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Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Brennstofftank, mit Überwachungseinrichtung
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des Betriebes und im Ruhezustand der Ölheizungsanlage oder der Tankstelle, um allfällige Leckverluste an Brennstoff rechtzeitig festzustellen. Die bekannten Überwachungseinrichtungen können diesen Forde- rungen nicht oder nur ungenügend nachkommen. Es gibt zwar Überwachungseinrichtungen, welche beim Füllen eines solchen Flüssigkeitsbehälters ein optisches und/oder akustisches Signal auslösen, sobald der maximal zulässige Flüssigkeitsstand im Behälter erreicht wird, aber diese Überwachungseinrichtungen eig- nen sich nicht zur Feststellung von Flüssigkeitsverlusten infolge Leckwerdens des Flüssigkeitsbehälters.
Es sind ferner Überwachungseinrichtungen für Flüssigkeitsbehälter bekannt, welche wohl die durch ein Leck des Behälters bedingten Flüssigkeitsverluste durch Auslösen eines optischen und/oder akustischen Signals anzeigen. Da aber diese letztgenannten Überwachungseinrichtungen auf jede Abnahme des Flüssigkeitsstandes im Behälter ansprechen, treten sie auch bei normalem Verbrauch, z. B. bei Inbetriebsetzung des Brenners einer Ölheizung, die Abgabe von Flüssigkeit an einer Zapfstelle, in Funktion und man kann nicht erkennen, ob das Signal einen auf ein Leck des Behälters zurückzuführenden Flüssigkeitsverlust oder nur das Inbetriebsein des Ölbrenners einer Ölheizungsanlage, der Zapfstelle einer Tankstelle, im folgenden kurz Verbraucher genannt, anzeigt.
Meistens werden deshalb solche Überwachungseinrichtungen während des Betriebes des Verbrauchers ausgeschaltet. Dies ist aber insbesondere bei Ölheizungsanlagen, welche unter Umständen mehrere Monate ununterbrochen im Betrieb stehen, sehr gefährlich, denn während dieser ganzen Zeit werden Verluste, welche auf Undichtheit des Behälters zurückzuführen sind, nicht angezeigt. Diese Mängel werden durch die Erfindung behoben.
Die Erfindung betrifft einen Flüssigkeitsbehälter, insbesondere Brennstofftank, mit Überwachungseinrichtung mit einem in den Deckel eines Mannlochstutzens eingesetzten, bis auf den Grund des Flüssigkeitsbehälters reichenden, durch einen Schraubdeckel abschliessbaren und mit einem abschliessbaren Ent- lüftungsrohr versehenen Einfüllrohr, welcher dadurch gekennzeichnet ist, dass die Überwachungseinrichtung eine als Flüssigkeitswaage ausgebildete Schaltvorrichtung mit einem geschlossenen Luftraum besitzt, welche mit zwei elektrischen Schaltern versehen ist, von welchen der eine im Stromkreis einer Warnvorrichtung, die das Erreichen des maximalen Füllungsgrades des Flüssigkeitsbehälters anzeigt, und der andere im Stromkreis einer Warnvorrichtung,
welche Leckverluste an Flüssigkeit des Flüssigkeitsbehälters anzeigt, angeordnet ist, und dass der Luftraum der Schaltvorrichtung einerseits mit dem Luftraum im Ein-
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desdurch die im Flüssigkeitsbehälter ansteigende Flüssigkeit eine Drucksteigerung im genannten Überwachungsrohr eintritt, welche sich in den Luftraum der Schaltvorrichtung fortpflanzt und dadurch ein Auslenken dieser Schaltvorrichtung aus einer neutralen Mittelstellung in der einen Richtung, verbunden mit Schliessen des einen elektrischen Schalters und damit des Stromkreises der einen Warnvorrichtung bewirkt,
und bei eintretenden Leckverlusten des Flüssigkeitsbehälters sich der dadurch bedingte Druckabfall im ab-
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geschlossenen Einfüllrohr auf den genannten Luftraum der Schaltvorrichtung fortpflanzt und dadurch eine Auslenkung dieser Schaltvorrichtung aus der neutralen Mittelstellung in der ändern Richtung, verbunden mit Schliessen des andern elektrischen Schalters und damit des Stromkreises der andern Warnvorrichtung bewirkt, wobei eine mit dem Luftraum im Einfüllrohr verbundene, durch einen mit dem Flüssigkeitsver-
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verbraucher offene, bei nicht im Betrieb befindlichem Flüssigkeitsverbraucher abgeschlossene Druckaus- gleichsleitung vorgesehen ist, in welcher ein auswechselbares und/oder einstellbares Drosselorgan vorge- sehen ist, welches nur so viel Luft ungedrosselt durchlässt,
als zum Ausgleich des durch die Entnahme von
Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch den Verbraucher verursachten Druckabfalles im Einfüllrohr erforderlich ist.
Bei diesem erfindungsgemässen Flüssigkeitsbehälter mit Überwachungseinrichtung wird nicht nur beim
Einfüllen der Flüssigkeit das Erreichen des höchst zulässigen Flüssigkeitsstandes im Flüssigkeitsbehälter, sondern auch auf Undichtigkeit des Flüssigkeitsbehälters zurückzuführende Flüssigkeitsverluste, u. zw. so- wohl bei im Betrieb befindlichem Verbraucher, als auch bei nicht im Betrieb befindlichem Verbraucher, sicher angezeigt, ohne dass bei normaler Entnahme von Flüssigkeit aus dem Flüssigkeitsbehälter durch den
Verbraucher eine Anzeige bzw. Warnung erfolgt.
In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Flüssigkeitsbehälters, nämlich eines Öltanks einer Ölheizungsanlage, mit Überwachungsvorrichtung gemäss der Erfindung schematisch darge- stellt.
Mit 1 ist ein Öltank einer Ölheizungsanlage bezeichnet, welcher einen Mannlochstutzen 2besitzt, der durch einen Deckel 3 abgeschlossen ist. Der Deckel 3 ist von einem bis auf den Grund des Öltanks 1 reichenden Einfüllrohr 4, einem ebenfalls bis auf den Grund des Öltanks 1 reichenden Entnahmerohr 5 und einem nur in den obersten Teil des Öltanks 1 reichenden Überwachungsrohr 6 durchsetzt und er ist ausserdem mit einem Luftrohr 7 versehen. Das Einfüllrohr 4 ist durch einen Schraubdeckel 8 abgeschlossen, an welchem ein mit Spiel in das Einfüllrohr 4 hineinragender, stabförmiger Verdrängungskörper 9 sitzt. Dieser Schraubdeckel 8 mit seinem Verdrängerkörper 9 wird nur zum Füllen des Öltanks 1 losgeschraubt und abgenommen.
Vom oberen Teil des Einfüllrohres 4 zweigt ein Entlüftungsrohr 10 ab, welches mittels eines Schraubdeckels 11 abschliessbar ist. Das Entnahmerohr 5 führt zum Verbraucher, im dargestellten Falle zur Speisepumpe 12 eines nicht dargestellten Ölbrenners, die durch einen Elektromotor angetrieben wird, welcher mittels eines Schalters 13 an ein Stromnetz R S T anschliessbar ist. Im Betriebszustand des Ölbrenners wird diesem durch die Speisepumpe 12 Öl unter Druck zugeführt, welches durch das Entnahmerohr 5 aus dem Öltank 1 angesaugt wird.
Die Speisepumpe 12 ist dabei zweckmässig so ausgebildet, dass sie immer die gleiche Menge Öl ansaugt, gleich, ob der Ölbrenner voll oder nur gedrosselt im Betrieb steht. Überschüssiges Öl, das der Ölbrenner nicht konsumiert, wird von der Speisepumpe 12 durch eine Rückleitung 14, welche in das Überwachungsrohr 6 mündet, in den Öltankt 1 zurückgeleitet
An geeigneter Stelle ist an einer Wand eine Instrumententafel 15 angeordnet. An dieser Instrumententafel 15 ist ein Bügel 16 befestigt, zwischen dessen Schenkeln die Achse einer Schaltscheibe 17 möglichst reibungsarm, z. B. auf Spitzen, gelagert ist.
Am unteren Teil dieser Schaltscheibe 17 ist ein kreisbogenförmiges Rohr 18 befestigt, welches auf der einen, in der Zeichnung der rechten Seite geschlossen und auf der andern Seite offen ist und welches in seinem unteren Teil eine einen Luftraum 19 in seinem geschlossenen Endteil abschliessende, möglichst wenig verdunstende und wenig adherierende Flüssigkeit 20. enthält. Ein an den oberen, durch den Verdrängerkörper 9 verengten Teil des Einfüllrohres 4 angeschlossenes Rohr 21 ist an den einen Arm 22a eines Vierwegverzweigstückes 22 angeschlossen.
Vom Arm 22b des Vierwegverzweigstückes 22 führt eine Rohrleitung 23 ZUr Instrumententafel15, wo sie in ein fest an dieser gelagertes, kreisbogenförmiges Rohr 24 übergeht, welches in das Rohr 18 hineinragt, ohne dieses zu berühren, und in den abgeschlossenen Luftraum 19 in diesem mündet. An der Instrumententafel 15 ist ferner ein U-Rohr 25 fest angeordnet, dessen einer, im dargestellten Falle der linke Schenkel abgeschlossen, der andere offen ist. Dieses U-Rohr enthält eine möglichst wenig verdunstende und möglichst wenig adherierende Flüssigkeit 26, welche einen Luftraum 27 im geschlossenen Schenkel des U-Rohres 25 ab- schliesst.
Von oben führt ein Rohr 28, welches andernends mit dem Überwachungsrohr 6 verbunden ist, in den geschlossenen Schenkel des U-Rohres 25. Aus dem oberstenTeil des Luftraumes 27im U-Rohr 25 führt
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selbares oder einstellbares Drosselorgan, im dargestellten Fall eine auswechselbare Drosseldüse 30, angeordnet. Vom Arm 22d des Vierwegverzweigstückes 22 zweigt eine Rohrleitung 31 ab, in welche eine auswechselbare Drosseldüse 32 eingesetzt ist. Mit der Rohrleitung 31 ist das eine Ende eines flexiblen Schlauches 33 verbunden, an dessen anderes Ende ein Rohr 34 angeschlossen ist, welches in einem Hal-
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ter 35 gehalten ist und von oben in den offenen Schenkel des U-Rohres 25 hineingreift, ohne dieses zu berühren.
Der Halter 35 sitzt an einer Stange 36, welche mit dem Anker eines Elektromagneten 37 verbunden ist, derart, dass der Halter 35 mit dem Rohr 34 durch den Elektromagneten 37 aus seiner tiefsten Stellung nach oben bewegt werden kann. Der Anker des Elektromagneten 37 ist mit einem Handgriff 39 verse-
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des Elektromagneten 37, der Stange 36 und des Halters 35 genügen, um den Anker sicher in seine tiefste
Stellung zu bringen.
An das Stromnetz R S T ist ein Transformator 40 angeschlossen, welcher die Spannung des Stromnet- zes R S T auf 4-8 Volt herabsetzt und welcher einen Gleichrichter 41 speist. Der Gleichrichter 41 lie- fert Gleichstrom an eine Reihenklemme 42. Der Elektromagnet 37 ist durch elektrische Leitungen 43 und
44 an die Reihenklemme 42 angeschlossen, wobei in der Leitung 44 ein Schalter 45 vorgesehen ist, wel- cher mechanisch mit dem Schalter 13 des Elektromotors der Speisepumpe 12 gekuppelt ist, so dass also der
Elektromagnet 37 anzieht, so lange der Elektromotor der Speisepumpe 12 eingeschaltet ist. In der Lei- tung 43 ist eine Signallampe 46 vorgesehen, welche dauernd brennt, so lange der Elektromotor der Spei- sepumpe 12 eingeschaltet ist und der Elektromagnet 37 angezogen hat.
An der Schaltscheibe 17 sind, einander diametral gegenüberliegend, zwei Quecksilberschalter 47 und
48 gegengleich angeordnet, deren äussere Pole durch flexible Leiter 49 und 50 mit einer am Bügel 16 angeordneten Klemme 51 verbunden sind, welche ihrerseits durch einen Leiter 52 an den einen Pol der Reihenklemme 42 angeschlossen ist. Der innere Pol des Quecksilberschalters 47 ist durch einen flexiblen Leiter 53 mit einer am Bügel 16 angeordneten Klemme 54 verbunden, mit welcher durch einen Leiter 55 eine akustische und/oder optische Signalvorrichtung 56 verbunden ist, welche anderseits durch einen Leiter 57 mit dem andern Pol der Reihenklemme 42 verbunden ist.
Der innere Pol des Quecksilberschalters 48 ist durch einen flexiblen Leiter 58 mit einer am Bügel 16 angeordneten Klemme 59 verbunden, von welcher ein Leiter 60 zu einer Signallampe 61 führt, welche anderseits durch einen Leiter 62 mit der Reihenklemme 42 verbunden ist. Die Schaltscheibe 17 mit dem Rohr 18 samt der in diesem enthaltenen Flüssigkeit und den beiden Quecksilberschaltern 47 und 48 bildet eine elektrische Flüssigkeitswaage, welche von dem durch das Rohr 24 dem geschlossenen Luftraum 19 im Rohr 18 übermittelten Druck beeinflusst wird und welche, wenn sie nach der einen oder andern Richtung ausschlägt, entweder die Signalvorrichtung 56 in Funktion setzt oder die Signallampe 61 zum Aufleuchten bringt.
Zur Justierung weist die Schaltscheibe 17 zwei seitlich abstehende Arme mit Gewindespindeln auf, auf welch letztere je eine Justierschraube 63 bzw. 64 aufgeschraubt ist. Am Rohr 18 ist ferner ein Indexstrich 65 und an der Instrumententafel 15 eine Marke 66 vorgesehen, welche ein genaues Einregulieren der Schaltscheibe 17 ermöglichen und auch bei Stromunterbrechung erkennen lassen, ob die Schaltscheibe sich in ihrer neutralen Mittelstellung befindet oder nach der einen oder andern Seite ausgelenkt ist.
Im Ruhezustand, d. h. wenn keine Entnahme von Öl aus dem Öltank 1 und auch kein Einfüllen von öl in denselben erfolgt und der Öltank 1 keinen Schaden aufweist, also auch kein Öl durch Leckverluste verloren geht, befindet sich die Schaltscheibe 17 in Mittelstellung, d. h. der Indexstrich 65 liegt an der Marke 66. Der Schalter 13 des Elektromotors der Speisepumpe 12 sowie der Schalter 45 des Elektromagneten 37 sind geöffnet, d. h. die Stromkreise des Elektromotors der Speisepumpe 13 sowie des Elektromagneten 37 sind unterbrochen und die Signallampe 46 brennt nicht. Beide Quecksilberschalter 47 und 48 sind in unterbrechender Stellung und der Quecksilberschalter 47 unterbricht den Stromkreis der Signalvorrichtung 56 und der Quecksilberschalter 48 den Stromkreis der Signallampe 61.
Da der Elektromagnet 37 nicht angezogen hat, hält die Feder 38 den Anker desselben samt der Stange 36 und dem Halter 35 mit dem Rohr 34 in tiefster Stellung, in welcher das Rohr 34 in die im U-Rohr 25 enthaltene Flüssigkeit 26 eintaucht. Auch das Ende des Rohres 28 taucht in diese Flüssigkeit 26 ein.
Zum Füllen des Öltanks 1 wird der Schraubdeckel 8 vom Einfüllrohr 4 abgeschraubt und samt dem Verdrängerkörper 9 abgenommen. Ebenso wird der Schraubdeckel 11 des Entlüftungsrohres 10 abgenommen. Der Füllschlauch des Zisternenwagens wird an das Einfüllrohr 4 angeschlossen. Beim Einfüllen von Öl in den Öltank 1 strömt die aus diesem verdrängte Luft durch das Luftrohr 7 ab und die im Einfüllrohr 4 enthaltene Luft kann durch das Entlüftungsrohr 10 abfliessen. Der kompakte Ölstrahl im Einfüllrohr 4 schliesst in diesem die Mündung des Rohres 21 ab. Das Ölniveau im Öltank 1 steigt und, wenn es annä- hernd seinen höchst zulässigen Stand N erreicht hat, schliesst es das nur bis in den obersten Teil des Öl- tanks 1 reichende Überwachungsrohr 6 ab.
Die Luft in diesem Überwachungsrohr 6 wird beim weiteren Ansteigen des Ölniveaus im Öltank 1 komprimiert und, da beim Füllen des Öltanks 1 der Verbraucher und
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damit die Speisepumpe 12 nicht im Betrieb ist, die Rückleitung 14 also geschlossen ist, wird die Luft durch das Rohr 28 verdrängt, sprudelt durch die Flüssigkeit 26 und gelangt in den Luftraum 27, von welchem sie durch das Rohr 29 zum Vierwegverzweigstück 22 gelangt. Durch die Rohrleitung 31 kann diese Luft nicht abströmen, da das Rohr 34 durch die Flüssigkeit 26 im U-Rohr 25 abgeschlossen ist und ebenso kann diese Luft nicht durch das Rohr 21 zum Einlaufrohr 4 entweichen.
Die dem Vierwegverzweigstück 22 zugeführte Luft aus dem Überwachungsrohr 6 muss also durch das Rohr 21 und das an dieses angeschlossene Rohr 24 ab- fliessen und gelangt in den Luftraum 19 im Rohr 18 und drängt die in diesem letzteren enthaltene Flüssigkeit 20 zurück. Dadurch ergibt sich eine Gewichtsverlagerung, welche eine Drehung der Schaltscheibe 17 in der Richtung des Pfeiles A zur Folge hat. Durch diese Drehung der Schaltscheibe 17 wird der Quecksil- berschalter 47 und damit der Stromkreis der akustischen und/oder optischen Signalvorrichtung 56 geschlossen, welche nun in Funktion tritt. An Stelle einer einzigen Signalvorrichtung 56 können auch mehrere, an verschiedenen Stellen angeordnete, parallelgeschaltete Signalvorrichtungen vorgesehen sein.
Nach
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Öltank 1 hat bis dahin das höchstzulässige Niveau N erreicht.
Da das Öl dem Öltank 1 meist mit etwas erhöhter Temperatur zugeleitet wird, kühlt es sich beim Lagern im Öltank 1 etwas ab, wobei sich sein Volumen etwas vermindert. Diese Volumenverminderung
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tung wie folgt erreicht ;
Bei einer thermisch bedingten Volumenverminderung des Öles im Öltank 1 sinkt der Ölstand im Einfüllrohr 4, was eine Druckverminderung der in diesem enthaltenen Luft zur Folge hat, die durch den das Luftvolumen im Einfüllrohr 4verminderndenVerdrängerkörper 9 noch ausgeprägter wird.
Diese Druckverminderung teilt sich über das Rohr 21, das Vierwegverzweigstück 22 und das Rohr 26 dem Luftraum 27 im U-Rohr 25 mit, in welch letzterem dadurch die Flüssigkeit 26 hochgesaugt wird. Dadurch senkt sich der Flüs- sigkeitsstand auf der andern Seite des U-f-ohres 25, so dass die Mündung des Rohres 34 von der Flüssigkeit 26 freigegeben wird. Dies hat zur Folge, dass Luft durch das Rohr 34, den Schlauch 33 und die Rohrleitung 31 zum Vierwegverzweigstück 22 und von diesem in das Einfüllrohr 4 fliessen kann und dort den Druckausgleich bewirkt. Da es sich hiebei um eine sehr kleine, langsam erfolgende Druckverminderung im Einfüllrohr 4 handelt, die sehr rasch ausgeglichen werden kann, wird die Schaltscheibe 17 hiebei nicht beeinflusst.
Weist der Oltank 1 ein Leck auf, so dass Olverluste eintreten, hat dies ebenfalls eine Druckverminderung der Luft im Einfüllrohr 4 zur Folge, die aber wesentlich rascher eintritt und grösser ist, als bei der vorerwähnten thermisch bedingten Volumenverminderung des Öles im Öltank 1. Da der Nachfluss von Luft aus der Luftkammer 27im Rohr 25 infolge der entsprechend dimensionierten, in der Rohrleitung 29 angeordneten Drosseldüse 30 nicht rasch genug erfolgen kann, um die Druckverminderung im Einfüllrohr 4 auszugleichen, und das Rohr 34 in die Flüssigkeit 26 im Rohr 25 eintaucht, also geschlossen ist, überträgt sich die Druckverminderung im Einfüllrohr 4 über das Rohr 23 und das Rohr 24 auf den Luftraum 19 im Rohr 18.
Dies hat zur Folge, dass die Flüssigkeit 20 im Rohr 18 vom Luftraum 19 angesaugt wird, was eine Ge- wichtsverlagerung und damit eine Drehung der Schaltscheibe 17 im Sinne des Pfeiles B zur Folge hat. Bei
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von zirka 2 ems pro Minute, genügt, um die Signallampe 61 zum Aufleuchten zu bringen.
Wird der Verbraucher, im angenommenen Beispiel also der Ölbrenner, in Betrieb gesetzt, so wird durch Schliessen des Schalters 13 der Elektromotor der Speisepumpe 12 eingeschaltet. Gleichzeitig wird auch der Schalter 45 und damit der Stromkreis des Elektromagneten 37 geschlossen, dessen Anker entgegen der Wirkung der Feder 38 anzieht und dabei die Stange 36 mit dem Halter 35 hebt, so dass das Ende des Rohres 34 aus der Flüssigkeit 26 im U-Rohr 25 herausgehoben wird. Mit dem Schliessen des Stromkreises des Elektromagneten 37 leuchtet die Signallampe 46 auf und zeigt dadurch an, dass der Verbraucher, d. h. der Ölbrenner, im Betrieb steht. Nun soll natürlich beim normalen Betrieb des Verbrauchers kein Warnsignal in Funktion gesetzt werden.
Dies ist bei der beschriebenen Überwachungsvorrichtung in der Weise erreicht, dass die Drosseldüse 32 in der Leitung 31 so bemessen ist, dass sie eine Luftmenge im wesentlichen ungedrosselt durchzulassen vermag, welche gerade genügt, um den durch die maximale Ent- nahme von Öl aus dem Öltank 1 durch die Speisepumpe 12 im Einfüllrohr4 verursachten Druckabfall auszugleichen. Bei im Betrieb stehendem Verbraucher wird also gerade diejenige Luftmenge durch das Rohr 34, den Schlauch 33, die Rohrleitung 31, deren Drosseldüse 32, das Vierwegverzweigstück 22 und das
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