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BrennstoffzapfanlagemitDruckwasserbetrieb.
Die Erfindung bezieht sich auf Brennstoffzapfanlagen, bei denen der Brennstoff aus dem unter- irdisehen Lagerbehälter mit Hilfe von Druckwasser ausgetrieben wird.
Es ist bei derartigen Anlagen bekannt, beim Schliessen des Zapfhahnes eine in die Druekwasser- leitung eingeschaltete Steuervorrichtung die Druckwasserleitung selbsttätig absperren und gleichzeitig die zum Lagerbehälter führende Druckwasserleitung mit der Aussenluft in Verbindung setzen zu lassen. Zu diesem Zwecke ist bei den bekannten Einrichtungen der Zapfhahn mit der Steuervorrichtung unmittelbar gekuppelt.
Gemäss der Erfindung wird die gekennzeichnete Abhängigkeit der Steuervorrichtung vom Zapfhahn durch eine besondere Ausbildung der ersteren erreicht, die eine unmittelbare zwangläufige Ver- bindung mit dem Zapfhahn überflüssig macht, so dass die Entfernung der Zapfstelle von der in unmittel-
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vorrichtung keine Rolle spielt.
Weitere Verbesserungen beziehen sich auf die besondere konstruktive Durchbildung der im vor-
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Sicherung der Anlage im Falle von Feuersgefahr.
In den Zeichnungen ist die Erfindung in mehreren Ausfiihrungsformen beispielsweise verans (hau- licht, u. zw. zeigt
Fig. 1 schematisch die mit der neuen Steuervorrichtung ausgerüstet Gesamtanlage, Fig. 2 in derselben Darstellungsweise die Steuervorrichtung für sich in einer anderen Betriebsstellung ihrer beweglichen Organe, während Fig. 3 die konstruktive Detailausbildung der Steuervorrichtung in grösserem Massstabe in senkrechtem Schnitt veranschaulicht. Die Fig. 4-6 stellen eine andere Ausführungsform der Steuervorrichtung ebenfalls in grösserem Massstabe und senkrechtem Schnitt, u. zw. in drei verschiedenen Brtriebsstellvngen, dar. Fig. 7 ist eine der Fig. 1 entsprechende schematische Darstellung der ganzen
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behälter dienende Leitung b.
In den Behälter A ist ausserdem die Druckwasserzuführungsleitung c eingeführt, und zwischen diese und die Druekwasserspeiseleitung rl ist die als Ganzes mit 0 bezeichnete selbsttätige Steuervorrichtung eingeschaltet, deren Besonderheit in der Hauptsache das Wesen der Erfindung ausmacht.
Die Steuervorrichtung 0 umfasst bei der Ausführung nach den Fig. 1-3 im wesentlichen zwei Hauptteile, den eigentlichen automatisch arbeitenden Steuerapparat 01 und ein mit diesem zusammenwirkendes, von Hand zu bedienendes Steuerventil O2, Die Bedienung dieses Ventils erfolgt vorzugsweise mittels eines über Rollen g bis in die Nähe des Zapfhahnes B geführten Seil-oder Kettenzuges h.
Der Steuerapparat 01 umfasst ein drei Hauptkammern 1, 2 und 3 einschliessendes Gehäuse mit einem Anschluss 5 für die zum Lagerbehälter führende Druckwasserleitung c, einem Anschluss 6 für den Wasserablauf und einem Anschluss 7 für eine die Speiseleitung cl dauernd mit dem Ventil O2 verbindende Leitung 8.
Von dem Ventil O2 führt eine Leitung 9 ins Freie, eine andere Leitung 10 zu einem in die Kammer 2 mündenden selbsttätig gestererten Einlass-und Auslassventil H. Neben diesem sitzt ein zweites
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selbsttätig gesteuertes Druckwasser-Zusatzeinlassventil 12, dessen Anschlussleitung 18 dauernd mit der Druckwasserleitung d in Verbindung steht.
Im Innern des die Kammern 1, 2, 3 enthaltenden Gehäuses ist eine Membran 14 angebracht, die
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führende Stutzen 6 angeschlossen. Die Membran ist durch eine Schraube 20 mit einem Kolben 17 verbunden, der durch eine Feder 19 nach oben gedrängt wird. Der Umfangsteil dieses Kolbens ist mit Öff- rungen 18 versehen. Die die Membran mit dem Kolben verbindende Schraube 20 hat eine zentrale Bohrung 21, in der eine Spindel 22 verschiebbar ist, die unter dem Einfluss einer Feder 23 steht und am oberen Ende einen Bund 24, am unteren einen Bund 25 besitzt.
Die Feder 23 hält die Spindel 22 in der in Fig. 3 veranschaulichten Stellung mit ihrem Bunde 25 in Anlage an der Unterseite der Schraube 20.
Mit dem Kolben 17 ist durch eine Spindel 26 noch ein Ventilkegel 27 verbunden, der vom Kolben bei seiner Bewegung nach oben mitgenommen wird und hiebei die in der die Kammern 1 und 3 voneinander trennenden Zwischenwand 28 vorgesehenen Durchtrittsöffnungen 29 durch Aufsetzen der Dichtungs- scheibe 30 auf den Dichtungsrand 31 abschliesst.
In der unteren Gehäusekammer. 3 ist über einer die Verbindung mit der Speisewasserzuleitung d vermittelnden Durchtrittsöffnung 32 noch ein in der Höhenlage verstellbarer Ventilkegel 33 vorgesehen, der durch Drehen am Vierkant 34 seiner Spindel 35 gestattet. den Durcntrittsquersehnitt für das aus der Druckwasserleitung d und dem Stutzen 4 in die Kammer : J eindringende Druckwasser nach Bedarf einzustellen.
In der Ruhelage (Fig. 2) ist der Kolben17 unter der Wirkung der Feder 19 so weit hochgeschoben. dass seine Randloeher. 18 über den Rand 15 hinausragen und dass gleichzeitig der Ventilkegel 27 auf dem Dichtungsrand 31 aufsitzt. Ferner liegt in der Ruhelage die Spindel 22 mit ihrem Bunde 24 unter dem Drucke der Feder 23 an dem Zusatzeintrittsventil 12 an, so dass dieses kein Wasser einlassen kann. Infolgedessen steht die zum Lagerbehälter führende Druckwasserleitung c, die an den Stutzen 5 angeschlossen ist, durch die Löcher 18 mit dem Abwasserstutzen 6 in Verbindung ; sie ist also drucklos. Das Druckwasser. das aus der Leitung d durch den Stutzen 4 eindringen will, bleibt unwirksam, da der Ventilkegel 27 die Durchtrittsöffnungen 29 abschliesst und weil auch das Steuerventil O2 noch geschlossen ist.
Das Eintrittsund Austrittsventil11 im Oberteil des Steuerapparates ist jedoch geöffnet, da ein nach oben vorspringender Rand 36 der Membranschraube 20 den das Schliessen des Ventils 11 bewirkenden Gewichtshebel 37 angehoben hat (vgl. Stellung nach Fig. 2).
Soll nun Brennstoff gezapft werden, so braucht nur nach Öffnen des Zapfhahnes B das Steuerventil C,
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durch den Rand 15 überdeckt ; gleichzeitig wird der Ventilkegel 27 geöffnet, der jetzt Druckwasser durch die Öffnungen 29 in die Kammer 1 einlässt. Das Wasser strömt also durch die Leitung d, die Kammer 3, die Kanäle 29, die Kammer 1 und die Leitung c in den Lagerbehälter, wobei sich jedoch an der Drosselstelle 32 ein Druckabfall einstellt, dessen Grösse sich durch Verstellung des Ventilkegels 33 verschieden bemessen lässt. Durch den Druckabfall ist die in den Lagerbehälter eintretende Druckwassermenge und damit die Förderleistung bestimmt, so dass sich diese durch Einstellung des Ventilkegels 33 regeln lässt.
Durch das aus dem geöffneten Steuerventil O2 in die Kammer 2 einströmende Druckwasser wird unter Durchbiegung der Membran 14 die Feder 19 so weit zusammengedrückt, bis sich der Kolben mit einem Ansatz seiner Spindel 26 auf die Zwischenwand 28 aufsetzt, womit der normale Zapfzustand erreicht ist (Fig. 1).
Währenddessen war auch durch Auftreffen des Bundes 25 auf das untere Ende des Gewinde-
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und sich unter der Wirkung seiner Rückholfeder schloss, wodurch seine Anschlussleitung. 10 mit dem Abwasserstutzen 9 in Verbindung gebracht wurde. Trotzdem tritt aus der Kammer 2 durch das Ventil 11 Druckwasser nicht aus, weil dies Ventil durch den vom Rande 36 der Schraube 20 freigegebenen Gewichtshebel 37 inzwischen geschlossen wurde. Das Druckwasser strömt also durch die Leitung d, die Drosselstelle 32, die Bohrungen 29 und die Leitung c in den Lagerbehälter ein und verdrängt das dort befindliehe Benzin so lange wie der Zapfhahn B offengehalten wird.
Wird der Zapfhahn B geschlossen, so wird infolge Aufhören der Strömung der Druckabfall an der Drosselstelle 32 verschwinden und der in der Druckwasserleitung d herrschende Druck in voller Grösse auch in der Kammer 1 sich geltend machen. Dieser Druck im Verein mit dem in derselben Richtung wirkenden Drucke der Feder 19 erhält nunmehr gegenüber dem spezifisch gleichen hydraulischen Druck
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in der oberen Kammer 2'das Übergewicht und drängt die Membran wieder zurück nach oben, wobei zunächst das Ventil 12 wieder geschlossen und das Ventil 11 durch Vermittlung des Gewichtshebels 37 wieder geöffnet wird. Infolgedessen tritt jetzt eine Druckentspannung in der Kammer 2 ein, da das Wasser aus ihr durch das Ventil 11 und das Steuerventil O2 in den Abwasserstutzen 9 entweichen kann.
Die Folge hievon ist, dass die Feder 19 den Kolben 17 noch höher treibt, bis zuletzt die Bohrungen 18 über den Rand 15 hinausgehoben sind, wodurch die zum Lagerbehälter führende Druekwasserleitung e mit dem Abwasserstutzen 6 in Verbindung gebracht wird, was eine völlige Druekentspannung zur Folge hat.
Bei jeder neuen Zapfung wiederholt sich der beschriebene Vorgang in der gleichen Weise.
Bemerkt sei noch, dass das bei geschlossenem Ventilkegel 27 durch dessen Undichtheiten etwa hindurchtretende Leckwasser zwanglos in den Ablaufstutzen 6 gelangt, während das durch etwaige Undicht- heiten des selbsttätig geschlossenen Ventils 12 eintretende Leckwasser durch das Steuerventil Grund den Stutzen 9 ins Freie gelangt. In beiden Fällen bleibt das Leckwasser demnach unwirksam.
Die in den Fig. 4-6 veranschaulichte Ausführungsform unterscheidet sich von der vorbeschriebenen in der Hauptsache in folgenden Punkten :
Die Drosselstelle mit dem sie überwachenden Regulierventil ist nicht mit dem Gehäuse des Steuerapparates 01 konstruktiv vereinigt, sondern in einem besonderen, in eine in den Stutzen 4 des unteren
Gehäuseteils mündende Rohrleitung dl (Fig. 4-6) eingebauten Ventilgehäuse 03 untergebracht. Von
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zu dem Zusatzeinlassventil-M a, das im vorliegenden Falle in eine Wand 51 des Apparatgehäuses eingebaut ist. an die sich nach oben noch eine vierte Gehäusekammer 2b anschliesst.
Das Ventil 12a wird gleichfalls durch eine in der Bohrung der die Membran 14a mit dem Kolben 17a verbindenden Sehyaube 20a geführte Spindel 22 a, die unter dem Druck der Feder 23 a steht, kontrolliert.
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dieser Kammer und der Kammer 2 a vermittelt.
In die letztere mündet ferner ein ebenfalls in der Wand 51 vorgesehener Zweigkanal 8a, der von
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vom Ventil. Mo ; überwachte Zweigkanal einmündet.
Dem Ventilkegel des Steuerventils O2 der erstbeschriebenen Ausführungsform entspricht ein
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erfolgt durch Vermittlung eines bei 56 in der Kammer 2b gelagerten Hebels 57, der an einem Bunde 59 der Ventilspindel anliegt und durch einen Mitnehmer 58 entgegen der Wirkung der Feder 55 nach oben bewegt werden kann, wobei das Ventil 52 sich öffnet und die Druckwasserleitung d über die Leitungen 13a, 13b, 8a mit der Kammer 2b verbindet.
Der Mitnehmer 58 bildet das FÜhrungsstück des Wasserauslassventils 72, dessen Sitz 73 sich an der Wand 53 befindet. Die Spindel 61 des Ventils 72 bildet mit der in der Wand 53 vorgesehenen Ventil- öffnung einen Ringspalt 60. Oben ist die Spindel 61 mittels eines Kopfstückes 62 in einem Stutzen des Gehäuses geführt. Eine Feder 63 hat das Bestreben, das Ventil 72 in seine Schliesslage zu drängen. Durch den Spalt 60 steht die Kammer 2b, wemi das Ventil 72 offen ist, mit einem Kanal 9a der oberen Gehäusewand in Verbindung, der dem Ablaufstutzen 9 der oben beschriebenen Ausführungsform entspricht und in die freie Atmosphäre mündet.
Auf einem Ansatz 64 des Führungsstückes 62 liegt eine Rolle 65 auf, die an einem bei 74 am Apparat-
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weise die Spindel 61 mit dem Mitnehmer 57 nach unten drückt und dadurch das Ventil 72 offellhält. An das freie Ende des Hebels 66 greift unter Vermittlung eines verstellbaren Zuggliedes das Zugseil h an.
Von den verschiedenen Ventilen wird das Ein- und Auslassventil 11 a mit Stift 69 von dem Gewichtshebel 66 bzw. von dem Mitnehmer 58 gesteuert. Das Zusatzeinlassventil 12a wird von dem unter dem Einfluss der Feder 23a stehenden verschiebbaren Stift 22s gesteuert. Das Einlassventil 52 wird einerseits von der Feder 55, anderseits über den Hebel 57 von dem Mitnehmer 58 gesteuert, der ebenso wie das Auslassventil 72 unter dem Einfluss der kräftigen Feder 63 steht.
Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist folgende :
In der Ruhelage (Fig. 4) ist das Hauptventil27 a geschlossen und der Kolben 17 a mit der Membran 14a so weit angehoben, dass die zum Lagerbehälter führende Wasserleitung c mit dem Auslaufstutzen 5a in Verbindung steht. Infolgedessen gleichen sich die Wasserspiegel an der Überlaufkante 15a aus, während das Benzin aus der Förderleitung a entsprechend zuriieksinkt. Ferner ist das Ein-und Auslassventil 11 a sowie das Auslassventil 72 geöffnet, während das Einlassventil 52 und das Zusatzeinlassventil 12 a geschlossen sind. Der Gewichtshebel 66 befindet sich in der in Fig. 4 dargestellten Stellung, in der der Handgriff 43 am anderen Ende des Seiles h (vgl. Fig. 7) von der Kraft des Gewichtes 67 unter Druck in Anlage am Anschlage 44 gehalten wird.
Die Einleitung des Zapfens erfolgt nach Öffnen des Benzinzapfhahnes gemäss Fig. 5 dadurch, dass durch Hochziehen des Seiles h der Gewichtshebel 66 angehoben wird, wobei unter dem Einfluss der Feder 63
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das Auslassventil 72 geschlossen und das Einlassventil 52 geöffnet wird. Infolgedessen dringt das Steuerwasser über das Wasserein- und -auslassventil 11a in die obere Membrankammer 2a ein und senkt die Membran. 14a, wodurch die Leitung c von dem Ablaufstutzen zut abgesperrt und gleichzeitig das Druckwasserventil 27 ci geöffnet wird. Infolgedessen strömt jetzt Wasser aus der Druckwasserleitung d über die Drosselstelle 32a, entsprechend der dort möglichen Durchlassmenge, in den Lagerbehälter ein und treibt das Benzin aus.
Ist der Zapfvorgang eingeleitet, so kann das Seil h losgelassen und dadurch der Hebel 66 wieder
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einlassventil 12a geöffnet und das Ein-und Auslassventil Ha unter dem Einfluss des Gewichtshebels 37 f1, geschlossen ist, so dass der Druck in der oberen Membrankammer aufrechterhalten bleibt.
Die Beendigung des Zapfens durch Schliessen des Zapfhahnes hat zugleich auch eine völlige Druckentlastung des Lagerbehälters und Absperrung der Druckwasserleitung zur Folge, wie es in Fig. 4 für die Ruhelage dargestellt ist, weil die hiebei im Lagerbehälter vorübergehend zustande kommende Druckerhöhung, die sich im Sinne des Druckes der Feder 19a auswirkt, das Anheben der Membran 14a veranlasst, wodurch die Leitung c über den Ringkanal 16a mit dem Ablaufstutzen 6a verbunden, die Druckwasserleitung d mittels des Ventils 27 a hingegen abgesperrt wird. Hiebei wird zugleich durch den über der
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geöffnet, durch welches das in der oberen Membrankammer 2 a befindliche Wasser nach dem Wasserauslassventil 72 und in die Ablaufleitung 9a abfliesst.
Im Ruhezustande ist also eine Benzinförderung, beispielsweise im Falle eines Bruches oder bei Undichtwerden der Benzinsteigleitung, völlig unmöglich.
Die in Fig. 7 dargestellte Anlage stimmt hinsichtlich der Gesamtanordnung sowie auch hinsichtlich der Ausbildung und Wirkungsweise der Steuervorrichtung im wesentlichen mit der in den Fig. 1-3 veranschaulichten überein ; so dass sich eine nähere Erläuterung in dieser Hinsicht erübrigt. Die vorhandenen Abweichungen beziehen sich auf Einrichtungen, die eine bessere Sicherung der Anlage bei Feuersgefahr bezwecken ; sie umfassen in der Hauptsache folgende Punkte :
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eine Rolle zulaufendes Seil h1 abgezweigt, das an eine Stange 49 angeschlossen ist und durch eine in einem Gehäusefortsatz 48 untergebrachte, gegen ein Querstück 42 der Stange 49 druckende Feder gespannt gehalten wird. Dabei liegt der Handgriff 43 an der Zapfstelle mit einem Bunde an einem durch die Führung 44 gebildeten Anschlage an.
In gewissem Abstande unterhalb des Querstückes 42 liegt der Kopf 40 einer durch eine Stopfbüchse 38 gehenden Spindel 39, die mit dem Ein- und Auslassventil 11 der Steuervorrichtung 0 in Verbindung steht.
Das zur Bedienung des Ventils O2 dienende Zugseil h ist durch Vermittlung eines Bügels 45 an die nach oben verlängerte Spindel 46 des Ventils O2 angeschlossen, die durch ein Loch des Quersteges des Bügels 45 geht und am oberen Ende mit einem Bunde versehen ist, vermöge dessen sie beim Ziehen am
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In beide Zugorgane A und hl sind an mehreren Stellen Schmelzsicherungen 47 eingeschaltet, die in Wirksamkeit treten, wenn die Temperatur an den betreffenden Stellen etwa infolge eines ausgebrochenen Brandes eine gewisse Höhe überschreitet, derart, dass dann, z. B. infolge Unterbrechung des Zusammenhanges der Zugorgane, die Übertragung einer Zugkraft durch die letzteren unmöglich gemacht wird. Die Schmelzsicherungen können von beliebiger geeigneter Bauart sein. Derartige Sehmelzsieherungen sind an sich bekannt, so dass sich ihre nähere Beschreibung erübrigt.
Die Wirkungsweise der Einrichtung nach Fig. 7 ist folgende. So lange die Schmelzsicherungen in Ordnung sind, spielt sich der normale Betrieb wie folgt ab : Soll gezapft werden, so wird nur der Zapfhahn bei B geöffnet und dann durch Ziehen am Griff 43 mittels des Zugorgans h das Öffnen des Ventils Cg in der oben erläuterten Weise veranlasst, wodurch Druckwasser in die Steuervorrichtung 0 eindringt und deren Organe in die Förderstellung bringt. Beim Ziehen am Griff 43 wird auch das QuerstÜck 4'2
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wieder losgelassen werden. Das Querstück 42 geht dann unter dem Druck der Feder 41 wieder in die in der Zeichnung dargestellte Lage zurück.
Das gleiche geschieht mit dem Ventil O2 unter der Einwirkung seiner eigenen Feder.
Im Falle eines Brandes werden die Sicherungen 47 oder einzelne von ihnen abschmelzen. Infolgedessen wirkt sieh der Druck der Feder 41 auf das Querstück 42 aus. Das letztere drÜckt auf den Kopf 40 der Spindel 39, wodurch das Ventil 11 geöffnet wird. Hiedurch wird der Wasserauslass der Steuervorrichtung 0 freigegeben und die Umschaltung auf Druekentlastung selbsttätig herbeigeführt. wodureh jede Möglichkeit der Benzinförderung aus dem Zapfhahn B aufgehoben ist. Gleichzeitig wird auch das Wiedereinlassen von Druckwasser durch das Ventil O2 unmöglich gemacht, da dies Ventil durch Ziehen am Griff 43 nicht mehr geöffnet werden kann.
Von Bedeutung bei der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist nicht nur das Vorhandensein der mit Schmelzsicherungen versehenen Zugorgane an sich, sondern besonders der Umstand, dass das die Sicherungen enthaltende Steuerungsmittel im normalen Betriebe der Anlage benutzt wird, so dass die ganze Einrichtung dauernd auf ihre ordnungsmässige Wirkungsweise überwacht wird, wodurch ihre
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Bei Benutzung einer Steuervorrichtung nach Art der in den Fig.
4-6 dargestellten werden die Schmelzsicherungen in das mit dem Gewichtshebel 66 verbundene Zugseil 11 eingeschaltet. Hier wird ein etwa eingeleiteter Zapfvorgang im Feuersfalle dadurch selbsttätig unterbrochen, dass der Gewichtshebel 66, sobald das Seil h durch Ansprechen von Schmelzsicherungen naehgibt, gemäss Fig. 6 in die unterste Stellung sinkt und dadurch mittels seiner Rolle 65 das FÜhrungsstück 58 abwärts bewegt, bis dieses durch Druck
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grösser als der Querschnitt des jetzt geöffneten Zusatzeinlassventils 12a; infolgedessen wird die obere Membrankammer 2a drucklos, so dass die Feder 19a sich im Sinne der Absperrung des Ventils 27 a auswirken kann und die Verbindung der Behälterleitung c mit dem Abwasserstutzen 6a freigegeben wird.
Durch das Senken des Gewichtshebels 66 wird also die selbsttätige Umschaltung auf Ruhelage und Drucklosigkeit herbeigeführt, ohne dass auch nur ein einziges Glied betätigt würde, das nicht beim normalen Betrieb dauernd benutzt wird.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Brennstoffzapfanlage mit Druckwasserbetrieb, bei der eine in die Druckwasserleitung eingeschaltete Steuervorrichtung die Druckwasserzuleitung beim Schliessen des Zapfhahnes selbsttätig absperrt und gleichzeitig die zum Lagerbehälter führende Druckwasserleitung mit der Aussenluft in Verbindung setzt, dadurch gekennzeichnet, dass ein den Druckwasserzufluss zum Lagerbehälter überwachendes Haupt- ventil (27) durch ein hydraulisch wirkendes Druckorgan (14) (Membran.
Kolben od. dgl. ) gesteuert wird, das bei Einleitung des Zapfvorganges mit seiner einen Seite über eine zwischen dem Hauptventil (27) und der Druckleitung (d) eingeschaltete Drosselstelle (32/33) mit der Druckleitung in Verbindung gebracht wird. derprt, dass, solange der Zapfhahn (7) geöffnet bleibt, das Druckorgan (14) infolge des durch die Drosselstelle bedingten Druckunterschiedes seiner beiden Seiten in der der Offenstellung des Hauptventils (27) entsprechenden Lage verharrt, während beim Schliessen des Zapfhahnes infolge des dabei kleiner werdenden Druckunterschiedes an der Drosselstelle das Druckorgan (14), dessen eine Seite
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