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Einrichtung an einem luftdicht geschlossenen Flüssigkeitsbehälter zum Anzeigen von
Flüssigkeitsverlusten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung an einem luftdicht geschlossenen, mit einer Zuführungs- und einer Entnahmeleitung versehenen Flüssigkeitsbehälter, die zum Anzeigen von Flüssigkeitsverlusten bestimmt ist und ein Entlüftungsrohr sowie ein bis in die Nähe des Behälterbodens sich erstreckendes Tauchrohr aufweist.
Ganz allgemein gesehen beruht das Prinzip der Erfindung auf der Ausnützung des durch die Absenkung des Flüssigkeitsspiegels im genannten Tauchrohr entstehenden Unterdrucks und Verwendung desselben zur Auslösung einer Warnvor-
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Kontaktmanometern versehen sein können, sind bekannt. Sie haben jedoch den Nachteil, dass sie bezüglich der tolerierbaren Ausflussmenge nicht reguliert werden können, die Anzeige nur bei verhältnismässig grossen Flüssigkeitsverlusten erfolgt, die Anzeigegenauigkeit bei vollem bzw. leerem Behälter wesentlich differiert und im übrigen infolge barometrischer Druckschwankungen und Temperaturdifferenzen stabile Anzeigeverhältnisse nicht gewährleistet sind.
Die vorliegende Erfindung beseitigt diese Nachteile teilweise dadurch, dass der Querschnitt des Tauchrohrs von oben nach unten erweitert ist.
Der sich nach unten vergrössernde Rohrquerschnitt kompensiert die Volumenvergrösserung im Rohr entsprechend dem jeweiligen Füllungsgrad des Behälters. Damit die Warnvorrichtung nicht infolge barometrischer Druckschwankungen ausgelöst wird, ist das Entlüftungsrohr mit einer selbsttätig wirkenden Ventilvorrichtung versehen, welche Druckdifferenzen, die während der Entleerung bzw. Füllung des Behälters und infolge Barometerschwankungen auftreten, ausgleichen, ohne dass die Druckverhältnisse im Behälter sich wesentlich ändern. Die Ventilvorrichtung gewährleistet gleichzeitig, dass die Warnvorrichtung schon bei minimalem Flüssigkeitsverlust anspricht. Diese Warnvorrichtung wird von einer membrangesteuerten, elektrischen Kontaktvorrichtung betätigt.
Um auch die Membrane dieser Kontaktvorrichtung gegenüber barometrischen Druckschwankungen unabhängig zu machen, ist dieselbe von einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse umgeben. Tem- peraturdifferenzen, die die Empfindlichkeit der Kontaktvorrichtung beeinflussen könnten, werden durch die Verwendung der genannten Ventilvorrichtung in der Entlüftungsleitung und die spezielle Ausbildung des Tauchrohrs weitgehend unwirksam gemacht. Für die Sicherstellung möglichst weitgehend stabiler Druckverhältnisse im Tauchrohr ist dessen periodische Entlüftung über ein elektromagnetisches Entlüftungsventil und eine elektrische Schaltuhr vorgesehen. Diese Anordnung hat den zusätzlichen Vorteil, dass die Betriebsbereitschaft der ganzen Anlage über den Zeitschalter automatisch eingestellt bzw. verändert werden kann. Bei einer Tankanlage die z.
B. während des Tages in Betrieb ist, wird der Zeitschalter zweckmässig so eingestellt, dass die Anzeige-Einrichtung während der Nachtzeit automatisch eingeschaltet wird.
Selbstverständlich ist es möglich, auch andere, den Verhältnissen angepasste Schaltperioden vorzusehen. Sollte die eingeschaltete Anzeige-Einrichtung z. B. infolge beabsichtigter Flüssigkeitsentnahme (Ulheizung, Tankstelle etc. ) zeitweise ausgeschaltet werden müssen, so kann dies über einen automatischen Schalter ohne weiteres bewerkstel- ligt werden. Die elektrische Warnvorrichtung ist an das Lichtleitungsnetz 220 V angeschlossen und wird zweckmässig über einen Transformator mit 12 Volt betrieben. Damit nach dem Eintreten eines unbeabsichtigten Flüssigkeitsverlustes (Leck, Diebstahl etc. ) das andauernde Ertönen z. B. einer Klingel gewährleistet ist, wird der Klingel ein elektromagnetisches Relais vorgeschaltet.
Die Mittel zur Übertragung der Membranwirkung auf die elektrische Kontaktvorrichtung sind so ausgebildet, dass der membrangesteuerte Kontakt sich selbst zentrierend aufgehängt ist. Durch mehr oder weniger starkes Anspannen der Feder kann die Kontaktvorrichtung auch auf mehr oder weniger grosse Flüssigkeitsverluste eingestellt werden. Eine weitere Reguliermöglichkeit besteht in der Verstellbarkeit des von der Membrane unbeeinflussten Kontaktes.
Auf der beiliegenden Zeichnung sind in mehr oder weniger schematischer Weise zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes in Anwendung an einem Flüssigkeitsbehälter dargestellt.
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Fig. 1 zeigt die Gesamtanordnung der Einrichtung nach der ersten Ausführungsform, und Fig. 2 zeigt die Gesamtanordnung der Einrichtung nach der zweiten Ausführungsform.
In Fig. 1 ist 1 ein zylindrischer, liegend ange- ordneter Behälter. 2 ist ein Zuführungsrohr, 3 ein Entnahmerohr und 4 ein Tauchrohr, die sich alle bis in die Nähe des Behälterbodens erstrecken und durch luftdicht abgeschlossene, stutzenförmige Ansätze la und lb des Behälters hindurch an Leitungen angeschlossen sind. Das Tauchrohr 4 setzt sich aus mehreren Rohrabschnitten zusammen, deren Durchmesser verschieden gross ist, um so ein stufenförmiges Rohr zu bilden, deren unterster Rohrabschnitt den grössten Durchmesser aufweist. Eine Zwischenleitung 5, in der ein elektromagnetisch betätigbares Entlüftungsventil 6 vorgesehen ist, stellt die Verbindung mit einem luftdicht abgeschlossenen Gehäuse 7 her.
In diesem Gehäuse 7 ist eine elektrische Kontaktvorrichtung untergebracht, die einen an der Gehäusewandung befestigten, also ortsfesten Kontakt 8 und einen beweglichen Gegenkontakt 9 aufweist.
Dieser bewegliche Kontakt ist in einem am oberen Gehäusewandteil federnd aufgehängten Kontaktträger 10 angeordnet und lässt sich an diesem, falls er als Schraube ausgebildet ist, einstellen. Die Feder 11, an der der Kontaktträger 10 aufgehängt ist, ist ihrerseits an ihrem oberen Ende mit einer Regulierschraube 12 verbunden, die luftdicht durch den betreffenden Gehäusewandteil hindurchgeführt ist. Die Kontaktvorrichtung befindet sich im unteren Teil des Gehäuses 7, der zylindrisch ausgebildet und gegenüber dem Gehäuseoberteil im Durchmesser stark abgesetzt ist. Auf dem unteren Ende dieses Gehäuseteiles ist mittels eines daran befestigten Deckels 7 a eine Membrane 13 festgehalten, mit der der Kontaktträger 10 verbunden ist.
Der ortsfeste Kontakt 8 und der Kontaktträger 10 sind mit dem Stromkreis einer elektrischen Warnvorrichtung verbunden. Diese weist ein Läutewerk 14 auf, der ein Relais 15 vorgeschaltet ist.
Am Deckel des stutzenförmigen Ansatzes 1b ist ein Entlüftungsrohr 16 angeschlossen, die mit einer selbsttätig wirkenden Ventilvorrichtung 17 verbunden ist. Diese Ventilvorrichtung besitzt zwei für entgegengesetzte Durchflussrichtungen bestimmte Ventile 18 und 19. Das Ventil 18 ist an einer Feder 20 aufgehängt und lässt bei der Entnahme von Flüssigkeit aus dem Behälter 1 Luft nachfliessen, während das Ventil 19 mittels auf dem Ventilschaft aufsetzbaren Gewichtsscheiben 21 beschwert ist und beim Füllen des Behälters die aus demselben verdrängte Luft entweichen lässt. Die Feder 20 ist mit ihrem oberen Ende an einem Schraubenbolzen befestigt, der sich verstellen lässt, um die Spannung der Feder regulieren zu können.
Der Stromkreis des elektromagnetischen Ventils 6 ist an eine elektrische, hier nicht gezeigte Schaltuhr angeschlossen, die die Betätigung des Ventils 6 zur Entlüftung des Tauchrohres in an der Uhr einstellbaren Zeitabständen verursacht.
Bei geöffnetem Entlüftungsventil 6 ist die Kontaktvorrichtung 7 unwirksam, da sich in der Zwischenleitung kein Unterdruck bilden kann, der zur Beeinflussung der Membrane 13 unbedingt notwendig ist. Der Stromkreis des Entlüftungsventils 6 ist deshalb auch mit hier nicht gezeigten Kontaktschaltern verbunden, die von den in den Zuführungs- und Entnahmeleitungen des Behälters 1 vorgesehenen Absperrventilen 2a und 3a betätigt werden, in dem Sinne, dass, wenn eines dieser beiden Ventile geöffnet wird, der entsprechende Kontaktschalter geschlossen und das Entlüftungsventil 6 demzufolge geöffnet wird.
Die oben beschriebene Einrichtung funktioniert wie folgt :
Findet im Behälter 1 ein Flüssigkeitsverlust statt, z. B. infolge eines Leckes, so sinkt das Flüssigkeitsniveau im Behälter nach Massgabe der entweichenden Flüssigkeitsmenge. Da von keiner Seite her Luft in den oberhalb des Flüssigkeitsniveaus befindlichen Luftraum des Behälters nachfliessen kann, entsteht in diesem Luftraum ein gewisser Unterdruck.
Gleichzeitig sinkt das Flüssigkeitsniveau auch im Tauchrohr 4, jedoch in viel grösserem Ausmass, so dass in der Zwischenleitung 5 ein entsprechend grösserer Unterdruck entsteht. Durch diesen Un- terdurck wird die Membrane 13 nach unten aus- gebuchtet und der Kontakt 9 in Berührung mit dem ortsfesten Kontakt 8 gebracht, so dass das Läutwerk in Funktion tritt. Durch öffnen des Entlüftungsventils 6, z.
B. durch Betätigen eines im Stromkreis desselben vorgesehenen, von Hand betätigbaren Schalters wird der Unterdruck in der Zwischenleitung 5 bzw. im Tauchrohr 4 aufgehoben, was zur Folge hat, dass die Kontaktvorrichtung unter dem Einfluss der Feder 11 wieder in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt und das Läutwerk 14 ausgeschaltet wird.
Die oben beschriebene Einrichtung zeichnet sich durch äusserst grosse Empfindlichkeit aus. Versuche, die an einem Behälter mit einem Inhalt von 45. 000 Liter vorgenommen wurden, haben gezeigt, dass eine Absenkung des Flüssigkeitsspiegels von 0, 05 bis 0, 1 mm, die einen Flüssigkeitsverlust von 1 bis 2 Liter entspricht, genügte, um die Warnvorrichtung in Funktion zu setzen.
In Fig. 2 ist eine ähnliche Einrichtung wie in Fig. 1 gezeigt, bei welcher aber auch das die elektrische Kontaktvorrichtung umgebende Gehäuse entlüftet werden kann. Eine solche Entlüftung ist vorteilhaft, weil der in diesem Gehäuse herrschende Druck gewissen Schwankungen ausgesetzt ist, die die Genauigkeit und die Stabilität der Einrichtung beeinträchtigen. Aus Zweckmässigkeitsgründen ist das zu diesem Zwecke vorgesehene Entlüftungsventil und das in der Zwischenleitung 5 vorgesehene Entlüftungsventil zu einem einzigen Ventilaggregat 23 kombiniert. Dieses Ventilaggregat besitzt ein Gehäuse mit einem zylindri-
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sche11 Unterteil 24, in welchem ein Flüssigkeitsgefäss 25 nach Art eines Kolbens verschiebbar angeordnet ist.
Dieses Gefäss ist mit einem Bolzen 25a versehen, der in die Bohrung einer Magnetspule 26a eingreift. In das Gefäss 25, das auf einer
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Zwischenleitung 5 abgezweigt ist, während die andere am Gehäuse 7 angeschlossen ist. Beide Leitungen sind durch den Deckel 24a des Gehäuses des Entlüftungsventils hindurchgeführt und sind mit ihren Mündungen in die im Gefäss 25 enthaltene Flüssigkeit eingetaucht. Dadurch erhält man einen die beiden Leitungen 27 und 28 abschliessenden Flüssigkeitsverschluss, der beim Ausschalten des Elektromagneten des Ventils dadurch geöffnet wird, dass das Gefäss 25 entgegen der Wirkung der Druckfeder 26 nach unten bewegt wird. Auf diese Weise kann dann ein Druckausgleich in der Zwischenleitung 5 und im Gehäuse 7 stattfinden.
Anstatt ein kombiniertes Ventil wie oben beschrieben, könnten begreiflicherweise zwei separate, elektromagnetische Ventile vorgesehen sein, von denen das eine in der Zwischenleitung 5 eingebaut und das andere am Gehäuse 7 angeschlossen wäre. Die Magnetspulen beider Ventile wären alsdann so geschaltet, dass sie jeweils gleichzeitig erregt werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Einrichtung an einem luftdicht geschlossenen, mit einer Zuführungs- und einer Entnahmeleitung versehenen Flüssigkeitsbehälter zum Anzeigen von Flüssigkeitsverlusten, die ein Entlüftungsrohr sowie ein bis in die Nähe des Behälterbodens sich erstreckendes Tauchrohr aufweist, dadurch ge-
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sigkeit im Sinne eines Lufteinlasses öffnet, und dass das Tauchrohr (4) über eine, ein Entlüftungsventil (6) aufweisende Leitung (5) mit einem luftdicht geschlossenen Gehäuse (7) in Verbindung steht, in welchem ein membrangesteuerter, elektrischer Kontaktträger (10) untergebracht ist, welcher in seinem Kontaktzustand, in den er durch die Membrane (13) übergeführt wird, die der Wirkung eines durch das Absinken des Flüssigkeitsspiegels im Flüssigkeitsbehälter bzw.
im Tauchrohr erzeugten Unterdruckes ausgesetzt ist, den Stromkreis einer elektrischen Warnvorrichtung (14) schliesst.
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