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Luftabscheider, z. B. für Benzinpumpen
Die Erfindung bezieht sich auf
Luftabscheider, wie sie z. B. bei Benzinmeß- und -ausgabepumpen verwendet werden,
um das Benzin vor dem Eintritt in das Meßgefäß zu entlüften. Es ist bekannt, für
diesen Zweck einen liegenden zylindrischen Behälter zu verwenden, dessen Innenraum
durch eine in der Regel als Rolle ausgebildete, die Flüssigkeit durchlassende Packung
in zwei zylindrische Kammern geteilt ist. Beim Durchgang der Flüssigkeit durch die
Packung vereinigen sich die in ihr enthaltenen feinen Luftbläschen zu größeren Blasen,
die in der Flüssigkeit viel schneller aufsteigen als kleine Luftbläschen, so daß
die Flüssigkeit schneller durch den Abscheider gehen und dieser kleinere Abmessungen
erhalten kann.
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Gemäß der Erfindung wird ein derartiger Luftabscheider baulich so
ausgeführt, daß seine Wirkung weiter verbessert wird und sein Zusammenbauen und
Auseinandernehmen besonders bequem ist.
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Zu diesem Zweck sind die Anschlüsse für den Flüssigkeitszulauf- und
-ablauf am zylindrischen Mantel des Behälters angeordnet, so daß die Deckel, z.
B. zum Zweck der Auswechslung der Packung, ohne Lösen von Anschlüssen abgenommen
werden können. Der Zulauf der Flüssigkeit ist an die Unterseite und der Ablauf an
die Oberseite des zylindrischen Gehäuses verlegt. In den Deckeln sind Hohlräume
vorgesehen, die mit den Anschlüssen durch in Ausbauchungen der Mantelwand verlaufende
Längskanäle verbunden sind. Der Deckel auf der Eintrittsseite ist durch eine obere
oeffnung mit der Zulaufkammer und der Deckel auf der Austrittsseite durch eine untere
hoffnung mit der Ablaufkammer verbunden, während die Abführungsöffnung für die abgeschiedene
Luft sich im oberen Teil der Ablaufkammer an deren höchster Stelle befindet.
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Zur Bildung der Hohlräume in den Deckeln weisen diese innere Vertiefungen
auf, die durch in
Falze der Deckel eingelegte Platten abgedeckt
sind.
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Die Abdeckplatten lassen Zu- und Ablaufkanäle frei und sind zur Bildung
der Verbindungen mit dem Gehäuseinnenraum am Zulaufende oben und am Ablaufende unten
segmentförmig abgeschnitten.
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Die Zeichnung veranschaulicht den Erfindungsgegenstand an einem Ausführungsbeispiel.
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Fig. I ist eine Draufsicht auf einen Luftabscheider gemäß der Erfindung;
Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. I; Fig. 3 ist eine
Endansicht des Abscheiders; Fig. 4 und 5 sind Querschnitte nach.denLinien4-4 und
5-5 der Fig. 2; Fig. 6 ist eine Teilansicht des Abscheiders von unten; Fig. 7 ist
eine Teilansicht von der Linie 7-7 der Fig. 2 aus gesehen.
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Der dargestellte Abscheider besitzt ein dreiteiliges Gehäuse. Der
hohlzylindrische Mantel 1 trägt an den Enden je einen Flansch 2 und 3 und ist hier
durch Deckel 4 und 5 abgeschlossen, deren Flansches, 7 zu den Flanschen 2, 3 des
Mantels passen. Die Verbindung der Deckel mit dem Mantel geschieht durch Schrauben
8 (Fig. 3) unter Zwisphenfügung von Dichtungen 9. Das Gehäuse nimmt mit seiner Zylinderachse
eine waagerechte Stellung ein.
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Sämtliche Rohranschlüsse des Abscheiders befinden sich am zylindrischen
Mantel 1, so daß zur Abnahme der Deckel 4, 5 lediglich die Schrauben 8 gelöst zu
werden brauchen. Auf der Unterseite hat der Mantel I einen nach außen vorstehenden
Teil Io; der vom Flansch 2 aus in der Längsrichtung bis zu einer Stelle verläuft,
die mitten zwischen den Flanschen 2, 3 liegt, und dort in einer Sitzfläche 11 endet.
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Diese weist eine Anzahl Gewindelöcher 12 zur Befestigung eines geflanschten
Austrittsstutzens oder des Förderrohres einer Pumpe auf. Der vorspringende Teil
10 enthält einen durch einen Gußkern gebildeten LängskanalI3 mit einem senkrechten
Einlaß 14 in der Sitzfläche In und einem waagerechten Auslaß im Flansch 2. Ein ähnlicher
Vorsprung I6 am oberen Teil des Mantels I weist eine Sitzfläche I7 mit Gewindelöchern
I8 zum Anschluß des geflanschten Einlaßstutzens eines Meßgefäßes oder eines Abführungsrohres
auf. Der Vorsprung r6 enthält einen durch einen Guß kern gebildeten Kanal 19 mit
einem waagerechten Auslaß 20 im Flansch 3 und einem senkrechten Auslaß 2I in der
Sitzfläche I7.
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Wie aus Fig. 4 hervorgeht, hat der Flansch 6 des Deckels 4 Kreisform,
bis auf eine U-förmige Ausbauchung 22, die eine Ausnehmung 23 umgibt.
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Diese führt aus einer größeren schalenförmigen Vertiefung 24 im Deckel
4 heraus. Die Vertiefung 24 ist von dem kreisförmigen Teil des Flansches 6 umgeben
und durch eine kreissegmentförmige Deckplatte 25 aus dünnem Blech zu einer Kammer
ausgebildet. Der Deckel 4 weist einen flachen ringförmigen Falz 26 auf, der von
dem kreisförmigen Teil des Flansches 6 umgeben ist und die dünne Platte 25 aufnimmt.
Die Tiefe des Falzes 26 ist gleich der Dicke der Platte 25, deren Außenfläche daher
in-derselben Ebene wie die Fläche des Flansches 6 liegt, die gegen die Dichtung
g und den Flansch 2 gedrückt wird. Der Deckel 4 trägt zwei von seiner Innenfläche
vorragende zylindrische Ansätze 27, die bis zur Innenfläche der Platte 25 reichen,
die an ihnen durch Schrauben 28 befestigt ist. Der kreisförmige Randteil der Platte
25 wird gegen das anliegende Ende des zylindrischen Mantels I gedrückt, um das rechte
Ende seines Hohl raumes abzuschließen bis auf eine segmentförmige Öffnung 29 oberhalb
der waagerecht verlaufenden CTberlaufltante-zg' der segmentförmig abgeschnitteneu
Platte. Die Platte 25 deckt nur einen kleinen Teil der Ausnehmung 23 ab, die sich
mit der erwanten Ausftittsöffnung 15 des Kanals I3 deckt.
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Auf diese Weise tritt die lufthaltige Flüssigkeit beim Einlaß 14 in
den Abscheider ein und geht durch Kanal I3, Auslaß I5, Ausnehmung 23, Kammer 24,
über den Überlauf 29' und durch die Öffnung 29 in den rechten Teil des zylindrischen
Hohlraumes 30 des Gehäuses, der im nachfolgenden als Einlaßkammer bezeichnet ist.
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Zwischen den Enden des Mantels I befindet sich ein nach innen.ragender
Ringflansch 32, an dem eine Rolle 33 von gewelltem Drahtgewebe oder -geflecht anliegt.
Diese Rolle unterteilt den Hohlraum des Gehäuses in zwei zylindrische Kammern, nämlich
die bereits erwähnte Einlaßkammer 30 und eine auf der Auslaßseite liegende Kammer
34. Der Flansch 32 kann oben und unten einander gegenüberliegende Einschnitte 35
zur Aufnahme der Enden einer dünnen Stange 36 aufweisen, die die Kammer 34 diametral
durchsetzt und die Aufgabe hat, ein axiales Ausbiegen des mittleren Teiles der Rolle
33 in Richtung des. Flüssigkeitsstromes unter dem Druck der Flüssigkeit zu verhindern.
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Der Deckel 5 ist genau ebenso ausgebildet wie der Deckel 4, wie aus
der Fig. 2, 4 und 5 zu ersehen ist. Er trägt eine gleiche segmentförmig beschnittene
Ringplatte 37, die ebenso in einem Falz 38 des Deckels gelagert und durch Schrauben
39 festgehalten wird, die in Ansätze 40 des Deckels eingeschraubt sind. Der Deckel
5 ist jedoch gegen den Deckel 4 um I800 verdreht, so daß die segmentförmige Öffnung
41 unterhalb der waagerechten Kante 42 der Platte liegt und mit dem unteren Teil
der Kammer 34 in Verbindung steht. Die Kammer 43 im Deckel 5 hat ihre Auslaßöffnung
in ihrem oberen Ende in einer Ausnehmung 44, die von einer U-förmigen Ausbauchung
45 des Flansches 7 des Deckels 5 umfaßt wird und sich mit der Eintrittsöffnung 20
des Kanals 19 deckt. Auf diese Weise geht luftfreie Flüssigkeit, die dem unteren
Teil der Auslaßkammer 34 entnommen wird, durch Öffnung 41, Kammer 43, Auspehmung
44, Eintrittsöffnung 20, Kanal 19 und Auslaß 21 zu der gewünschten Ablieferungsstelle.
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Schräg durch den Sitz 17 geht ein Kanal 46, der ganz oben in die
Kammer 34 einmündet und in diese mit einer elliptischen Öffnung 47 einschneidet,
deren große Achse doppelt so lang wie die kleine Achse ist und dem doppelten Durchmesser
des Kanals 46 ent-
spricht. Die Einlaßöffnung 47 verläuft mit ihrer
Längsachse in der Längsrichtung der zylindrischen Kammer 3+ genau in deren höchstem
Punkt, um den Eintritt der Luftblasen zu erleichtern, die in den oberen Teil der
Kammer aufsteigen. Das äußere Ende des Kanals 46 nimmt das mit Gewinde versehene
Ende einer Klemmkupplung 48 auf. Das innere Ende dieser Kupplung ist geschlossen
bis auf eine sehr enge Durchgangsbohrung 49 mit einem Durchmesser von beispielsweise
3 mm. Die Kupplung 48 stellt eine Verbindung mit einem Kupferrohr 50 her, das zu
einer Flüssigkeitsabscheide- und -sammelkammer führt.
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Der Gehäusemantel I weist an seiner tiefsten Stelle eine Entleerungsöffnung
51 auf, die gewöhnlich durch einen Schraubstopfen 52 verschlossen ist.
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Der Mantel I und die Deckel 4 und 5 sind so ausgebildet, daß sie
durch Matrizen- bzw. Spritzguß hergestellt werden können. Es bedarf daher keiner
Bearbeitung bis auf die Herstellung des Gewindes in den durch Kerne erzeugten Gewindelöchern,
von denen bei der dargestellten Ausführung 26 vorhanden sind.
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Die Platten 25 und 37 werden mit den notwendigen Löchern aus Blech
ausgestanzt und stimmen ebenso wie die Deckel 4 und 5 miteinander überein.
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Es werden somit nur drei Arten von Hauptteilen zur Bildung des Abscheidergehäuses
benötigt, und diese Teile können in großen Mengen mit niedrigen Einheitskosten hergestellt
werden.
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Die Rolle 33 ist ein gewelltes, die Luftbläschen vereinigendes Maschendrahtpaket.
Sie wird aus einer passenden Länge von feinem Drahtgewebe, vorzugsweise aus einem
korrosionsbeständigen Metall, wie z. B. Monel-Metall, hergestellt. Dieses Metall
wird zu einem Schlauchgewebe verarbeitet, das zu einem zweilagigen Band abgeflacht,
dann gewellt und schließlich zu einer Rolle aufgewickelt wird. Diese Rolle ist ein
auf dem Markt verfügbarer Handelsgegenstand und kann in beliebigen Durchmessern
und Breiten hergestellt werden. Die Rolle besteht aus einer kompakten Masse von
ineinandergreifenden und miteinander verflochtenen Drähten und bietet eine sehr
große Anzahl sehr enger Zwischenräume. Die durch die Masse gehenden Kanäle sind
außerordentlich fein und notwendigerweise gewunden.
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Die die Luftbläschen vereinigende Rolle 33 liegt mit Reibung an der
Umfassungswand der Kammer 30 an und wird in ihrer axialen Lage durch den Druck der
Flüssigkeit in Anlage an den Flansch 32 gehalten. Sie kann nach Abnahme des Deckels
4 leicht aus der Kammer 30 entfernt und dann abgewickelt, gereinigt, dann wieder
aufgerollt und in die Kammer eingeführt werden. Das Abnehmen der Deckel 4 und 5
ist sehr leicht, weil sämtliche Rohre an den Mantel I angeschlossen sind.
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Die in der Kammer 34 aufsteigenden Luftblasen sammeln sich im oberen
Teil der Kammer an und entweichen durch den Kanal 46 und schließlich durch die sehr
enge Austrittsbohrung 49 in eine Flüssigkeitsabscheide- und -sammelkammer.
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Durch die Verlängerung der Einlaßöffnung 47 des Kanals 46 wird der
Eintritt der Luftblasen in den Kanal erleichtert. Der enge Austrittskanal 49 bietet
dem Durchgang der Luft nur wenig Widerstand, aber dem Durchgang der Flüssigkeit
einen viel größeren Widerstand. Im normalen Betrieb entweicht, wenn sich die Abscheidekammer
einmal mit Flüssigkeit gefüllt hat, etwas Flüssigkeit zusammen mit der Luft durch
die Bohrung 49 und wird in der Flüssigkeitsabscheide- und -sammelkammer in an sich
bekannter Weise wieder von ihr getrennt.