[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum verwirbelungsarmen Einbringen einer Flüssigkeit
in einen Flüssigkeitsbehälter, der mit der Flüssigkeit befüllbar ist und in dessen
befülltem Zustand die Flüssigkeit einen Flüssigkeitsspiegel besitzt.
[0002] Häufig besteht ein Bedarf an hochreinen Flüssigkeiten, die nach ihrer Herstellung
einem als Vorratsbehälter dienenden Flüssigkeitsbehälter zugeführt werden.
[0003] In der Brauereiindustrie besteht beispielsweise ein Bedarf an hochreinem Kohlendioxid
(CO
2). Solches Kohlendioxid wird üblicherweise in flüssiger Form gespeichert. Dazu wird
gasförmiges Kohlendioxid durch Abkühlen kondensiert und anschließend einem Druckbehälter
zugeführt in dem das Kohlendioxid unter Druck flüssig gelagert wird. Da diesem Behälter
regelmäßig flüssiges Kohlendioxid zugeführt oder entnommen wird, ist der Behälter
in der Regel nicht vollständig mit flüssigem Kohlendioxid gefüllt. Vielmehr befindet
sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter eine Gasatmosphäre. Außerdem
befinden sich in dem zuleitenden flüssigen Kohlendioxid Mikrobläschen gasförmigen
Sauerstoffs (O
2). Diese sind unerwünscht. Das flüssige Kohlendioxid in dem Behälter soll möglichst
frei von irgendwelchen Beimengungen wie beispielsweise solchen Mikrobläschen sein.
[0004] Ziel der Erfindung ist es, die Reinheit einer Flüssigkeit wie z.B. flüssigen Kohlendioxids
in einen Flüssigkeitsbehälter zu verbessern.
[0005] Erfindungsgemäß wird dieses Ziel mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art
erreicht, die einen ersten Strömungskörper mit einer Strömungskörperoberseite umfaßt,
die parallel zum Flüssigkeitsspiegel in Höhe des Flüssigkeitsspiegels oder in dessen
Nähe verläuft oder die zu allen Seiten im flachen Winkel in den Flüssigkeitsspiegel
eintaucht und die mit einer Flüssigkeitszuleitung in Verbindung steht, die auf der
Strömungskörperoberseite mündet.
[0006] Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird erreicht, daß die zuzuführende Flüssigkeit
in einem flachen Film über die Strömungskörperoberseite strömt. Dadurch wird erreicht,
daß in Form von Mikrobläschen in der Flüssigkeit vorhandenes Gas wie z.B. Sauerstoff
leicht zur Flüssigkeitsoberfläche gelangen und in die Gasatmosphäre übertreten kann.
Von der Strömungskörperoberseite wird die zuzuführende Flüssigkeit laminar und praktisch
verwirbelungsfrei der bereits in dem Flüssigkeitsbehälter befindlichen Flüssigkeit
auf deren Oberfläche zugeführt, so daß etwaige noch in der zugeführten Flüssigkeit
verbliebene Gasbläschen leicht ausgasen können. Außerdem wird durch das Vermeiden
von Verwirbelungen verhindert, daß neue Gasbläschen in die Flüssigkeit eingebracht
werden. Dementsprechend besteht der Kerngedanke der Erfindung darin, derartige Verwirbelungen
beim Einbringen einer Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter weitestgehend zu vermeiden.
Dies wird mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung dadurch erreicht, daß dem Flüssigkeitsbehälter
zuzuführende Flüssigkeit der im Behälter befindlichen Flüssigkeit von deren Oberfläche
her zugeführt wird, jedoch nicht direkt, sondern über den ersten Strömungskörper,
dessen Strömungskörperoberseite sich gänzlich oder in Teilen auf Höhe des Flüssigkeitsspiegels
oder in dessen Nähe in dem Behälter befindet. Die zuzuführende Flüssigkeit wird zunächst
auf die Strömungskörperoberseite geleitet, verteilt sich auf dieser und strömt infolgedessen
mit verringerter Geschwindigkeit annähernd parallel zum Flüssigkeitsspiegel in die
bereits im Behälter befindliche Flüssigkeit.
[0007] Der Strömungskörper kann dabei eine ebene Strömungskörperoberseite besitzen, die
in etwa auf Höhe des Flüssigkeitsspiegels oder in dessen Nähe liegt. Alternativ kann
die Strömungskörperoberseite aber auch flach gewölbt sein und mit ihren äußeren Umfangsrändern
im flachen Winkel etwas in die Flüssigkeit eintauchen.
[0008] Die Flüssigkeitszuleitung mündet vorzugsweise zentral auf der Strömungskörperoberseite.
Auf diese Weise wird erreicht, daß sich die zugeführte Flüssigkeit möglichst gleichmäßig
über die Strömungskörperoberseite verteilt und mit geringstmöglichem Überschuß an
kinetischer Energie der bereits im Flüssigkeitsbehälter befindlichen Flüssigkeit hinzugefügt
wird.
[0009] Vorzugsweise ist über der Strömungskörperoberseite des ersten Strömungskörpers ein
zweiter Strömungskörper mit einer sich nach unten erweiternden Strömungsfläche angeordnet,
die im Bereich ihres unteren Randes in einer Sammelwanne endet, die eine die Zuleitung
bildende zentrale Öffnung besitzt, so daß sich über den zweiten Strömungskörper fließende
Flüssigkeit zunächst in der Sammelwanne sammelt und aus der Sammelwanne durch deren
zentrale Öffnung auf die Strömungskörperoberseite des ersten Strömungskörpers gelangt.
Auf diese Weise wird die Oberfläche des dünnen Flüssigkeitsfilms, der ein leichtes
Ausgasen der Mikrobläschen bewirkt, stark vergrößert. Außerdem kann leicht eine möglichst
mittige Flüssigkeitszuleitung zur Strömungskörperoberseite sichergestellt werden.
Gleichzeitig wird die Strömungsgeschwindigkeit und damit die kinetische Energie der
dem Strömungskörper zugeführten Flüssigkeit durch dessen sich nach unten hin erweiternde
Form bereits abgebaut. Der untere Rand seiner Strömungsfläche befindet sich vorzugsweise
nur wenig oberhalb der Strömungskörperoberseite, so daß die Strömungsgeschwindigkeit
der zugeführten Flüssigkeit zwischen dem unteren Rand der Strömungsfläche und der
Strömungskörperoberseite möglichst nicht zunimmt. Die Sammelwanne hat neben ihrer
Eigenschaft, die zentrale Zuleitung der Flüssigkeit zur Strömungskörperoberseite zu
bewirken, die zweite Eigenschaft, als Pufferspeicher zu dienen und bei schwankendem
Zufluß zur Sammelwanne einen gleichmäßigen Abfluß zur Strömungskörperoberseite zu
bewirken.
[0010] Auf der Oberseite des zweiten Strömungskörpers befindet sich vorzugsweise eine Auffangwanne,
an deren oberen Umfangsrand sich die Strömungsfläche anschließt. Die Auffangwanne
dient dazu, zuzuführende Flüssigkeit zunächst aufzufangen, bevor sie über den Rand
der Wanne und die daran anschließende Strömungsfläche in die Sammelwanne und über
die Sammelwanne zur Strömungskörperoberseite fließt.
[0011] Der zweite Strömungskörper ist vorzugsweise um eine im Betriebszustand der Vorrichtung
senkrechte Achse rotationssymmetrisch. Dadurch wird bewirkt, daß die Flüssigkeit in
allen Richtungen gleichmäßig über den zweiten Strömungskörper fließt.
[0012] Die Strömungsfläche des zweiten Strömungskörpers ist von außen betrachtet vorzugsweise
konvex gewölbt. In einer ebenso bevorzugten alternativen Ausführungsform hat die Strömungsfläche
die Form einer Mantelfläche eines Kegelstumpfes.
[0013] Die Vorrichtung besitzt weiterhin vorzugsweise Befestigungsmittel für eine Flüssigkeitszuführung,
die vorzugsweise so angeordnet sind, daß die Flüssigkeitszuführung oberhalb oder in
der Auffangwanne endet.
[0014] Der erste Strömungskörper ist vorzugsweise ein erster Schwimmkörper, der so bemessen
ist, daß die Strömungskörperoberseite im schwimmenden Zustand der Vorrichtung parallel
zum Flüssigkeitsspiegel in Höhe des Flüssigkeitsspiegels oder in dessen Nähe verläuft
oder zu allen Seiten im flachen Winkel in den Flüssigkeitsspiegel eintaucht. Durch
die Ausbildung des ersten Strömungskörpers als Schwimmkörper wird erreicht, daß der
Strömungskörper mit seiner Strömungskörperoberseite unabhängig vom Flüssigkeitspegel
in dem Flüssigkeitsbehälter immer so aufschwimmt, daß sich die Strömungskörperoberseite
auf Höhe des Flüssigkeitspegels befindet.
[0015] In einer ersten bevorzugten Alternative der Vorrichtung mit Schwimmkörper trägt der
erste Schwimmkörper auch die Sammelwanne und den zweiten Strömungskörper trägt.
[0016] Außerdem ist der erste Schwimmkörper vorzugsweise so bemessen, daß die Vorrichtung
an der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmen kann, wenn die Flüssigkeitszuführung an
dem Schwimmkörper befestigt ist. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß der Schwimmkörper
auch bei angeschlossener Flüssigkeitszuführung ständig an der Oberfläche der in dem
Flüssigkeitsbehälter befindlichen Flüssigkeit schwimmt und die Flüssigkeitszuführung
mit anhebt, wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Flüssigkeitsbehälter ansteigt. Die
Befestigung der Flüssigkeitszuführung an der Vorrichtung ist daher eine bewegliche
oder flexible Befestigung.
[0017] In einer zweiten bevorzugten Alternative der Vorrichtung mit Schwimmkörper umfaßt
die Vorrichtung einen zweiten Schwimmkörper, der in im Betriebszustand vertikaler
Richtung verschiebbar mit dem ersten Schwimmkörper verbunden ist, der die Sammelwanne
sowie den zweiten Strömungskörper trägt und so bemessen ist, daß sich die Sammelwanne
und der zweite Strömungskörper im schwimmenden Zustand der Vorrichtung oberhalb des
Flüssigkeitsspiegels befinden. Bei dieser zweiten Alternative trägt der erste Schwimmköper
nur die Strömungsköperoberseite und kann daher sehr genau so eingestellt werden, daß
sich die Strömungskörperoberseite bei schwimmenden Schwimmkörper genau auf Höhe des
Flüssigkeitsspiegels befindet. Der zweite Schwimmkörper trägt die übrigen Bestandteile
der Vorrichtung und muß aufgrund seiner vertikalen Beweglichkeit gegenüber dem ersten
Schwimmkörper nur relativ grob so bemessen werden, daß sich die Sammelwanne und der
zweite Strömungkörper oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befinden. Für den Fall, daß
die Flüssigkeitszuführung an dem zweiten Schwimmkörper befestigt ist, ist der zweite
Schwimmkörper so bemessen, daß die Vorrichtung an der Oberfläche der Flüssigkeit schwimmt,
wenn die Flüssigkeitszuführung an dem Schwimmkörper befestigt ist.
[0018] Anstelle die Vorrichtung mit einem oder mehreren Schwimmkörpern zu versehen, kann
der Flüssigkeitsbehälter mit einem Flüssigkeitspegelsensor und einem Flüssigkeitsablaß
mit einem Durchflußregeler versehen werden, der mit dem Flüssigkeitspegelsensor verbunden
ist. Der Durchflußregeler ist in diesem Fall vorzugsweise eine mit einer Regeleinrichtung
verbundene Pumpe. Bei dieser letztgenannten Ausführungsvariante folgt die Vorrichtung
nicht dem Flüssigkeitspegel in dem Flüssigkeitsbehälter, vielmehr wird der Flüssigkeitspegel
in dem Flüssigkeitsbehälter mittels des Flüssigkeitspegelsensors und der entsprechend
geregelten Pumpe so geregelt, daß der Flüssigkeitsspiegel immer auf Höhe der Strömungskörperoberseite
des ersten Strömungskörpers oder in dessen Nähe verläuft. Der Flüssigkeitspegelsensor
kann dazu beispielsweise in der Wand des Flüssigkeitsbehälters auf Höhe der Strömungskörperoberseite
angeordnet sein.
[0019] Die Erfindung soll nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Hilfe der Figuren näher
erläutert werden. Die Figuren zeigen:
- Fig. 1
- einen liegend angeordneten Flüssigkeitsbehälter mit darin installierter Vorrichtung
zum Einbringen einer Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter;
- Fig. 2
- eine erste Alternative der in Figur 1 abgebildeten Vorrichtung mit einem alternativ
gestalteten Schwimmkörper in einer Detailansicht;
- Fig. 3
- eine zweite Alternative der in Figur 1 abgebildeten Vorrichtung in einer Detailansicht;
- Fig. 4
- einen stehend angeordneten Flüssigkeitsbehälter mit darin installierter Vorrichtung
zum Einbringen einer Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter; und
- Fig. 5
- einen Flüssigkeitsbehälter ähnlich dem in Figur 4 mit Mitteln zum Regeln des Flüssigkeitpegels
in dem Flüssigkeitsbehälter.
[0020] Ein in Fig. 1 abgebildeter Flüssigkeitsbehälter 10 ist bis zu einem Flüssigkeitsspiegel
12 mit einer Flüssigkeit 14 befüllt. Um weitere Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter
10 einzubringen, befindet sich in dem Behälter 10 ein Steigrohr 16, das von einer
Öffnung 18 auf der Unterseite des Behälters 10 ausgeht. Das Steigrohr 16 besitzt in
der Nähe seines oberen Endes einen Auslauf 20, an dem eine Rinne 22 schwenkbar angelenkt
ist. Mit ihrem anderen, unteren Ende 24 mündet die Rinne 22 oberhalb einer Vorrichtung
30 zum verwirbelungsarmen Einbringen von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter 10.
[0021] Bestandteile der Vorrichtung 30 sind ein als Schwimmkörper ausgebildeter erster Strömungskörper
32 mit einer Strömungskörperoberseite 34 über der eine Sammelwanne 36 befestigt ist,
die auf ihrer Unterseite einen zentralen Auslaß 38 besitzt, der mittig knapp oberhalb
der Strömungskörperoberseite 34 mündet. Oberhalb der Sammelwanne 36 besitzt die Vorrichtung
30 einen zweiten Strömungskörper 40. Dieser ist an der Sammelwanne 36 und über diese
an dem Schwimmkörper 32 befestigt. Der zweite Strömungskörper 40 besitzt eine sich
nach unten erweiternde Strömungsfläche 42, die von einer Auffangwanne 44 auf der Oberseite
des zweiten Strömungskörpers 40 ausgeht. Über Befestigungsmittel 46 am zweiten Strömungskörper
40 ist die Vorrichtung 30 schwenkbar mit der Rinne 22 in der Nähe ihres unteren Endes
24 verbunden.
[0022] Der als Schwimmkörper ausgebildete erste Strömungskörper 32 ist so bemessen, daß
er die gesamte Vorrichtung 30 mit daran angeschlossener Rinne 22 trägt und mit steigendem
Flüssigkeitsspiegel 12 in dem Behälter 12 aufschwimmt. Dabei nimmt er die Rinne 22
mit.
[0023] Zum Entnehmen von Flüssigkeit besitzt der Flüssigkeitsbehälter 10 einen Flüssigkeitsablaß
48.
[0024] Fig. 2 zeigt eine alternative Ausführungsform der Vorrichtung 30 aus Fig. 1. Die
Alternative unterscheidet sich in der Gestaltung des Strömungkörpers 32'. Der Strömungskörper
32' besitzt einen Auftriebskörper 50 auf dessen Oberseite eine ebene Platte 52 befestigt
ist, deren Oberseite die Strömungskörperoberseite 34' bildet. Zusammen mit dem Auftriebskörper
50 bildet auch der alternative erste Strömungskörper 32' einen Schwimmkörper.
[0025] Diese alternative Gestaltung des ersten Strömungskörpers 32' hat zur Folge, daß dessen
Strömungskörperoberseite 34' nicht wie die Strömungskörperoberseite 34 mit ihren Rändern
flach unter den Flüssigkeitsspiegel 12 abfällt, sondern vielmehr parallel zu diesem
verläuft. Der Auftrieb des alternativen ersten Strömungskörpers 32' muß daher genau
bemessen sein, damit dessen ebene Strömungskörperoberseite 34' möglichst immer genau
auf Höhe des Flüssigkeitsspiegels 12 oder nur wenig darüber verläuft.
[0026] Schwankungen der Eintauchtiefe des in Fig. 1 abgebildeten ersten Strömungskörpers
32 haben hingegen zur Folge, daß der Umfangradius des sich oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
12 befindlichen Teils der Strömungskörperoberseite 34 zu oder abnimmt. Der flache
Winkel, mit dem die Strömungskörperoberseite 34 in die Flüssigkeit 14 eintaucht, ändert
sich jedoch auch bei schwankender Eintauchtiefe des ersten Strömungskörpers 32 kaum.
[0027] Fig. 3 zeigt eine weitere alternatine Ausführungsform der Vorrichtung 30. In dieser
alternativen Ausführungsform besitzt die Vorrichtung 30'' einen zweiten Schwimmkörper
54, der in im Betriebszustand vertikaler Richtung verschiebbar mit dem ersten, als
erster Schwimmkörper ausgebildeten Strömungskörper 32'' verbunden ist. Der erste Strömungskörper
32'' wird von einer von mehreren Auftriebskörpern 50'' getragenen Platte 52'' gebildet,
deren Oberseite die Strömungskörperoberseite 34'' darstellt. In Fig. 3 ist der erste
Strömungskörper 32'' in einer Schnittansicht dargestellt. Der zweite Schwimmkörper
54 trägt mittels im schwimmenden Betriebszustand senkrecht aufragender Stützen 56
die Sammelwanne 36 sowie den zweiten Strömungskörper 40. Die Stützen 56 ragen durch
entsprechende Durchgangsöffnugen in der Platte 52'', so daß erste Strömungskörper
32'' relativ zu dem zweiten Schwimmkörper 54 mit der daran befestigten Sammelwanne
36 sowie dem zweiten Strömungskörper 40 in senkrechter Richtung verschiebbar ist.
Der zweite Schwimmkörper 54 ist so bemessen, daß sich die Sammelwanne 36 und der zweite
Strömungskörper 40 im schwimmenden Zustand der Vorrichtung 30'' oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
12 befinden.
[0028] Bei dieser zweiten alternativen Ausführungsform tragen die Auftriebskörper 50'' des
schwimmenden ersten Strömungskörpers 32'' nur die Platte 52'' mit der Strömungskörperoberseite
34'' und kann daher sehr genau so eingestellt werden, daß sich die Strömungskörperoberseite
34'' genau auf Höhe des Flüssigkeitsspiegels 12 befindet. Der zweite Schwimmkörper
54 trägt die übrigen Bestandteile der Vorrichtung 30'' sowie das zweite, untere Ende
24 der Rinne 22 und muß aufgrund seiner vertikalen Beweglichkeit gegenüber dem ersten
Strömungskörper 32'' nur relativ grob so bemessen werden, daß sich die Sammelwanne
36 und der zweite Strömungkörper 40 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels befinden.
[0029] Bezüglich des Einleitens von Flüssigkeit in den Flüssigkeitsbehälter 10 verhalten
sich die drei Ausführungsformen identisch:
[0030] Dem Behälter 10 zuzuführende Flüssigkeit tritt durch die Öffnung 18 auf der Unterseite
des Behälters 10 in das Steigrohr 16 ein und steigt bis zu dessen Auslauf 20 auf.
Über den Auslauf 20 gelangt die Flüssigkeit in die Rinne 22, die als Zuführung zu
der Vorrichtung 30 dient. Die Rinne 22 ist mit Stahlwolle gefüllt, um ein Ausgasen
in der zuzuführenden Flüssigkeit gelösten Gases zu verbessern und die Fließgeschwindigkeit
der Flüssigkeit in der Rinne 22 zu bremsen. Die zuzuführende Flüssigkeit verläßt die
Rinne 22 an deren unterem Ende 24 und gelangt in die Auffangwanne 44 des Strömungskörpers
40. Sobald die Auffangwanne 44 vollständig mit zuzuführender Flüssigkeit gefüllt ist,
beginnt die Flüssigkeit über den Rand der Auffangwanne 44 überzulaufen und gelangt
auf die Strömungsfläche 42 des Strömungskörpers 40. Die Flüssigkeit strömt über die
sich nach unten hin erweiternde Strömungsfläche 42 des Strömungskörpers 40 und gelangt
vom unteren Umfangsrand der Strömungsfläche 42 in die Sammelwanne 36, strömt zur Mitte
der Sammelwanne 36 zu deren dort befindlichen Auslaß 38, aus dem die Flüssigkeit auf
die Mitte der Strömungskörperoberseite 34 oder 34' gelangt. Der Auslaß 38 dient somit
als Flüssigkeitszuleitung zu der Strömungskörperoberseite 34 oder 34'. Auf der Strömungskörperoberseite
34 oder 34' verteilt sich Flüssigkeit gleichmäßig in alle Richtungen und tritt über
den äußeren Umfangsrand der Strömungskörperoberseite 34 oder 34' praktisch verwirbelungsfrei
in die bereits im Behälter befindliche Flüssigkeit 14 ein.
[0031] Fig. 4 zeigt einen stehenden Behälter 10''' mit Flüssigkeit 14. Das Steigrohr 16'''
verläuft zentral in dem Behälter 10''' und besitzt in Bereich seines oberen Endes
einen von mehreren Öffnungen gebildeten Auslauf 20'''. Die Vorrichtung 30''' ist mit
ihren Bestandteilen erster Strömungskörper 32''', Sammelwanne 36''' und zweiter Strömungkörper
40''' konzentrisch um das Steigrohr 16''' herum angeordnet und so ausgeführt, daß
sie entlang dem Steigrohr 16''' auf und niedergleiten kann.
[0032] Der erste Strömungskörper 32''' ist als Schwimmkörper mit Auftriebskörpern 50'''
ausgebildet, die sämtliche Bestandteile der Vorrichtung tragen. In Fig. 4 ist der
erste Strömungskörper 32''' in einer Schnittansicht dargestellt. Wie die zuvor beschriebenen
Vorrichtungen 30, 30' und 30'' schwimmt auch die Vorrichtung 30''' mit steiegendem
Flüssigkeitspegel in dem Behälter 10''' auf. Auch die Strömungsverhältnisse beim Einleiten
von Flüssigkeit in den Behälter 10''' entsprechen den zuvor beschriebenen bis auf
den Unterschied, daß die Flüssigkeit nicht über die Rinne 22 in die Auffangwanne 44
und auf die Strömungsfläche 42''' gelangt, sondern nach dem Austreten aus dem Auslauf
20''' auf der äußeren Mantelfläche des Steigrohrs 16''' entlangrinnt und von dort
in die Auffangwanne 44''' und anschließend auf die Strömungsfläche 42''' gelangt.
Die Strömungsfläche 42''' erweitert sich ebenso wie die Strömungsflächen 42 der Vorrichtungen
30, 30'' und 30''' nach unten hin, ist jedoch nicht halbkugelförmig, sondern kegelstumpfförmig
ausgebildet.
[0033] Die in Fig. 5 abgebildete Vorrichtung ähnelt in wesentlichen Bestandteilen der in
Fig. 4 abgebildeten. Jedoch ist die Vorrichtung 30'''' fest am Steigrohr 16''' befestigt
und besitzt keine Auftriebskörper. Demnach ist auch kein Teil der Vorrichtung 30''''
als Schwimmkörper ausgebildet. Um dennoch sicherzustellen, daß die Strömungsköperoberseite
34'''' auf Höhe des Flüssigkeitsspiegels 12 verläuft, ist der Behälter 10'''' mit
einem Flüssigkeitsauslaß 60 ausgestattet, durch den mittels einer Pumpe 62 Flüssigkeit
aus dem Behälter 10'''' abgepumpt werden kann. Die Pumpe 62 ist mit einer Regelungseinrichtung
64 verbunden, an die ein Flüssigkeitspegelsensor 66 angeschlossen ist. Der Flüssigkeitspegelsensor
66 ist an der Wand des Behälters 10 auf Höhe der Strömungskörperoberseite 34'''' befestigt
und so gestaltet, daß er an die Regelungseinrichtung 64 jeweils entsprechende Signale
abgibt, wenn der Flüssigkeitsspiegel 12 unter einen Mindestpegel abgesunken oder über
einen Maximalpegel angestiegen ist. Die Regelungseinrichtung 64 steuert die Pumpe
62 darauhin so an, daß die Pumpe 62 bei Überschreiten des Maximalpegels Flüssigkeit
aus dem Behälter 10'''' abpumpt und bei Erreichen des Mindestpegels abschaltet.
[0034] Anstelle eines 2-Punkt-Regelers wie zuvor beschrieben kann auch jeder andere geeignete
regeler einsetzt werden, beispielsweise ein Proportionalregeler. Der Flüssigkeitpegelsensor
66 gibt dann an die Regelungseinheit 64 ein dem Flüssigkeitspegel proportionales Signal
ab. Aufgrund dieses Signals steuert die Regeelungseinheit 64 die Drehzahl der Pumpe
62 so, daß der Flüssigkeitspegel, d.h. die Höhe des Flüssigkeitsspiegels in dem Flüssigkeitsbehälter
10'''', seinen Sollwert bis auf geringe, regelungsbedingte Abweichungen beibehält.
[0035] Die Strömungsverhältnisse beim Einleiten von Flüssigkeit in den Behälter 10'''' entsprechen
den zu Fig. 4 beschriebenen.
1. Vorrichtung zum verwirbelungsarmen Einbringen einer Flüssigkeit in einen Flüssigkeitsbehälter,
der mit der Flüssigkeit befüllbar ist und in dessen befülltem Zustand die Flüssigkeit
einen Flüssigkeitsspiegel besitzt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung (30) einen ersten Strömungskörper (32;
32') mit einer Strömungskörperoberseite (34; 34') umfaßt, die parallel zum Flüssigkeitsspiegel
(12) in Höhe des Flüssigkeitsspiegels (12) oder in dessen Nähe verläuft oder die zu
allen Seiten im flachen Winkel in den Flüssigkeitsspiegel (12) eintaucht und die mit
einer Flüssigkeitszuleitung (38) in Verbindung steht, die auf der Strömungskörperoberseite
(34; 34') mündet.
2. Vorrichtung nach der Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß über der Strömungskörperoberseite (34; 34') ein zweiter
Strömungskörper (40) mit einer sich nach unten erweiternden Strömungsfläche (42) angeordnet
ist, die im Bereich ihres unteren Randes in einer Sammelwanne (36) endet, die einen
die Flüssigkeitszuleitung bildenden zentralen Auslaß (38) besitzt, so daß sich über
den zweiten Strömungskörper (40) fließende Flüssigkeit zunächst in der Sammelwanne
(36) und aus der Sammelwanne (36) durch deren zentralen Auslaß (38) auf die Strömungskörperoberseite
(34; 34') gelangt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß sie Befestigungsmittel (46) für eine Flüssigkeitszuführung
(22) umfaßt und diese insbesondere so angeordnet sind, daß die Flüssigkeitszuführung
(22) oberhalb oder in der Auffangwanne (44) endet.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß erste Strömungskörper ein erster Schwimmkörper (32; 32')
ist, der so bemessen ist, daß die Strömungskörperoberseite (34; 34') im schwimmenden
Zustand der Vorrichtung (30) parallel zum Flüssigkeitsspiegel (12) in Höhe des Flüssigkeitsspiegels
(12) oder in dessen Nähe verläuft oder die zu allen Seiten im flachen Winkel in den
Flüssigkeitsspiegel (12) eintaucht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwimmkörper (32;32') die Sammelwanne (36)
und den zweiten Strömungskörper (40) trägt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwimmkörper (32; 32') so bemessen ist, daß
die Vorrichtung (30) an der Oberfläche (12) der Flüssigkeit (14) schwimmt, wenn die
Flüssigkeitszuführung (22) an dem Schwimmkörper (32; 32') befestigt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung einen zweiten Schwimmkörper (54) umfaßt,
der in im Betriebszustand vertikaler Richtung verschiebbar mit dem ersten Schwimmkörper
(32'') verbunden ist, der die Sammelwanne (36) sowie den zweiten Strömungskörper (40)
trägt und so bemessen ist, daß sich die Sammelwanne (36) und der zweite Strömungskörper
(40) im schwimmenden Zustand der Vorrichtung (30) oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
(12) befinden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Schwimmkörper (54) so bemessen ist, daß die
Vorrichtung (30'') an der Oberfläche (12) der Flüssigkeit (14) schwimmt, wenn die
Flüssigkeitszuführung (22) an dem zweiten Schwimmkörper (54) befestigt ist.
9. Flüssigkeitsbehälter mit einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsbehälter (10'''') einen Flüssigkeitspegelsensor
(66) und einen Flüssigkeitsablaß (60) mit einem Durchflußregeler (62, 64) umfaßt,
der mit dem Flüssigkeitspegelsensor (66) verbunden ist.
10. Flüssigkeitsbehälter nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Durchflußregeler eine mit einer Regelungseinrichtung
(64) verbundene Pumpe (62) ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitspegelsensor (66) in der Wand des Flüssigkeitsbehälters
(10'''') auf Höhe der Strömungskörperoberseite (34'''') angeordnet ist.