Gehäuse 38 des Aggregates gelagert, die die Gewähr für eine hohe Lebensdauer
der Lager auch in nicht schmierfähigen Flüssigkeiten bietet. Der Kugellagerkäfig besteht aus einer Teflon-Verbundsintermasse,
die während des Laufes der Kugeln einen Schmierfilm liefert. Durch je eine Wellscheibe
39 sind die Kugellager axial vorgespannt.
Das Gehäuse 38 des Tauchpumpenaggregats ist im Bereich des Motors mit Kanälen 40 ausgestattet. Durch diese
Kanäle und durch den Luftspalt 41 zwischen dem Läufer 42 und dem Ständer 43 des Motors strömt die von der
Pumpe geförderte Flüssigkeit in das Druckrohr 16, das in eine im Gehäusedeckel 44 angeordnete Gewindebohrung
45 eingeschraubt ist. Ein Teil der Flüssigkeit durchströmt die Kugellager und verhindert eine Zerstörung
des Schmierfilmes, die durch eine Temperaturerhöhung entstehen könnte.
Das untere Ende des Aggregatgehäuses 38 ist durch eine auf der Außenseite mit einer ringförmigen Vertiefung
versehenen Bodenplatte 47 abgeschlossen. Die ringförmige Vertiefung, die über eine Ansaugöffnung 48 mit einem
unteren, muldenförmigen Saugraum 49 auf der Innenseite
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der Bodenplatte in Verbindung steht, ist durch einen aus einem Sintermaterial bestehenden Filter 50 überdeckt.
Auf der Innenseite der Bodenplatte ist ferner ein unterer, muldenförmiger Druckraum 51 angeordnet.
Der Saugraum und der Druckraum sind mit einer Steuerscheibe 52 mit saugseitigen Steuerschlitzen 53 und
druckseitigen Steuerschlitzen 54 abgeschlossen. Oberhalb der Verdrängerpumpe 34 befindet sich eine weitere
Steuerscheibe 55 mit Steuerschlitzen 56 und 57, die eine Verbindung zu einem oberen Saugraum 58 bzw. einem oberen
Druckraum 59 herstellen
Zwischen den beiden Steuerscheiben 52 und 55 ist die Verdrängerpumpe angeordnet, deren Innenläufer 60 Im
Gleitsitz auf dem freien Ende 33 der Motorwelle 35 befestigt ist, während der Außenläufer 61 in einer Hülse
62, beispielsweise aus Teflon-Bronze, gelagert ist. Die Hülse 62 ist in ein Außengehäuse 63 eingesetzt, das mit
einem den oberen und unteren Saugraum 49, 58 verbindenden Zulaufschlitz 64 und einem die beiden Druckräume
51, 57 verbindenden Ablaufschlitz 65 ausgestattet ist.
Wie Fig. 4 zu entnehmen ist, trägt der Innenläufer eine Außenverzahnung und der Außenläufer 61 eine Innenverzahnung.
Die Anzahl der Zähne des Innenläufers ist um eins kleiner als die des Außenläufers. Die Zähne
sind so bemessen und geformt, daß in jedem Zeitpunkt und in jeder Drehstellung alle Zähne des Innenläufers
den Außenläufer berühren. Zwischen den Berührungspunkten am Innen- und Außenläufer entstehen während einer
Drehbewegung Verdrängungskammern 66, die mit den Saugräumen bzw. Druckräumen über die Steuerschlitze 53 bzw.
54 (in Fig. 4 teilweise gestrichelt dargestellt) in Verbindung stehen. Die durch eine Drehbewegung entstehende
Veränderung der Größe der Verdrängungskammern stellt eine Volumenänderung dar, die im wesentlichen
sinusförmig ist. Da der Außenläufer vom Innenläufer an-
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getrieben wird, ist die Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Läufern gering und infolgedessen die Lebensdauer
hoch. Der Förderstrom der Verdrängerpumpe ist der Drehzahl proportional. Durch die im Außengehäuse
angeordneten Verbindungsschlitze 64, 65 wird die Verdrängerpumpe von beiden Seiten mit der zu fördernden
Flüssigkeit beaufschlagt und die Förderflüssigkeit nach beiden Seiten hin ausgetragen. Dadurch wird ein
gleichförmiger Lauf, eine optimale Füllung und ein Druckausgleich in der Verdrängerpumpe erzielt. Die von
der Pumpe geförderte Flüssigkeit strömt durch einen
Durchlaß 67 von dem oberen Druckraum 59 in den Innenraum des Motors.
4 Figuren
3 Patentansprüche
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1 1 111
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Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere krvogenen Treibstoffen
Tauchpumpenaggregate zur Versorgung von Zapfsäulen in Tankstellenanlagen mit kryogenen Treibstoff bringen
unter ungünstigen Bedingungen nicht den erforderlichen
Förderdruck auf, wenn sie mit Kreiselpumpen ausgerüstet sind. Es wird daher vorgeschlagen, als Pumpe eine Verdrängungspumpe
einzusetzen. Zur Verkürzung der Montage-(Λ
zeiten für den Ein- und Ausbau des Aggregates (17) ist das Aggregat druckseitig über ein Druckrohr (16) starr
mit dem Abdeckflansch (9) verbunden, der ein das Aggregat aufnehmendes, in einen Vorratsbehälter (1) eingebautes
Gehäuse (4) abschließt.
FIG. 1
Claims (3)
1. Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen,
insbesondere kryogenen Treibstoffen, mittels eines aus einer Pumpe und einem Elektromotor bestehenden
Tauchpumpenaggregats, das in einem rohrförmigen, auf den Grund eines Vorratsbehälters hinabreichenden Gehäuse
angeordnet und mit dem das Gehäuse abschließenden Abdeckflansch verbunden ist, mit einem die Verbindung
zum Vorratsbehälter herstellenden Ventil am unteren Ende des Gehäuses, dadurch g e k ε η η =
C) zeichnet, daß die Pumpe (34) des mit dem rohrförmigen Gehäuse (4) einen Ringkanal (24) bildenden
Tauchpumpenaggregats (17) eine Verdrängerpumpe ist und daß die Verbindung zwischen dem Abdeckflansch (9) und
dem Aggregat aus einem den Abdeckflansch durchdringenden und mit diesem verschweißten, an der Druckseite
des Aggregats angeschlossenen Druckrohr (16) besteht.
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Verdrängerpumpe (34) aus einem
von der Welle des Elektromotors (32) angetriebenen, außen verzahnten Innenläufer (16) und einem exzentrisch
f"\ zu diesem angeordneten, innen verzahnten Außenläufer
(61), dessen Verzahnung einen Zahn mehr als die des Innenläufers enthält, und aus einem beide Läufer aufnehmenden
Außengehäuse (63) besteht.
3. Anlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein unterhalb der Pumpe und ein
oberhalb der Pumpe angeordneter Saugraum (49 bzw. 58) durch einen Zulaufschlitz (64) sowie ein unterhalb und
oberhalb der Pumpe angeordneter Druckraum (51 bzw. 59) durch einen Ablaufschlitz (65) im Außengehäuse (63)
miteinander verbunden sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818121531 DE8121531U1 (de) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen Treibstoffen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19818121531 DE8121531U1 (de) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen Treibstoffen |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE8121531U1 true DE8121531U1 (de) | 1985-10-10 |
Family
ID=6729673
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19818121531 Expired DE8121531U1 (de) | 1981-07-22 | 1981-07-22 | Anlage zum Betanken von Kraftfahrzeugen mit flüssigen, insbesondere kryogenen Treibstoffen |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE8121531U1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1855005A1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-11-14 | Groupement Coeur Artificiel Total Carpentier Matra Carmat | Rotationsverdrängerpumpe mit beschränktem radialem Raumbedarf |
-
1981
- 1981-07-22 DE DE19818121531 patent/DE8121531U1/de not_active Expired
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP1855005A1 (de) * | 2006-05-12 | 2007-11-14 | Groupement Coeur Artificiel Total Carpentier Matra Carmat | Rotationsverdrängerpumpe mit beschränktem radialem Raumbedarf |
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WO2007135261A1 (fr) * | 2006-05-12 | 2007-11-29 | Groupement Coeur Artificiel Total Carpentier Matra Carmat | Pompe volumétrique rotative à encombrement radial réduit. |
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