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Verfahren und Vorrichtung zum teilweisen Füllen von Behältern mit verflüssigten brennbaren
Gasen, wie beispielsweise Propan.
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Das Verfahren nach der Erfindung ist sowohl beim Füllen von Vorratsbehältern für Flüssiggas, die beispielsweise in einer Tankstelle od. dgl. fest verlagert sind, als auch von grösseren Transport- behältern und schliesslich auch von Kleintransportflaschen mit gleichem Vorteil verwendbar.
Eine Verwirklichung des der Erfindung zugrunde liegenden Verfahrens zeigt eine bevorzugte Ausführungsform einer Tauchrohrgastransportflasche, die, auf dem Kopf stehend, gefüllt wird, wobei der Gasanschluss als Einfüllöffnung und das Tauchrohr als Überlaufleitung benutzt werden. Die Flasche kann dabei auch so eingerichtet sein, dass sie sich bei der Gasentnahme in der gleichen Lage befindet.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin noch die verschiedensten Ausführungsformen von Vorrichtungen zur Durchführung des ihr zugrunde liegenden Umfüllverfahrens. So werden gemäss dem Vorschlag der Erfindung beispielsweise die Leitungswiderstände, welche durch den Leitungsquerschnitt, Leitungsverlauf, Leitungslänge und Reibung bestimmt sind, bei der Überlaufleitung wesentlich kleiner als bei der Einfülleitung bemessen, um auf jeden Fall die Gefahr eines Überfüllens des Behälters, die beispielsweise durch starke Temperaturdifferenzen zwischen den einzelnen Behältern auftreten können, mit voller Sicherheit auszuschliessen.
Solche Füllanlagen sind besonders sicher, wenn erfindungsgemäss die flüssigkeitführenden Einfülleitungen von den meist nur gasführenden Rücklaufleitungen umschlossen werden. Dadurch wird die einer äusseren Beschädigung ausgesetzte Rohr-oder Schlauchlänge nur etwa halb so gross.
Vor allem aber strömt aus einer beschädigten oder sonst undichten Stelle gewichtsmässig bedeutend weniger Gas aus als Flüssigkeit.
Gemäss der Erfindung sind fernerhin noch die verschiedensten Ausführungsformen des Anschlussstückes der Gastransportflasche oder des sonstigen Propanbehälters möglich. So kann beispielsweise gemäss der Erfindung der Behälter mit einem Anschlussstück versehen sein, bei dem Füll-und Überlauf- leitung als ineinander angeordnete Leitungsteile ausgebildet sind, um eine möglichst einfache und zuverlässige Handhabung zu gewährleisten. Zweckmässig sind weiterhin nach der Erfindung Füll-und Überlaufleitung mit bei Leitungsanschluss und bei der Leitungsabkupplung betätigten Selbstschluss- ventilen versehen.
Fernerhin können diese Selbstschlussventile gemäss der Erfindung hintereinandergeschaltet sein, etwa in der Weise, dass bei Leitungsanschluss zunächst das Ventil für die Fülleitung und dann das Ventil für die Überlaufleitung zwangläufig geöffnet werden. Hiebei kann das Ventil für die Fülleitung gleichzeitig als Rückschlagventil wirken. Mit besonderem Vorteil ist schliesslich eine Ausführungsform der Erfindung möglich, bei der das Selbstschlussventil eines Anschlusses, beispielsweise der Überlaufleitung, als Schieber ausgebildet ist.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind aus der Zeichnung ersichtlich, an Hand derer die Erfindung an einigen Ausführungsbeispielen erläutert wird.
Es zeigt Fig. 1 eine Ausführungsform einer Vorrichtung zur Durchführung des der Erfindung zugrunde liegenden Umfüllverfahrens in schematischer Darstellung, Fig. 2 eine weitere Ausführungform einer derartigen Vorrichtung, Fig. 3 und 4 ein Anschlussstüekfür denPropanbehälter vor und nach dem Anschluss an die Leitungen der Füllanlage und Fig. 5 eine weitere Ausführungsform eines derartigen Anschlussstückes vor dem Anschluss an die Leitungen der Füllanlage.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 bezeichnet 1 den Propanbehälter, welcher mittels der Pumpe 2 aus dem Vorratsbehälter 3 nur teilweise gefüllt werden soll. Bei diesem Ausführungsbeispiel wird mit Hilfe der Pumpe 2 Flüssiggas aus dem Behälter 3 entnommen und durch den Anschluss 4 des aus einer auf dem Kopf stehenden Gastransportflasche bestehenden Behälters 1 aufsteigend eingefüllt. Sobald bei diesem Füllvorgang der Flüssigkeitsspiegel die Höhe der Mündung 5 des Tauchoder Überlaufrohres 6 erreicht hat, fliesst jede weiter zugeführte Flüssiggasmenge durch den Überlauf 6 in den Behälter 3 zurück, was an einem Schauglas 7 kenntlich gemacht werden kann.
Da die Leitungswiderstände des Überlaufes 6 kleiner als die der Einfülleitung 4 bemessen sind, was auf der Zeichnung beispielsweise durch das Verhältnis der Querschnitte beider Leitungen angedeutet ist, kann eine weitere Füllung des Behälters 1 niemals eintreten. Die Mündung 5 des Überlaufrohres 6 liegt in solcher Höhe, dass gerade das gewünschte oder vorgeschriebene Füllvolumen in den Behälter 1 hineingeht. Nach vollzogener Füllung kann die Gastransportflasehe 1 entweder in der dargestellten Stellung bei der nachfolgenden Entnahme des Flüssiggases benutzt werden, indem je nach der Natur des Ver- brauchers entweder durch den Überlauf 6 in der Gasphase oder durch den Anschluss 4 in der Flüssigphase Flüssiggas entnommen wird, oder schliesslich auch in Normalstellung benutzt werden.
Selbstverständlich ist es fernerhin gemäss der Erfindung auch möglich, die Transportflasche 1 bei der Gasentnahme in liegender Form zu benutzen, wiobei zweckmässig das Tauchrohr 6 an seinem Ende oder in seiner Gesamtlage nach der einen oder andern Wandung der Flasche 1 abgeknickt wird. Zum Eichen des gewünschten oder vorgeschriebenen Füllvolumens wird die Überlaufmündung 5 durch Einwärtsund Auswärtsschrauben oder durch sonstige Längenänderung des Überlaufrohres 6 in die richtige Lage gebracht. Durch solche Änderungen ist es möglich, das Füllvolumen dem nicht immer gleichen Inhalt sonst gleicher oder ähnlicher Flaschen anzupassen.
Die Ausführungsform nach Fig. 2 entspricht im wesentlichen der Ausführungsform nach Fig. 1, nur dass ein weiterer Vorratsbehälter 8 benutzt wird, welcher auf gleicher oder grösserer Höhe als die Flasche 1 angeordnet ist und der, wie aus der Zeichnung ersichtlich, aus dem Vorratsbehälter 3 in
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gleicher Weise bis zu dem vorgeschriebenen Grad gefüllt wird wie die Transportflasche 1. Zu diesem
Zwecke liegt die Mündung 9 der Überlaufleitung 6 in der Höhe, die der Flüssigkeitsspiegel bei dem vorgeschriebenen Füllvolumen des Behälters 8 erreicht. Der Behälter 1 kann dann ohne Bedienung der Pumpe 2 durch das Flüssigkeitsgefälle aus dem Behälter 8 gefüllt werden. Die Aufmerksamkeit der Bedienung kann dabei nicht durch die Betätigung der Pumpe von dem eigentlichen Füllvorgang abgelenkt werden.
Ein besonderer Vorteil dieser Ausführungsform ist der vollkommene Druckausgleich durch die freie Gasverbindung der Überlaufleitung 6, so dass sich Druckunterschiede infolge etwa vor- handener Temperaturdifferenzen zwischen den einzelnen Behältern bei der Füllung nicht einstellen können.
Bei dem in den Fig. 3 und 4 vor und nach dem Anschluss an die Leitungen 20 und 21 der Füll- anlage dargestellten Anschlussstück für den zu füllenden Behälter ist ebenfalls mit 6 die Überlauf- leitung und mit 4 die Fülleitung bezeichnet. Die Fülleitung 4 steht mit einer innerhalb des Anschluss- stückes verschiebbar angeordneten Flüssigkeitsleitung 10 in Verbindung, während die Überlaufleitung 6 mit der im Anschlussstück angeordneten Leitung 11 in Verbindung gebracht werden kann. Auf der verschiebbaren Flüssigkeitsleitung 10 ist eine Dichtungsscheibe befestigt. Die zur Füllanlage führenden
Leitungen 20 und 21 sind mit einer Überwurfmutter 22 versehen, die auf das Anschlussstück der Flasche aufgeschraubt werden kann.
Um die Einführung der Flüssigkeitsleitung 20 in die Flüssigkeitsleitung 10 zu erleichtern, ist dabei die Leitung 10 an ihrem Ende kegelförmig erweitert, während das entsprechende
Ende der Leitung 20 konisch ausgebildet ist. Beim Aufschrauben der Mutter 22 auf das Anschlussstück stösst die Leitung 20 gegen die Leitung 10 und bewirkt eine Verschiebung der letzteren nach links.
Hiedurch wird zunächst das Kugelventil 12 von seinem Sitz 13 auf dem Schieber 14 entgegen der Wirkung der Feder 15 abgehoben ; bei weiterer Verschiebung des Leitungsteiles 10 legt sich die Diehtungsseheibe 16 vor die Öffnung 17 und schliesst so die Fülleitung 4 gegen das Innere des Schiebers 14 ab. Gleichzeitig wird durch die Bewegung der Leitung 10 über die Diehtungsseheibe 16 der Schieber 14 nach links verschoben und gibt so den Anschluss des Überlaufes 6 an die Leitung 11 frei (Fig. 4). Hierauf beginnt der Füllvorgang, bei dem die Kugel 12 gleichzeitig als Rückschlagventil für die Leitung 10 wirksam ist und dabei diese Fülleitung 10 sofort nach beendeter Füllung abschliesst.
Beim Abkuppeln der Anschlussleitungen 10 und 11 ist der Vorgang umgekehrt, d. h. zunächst legt sich die Kugel 12 auf ihren
Sitz 13 und verschiebt dann den Schieber 14 in die in Fig. 3 gezeichnete Abschlussstellung.
Die Fig. 5 zeigt eine etwas abgeänderte Ausführungsform, bei der die Kugel 12 durch ein Tellerventil 18 ersetzt ist, welches entweder in gleicher Weise wie die Kugel 12 als Rückschlagventil wirksam sein kann oder auch lediglich als Selbstschlussventil beim Abkuppeln der Leitung benutzt werden kann, indem am Ende der Leitung 10 besondere Durchflussöffnungen 19 angeordnet werden. In allen Fällen kann bei den in Fig. 3-5 gezeichneten Ausführungsformen von Anschlussstücken auch gleichzeitig der Anschluss für den Druckregler der Gastransportflasche vorgesehen werden.
Die Erfindung ist jedoch mit den dargestellten Ausführungsformen keineswegs erschöpft, vielmehr können die ihr zugrunde liegenden Gedanken auch konstruktiv in beliebig anderer Form verwirklicht werden. Beispielsweise ist auch die Erfindung nicht an die Anwendung einer in den Fig. 1 und 2 dargestellten Flüssigkeitspumpe beim Umfüllen gebunden, vielmehr können auch mit gleichem Vorteil Gaspumpen unter entsprechender Schaltung benutzt werden. Das Verfahren nach der Erfindung ist überall dort mit gleichem Vorteil anwendbar, wo gleiche oder ähnliche Bedingungen vorliegen wie beim Umfüllen von Propan und Butan.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zum teilweisen Füllen von Behältern mit verflüssigten brennbaren Gasen, wie beispielsweise Propan, bei dem die die vorgeschriebene Füllung übersteigende Flüssiggasmenge über einen Rücklauf zum Abfluss gebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass das verflüssigte Gas innerhalb der Behälter von unten aufsteigend eingefüllt und dass die die vorgeschriebene Füllung übersteigende Flüssiggasmenge in einem den Behälter von der vorgeschriebenen Flüssigkeitsgrenze nach unten durchsetzenden Abflussrohr abfallend zurückgefüllt wird.
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Method and device for the partial filling of containers with liquefied combustible
Gases such as propane.
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The method according to the invention can be used with the same advantage when filling storage containers for liquid gas, which are permanently relocated, for example, in a gas station or the like, as well as larger transport containers and finally also small transport bottles.
One implementation of the method on which the invention is based shows a preferred embodiment of a dip tube gas transport bottle which is filled upside down, the gas connection being used as a filling opening and the dip tube being used as an overflow line. The bottle can also be set up in such a way that it is in the same position when the gas is withdrawn.
The invention also relates to the most varied of embodiments of devices for carrying out the transferring process on which it is based. According to the proposal of the invention, for example, the line resistances, which are determined by the line cross-section, line course, line length and friction, are dimensioned to be significantly smaller for the overflow line than for the filling line, in order to avoid the risk of overfilling the container, for example due to strong Temperature differences between the individual containers can be excluded with complete certainty.
Such filling systems are particularly safe if, according to the invention, the liquid-carrying filling lines are enclosed by the return lines, which are mostly only gas-carrying. As a result, the pipe or hose length exposed to external damage is only about half as great.
Above all, however, significantly less gas flows out from a damaged or otherwise leaky point than liquid.
According to the invention, the most varied of embodiments of the connection piece of the gas transport bottle or of the other propane container are also possible. For example, according to the invention, the container can be provided with a connection piece in which the filling and overflow lines are designed as line parts arranged one inside the other in order to ensure the simplest and most reliable handling possible. Furthermore, according to the invention, the filling and overflow lines are expediently provided with self-closing valves which are actuated when the line is connected and when the line is disconnected.
Furthermore, according to the invention, these self-closing valves can be connected in series, for example in such a way that when the line is connected, first the valve for the filling line and then the valve for the overflow line are necessarily opened. The valve for the filling line can also act as a check valve. Finally, an embodiment of the invention is possible with particular advantage in which the self-closing valve of a connection, for example the overflow line, is designed as a slide.
Further advantageous embodiments of the invention can be seen from the drawing, on the basis of which the invention is explained using some exemplary embodiments.
1 shows a schematic representation of an embodiment of a device for carrying out the transferring process on which the invention is based, FIG. 2 shows a further embodiment of such a device, FIGS. 3 and 4 show a connection piece for the propane container before and after connection to the lines of the filling system and 5 shows a further embodiment of such a connection piece before connection to the lines of the filling system.
In the embodiment according to FIG. 1, 1 denotes the propane container, which is only to be partially filled from the storage container 3 by means of the pump 2. In this exemplary embodiment, liquid gas is withdrawn from the container 3 with the aid of the pump 2 and filled in ascending order through the connection 4 of the container 1 consisting of an upside-down gas transport bottle. As soon as the liquid level has reached the height of the mouth 5 of the immersion or overflow pipe 6 during this filling process, any further amount of liquid gas supplied flows back through the overflow 6 into the container 3, which can be identified by a sight glass 7.
Since the line resistances of the overflow 6 are smaller than those of the filling line 4, which is indicated in the drawing for example by the ratio of the cross-sections of the two lines, the container 1 can never be filled again. The mouth 5 of the overflow pipe 6 is at such a height that the desired or prescribed filling volume just goes into the container 1. After filling, the gas transport bottle 1 can either be used in the position shown for the subsequent withdrawal of the liquid gas by withdrawing liquid gas either through the overflow 6 in the gas phase or through the connection 4 in the liquid phase, depending on the nature of the consumer, or finally can also be used in the normal position.
Of course, according to the invention, it is also possible to use the transport bottle 1 in a lying position when extracting gas, whereby the immersion tube 6 is appropriately bent at its end or in its overall position towards one or the other wall of the bottle 1. To calibrate the desired or prescribed filling volume, the overflow opening 5 is brought into the correct position by screwing in and out or by changing the length of the overflow pipe 6 in some other way. Such changes make it possible to adapt the filling volume to the content of otherwise identical or similar bottles which is not always the same.
The embodiment according to FIG. 2 corresponds essentially to the embodiment according to FIG. 1, except that a further storage container 8 is used, which is arranged at the same or greater height than the bottle 1 and which, as can be seen from the drawing, from the storage container 3 in
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is filled to the prescribed level in the same way as transport bottle 1. To this
For this purpose, the mouth 9 of the overflow line 6 is at the level that the liquid level reaches at the prescribed filling volume of the container 8. The container 1 can then be filled from the container 8 by the liquid gradient without operating the pump 2. The operator's attention cannot be distracted from the actual filling process by operating the pump.
A particular advantage of this embodiment is the complete pressure equalization through the free gas connection of the overflow line 6, so that pressure differences due to any temperature differences that exist between the individual containers cannot arise during filling.
In the connection piece shown in FIGS. 3 and 4 before and after the connection to the lines 20 and 21 of the filling system for the container to be filled, the overflow line is also designated with 6 and the filling line with 4. The filling line 4 is connected to a liquid line 10 arranged displaceably within the connection piece, while the overflow line 6 can be connected to the line 11 arranged in the connection piece. A sealing washer is attached to the displaceable liquid line 10. The ones leading to the filling system
Lines 20 and 21 are provided with a union nut 22 which can be screwed onto the connection piece of the bottle.
In order to facilitate the introduction of the liquid line 20 into the liquid line 10, the line 10 is conically widened at its end, while the corresponding
The end of the line 20 is conical. When the nut 22 is screwed onto the connecting piece, the line 20 strikes against the line 10 and causes the latter to be shifted to the left.
As a result, the ball valve 12 is first lifted from its seat 13 on the slide 14 against the action of the spring 15; When the line part 10 is displaced further, the sealing disc 16 lies in front of the opening 17 and thus closes the filling line 4 from the inside of the slide 14. At the same time, the movement of the line 10 over the die plate 16 shifts the slide 14 to the left and thus releases the connection of the overflow 6 to the line 11 (FIG. 4). The filling process then begins, in which the ball 12 simultaneously acts as a check valve for the line 10 and closes this filling line 10 immediately after filling is complete.
When uncoupling the connecting lines 10 and 11, the process is reversed; H. first, the ball 12 lies on its
Seat 13 and then moves the slide 14 into the final position shown in FIG. 3.
Fig. 5 shows a somewhat modified embodiment in which the ball 12 is replaced by a poppet valve 18, which can either act as a check valve in the same way as the ball 12 or can be used only as a self-closing valve when uncoupling the line by at the end of the line 10 special flow openings 19 are arranged. In all cases the connection for the pressure regulator of the gas transport bottle can also be provided at the same time in the embodiments of connection pieces shown in FIGS. 3-5.
However, the invention is in no way exhausted with the embodiments shown; rather, the ideas on which it is based can also be implemented constructively in any other form. For example, the invention is not tied to the use of a liquid pump shown in FIGS. 1 and 2 during transferring, but gas pumps can also be used with the same advantage with an appropriate circuit. The method according to the invention can be used with the same advantage wherever the same or similar conditions exist as when transferring propane and butane.
PATENT CLAIMS:
1. A method for partially filling containers with liquefied flammable gases, such as propane, in which the amount of liquid gas exceeding the prescribed filling is brought to the drain via a return, characterized in that the liquefied gas is filled in ascendingly from below and that the The amount of liquid gas exceeding the prescribed filling is refilled in a downwardly sloping drainage pipe penetrating the container from the prescribed liquid limit.