AT396377B - Verfahren und vorrichtung zum befuellen des verbraucherbehaelters eines mit einer feuchtsalzstreueinrichtung versehenen winterdienststreufahrzeuges - Google Patents

Description

AT 396 377 B

Die Eifindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen des Verbraucherbehälters eines mit einer Feuchtsalzstreueinrichtung versehenen Winterdienststreufahrzeuges mit einer gebrauchsfertigen wässerigen Lösung eines Taumittelkonzentrats, z. B. einer CaCl2-Lauge mit vorbestimmter Konzentration.

Beim Beladen von Winterdienstfahrzeugen mit einer Tausalzlösung, beispielsweise mit einer CaC^-Lösung, die entweder separat oder mit einem Streusalzgemisch zur Glättebekämpfung auf winterlichen Straßen durch das Streufahrzeug aufgebracht wird, werden meistens Laugen verwendet, deren Konzentration unter der Sättigungsgrenze bei Werten zwischen 18 und 25 Vol.-% liegt Um diese verdünnten Lösungen herstellen zu können, wird einer gesättigten CaCl2-Lösung, deren Konzentration bei 34 Vol.-% liegt, eine entsprechende Menge von Wasser zugesetzt Bei den herkömmlichen Mischverfahren geschieht dies in der Weise, daß, um eine bestimmte Menge Lösung einer bestimmten Konzentration zu erhalten, vorausberechnete oder aus Tabellen entnehmbare Mengen von gesättigter Lösung und Wasser in einem Mischbehälter gemischt und von dort in den Verbraucherbehälter des Streufahrzeuges umgefallt werden. Diese Methode ist nicht nur umständlich und zeitraubend, sondern auch insofern von Nachteil, als eine gewünschte Konzentration der zum Verbrauch bestimmten Lösung rechnerisch nur dann ermittelbar ist, wenn das Konzentrat tatsächlich die Sättigungsgrenze erreicht und zum Verdünnen reines Wasser verwendet wird. Häufig kommt es aber vor, daß übrig gebliebene Restmengen zur späteren Wiederverwendung vorrätig gehalten werden müssen und die nur dann zusammen mit ein»' neu hergestellten Lösung wieder verwendet werden können, wenn sie die gleiche Konzentration wie die neue Lösung aufweisen, weil sonst die gewünschte Konzentration der neu hergestellten Lösung durch das Zufugen der Restlösung mit anderer Konzentration verändert würde.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art zu schaffen, mit dem es möglich ist, unterschiedliche Lösungskonzentrationen in selbstregelnder Weise unabhängig vom Sättigungsgrad des Taumittelkonzentrats unmittelbar zum Befüllen eines Verbiaucherbehälters in beliebigen Mengen hersteilen zu können, d. h. das Aufbereiten und Abgeben von Taumittellösungen vorbestimmter Konzentrationen in beliebigen Mengen zu vereinfachen.

Gelöst wird diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß die Aufbereitung der Lösung während des Befüllvorganges erfolgt, indem einem vorzugsweise mit Beginn des Befüllvorganges in einer wenigstens annähernd zeitlich konstanten Menge laufend einem Vorrat entnommenen Taumittelkonzentration, z. B. einer 34 %igen CaC^-Lauge, als Lösungsmittel Leitungswasser laufend zugesetzt wird, so daß eine Mischung entsteht, wobei während des Mischvorganges die Wichte dies» Mischung gemessen und mit einem vorgewählten Wichtewert verglichen wird und wobei der Vergleichswert als Regelgröße für die Wasserzufuhr verwendet wird, und daß die Mischung unmittelbar laufend in den Verbraucheibehälter geleitet wird.

Bei diesem Verfahren besteht der Hauptvorteil darin, daß das Ausgangsprodukt, d. h. das Taumittelkonzentrat, nicht unbedingt die höchstmögliche oder eine bestimmte Konzentration haben muß und daß die Menge der zu mischenden Lösung völlig beliebig groß sein kann, also dem jeweiligen Mengenbedarf exakt angepaßt werden kann, ohne daß dazu irgendwelche Mischungsmengen an Konzentrat und Wasser zuvor errechnet und abgemessen werden müssen. Darüber hinaus besteht der Vorteil, daß Restmengen einer verdünnten Lösung ohne weiteres in den Vorratsbehälter des Taumittelkonzentrats zurückgeschüttet werden können. Durch diese verdünnten Restmengen von Lösung wird zwar dann das Konzentrat bereits im Vorratsbehält» etwas verdünnt. Da aber bei der nächsten Aufbereitung und Ausgabe einer verdünnten Lösung mit möglicherweise einer anderen Konzentration die Mischung neu erstellt und mit Hilfe der unmittelbar hinter dem Mischbehälter angeordneten Meßeinrichtung auf die vorbestimmte Konzentration eingeregelt wird, hat die mehr oder wenig» merkliche Vorverdünnung des Taumittelkonzentrats auf das neue Mischergebnis keinen Einfluß.

Außerdem ist der Vorteil gegeben, daß nur eines der beiden Medien bezüglich der Zufiußmenge geregelt zu werden braucht und daß durch die an sich bekannte Verwendung der Wichte der Lösung als konzentrationsspezifische Regelgröße eine relativ einfache und exakt messende Meßeinrichtung für die Bestimmung der Konzentration der verdünnten Lösung in Anwendung kommen kann, zumal elektronische Wichtemeß-einrichtungen hoher Empfindlichkeit und Meßgenauigkeit zur Verfügung stehen.

Es ist zugleich sichergestellt, daß unabhängig von der Höhe, in der sich der Vorratsbehälter des Konzentrats über dem Boden befindet, die zum Befüllen eines sich auf einem Lastkraftwagen befindenden Verbraucherbehälters erforderliche Druck zur Verfügung steht, und daß der Fließdruck und die Zuflußmenge des Konzentrats unabhängig vom Füllpegel des Vorratsbehälters konstant sind.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist nun im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Vorratsbehälter für Taumittelkonzentrat zu einem Mischbehälter führende Konzentratleitung mit einer Flüssigkeitspumpe versehen ist, und daß eine am Wasserversorgungsnetz angeschlossene Wasserzuleitung über einen Mengenregler in die Konzentratleitung einmündet, daß ferner an den Mischbehälter ausgangseitig eine Wichtemeßeinrichtung angeschlossen ist, deren Flüssigkeitsausgang ihres Meßrohres mit einer Abfülleitung vorzugsweise lösbar verbunden ist, und daß sowohl die Konzentratleitung als auch die Wasserzuleitung mit einem elektromagnetischen Absperrventil versehen ist.

Durch die Ausgestaltung der zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 vorgesehenen Vorrichtung gemäß Anspruch 2 läßt sich nicht nur ein einfacher und funktionssicherer Aufbau erzielen, sondern es ist auch -2-

AT 396 377 B sichergestellt, daß jeweils beide Zuleitungen gleichzeitig geöffnet und geschlossen sind, was erheblich zur Betriebssicherheit beiträgt.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht darin, daß eine zur Steuerung des Mengenreglers der Wasserzuleitung in Abhängigkeit von den in der Wichtemeßeinrichtung ermittelten Wichtewaten betätigbare, auf eine bestimmte Lösungskonzentration voreinstellbare Steuereinheit, vorzugsweise mittels einer Übertragungsleitung, mit der Wichtemeßeinrichtung in Verbindung steht und die Steuereinheit vorzugsweise außerdem mit Elektroschaltem zum gleichzeitigen Ein- und Ausschalten sowohl der Absperrventile von Konzentratleitung und Wasserzuleitung als auch der Flüssigkeitspumpe der Konzentratleitung versehen ist Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, manuell unterschiedliche Vorgabewerte für die gewünschte Konzentration der aufzubereitenden Lösung direkt in die Steuereinheit einzugeben, so daß je nach Bedarf Lösungen mit unterschiedlichen Konzentrationen während des Abfüllvorganges aufbereitet werden können. Außerdem trägt sie zur Erhöhung der Betriebssicherheit bei, wobei darüber hinaus vorgesehen sein kann, daß mit dem Öffnen der beiden Absperrventile auch die Flüssigkeitspumpe in der Konzentrat-Leitung automatisch eingeschaltet wird.

Eine weitere der Erhöhung der Betriebssicherheit dienende Maßnahme kann darin bestehen, daß der Ausgang des Meßrohres der Wichtemeßeinrichtung mit einem elektronischen Drucksensor ausgerüstet ist, der über eine Leitung an die Steuereinheit angeschlossen ist, von der eine Leitung zu den Absperrventilen von Konzentratleitung und Wasserzuleitung führt, um die Signale des Sensors zum Öffnen bzw. Schließen dieser Ventile bei Drücken zur Wirkung zu bringen, die im Ausgang des Meßrohres der Wichtemeßeinrichtung bestimmte Druckgrenzen über- und/oder unterschreiten. Ein Unterschreiten des Mindestdruckes kann beispielsweise auftreten, wenn die Abfülleitung ein Leck aufweist oder nicht vorschriftsmäßig angeschlossen ist Ein Überdruck kann auftreten, wenn der Verbraucherbehälter vollständig oder bis zu einem vorbestimmten Pegel gefüllt ist.

An Hand der Zeichnung werden nachfolgend das erfindungsgemäße Verfahren und eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens näher erläutert

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Vorrichtung zum Aufbereiten und Abfüllen einer Lauge weist einen Vorratsbehälter (1) für ein chemisches Konzentrat z. B. für eine gesättigte, 34 %ige CaCl2-Lauge auf, von der eine Konzentratleitung (12), in der sich ein Sicherheitsabsperrhahn (2), eine Flüssigkeitspumpe (3), ein elektromagnetisches Absperrventil (4) und ein Rücklaufsperrventil (19) befinden, in einen volumenmäßig kleinen Mischbehälter (5) führt Dieser Mischbehälter (5) ist nur dafür vorgesehen, den beiden zu mischenden Medien Gelegenheit zur vollständigen, d. h. homogenen, Mischung bzw. Lösung zu geben. Dabei genügt es im allgemeinen, wenn der Mischbehälter (5) aus einem Hohlraum besteht der eine nur geringe Länge und einen etwa doppelt so großen Querschnitt wie die Wasserzuleitung (11) und die Konzentratleitung (12) aufweist Zwischen dem Rückflußsperrventil (19) und dem Mischbehälter (5) liegt die Einmündung (18) der Wasserzuleitung (11) in die Konzentratleitung (12). Die Wasserzuleitung (11) ist an ein Wasserversorgungsnetz angeschlossen und mit einem elektromagnetischen Absperrventil (9) sowie mit einem in Strömungsrichtung dahinter liegenden elektromagnetisch steuerbaren Mengenregler (8) versehen. Der Mischbehälter (5) steht über ein weiteres Rücklaufsperrventil (20) mit einer aus einem im wesentlichen vertikalen Meßrohr (13) mit zwei Abgängen (14) und (15) bestehenden Meßstrecke (6) in Verbindung. Der Durchlaufquerschnitt des Meßrohres (13) kann im Prinzip beliebig groß sein; zweckmäßig ist es jedoch, ihn wenigstens geringfügig größer zu wählen als der davor liegende Zulaufquerschnitt, damit eventuell auftretende Luft- oder Gasblasen leichter aus dem Meßrohr entweichen können. Die beiden Abhänge (14) und (15), die einen vertikalen Abstand h = 1 m voneinander haben, stehen mit einer Differenzdruckmeßeinrichtung (7) in Verbindung, welche den jeweils anstehenden Differenzdruck im Meßrohr (13) in ein elektrisches Spannungssignal umwandelt, welches über eine elektrische Leitung (24) einer elektronischen Steuereinheit (10) zugeführt wird. Der Ausgang (16) des Meßrohres (13) ist mit einem Drucksensor (21) versehen und über eine Kupplung (25) mit einer Abfülleitung (17) verbunden, welche die durchströmende Flüssigkeit in den Verbraucherbehälter (22) einer Feuchtsalz-Streuvorrichtung (24) auf einem Winterdienst-Streufahrzeug (23) leitet. Der Drucksensor (21) steht über eine elektrische Leitung (26) ebenfalls mit der elektronischen Steuereinheit (10) in Verbindung, die ausgangseitig über eine gemeinsame Leitung (27) mit den beiden Absperrventilen (4) und (9), über eine elektrische Leitung (28) mit dem elektromagnetisch steuerbaren Mengenregler (8) und über eine weitere elektrische Leitung (29) mit der Flüssigkeitspumpe (3) verbunden ist. Der Mengenregler (8) steht über eine Rückmeldeleitung (30) zusätzlich mit der elektronischen Steuereinheit (10) in Verbindung. Die elektronische Steuereinheit (10) ist mit einer manuellen Eingabetastatur (10/1), einer Anzeigevorrichtung (10/2), einem Ein-Ausschalter (10/3) und einer Kontrollampe (10/4) versehen und im übrigen so aufgebaut und programmiert, daß sie in Abhängigkeit von dem elektrischen Signal, das über die elektrische Leitung (24) von der Differenzdruck-Meßeinrichtung (7) geliefert wird, nach Durchführung eines Vergleiches mit einem über die Tastatur (10/1) vorgewählten, einer bestimmten Lösungskonzentration entsprechenden Wert den Mengenregler (8) derart steuert, daß der von der Flüssigkeitspumpe (3) in den Mischbehälter (5) beförderten, konstanten Fördermenge an Konzentrat jeweils ein so großer Wasseranteil zugeführt wird, daß im Meßrohr (13) die gewünschte, in der Steuereinheit (10) eingegebene Lösungskonzentration entsteht. Durch die beiden einen festen vertikalen Abstand von 1 m voneinander aufweisenden Abgänge (14) und (15) werden zwei unterschiedliche -3-

Claims (4)

1. AT 396 377 B Drücke (Pj) und (P2) gemessen, aus deren Differenz sich die Wichte da1 Lösung ergibt, die spezifische Größe für die Konzentration der sich im Meßrohr (13) befindenden Lösung darstellt. Durch die Differenzbildung zwischen (Pj) und (P2) und den konstanten Abstand zwischen den Abgängen (14) und (15) werden Druckunterschiede und Fließgeschwindigkeitsunterschiede aus dem Meßergebnis völlig eliminiert, so daß tatsächlich nur die der jeweils vorhandenen Lösungskonzentration entsprechende Wichte als Meßergebnis vorliegt und zur Steuerung des Mengenreglers (8) verwendet worden kann. Das Meßergebnis ist auch hinreichend genau für eine nur geringen Schwankungen unterworfene Regelgenauigkeit, so daß auch die gewünschte Lösungskonzentration mit einem beispielsweise zwischen 21 % und 25 % liegenden CaCl2-Anteil in der Lösung enthalten ist, wobei Abweichungen von ± 0,5 % in Kauf genommen werden können. Zur Wichtenmessung sind aber auch schon andere Einrichtungen bekannt, die ebenfalls geeignet sind, die von der Steuereinheit (10) benötigten Signale zu erzeugen. Mit Hilfe der Anzeigevorrichtung (10/2), die beispielsweise aus LCD-Elementen bestehen kann, kann sowohl die eingestellte Konzentration als auch die jeweils abgegebene Menge angezeigt weiden. Während zum generellen Absperren des Vorratsbehälters (1) der manuell betätigbare Sicherheitsabsperrhahn (2) vorgesehen ist, können die beiden elektromagnetisch betätigbaren Absperrventile (4) und (9) gemeinsam ein- und ausgeschaltet werden, und zwar über die Steuereinheit (10). Dabei kann das Einschalten dieser beiden Absperrventile (4) und (9) jeweils manuell erfolgen, während das Abschalten zusätzlich vom Drucksensor (21) jeweils dann bewirkt werden kann, wenn am Ausgang (16) des Meßrohres (13) ein in der Steuereinheit (10) gespeicherter Mindestdruck unterschritten oder ein Höchstdruck überschritten wird. Ein Unterschreiten des Mindestdrucks kann beispielsweise bei einem Leck oder bei unkorrektem Anschluß der Abfülleitung (17) auftreten, während ein Überschreiten des Höchstdruckes dann auftreten kann, wenn ein bestimmter Pegel im Verbraucherbehälter (22) überschritten oder dieser Verbraucheibehälter (22) vollständig gefüllt ist. Bei der Benutzung dieser vorstehend geschilderten Vorrichtung kann die Aufbereitung der benötigten Lösung in der gewünschten Konzentration in jeder beliebigen Menge während des Abfüllvorganges in einfacher Weise derart erfolgen, daß man unter Vorgabe der gewünschten Lösungskonzentration über die elektronische Steuereinheit (10) nach vorherigem Öffnen des Sicherheitsabsperrhahns (2) und dann unter gleichzeitigem Öffnen der beiden Absperrventile (4) und (9) die Flüssigkeitspumpe (3) einschaltet und zugleich auch die Differenzdruck-Meßeinrichtung (7) sowie den Drucksensor (21) in Betrieb setzt. Selbstverständlich muß zuvor dafür gesorgt werden, daß die Abfülleitung (17) korrekt mit der Kupplung (25) und dem Verbraucherbehälter (22) verbunden ist. Wenn sich beim Einschalten der Differenzdruck-Meßeinrichtung (7) das Meßrohr (13) bereits oder vom vorhergegangenen Abfüllvorgang noch gefüllt ist, wird die Konzentration, d. h. die Wichte, der sich im Meßrohr (13) befindenden Lösung sofort an die Steuereinheit (10) gemeldet und, falls eine Abweichung zum neu vorgegebenen Wert vorliegt, eine entsprechende Verstellung des Mengenreglers (8) bewirkt Andernfalls bleibt die Vorgefundene Einstellung des Mengenreglers (8) erhalten. Es besteht auch die Möglichkeit, eine bestimmte Menge an der elektronischen Steuereinheit (10) vorzuwählen und nach Durchfluß dieser Menge ein Abschalten der beiden Absperrventile (4) und (9) zu bewirken. Dazu ist in der sich an den Ausgang (16) anschließenden Leitung (31) zusätzlich ein Durchfluß-mengenmesser (32) angeordnet, der über eine elektrische Meldeleitung (33) ebenfalls eingangsseitig mit der elektronischen Steuereinheit (10) verbunden ist. PATENTANSPRÜCHE 1. Verfahren zum Befüllen des Verbraucherbehälters eines mit einer Feuchtsalzstreueinrichtung versehenen Winterdientstreufahizeuges mit einer gebrauchsfertigen wässerigen Lösung eines Taumittelkonzentrats, z. B. einer CaC^-Lauge mit vorbestimmter Konzentration, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufbereitung der Lösung während des Befüllvorganges erfolgt, indem einem vorzugsweise mit Beginn des Befüllvorganges in einer wenigstens annähernd zeitlich konstanten Menge laufend einem Vorrat entnommenen Taumittelkonzentration, z. B. einer 34%igen CaC^-Lauge, als Lösungsmittel Leitungswasser laufend zugesetzt wird, so daß eine Mischung entsteht, wobei während des Mischvorganges die Wichte dieser Mischung gemessen und mit einem vorgewählten Wichtewert verglichen wird und wobei der Vergleichswert als Regelgröße für die Wasserzufuhr verwendet wird, und daß die Mischung unmittelbar laufend in den Verbraucheibehälter geleitet wird.
2. 2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine von einem Vorratsbehälter (1) für Taumittelkonzentrat zu einem Mischbehälter (5) führende Konzentratleitung (12) mit einer Flüssigkeitspumpe (3) versehen ist, und daß eine am Wasserversorgungsnetz angeschlossene -4- AT 396 377 B Wasserzuleitung (11) über einen Mengenregler (8) in die Konzentratleitung (12) einmündet, daß ferner an den Mischbehälter (5) ausgangsseitig eine Wichtemeßeinrichtung (6), (7) angeschlossen ist, deren Flüssigkeitsausgang (16) ihres Meßrohres (13) mit einer Abfülleitung (17) vorzugsweise lösbar verbunden ist, und daß sowohl die Konzentratleitung (12) als auch die Wasserzuleitung (11) mit einem elektromagnetischen Absperrventil (4) bzw. (9) versehen ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine zur Steuerung des Mengenreglers (8) der Wasserzuleitung (11) in Abhängigkeit von den in der Wichtemeßeinrichtung (6), (7) ermittelten Wichtewerten betätigbare, auf eine bestimmte Lösungskonzentration voreinstellbare Steuereinheit (10), vorzugsweise mittels einer Übertragungsleitung (24), mit der Wichtemeßeinrichtung (6), (7) in Verbindung steht und die Steuereinheit (10) vorzugsweise außerdem mit Elektroschaltem zum gleichzeitigen Ein- und Ausschalten sowohl der Absperrventile (4), (9) von Konzentratleitung (12) und Wasserzuleitung (11) als auch der Flüssigkeitspumpe (3) der Konzentradeitung (12) versehen ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang (16) des Meßrohres (13) der Wichtemeßeinrichtung (6), (7) mit einem elektronischen Drucksensor (21) ausgerüstet ist, der über eine Leitung (26) an die Steuereinheit (10) angeschlossen ist, von der eine Leitung (27) zu den Absperrventilen (4), (9) von Konzentratleitung (12) und Wasserzuleitung (1) führt, um die Signale des Sensors (21) zum Öffnen bzw. Schließen dieser Ventile (4), (9) bei Drücken zur Wirkung zu bringen, die im Ausgang (16) des Meßrohres (13) der Wichtemeßeinrichtung (6), (7) bestimmte Druckgrenzen über- und/oder unterschreiten. Hiezu 1 Blatt Zeichnung -5-