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Einrichtung zum Regeln der Abgabemenge einer insbesondere auf einem
Tankwagen angeordneten Pumpe Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Regeln
der Abgabemenge einer insbesondere auf einem Tankwagen angeordneten Pumpe zum Betanken
von Flugzeugen, Straßentankanlagen u. dgl., mit einer Abgabeabsperrvorrichtung in
der Abgabeleitung und einer Verbindungsleitung zwischen der Druck- und der Saugseite
der Pumpe. Bei bisher bekanntgewordenen Regeleinrichtungen der vorgenannten Arte
für Druckwasseranlagen wurde ein Akkumulator vorgesehen, von dessen Füllung die
Einstellung eines Steuerorgans zum Regeln der Umlaufzahl der Pumpe abhängig gemacht
ist. Die Regelung durch die Pumpendrdhzahl ist aber meist nur in einem kleinen Regelbereich
möglich, was ganz besonders dann zutrifft, wenn es sich um Tankwagenpumpen handelt,
die durch den Antriebsmotor des Fahrzeuges über einen Nebenantrieb angetrieben werden.
Die Regelung .durch Pumpendrehza'hl ist in einem solchen Falle insbesondere bei
Verwendung von Dieselmotoren mangelhaft, da diese einen eng begrenzten Leerlau.fbereich
haben.
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Bei der direkten Drosselung der Abgabeleistung mittels einer in der
Abgabeleitung eingeschalteten Absperrvorrichtung besteht der Nachteil .darin, daB
die Pumpe eine hohe Energieaufnahme 'hat, die namentlich bei zu einer hohen Gefahrenklasse
gehörenden Förderflüssigkeiten wie Benzin, insbesondere Flugzeugbenzin, zu unzulässigen
Erwärmungen führt. Bei Fahrzeugen, wie z. B. Sattelschleppern, wo der Antrieb über
eine biegsame Welle oder ähnliche Einrichtungen erfolgt, kann dieser Kraftanstieg
zur Beschädigung der Antriebsteile führen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die bei direkter Drosselung
der Abgabeleistung mittels eines in der Abgabeleitung angeordneten Absperrorgans
auftretende Belastung der Pumpe und Erwärmung zu beseitigen, ohne für diesen Zweck
eine
umfangreiche und infolge Einschaltung komplizierter Steuerorgane
störanfällige Hilfseinrichtung vorsehen zu müssen. Hierbei soll die auf Tankwagen
normalerweise vorhandene Antriebsvorrichtung, nämlich der Motor des Tankwagens zum
Antrieb der Pumpe, ausgenutzt werden. Erfindungs-,gemäß ist eine Einrichtung zum
Regeln der Abgabemenge einer insbesondere auf einem Tankwagen angeordnete Pumpe
vorgesehen, wobei in der Verbindungsleitung eine Regelabsperrvorrichtung vorgesehen
ist, die von ihrer vollen Offenbis zu ihrer vollen Schließstellung entgegen der
Wirkung eines Kraftspeichers durch. äußere Einwirkung schließbar ist, wobei die
einzelnen Stellungen durch eine in Rastvertiefungen eingreifende Raste festgelegt
sind. Auf diese Weisekann.jewenls. .durch einfaches Ausrasten erreicht werden, daß
sich selbsttätig die Regelabsperrvorrichtung unter der Einwirkung des Kraftspeichers
in die geöffnete Stellung zurückbewegt, bei der sich in der Abgabeleitung, wenn
diese .geöffnet sein sollte, nur eine ganz geringe Fördermenge einstellt.
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Der Kraftspeicher selbst wird vorzugsweise als Feder ausgebildet,
.die dann also die Regena:bsperrvorrichtung in ihre geöffnete Stellung zurückholt.
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Gemäß einer weiteren Ausbildung des Erfindungsgedankens ist die jeweils
eingeschaltete Rastung in Abhängigkeit von einem in der Abgabeleitung herrschenden
Höchstdruck ausschaltbar. Dieser Gedanke wird zweckmäßigerweise dadurch ausgeführt,
daß auf die Rastvorrichtung eine Zylinderkolbenvorrichtung wirkt, .die mit der Abgabeleitung
über eine Entnahmeleitung verbunden ist. Bei dieser Z@linderkolbenvorrichtung braucht
es sich nicht nur um einen üblichen, in einem Zylin-.der verschiebbaren Kolben zu
handeln. Es kann statt .dessen auch eine Membranvorrichtung oder eine Federbalganordnung
benutzt werden. Eine derartige selbsttätige Steuerung verbessert die Regeleinrichtung
beträchtlich. Wenn jetzt die Abgabeabsperrvorrichtung, die im allgemeinen als Schnellschlußventil
oder Schnellschlußhahn ausgebildet ist, plötzlich in dem Augenblick geschlossen
wird, wo die Bedienungsperson erkennt, daß der zu füllende Tank beinahe voll ist,
ergibt sich in der Abgabeleitung ein plötilicher Druckanstieg, der erfindungsgemäß
.dazu benutzt wird, um die Rastung für die Regelabsperrvorrichtung auszu'klin'ken
und damit dem Kraftspeicher Gelegenheit zu geben, die Regelabsperrvorrichtung voll
zu öffnen. Damit ist die weiterlaufende Pumpe entlastet, so daß auch die Gefahr
einer zu starken Erwärmung der Fördermenge beseitigt ist. Wenn jetzt die Abgabeabsperrvorrichtung
wieder geöffnet wird; um den letzten Rest des Tanks zu füllen, fördert zwar die
Pumpe in die Abgabeleitung, aber nur noch mit einer geringen Menge;. wobei die Mengen,
die einerseits über die Abgabeleitung und andererseits über die Umgehungsleitung
gehen, dem Widerstand in den beiden Leitungen umgekehrt proportial' sind.
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An Hand der Zeichnungen sind weitere Verbesserungen und zweckmäßige
Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben. Es zeigt Fig. i eine Schemazeichnung
einer erfindungsgemäß ausgebildeten Regelungseinrichtung, Fig. 2 einen Schnitt durch
einen bei der Ausführung der Erfindung benutzten Rastenhebel, Fig. 3 einen Schnitt
durch eine andere Ausführungsform eines derartigen Rastenhebels, Fig. q. einen Längsschnitt
durch einen als Regelabsperrvorrichtung dienenden Kükenhahn,-Fig. 5 einen Schnitt
durch diesen Kükenhahn nach Linie V-V der Fig. q..
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Die Pumpe i wird auf nicht näher dargestellte Weise von beispielsweise
dem Antriebsmotor eines Tankwagens angetrieben, wobei es sich bei dieser Pumpe um
eine an sich bekannte Zentrifugalpumpe handelt, deren Ansaugeleitung mit .dem Bezugszeichen
2 und deren Druck- oder Förderleitung mit dem Bezugszeichen 3 versehen sind.
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Mit ¢ ist eine Abgabeabsperrvorrichtung schematisch dargestellt, an
die sich auch noch weitere Absperrvorrichtungen anschließen können. Am Ende der
Druck- oder Förderleitung 3 ist ein Filter 5 vorgesehen, von dem aus die Abgabeleitung
6 zu der Abgabeabsperrvorrichtung führt.
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Die Druck- oder Förderleitung 3 ist mit der Saugeleitung 2 über eine
Umgehungsleitung 7 verbunden, in der eine Regelabsperrvorrichtung 8 angeordnet ist.
Der Querschnitt dieser Regelabsperrvorrichtung .ebenso wie .der Querschnitt der
Umg e 'hungsleitung 7 sind etwa gileich dem Querschnitt der Druck- oder Förderleitung
3.
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Im Ausführungsbeispiel ist diese Regelabsperrvorrichtung als zentrierter
Kükenhahn ausgebildet, bei dem sich herausgestellt hat, daß es auf verhältnismäßig
einfache Weise möglich ist, eine leichte Betätigung des Schiebers trotz des verhältnismäßig
höhen Differenzdruckes sicherzustellen. Zur Betätigung des Schiebers dient ein Hebel
9, an den einerseits eine Feder io und andererseits ein Gestänge i r angreift,
das im Ausführungsbeispiel als Bowdenzug ausgebildet ist. ,Das andere Ende dieses
Bowdenzugs ist an einem Rastenhebel 12 befestigt, der mit einem Rastensegment 13
zusammenarbeitet. Auf .diesen Rastenhebel wirkt eine Zylinderkolbenvorrichtung 1q.,
die im Ausführungsbeispiel als eine Federbalganordnung ausgebildet ist. Diese Zylinderkolbenvorrichtung
steht über eine Entnahmeleitung 15 unter dem Einfiuß des Druckes in der Abgabeleitung
6. Die Entnahmeleitung 15 mündet über ein injektorärtiges Mundstück 16 in
die Abgabeleitung, wobei dieses Mundstück derart abgebogen ist, daß seine öffnung
von der Pumpe i weggerichtet ist. Von der Zylinderkolbenvorrichtung 1q. wird über
eine Leitung 17 die Leckfiüssigkeit zu der Saugeleitung 2 der i?umpe abgeführt.
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Der Rastenhebel i2 und damit der Regelschieber 8 weisen zahlreiche
Zwischenstellungen I, II, III, IV und V auf. Die Stellung V entspricht der voll
geschlossenen Stellung des Schiebers 8, bei der also die gesamte Fördermenge der
Pumpe i zu der Abgabeleitung 6 gefördert wird.
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Wenn- jetzt plötzlich das Ventil q. geschlossen wird, ergibt sich
in plötzlicher Druckanstieg, der über die Entnahmeleitung 15 auf .die Vorrichtung
14
geleitet wird, die nunmehr die Rastung aufhebt, so daß sich unter dem Einfluß der
Rückholfeder io der Schieber 8 in die väll geöffnete Stellung und der Rastenhebel
12 in die Stellung I zurückbewegen. Der Rasterihebel selbst 'kann beispielsweise
im Führerhaus des Tankwagens angeordnet sein.
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In Fig. 2 ist ein zur Ausführungsform der Erfindung benutzter Rastenhebel
näher dargestellt. Der Rasterihebel ist drehbar um eine Achse 18 gelagert, der Lagerkörper
ig an einem Teil 2o des Fahrzeugs, beispielsweise innerhalb des Führerstandes, befestigt.
Der Kastenhebel ist mit einem Zylinder 21 versehen, in dem eine mittels einer Feder
22 belastete Kastenstange 23 verschiebbar gelagert ist. Der Kopf 25 der Kastenstange
kann in Rastvertiefungen 26 des Rastsegmentes 13 eingreifen. Mittels eines Hebels
24 kann der Kopf 25 entgegen der Wirkung der Feder 22 außer Eingriff mit den Rastvertiefungen
26 gebracht werden. Diese sind auf einer Seite mit Abschrägungen 27 versehen, um
ein Zurückgehen des Kopfes 25, der entsprechend abgeschrägt ist, und damit des Kastenhebels
in seine Ausgangsstellung I zu erleichtern, wenn er etwas angehoben worden ist.
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Bei dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist eine automatische Druckauslösung
des Kastenhebels nur für den Fall vorgesehen, daß er in die tiefste Stellung V bewegt
worden ist, bei der also der Drehschieber 8 völlig geschlossen ist. Demgemäß ist
hier die Auslösevorrichtung 14 fest mit dem Lagerkörper ig verbunden, indem ihre
Auslösestange 28 in diejenige Rastvertiefung 29 hineinragt, die der Stellung V des
Kastenhebels entspricht. Ein Dichtkörper 3o, an dem ein Federbalg 31 befestigt ist,
wird mittels einer Feder 32 gegen eine an dem Gehäuse des Druckauslösers vorgesehene
Dichtfläche 33 gedrückt. Der Raum innerhalb dieses Dichtringes 33 steht über die
Leitung 17 auf die bereits beschriebene Weise mit der Saugeleitung 2 in Verbindung,
während der Raum außerhalb des Dichtringes 33 über die Entnahmeleitung 15 an die
Abgabeleitung 6 angeschlossen ist. Im Ruhezustand wirkt also der Kraft der Feder
32 nur diejenige Kraft entgegen, die sich daraus ergibt, daß der Druck der Entnahmeleitung
6 auf denjenigen Ringraum des Dichtkörpers 30 wirkt, der außerhalb des Dichtringes
33 liegt. Sobald jedoch der Druck innerhalb der Entnahmeleitung plötzlich über einen
bestimmten Wert, beispielsweise durch Schließen der Abgabesperrvorrichtung 4 steigt,
überwiegt diese Kraft diejenige der Feder 32. Der Absperrkörper 3o hebt sich von
seinem Ringsitz 33 ab, so daß jetzt der Druck der Abgabeleitung 6 auf den vollen
Ouerschnitt des Abdichtungskörpers 30 wirkt. In der Leitung 17 ist eine Einschnürung
34 vorgesehen, so daß sich dieser Druck nur in beschränktem Ausmaße zur Saugeleitung
2 entlasten kann. Auf diese Weise wird erreicht, daß sich die Kastenstange 23, sobald
überhaupt der Druckauslöser 14 anspricht,, sehr schnell aus dem Bereiche der Rastöffnungen
26 herausbewegt. Diese besondere Ausbildung ist zwar zur Ausführung der Erfindung
zweckmäßig, aber nicht unerläßlich. Der Rastenhebel 12 wird - wie bereits oben beschrieben
- unter dem Einfluß der Feder io in seine Ausgangsstellung zurückbewegt.
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Die Ausführungsform nach Fig. 3 unterscheidet sich nur dadurch von
derjenigen nach Fig.2, daß der Druckauslöser mit dem Rastenhebel verbunden und seine
Schaltstange 28 über einen Arm 38 auf die Rastenstange 23 einwirkt. In der Ruhestellung
greift der Arm unter den Federteller der Kastenstange 23. Bei der Auslösung der
Schaltstange 28 infolge einer Drucksteigerung in der Abnahmeleitung 6 wird wiederum
die Kastenstange 23 entgegen der Wirkung der Feder 22 aus dem Eingriff mit einer
der Rastöffnungen 26 herausbewegt. Danach wird der Kastenhebel durch die Feder io
in seine Ausgangsstellung zurückbewegt, wobei sich dann etwa gleichzeitig infolge
des Druckabfalls unter dem Abdichtungskörper 3o die Schaltstange 28 ebenfalls zurückbewegt.
Die Leitungen 15, 17 müssen deshalb mit einem biegsamen Teil versehen sein,. um
die Bewegung mitmachen zu können. Bei der Ausführung nach der Fig. 3 wird die selbsttätige
Druckauslösung nicht nur in der Tiefststellung V des Kastenhebels 12, sondern auch
in den übrigen Zwischenstellungen bewirkt.
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Gemäß den Fig.4 und 5 ist die Regelabsperrvorrichtung als ein zentrierter
Kükenhahn ausgebildet. Das Küken 8 ist mit Hilfe zweier Wälzlager 35, 36 in dem
Gehäuse 37 gelagert und zentriert, so daß es möglich ist, den Schieberkörper selbst
mit reichlichem Spiel, beispielsweise 0,05 mm in dem Gehäuse anzuordnen.
Es wird auf diese Weise erreicht, daß die verhältnismäßig große Kraft, die sich
aus den möglichen Differenzdrücken auf beiden Seiten des Schieberkörpers ergibt,
nur von den Wälzlagern 35, 36 und nicht von den Dichtflächen des Schieberkörpers
aufgenommen wird.