Schwiinmerventileinrichtung bei Lager- und Zapfanlagen für flüssige Brennstoffe. Die Erfindung bezieht sich auf Lager und Zapfanlagen für flüssige Brennstoffe, speziell für Benzin, Benzol oder dergleichen, und zwar auf solche Anlagen dieser Art, bei denen .der in einem Vorratsbehälter lagernde Brennstoff durch Druckwasser gefördert wird.
Es ist bei derartigen Anlagen bekannt. sowohl die Leitung zum Zu- und Abführen des Brennstoffe:, wie auch die Leitung zum Zu- und Abführen des Wassers innerhalb des Lagerbehälters mit einem durch einen Schwimmer kontrollierten Abschlussventil zu versehen, derart, dass die Brennstoffleitung selbsttätig geschlossen wird, sobald der Trennspiegel zwischen dem Brennstoff und dem Wasser innerhalb des Behälters einen gewissen Höchststand erreicht, während die Wasserleitung selbsttätig geschlossen wird, sobald der Trennspiegel einen ge%visen Tief stand erreicht.
Die bisher bekannten Schwimmereinrich tungen für diese Abschlussventile haben den Nachteil, dass der Abschluss der zugehöriger Leitung nur allmählich, nämlich in dem ?Masse des Ansteigens bezw. Sinkens des Trennspiegels erfolgt, so dass der Zeitpunkt .des Abschlusses der Leitung unsicher ist.
Deshalb muss man die Einrichtung so treffen, dass die Schwimmer bereits in Tätig keit stehen, wenn der Trennspiegel beim An- sieigen oder Sinken noch ziemlich weit von den 1Mündungen der Brennstoff- oder Wasser leitung entfernt ist. Infolgedessen wird der Rauminhalt des Lagerbehälters schlecht aus- Olenutzt. Tlieser I7belstand wird noch tladureh verstärkt, dass man den Schwimmerkörpern, um einen einen dichten Ventilschluss gewähr leistenden Auftrieb zu erreichen, eine ziem lich grosse Bauhöhe geben muss.
Die Erfindung vermeidet diese Übel stände dadurch, dass die die Abschlussventile konntrollierenden Schwimmer in besonderen, auf dem einen Ende offenen Gefässen unter gebracht sind, die sich, sobald der Trenn spiegel das offene Ende erreicht hat, unter Verdrängung der bisher in ihnen enthaltenen Flüssigkeit mit der andern Flüssigkeit füllen, wodurch ein entsprechend schnelles Heben bezw. Senken des Schwimmers und damit ein verhältnismässig plötzlicher Ab schluss der Brennstoff- bezw. Wasserleitung veranlasst wird.
Dabei kann man den Schwimmern beliebig grosse Bauhöhen geben und damit einen sicheren Ventilschluss er reichen und dabei den Rauminhalt des La gerbehälters doch gut ausnutzen.
In der Zeichnung ist die Erfindung in einer bevorzugten Ausführungsform bei spielsweise veranschaulicht, und zwar ist Fig. 1 ein mehr schematisch gehaltener, senkrechter Schnitt durch das eine Ende eines mit der neuen Einrichtung ausge rüsteten Lagerbehälters für Brennstoff flüssigkeit; die Fig. 2 und 3 zeigen in grösserem Massstabe in senkrechtem Mittelschnitt, teil weise, in Ansicht, die beiden mit den Ab schlussventilen kombinierten ,Schwimmer mit ihren Gefässen in etwas anderer Ausführung; Fg. 4 ist; ein wagrechter Querschnitt durch den .Schwimmer nebst Gefäss nach Fig. 2.
In den Lagerbehälter 1 sind zwei Rohre 2 und 12 eingeführt. Das Rohr 2, das zur Zuführung von Druckwasser dient, geht bis in den untern Teil des Behälters; seine Mün dung 3 bildet einen nach oben offenen Ven tilsitz. Über diesem ist ein Gefäss 4 in Form eines mit der offenen Seite nach unten ge kehrten Topfes angeordnet, das durch Stege 4a, 4a mit dem Rohre 2 verbunden ist. Der Boden dieses Gefässes ist als Rückschla.g- ventil 6 ausgebildet, das - die Flüssigkeit wohl aus dem Gefäss nach oben austreten, nicht aber von oben eintreten lässt.
Das Ventil 6 ist von einer durch Stege 9a ge haltenen Haube 9 überdeckt. die einerseits zur Hubbegrenzung für das Ventil, anderseits zur Verhinderung der Ablagerung von Sink stoffen auf dem Ventil dient. Innerhalb des Gefässes 4 ist der Schwimmer 7 unter gebracht, der mit Hilfe von seitlich vorste henden Flossen 7a an den Gefässwandungen geführt; ist und unten den mit dem Ventil sitz 3 zusammenwirkenden Ventilkegel 8 trägt.
Das Brennstoffrohr 12 mündet im obern Teil .des Behälters 1 in einem Ventilsitz 13. Der zugehörige Ventilkegel 18 sitzt an einem Schwimmer 17, der wie der Schwim mer 7 in einem durch Stege 14a mit dem Wasserrohr 2 verbundenen Gefässe 14 ge führt ist, das oben bei 15 offen, unten durch einen Boden 20 abgeschlossen ist. Der auf wärts gerichtete Rand des Bodens bildet zu sammen mit einem flanschartigenVorsprunge 2-1 des Gefässes 17 einen ringartigen Ventil sitz, mit dem ein ringförmiges Rückschlag ventil 16 zusammenwirkt, das Flüssigkeit aus dem Gefäss 17 heraus-, nicht aber her einlässt.
Das Ventil 16 ist von einer Ver längerung 19 der Gefässwand umgeben, wo durch Verunreinigungen ferngehalten wer den. Das Gewicht jedes der beiden Schwim mer einschliesslich Ventilkegel nebst Verbin dungsstange ist so bemessen, dass es leichter als Wasser, aber schwerer als Benzin ist.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Bei dem der Zeichnung zu Grunde gelegten Betriebszustande ist der Brennstoff <I>A</I> durch .da.s Wasser<I>B</I> etwa zur Hälfte aus dem Behälter 1. verdrängt, so dass der Trenn spiegel 10 etwa. in der Mitte liegt. Der uni, Topf 4 ist vollständig mit Wasser gefüllt und der Schwimmer 7 mit dem Ventil 8 an gehoben und geöffnet, während der obere Topf 14 vollständig zum Beispiel mit Ben zin gefüllt ist; der Schwimmer 17 ist ge sunken und das Ventil 18 ebenfalls geöffnet.
Lässt man nun durch da.s Rohr 12 zwecks Auffüllens des Lagerbehälters Benzin ein laufen, so senkt sich der Trennspiegel 10 unter Verdrängung des Wassers durch das Rohr 2. Solange bis der T.renn.spiegel die untere Kante 5 des Gefässes 4 überschreitet, bleibt dieses Gefäss mit Wasser gefüllt und daher der Schwimmer 7 angehoben und das Ventil 8 geöffnet. Erst wenn, der Trenn- spiegel weiter sinkt, fällt das in dem Gefäss 4 befindliche Wasser heraus und wird durch Benzin ersetzt.
Infolgedessen .senkt sich der Schwimmer 7 schnell und das Ventil 8 schliesst die Mündung 8 der Leitung 2, so dass der Austritt von Benzin durch diese Leitung unmöglich ist.
Wird Benzin aus dem Rohr 12 ent nommen, zu welchem Zweche Druckwasser durch das Rohr 2 unter Öffnung des Ventils 8 eingeführt wird, so steigt der Trennspiegel 1.0 wieder. Das ansteigende Wasser kann ohne weiteres von unten in, das Gefäss 4 ein dringen, da das sich anhebende Rückschlag ventil 6 das Benzin oben entweichen lässt. Der Schwimmer 7 hebt sich infolgedessen. Erreicht der Trennspiegel da.s Schwim mergefäss 14, so ändert sich zunächst nichts an den Verhältnissen, da<B>,</B> das R.ückschlag- ventil 16 kein Wasser in das Gefäss eindringen lässt.
Dies bleibt vielmehr vorläufig mit Ben zin gefüllt, so (lass ,der Schwimmer 17 seine untere Lage beibehält. Erst wenn der Trenn- die obere Kante 15 des Gefässes 14 übersehrittrn hat, stürzt das schwerere )Va.sser unter Verdrängung des Benzins in das Gefäss hinein, so dass der Schwimmer 17 schnell angehoben und die Öffnung 18 des Rohres 12 durch das Ventil 18 geschlossen wird. Die weitere Entnahme von Benzin wird dadurch unterbrochen und ein Abzapfen von Benzin unmöglich gemacht.
Wird der Lagerbehälter 1 von neuem mit Benzin aufgefüllt, so senkt sich der Trenn spiegel 10 wieder bis unter das Gefäss 14; wobei dieses sich jedoch im gleichen Masse von Wasser enl:leert, weil da,s R.ückschlag- vc ntil 16 dem Austritt des Wassers aus dem Gefäss keinen Widerstand entgegensetzt.
In den Fig. 2 bis 4 sind Konstruktions einzelheiten der Schwimmereinrichtungen in besonders vorteilhaften Ausführungen ver anschaulicht. Die Schwimmer selbst bestehen hier aus Glasflaschen 7, 17, deren Hals durch eine mit ihm verkittete Kapsel 128 luftdicht verschlossen ist. Von der Kapsel ragt ein Zapfen 12-4 vor, der .den Ventilteller 8 bezw. 18 trägt. Die iSchwim.mergefässe werden durch Zylinder 4, 14 gebildet, die ausser den Schwimmern auch das Rohr 2 einschliessen, mit. dem sie beispielsweise durch Löten ver- Bunden sind.
Die Führung der Schwimmer erfolgt einerseits (Fig. 8) an der Innenwand der Zylinder 4 bezw. 14 und an. der Aussen wand des Rohres 2, anderseits an den freien Kanten zweier Leisten 17h, die radial von der Innenwand der Zylinder 4, 14 vor springen. Von den die Schwimmergefässe bildenden Zylindern ist der obere 14 unten, der untere 4 oben geschlossen.
Das Riickschlagventil des obern Gefässe ist nicht wie bei der Ausführung nach Fig. 1, unmittelbar am Gefässboden 20b vor gesehen, sondern am freien Ende eines Rohr krümmers 24, dessen anderes Ende im Ge fässboden mündet. Der Ventilsitz wird durch einen in die nach oben gerichtete Mündung des Rohrkrümmers 24 eingeschraubten Nip pel 21b gebildet, der drei nach - oben vor springende Lappen 22 trägt. An diesen Lap pen ist mit Hilfe von Schrauben 23 die Haube 9b befestigt, die das Ventil vor Ver schmutzung schützt.
Die Schrauben 2<B>3</B> die nen gleichzeitig zur Begrenzung des Hubs des Ventiltellers 16b, der aus einer möglichst dünnen und daher leichten B:lechsclieibe be steht, um die bei der Fülluni; des Lager behälters mit Wasser unter dem Ventil ver bleibende Benzinmenge auf ein Mindestmass zu reduzieren.
Das Rückschlagventil für das untere Schwimmergefäss 4 kann in ganz entspre chender Weise ausgebildet sein; es muss sich aber gleichfalls nach oben öffnen und wird deshalb zweckmässig auf einem von der obern Abschlusswand 4b des Schwimmergefässes -1 nach oben vorspringenden Stutzen vorge sehen.
Das Rückschla.gventil des untern Orr- fässes kann übrigens auch durch eine den obern Teil des Gefässinnern mit dem Innern des Lagerbehälters 1 verbindende, beispiels weise als Bohrung 6a der Gefässwand aus gebildete Öffnung -von geringer Durchtritts- weite ersetzt werden.
Das zeigt folgende Überlegung: Das Senken des Trennspiegels geht im praktischen Betriebe stets verhältnismässig schnell und ohne Unterbrechung vor sich, nämlich beim Wiederauffüllen des Lager behälters mit Benzin, während das Steigen des Spiegels infolge der Aufnahme kleiner Einzelmengen von Benzin in :der Regel ab satzweise und mit Pausen zwischen den ein zelnen Entnahmeperioden erfolgt.
Bei An ordnung der feinen Bohrung @6a im obern Teil des untern Gefässes 4 tritt deshalb beim Sinken des Trennspiegels, sobald dieser die Bohrung passiert hat, Benzin in das Gefäss 4 nach;
dies geschieht aber so langsam, dass, wenn -der Spiegel die Gefässunterkante 5 er reicht hat, das Gefäss noch zu einem erheb liehen Teil mit Wasser gefüllt ist, der Schwimmer 7 also gehoben bleibt, während erst nach Überschreitung des Randes 5 das Wasser aus dem Gefässe 4 herausstürzt, wo durch der plötzliche Ventilschluss veranlasst wird.
Die Wirkung ist also praktisch die selbe wie bei Verwendung eines Rückschla g- ventils. Beim Niederansteigen des Trenn spiegels- kann es vorkommen, , rlass das Wasser nicht in :dem Masse wie der Spiegel steigt, im Gefässe 4 nachfolgt, weil sich das Benzin durch die enge Bohrung nicht so rasch verdrängen l.ässt. Dass ist aber unbe denklich, da, in den Pausen zwischen den Zapfperioden Zeit genug zum Ausgleich bleibt und überdies ein alsbaldiges Steigen des Schwimmers auch nicht von Bedeutung ist.
Für das obere Schwimmergefäss emp fiehlt sich der Ersatz des Rückschlag ventils durch eine Drosselöffnung nach Art ,der Bohrung 6a nicht, da., wie. gesagt, bei der Entnahme von Benzin häufig Pausen vorkommen, während deren der Wasserstand Zeit hätte, sich durch die Drosselöffnung hindurch auszugleichen. Dadurch würde der Erfindungszweck illusorisch. An sich bietet der Ersatz des Rückschlagventils durch eine blosse Bohrung natürlich in kon struktiver Hinsicht eine erhebliche Verein fachung.
Dasselbe gilt auch für die sonstigen Merkmale,der in den Fig. 2 bis 4 dargestell ten Ausführungsform, insbesondere für die Ausbildung' der Schwimmergefässe mit ihren Führungen für die Schwimmer, sowie spe ziell für die letzteren selbst. Die Herstellung aus Glas in Form von Flaschen ist einerseits einfach und billig und gewährleistet vor allem ein dauernd zuverlässiges Dichtsein. das für die einwandfreie Funktion als Schwimmer natürlich von grosser Bedeutun;- ist.
Schwiinmer valve device in storage and dispensing systems for liquid fuels. The invention relates to storage and dispensing systems for liquid fuels, especially for gasoline, benzene or the like, and to such systems of this type in which the fuel stored in a storage container is promoted by pressurized water.
It is known in such systems. to provide both the line for supplying and removing the fuel, as well as the line for supplying and removing the water within the storage container with a shut-off valve controlled by a float, so that the fuel line is automatically closed as soon as the separating mirror between the Fuel and the water inside the container reaches a certain maximum level, while the water pipe is closed automatically as soon as the separating level reaches a ge% vis low level.
The previously known schwimmereinrich lines for these shut-off valves have the disadvantage that the termination of the associated line only gradually, namely in the? Mass of increase or. Sinking of the separating level takes place, so that the point in time of the termination of the line is uncertain.
This is why the device must be set up in such a way that the swimmers are already active when the separating mirror is still quite far away from the outlet of the fuel or water line when it rises or falls. As a result, the volume of the storage container is poorly utilized. Tlieser I7belstand is reinforced by the fact that the float bodies have to be given a fairly large overall height in order to achieve a buoyancy that ensures a tight valve closure.
The invention avoids these evils by the fact that the floats controlling the shut-off valves are placed in special, open vessels at one end, which, as soon as the separating mirror has reached the open end, displaces the liquid previously contained in them with the fill another liquid, whereby a correspondingly fast lifting respectively. Lowering of the float and thus a relatively sudden closure of the fuel and / or. Water pipe is initiated.
You can give the floats any height you want and thus achieve a safe valve closure while making good use of the volume of the storage container.
In the drawing, the invention is illustrated in a preferred embodiment in example, namely Fig. 1 is a more schematically held, vertical section through one end of a storage container for fuel liquid equipped with the new device; 2 and 3 show on a larger scale in vertical center section, partly, in view, the two combined with the closing valves, floats with their vessels in a slightly different design; Fig. 4 is; a horizontal cross section through the float together with the vessel according to FIG. 2.
Two tubes 2 and 12 are inserted into the storage container 1. The pipe 2, which is used for the supply of pressurized water, goes into the lower part of the container; its Mün tion 3 forms an upwardly open Ven tilsitz. Above this is a vessel 4 in the form of a pot with the open side facing down, which is connected to the tubes 2 by webs 4a, 4a. The bottom of this vessel is designed as a Rückschla.g- valve 6, which - the liquid will exit from the vessel upwards, but not enter from above.
The valve 6 is covered by a hood 9 held by webs 9a. on the one hand to limit the stroke for the valve, on the other hand to prevent the deposition of sink materials on the valve. Inside the vessel 4, the float 7 is brought under, which is guided with the help of laterally vorste existing fins 7a on the vessel walls; is and below the valve cone 8 cooperating with the valve seat 3 carries.
The fuel pipe 12 opens in the upper part .des container 1 in a valve seat 13. The associated valve cone 18 sits on a float 17 which, like the float 7 in a vessel 14 connected to the water pipe 2 by webs 14a, leads above at 15 open, closed at the bottom by a bottom 20. The upwardly directed edge of the base, together with a flange-like projection 2-1 of the vessel 17, forms an annular valve seat with which an annular non-return valve 16 cooperates, which lets liquid out of the vessel 17, but not in.
The valve 16 is surrounded by an extension 19 of the vessel wall, where kept away by impurities who the. The weight of each of the two floats, including the valve cone and the connecting rod, is measured so that it is lighter than water but heavier than gasoline.
The mode of operation of the device is as follows: In the operating state on which the drawing is based, about half of the fuel <I> A </I> is displaced from the container by .da.s water <I> B </I>, so that the separating mirror 10 approximately. lies in the middle. The uni, pot 4 is completely filled with water and the float 7 with the valve 8 is raised and opened, while the upper pot 14 is completely filled, for example with ben zin; the float 17 is sunken and the valve 18 is also open.
If you let gasoline run through the pipe 12 to fill up the storage container, the separating mirror 10 lowers, displacing the water through the pipe 2. As long as the separating mirror exceeds the lower edge 5 of the vessel 4, it remains this vessel is filled with water and therefore the float 7 is raised and the valve 8 is opened. Only when the separating level sinks further does the water in the vessel 4 fall out and is replaced by gasoline.
As a result, the float 7 sinks quickly and the valve 8 closes the mouth 8 of the line 2, so that the escape of gasoline through this line is impossible.
If gasoline is taken from the pipe 12, for which purpose pressurized water is introduced through the pipe 2 with opening of the valve 8, the separating level 1.0 rises again. The rising water can easily penetrate from below into the vessel 4, since the rising check valve 6 allows the gasoline to escape from above. The float 7 rises as a result. If the separating mirror reaches the float vessel 14, initially nothing changes in the conditions since the non-return valve 16 does not allow any water to penetrate into the vessel.
Rather, it remains temporarily filled with benzine, so (let the float 17 maintain its lower position. Only when the separating edge has passed over the upper edge 15 of the vessel 14 does the heavier water fall into the vessel, displacing the gasoline into it, so that the float 17 is raised quickly and the opening 18 of the pipe 12 is closed by the valve 18. This interrupts the further extraction of petrol and makes it impossible to draw off petrol.
If the storage container 1 is filled up again with gasoline, the separating mirror 10 is lowered again to below the vessel 14; however, this empties in the same amount of water, because there is no resistance to the discharge of the water from the vessel.
In Figs. 2 to 4 construction details of the float devices are illustrated in particularly advantageous embodiments ver. The swimmers themselves consist of glass bottles 7, 17, the neck of which is hermetically sealed by a capsule 128 cemented to it. A pin 12-4 protrudes from the capsule, the .den valve disk 8 respectively. 18 carries. The iSchwim.mergefäß are formed by cylinders 4, 14 which, in addition to the floats, also enclose the tube 2. which they are connected, for example, by soldering.
The float is guided on the one hand (Fig. 8) on the inner wall of the cylinder 4 respectively. 14 and on. the outer wall of the tube 2, on the other hand at the free edges of two strips 17h, which jump radially from the inner wall of the cylinder 4, 14 before. Of the cylinders forming the float tanks, the upper 14 is closed at the bottom, the lower 4 at the top.
The non-return valve of the upper vessel is not as seen in the embodiment of FIG. 1, directly on the vessel bottom 20b, but at the free end of a pipe bend 24, the other end of which opens into the bottom of the vessel. The valve seat is formed by a nipple 21b screwed into the upwardly directed mouth of the pipe elbow 24, which carries three upwardly jumping tabs 22. At this Lap pen, the hood 9b is attached with the help of screws 23, which protects the valve from dirt Ver.
The screws 2 <B> 3 </B> serve at the same time to limit the stroke of the valve disk 16b, which is made up of a thin and therefore light B: lechsclieibe, around which at the Fülluni; of the storage tank with water under the valve to reduce the amount of petrol remaining to a minimum.
The check valve for the lower float vessel 4 can be designed in a completely corre sponding manner; but it must also open upwards and is therefore expediently provided on one of the connecting pieces projecting upwards from the upper end wall 4b of the float vessel -1.
The non-return valve of the lower Orr- barrel can also be replaced by an opening that connects the upper part of the interior of the vessel to the interior of the storage container 1, for example as a bore 6a in the vessel wall - with a small passage width.
This shows the following consideration: The lowering of the separating level is always relatively quick and uninterrupted in practical operation, namely when the storage tank is refilled with petrol, while the level rises as a result of the intake of small individual amounts of petrol in: usually from intermittent and takes place with breaks between the individual withdrawal periods.
With the arrangement of the fine bore @ 6a in the upper part of the lower vessel 4, therefore, when the separating level falls, as soon as it has passed the bore, gasoline enters the vessel 4;
But this happens so slowly that when -the mirror has reached the lower edge of the vessel 5, the vessel is still filled with water to a considerable extent, so the float 7 remains raised, while the water from the water is only removed after the edge 5 has been exceeded Vessel 4 falls out, which is caused by the sudden valve closure.
The effect is practically the same as when using a non-return valve. When the separating mirror rises down, it can happen that the water does not let in: the mass as the mirror rises, follows in the container 4, because the petrol cannot be displaced so quickly through the narrow bore. But that is not a problem, since there is enough time to compensate in the breaks between the tapping periods and, moreover, the swimmer rising immediately is not important.
For the upper float vessel, we recommend replacing the non-return valve with a throttle opening similar to that of the bore 6a, because, as. said, when drawing gasoline, there are often pauses during which the water level has time to equalize through the throttle opening. This would make the purpose of the invention illusory. In itself, the replacement of the check valve by a mere bore naturally offers a considerable simplification in terms of construction.
The same applies to the other features of the embodiment shown in FIGS. 2 to 4, in particular for the training 'of the float vessels with their guides for the swimmers, as well as spe cially for the latter themselves. The manufacture of glass in the form of bottles is, on the one hand, simple and cheap and, above all, ensures permanent reliable sealing. which of course is of great importance for the proper functioning as a swimmer.