Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten

Abstract

 Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Abgabe von Flüssigkeiten aus Tankwagen, mit einer Verdrängerpumpe in eine Abgabeleitung, die von einem Elektromotor angetrieben ist, einer Steuervorrichtung für den Elektromotor und einer Vorrichtung zur Bestimmung von Gasanteilen in der Flüssigkeitsströmung, wobei am Gehäuse der Pumpe ein Körperschallaufnehmer angeordnet ist, der mit einer Auswertevorrichtung für den gemessenen Körperschall des Pumpengehäuses verbunden ist und der ein Signal auf die Steuervorrichtung gibt, wenn eine Veränderung des Körperschalls gemessen wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfmdung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Fördern von Flüssigkeiten, insbesondere zur Abgabe von Flüssigkeiten aus Tankwagen nach dem Anspruch 1.

[0002] Die Abgabe von Flüssigkeiten aus Tankwagen erfolgt entweder über Schwerkraft oder den Einsatz von Pumpen. Für die Abgabe der Flüssigkeit wird ein Abgabeventil geöffnet. Es wird geschlossen, wenn das gewünschte Volumen abgegeben worden ist oder wenn Umstände auftreten, welche eine weitere Abgabe unzulässig werden lassen. Dies ist der Fall bei Auftreten eines bestimmten Anteils von Gaseinschlüssen, die bei volumetrischen Meßsystemen naturgemäß zu einer Fehlmessung führen.

[0003] Aus DE 195 40 884 A1 ist ein Verfahren zum Messen des Volumens durchströmender Flüssigkeiten bekannt geworden, bei dem der Gasanteil der durch eine Leitungsstrecke strömenden Flüssigkeit erfasst und die Abweichung des erfaßten Gasanteils von einem zulässigen Wert ermittelt wird. Der Volumenstrom der Flüssigkeit wird in Abhängigkeit von der ermittelten Abweichung in mehreren Stufen oder stetig beeinflusst.

[0004] Aus EP 0 035 217 A2 ist eine Vorrichtung zur Verhinderung des Mitmessens gasförmiger Beimengen bei der Abgabe von Flüssigkeiten bekannt geworden, bei der eine Druckmessvorrichtung den Druck einer geodätischen Zulaufhöhe oberhalb des Druckmesspunkts misst. Eine Absperrarmatur ist im Querschnitt verstellbar und wird entsprechend dem Ausgangssignal der Druckmessvorrichtung betätigt. Gelangt der gemessene Druck unter einen vorgegebenen Wert, wird der Strömungsquerschnitt des Abgabeventils reduziert. Hierbei wird von der Tatsache Gebrauch gemacht, dass solange ein ausreichender positiver Druck vor dem Volumenzähler ansteht, der Anteil gasförmiger Beimengen unterhalb zulässiger Grenzen liegt.

[0005] Aus US 5,232,006 ist bekannt geworden, das Mitmessen von Gasanteilen in einer Abgabeleitung für Flüssigkeiten zu verhindern, wobei ein Gasblasensensor sich innerhalb der Flüssigkeitsströmung befindet und z.B. kapazitiv arbeitet. Ein Homogenitätsmesser misst über den Gasblasensensor die Homogenität der Flüssigkeit und sperrt das Abgabeventil, wenn die Homogenität nicht mehr gewährleistet ist. Das sich vor dem Abgabeventil ansammelnde Gas wird über eine Entgasungsleitung in den Abgabetank zurückgeführt.

[0006] Der Erfmdung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfach aufgebaute und wirkende Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Abgabe von Flüssigkeiten aus einem Tankwagen zu schaffen.

[0007] Diese Aufgabe wird durch die Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

[0008] Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist am Gehäuse der Pumpe ein Körperschallaufnehmer angeordnet, der mit einer Auswertevorrichtung für den gemessenen Körperschall des Pumpengehäuses verbunden ist. Die Auswertevorrichtung erzeugt ein Signal für die Steuervorrichtung des Antriebsmotors der Pumpe, wenn eine Veränderung des gemessenen Körperschalls erfasst wird.

[0009] Die Erfindung geht von der Tatsache aus, dass bei Verdrängerpumpen beim Ansaugen von Luft das Geräusch der Pumpe verändert wird. Ursache hierfür ist die schlagartige Druckerhöhung in der Pumpe, die die vorhandenen kleinen Luftblasen zum Implodieren bringt. Mit Hilfe eines Körperschallaufnehmers kann nun dieses Phänomen zum Nachweis von Luftblasen in Flüssigkeiten verwendet werden.

[0010] Der Körperschall muss naturgemäß in geeigneter Weise analysiert werden, beispielsweise im Hinblick auf seine Frequenz und die Amplitude.

[0011] Stellt die Auswertevorrichtung eine Änderung des Körperschalls fest, wird der Antriebsmotor der Pumpe entsprechend angesteuert. Um eine Verfälschung von Messergebnissen auf der Druckseite der Pumpe zu verhindern, kann der Antriebsmotor abgeschaltet und ein Abgabeventil gesperrt werden. Bei einem ersten Auftreten von Luftblasen, welche sich bereits in einer Änderung des Körperschalls bemerkbar machen, kann die Steuervorrichtung den Antriebsmotor in seiner Drehzahl herabsetzen, bzw. soweit herunterregeln, bis keine Luftblasen mehr auftreten.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Zeichnung kurz erläutert.

[0013] Die einzige Figur zeigt ein schematisches Schaltbild der Vorrichtung nach der Erfindung.

[0014] In der Figur ist eine Pumpe 10 dargestellt, beispielsweise eine Flügelzellenpumpe. Sie ist mit einer Ansaugleitung 12 verbunden, die z.B. zu den Kammern eines nicht gezeigten Tankwagens geführt ist. Bei mehreren Kammern ist die Leitung 12 eine Sammelleitung. Eine Druckleitung 14 der Pumpe 10 gelangt über ein Abgabeventil 16 zu einer Abgabeleitung 18, welche z.B. mit einem Schlauch verbunden ist, zur Förderung der Flüssigkeit aus dem Tankwagen in einen Aufnahmetank (ebenfalls nicht dargestellt). Das Abgabeventil 16 wird von einem Aktuator 20 betätigt. Vor dem Abgabeventil ist ein nicht gezeigter Volumenmesser angeordnet.

[0015] Die Flügelzellenpumpe 10 wird von einem Elektromotor 22 angetrieben, der seinerseits von einer Steuervorrichtung 24 gesteuert ist. Der Elektromotor 22 kann z.B. ein Drehstrommotor sein.

[0016] Mit dem nicht näher dargestellten Gehäuse der Flügelzellenpumpe 10 ist ein Körperschallaufnehmer 26 verbunden. Der Körperschallaufnehmer 26 registriert den im Gehäuse verursachten Körperschall. Das Körperschallsignal des Körperschallaufnehmers 26 gelangt zu einer Auswertevorrichtung 28, welche den Körperschall im Hinblick auf die Amplitude und/oder Frequenz analysiert. Das Frequenz- bzw. Amplitudenspektrum ändert sich mit dem Auftauchen von Luftbläschen in der Ansaugleitung 12. Ist diese Änderung signifikant, wird die Steuervorrichtung 24 angesteuert, damit entweder der Motor 22 abgeschaltet oder in seiner Drehzahl reduziert wird. In letzterem Fall kann die Drehzahl so eingestellt werden, dass keine Luftblasen mehr auftreten. Mit dem Abschalten des Antriebsmotors 22 kann außerdem das Abgabeventil 16 in den Sperrzustand überführt werden, damit auch keine Schwerkraftabgabe mehr erfolgt. Bekanntlich ist bei einer derartigen Vorrichtung vor oder hinter dem Abgabeventil 16 der Volumenzähler angeordnet, mit dem die abgegebene Flüssigkeitsmenge gemessen wird. Ein Mitmessen von Luft beeinträchtigt die Genauigkeit der Mengenmessung.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Förderung von Flüssigkeiten, insbesondere zur Abgabe von Flüssigkeiten aus Tankwagen, mit einer Verdrängerpumpe in eine Abgabeleitung, die von einem Elektromotor angetrieben ist, einer Steuervorrichtung für den Elektromotor und einer Vorrichtung zur Bestimmung von Gasanteilen in der Flüssigkeitsströmung, dadurch gekennzeichnet, dass am Gehäuse der Pumpe (10) ein Körperschallaufnehmer (26) angeordnet ist, der mit einer Auswertevorrichtung (28) für den gemessenen Körperschall des Pumpengehäuses verbunden ist und der ein Signal auf die Steuervorrichtung (24) gibt, wenn eine Veränderung des Körperschalls gemessen wird.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (22) abgeschaltet wird, wenn die Veränderung einen vorgegebenen Wert erreicht.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl des Elektromotors (22) verringert wird, wenn eine Veränderung des Körperschalls gemessen wird.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertevorrichtung (28) für eine Frequenz und/oder Amplitudenanalyse ausgelegt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verdrängerpumpe eine Flügelzellenpumpe ist.

Zeichnung