Überfüllsicherung für Lagerbehälter Die Erfindung betrifft eine Überfüllsicherung für Lagerbehälter für Flüssigkeiten mit einer Überwachungs sonde, deren elektrischer Anschluss aus dem Tank geführt ist und bei Erstellen der Kupplung zwischen dem Füllschlauch des Auffüllfahrzeuges und dem Füllstutzen mit dem Sicherheitskreis zwecks Unterbrechen des Füllvorganges bei Erreichen eines bestimmten Niveaus verbunden wird.
Die bekannten und allgemein verwendeten Füllschlauchanschlüsse an Lagerbehältern für Flüssigkei ten, insbesondere an Brennstofftanks, bestehen durch wegs aus einem am Tankstutzen angeordneten Aussenge winde und einer am Füllschlauchende angeordneten Überwurfmtitter mit Innengewinde, wobei durch Auf schrauben der überwurfmutter auf den Tankstutzen eine flüssigkeitsdichte Verbindung geschaffen wird.
Die Dichtheit und Zuverlässigkeit der Kupplung zwischen Schlauch und Tankstutzen hängt allein vom Geschick und der Gewissenhaftigkeit des Bedienungsmannes ab, der die überwurfmutter mehr oder weni;er auf das Stutzengewinde aufschrauben kann.
Bei verschmutztem oder beschädigtem und noch vielmehr bei schwerzugäng- lichem Füllstutzen besteht deshalb die Gefahr, dass die Kupplung nicht vollständig dicht ist und während des Füllvorganges, sowie erst recht beim Überfüllen Flüssig keit austreten kann, wobei sich im letzteren Fall auch noch ein erhöhter Druck aufbauen kann. Dieser Fall ist in der Praxis schon sehr häufig aufgetreten und hat dort ernsthafte Konsequenzen zur Folge, wenn es sich um giftige, feuergefährliche oder sonstwie schädliche Flüssig keiten handelt.
Die grösste Häufigkeit solcher Unfälle ist jedoch in letzter Zeit bei Heizöltanks zu beobachten, bei denen zum Teil unabsehbare Folgen für Gebäude und Grundwasser, sowie verschiedene, damit in Zusammen hang stehende Brandfälle auftraten.
Als Folge der latenten Gefahr des Überfüllens usw. von L < u_erbehältern, vor allem von Brennstofftanks, wurden in verschiedenen Ländern Vorschriften ausgear beitet, die eine überfüllsicherung an den Lagerbehältern verlangen. Es sind eine Anzahl von mehr oder weniger komplizierten überfüllsicherungen entwickelt worden, von denen die meisten auf dem Prinzip des Schwimmer- ventils und einige wenige auch indirekt elektrisch oder hydraulisch-servogesteuert arbeiten.
Allen gemeinsam ist jedoch der Mangel, dass sie nicht mit absoluter Sicherheit funktionieren, vor allem weil sie einfache technische Regeln missachten, so dass Verklemmen, Montagefehler, mechanische Beschädigungen oder Verkleben der Ein richtung, beispielsweise beim Zufügen von Additiven in den Tank, an diesen Überfüllsicherungen auftragen.
Bei dieser ersten Gruppe von Überfüllsicherungen, die alle am Füllstutzen befestigt waren und die Abfüllpumpe im Tankwagen durch Erzeugen eines Überdruckes zum Abstellen brachten, musste der Schlauchinhalt durch manuelles öffnen der überfüllsicherung in den Tank geschmuggelt> werden, was natürlich keine befriedigen de Lösung darstellte, weshalb eine zweite Gruppe von Überfüllsicherungen geschaffen wurde, die heute in ver schiedenen Ländern als obligatorisches Zubehör zu La gerbehältern und Auffüllfahrzectgen vorgeschrieben ist.
Hierzu wird im Tankw,aeen eine elektrische Ausschalt vorrichtung angebracht, die auf das Ansprechen eine: vom Niveau im Lagerbehälter ausgelösten Kontaktes die Flüssigk:itsfürderung unterbricht. Eine Messonde auf dem Heiss!citer-, Kaltleiter- oder Schwimmerprinzip betätigt bei Erreichen von zum Beispiel von 90 des Tankinhaltes einen Ruhe- oder Arbeitskontakt, der den Abschluss eines Schliessventils einleitet oder direkt das Abschalten der Abfüllpumpe bewirkt. Eine weitere Lösung zur überwachung des Niveaus arbeitet auf elektrooptischer Grundlage.
A'.len Ausführungen der zweiten Gruppe haftet im mer noch der Mangel an, dass, obwohl technisch in Ordnune, die Sicherheit des Füllorganes nicht unein geschränkt ±!ev,ährleistet werden kann. Zudem sind ein zelne Ausführungen in ihrem Anwendungsbereich beschränkt. wie im Falle von elektrothermischen Lösun gcn, welche bei niedrigen Flammpunkten des Füllme diums zti Brandfällen führen können. Zudem kann der elektri@zhe Kreis beim Stecker durch eine leicht anzufer tigende Brücke geschlossen und damit der leere Tank>> voreetäuscht werden.
Auch besteht bei Mehrfachtankanlagen Gefahr, dass der Schlauch beim einer! Lind der Stecker bei einem benachbarten leeren Tank angeschlossen wird, was un fehlbar zu einer Überfüllung des betankten Behälters führen muss. Wenn solchen Vorkommnissen auch abge holfen werden kann, bleibi doch der Hauptmangel beste hen, dass die Kupplung zwischen Füllschlauch und Tankstutzen nicht überwacht wird. Weiter kommt noch dazu, dass die meisten dieser Geräte kompliziert und damit störungsanfällig und teuer sind.
Bei Nichtfunktio nieren ist die Gefahr gross, dass der Sicherheitsstrom kreis überbrückt wird, um nicht ohne Auffüllen wieder wegfahren oder auf einen Spezialisten warten zu mCicsen.
Die Erfindung zeigt nun einen Weg, wie den beschrie benen Mängeln weitgehend abgeholfen und eine Überfüllsicherung geschaffen werden kann, die allen Anforderungen im Hinblick auf einen vollständigen Schutz vor den Gefahren des Auslaufens von schädlichen Flüssigkeiten gewährt. Gemäss der Erfindung ist die Auffüllvorrichtun; nur bei vollständig erstellter Kup plung, bei Kontakt zwischen Niveauiüberwachunossonde und ihrer Zuleitung und nicht eingetauchter Niveauüber- wachUngssonde einschaltbar.
Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass der kritische Punkt einer Überfüllsicherung die Kupplung zwischen Füllschlauch und Füllstutzen darstellt. Indem Massnahmen vorgesehen werden, die die Einleitung des Auffüllvorganges solange verhindern, bis die Kupplung zwischen Füllschlauch und Füllstutzen einwandfrei her gestellt ist, und der Sicherheitskreis mit der Niveauüber- wachungssonde elektrisch verhunden ist, wird die Überfüllsicherung von menschlichen,
technischen oder andern Versagern unabhängig. Dies hat für die Zukunft eine umso grössere Bedeutung, da das Personal nicht besondere Qualitäten in bezug auf Zuverlässigkeit auf weisen muss und die Lagertanks insbesondere für Brenn stoffe in immer zunehmender Zahl erstellt werden. Da man immer mehr von einer ausreichenden und qualitativ einwinndfreien Wasserversorgung abhängig ist, ist man auf ein unverpestetes Grundwasser angewiesen, wozu die vorliegende Erfindung einen Beitnig liefert.
Die Kup plung zwischen Füllstutzen und Füllschlauch kann als Schraubverschluss. als B;ijonett"ersch!uss oder als ander- weiti2e. absolut dichtschliessende Verbindung gestaltet sein.@A:
n festen Teil d.h. am T < #nkstutzen kann ein negativer, mindestens zweipoliger Steck-erteil vorgesehen werden, der mit einer Niveauüberwachttngssonde verbun den ist. die vorzugsweise nach dem Schwimmerprinzip funktioniert, d.h. also ohne Fremdspannung und ohne Erzeugung von Verlustwärme. Bei Erreichen des maxi mal erlaubten Flüssigkeitsstandes öffnet der Sicherheits kontakt. Es können auch mehrere Kontakte elektrisch in Serie geschaltet sein, falls dadurch die Abschaltsicherheit erhöht wird.
Bei brennbaren Flüssigkeiten können die Kontakte explosionssicher ausgeführt werden, wobei bei spielsweise ein oder mehrere hermetisch gekapselte Schutzgaskontakte durch einen am Schwimmer befestig ten Permanentmagneten betätigt werden. Das Anschluss- kabel wird vorzugsweise am einen Ende zusammen mit den Sicherheitskontakten in einen Kunststoff, beispiels weise in ein Epoxyharz eingebettet. Das andere Ende wird in ähnlicher Weise vergossen, um die Explosionssi cherheit zu gewährleisten.
Am Füllschlauchende befindet sich dann mit dem Kupplungsteil fest verbunden, der positive Teil des vorstehend erwähnten Steckers. Er kann so ausgebildet werden, dass eine Überbrückung resp. eine Verbindung der beiden Pole am beweglichen Steckerteil verunmö- licht wird.
Vom positiven Steckerteil kann man vorzugsweise entlang dem Füllschlauch und mit diesem verbunden die zwei oder mehr Adern des Sicherheitsstromkreises zu einer Sicherheitsabstellvorrichtung am Pumpenaggregat des Tankwagens führen. Es handelt sich hierbei um einen Ruhestromsicherheitskreis, der derart mit der Abstellvor- richtung verbunden ist, dass beim Öffnen dieses Kreises der Flüssigkeitsstrom unterbrochen wird, sei es durch Schliessen eines Ventiles oder durch Abstellen der Förderpumpe. Bei geöffnetem Sicherheitskreis darf die Pumpe nicht in Betrieb gesetzt werden können.
Bei explosionsgefährdeten Brennstoffen wird zweckmässiger- weise der gesamte Sicherheitskreis explosionsgeschützt ausgeführt.
Der Sicherheitskreis wird zweckmässig so ausgeführt, dass ein Missbrauch d.h. eine Ausserbetriehsetzur..g prak- tisch unmöglich ist, wobei das Verbindun-skabel zwischen Tankwagen und Kupplung zweckmässig als Panzerkabel ausgeführt wird, damit es nicht entzwei;eschnitten werden kann. Auch die Möglichkeit einer amtlichen Plombierung kann selbstverständlich ebenfalls vorgese hen werden.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielsweise dargestellt. ES zeigt: Fig. 1 eine Ansicht einer Schlauchkupplung zwischen dem Füllschlauch des Auffülifahrzeuges und dem Tank stutzen, Fit. 2 einen Lä n±!ssclinitt durch die Schlauchkup plung nach der Linie I1-11 in Fig. 1, Fig. 3 eine Ansicht, teilweise geschnitten, des Kupp- lungSmechanismtts nach Linie 111-III nach Fi;
. 2, Fig.4 einen Querschnitt durch die Kupplung nach der Linie IV-IV in Fie. 2.
In Fig. 1 ist die Schlauchkupplung gesamthaft mit 3 bezeichnet.
In Fig.2 ist ein Tankstutzen 1 dargestellt, auf den nach Entfernung des Tankdeckels ein Kupplungsstutzen 4 aufgeschraubt wird, der zwei Kupplungsbolzen 5 <B>2 2 f</B> -eist. Zwischen dem Rand des Tankstutzens<B>1</B> und iu <B>%N</B> dem Kupplungsstutzen 4 ist ein Führungsstück 6 einge klemmt, das, wie aus F' L,. 4 ersichtlich, Rippen und Durchgänge aufweist. Im@Zentrum de> Führungsstückes 6 ist ein Stosstift 7 angeordnet, auf den sich ein Stift 10 mit einem Abschlusskegel 11 abstützen kann, der durch zwei weitere Führungsstücke 6 geführt ist.
Diese beiden oberen Führungsstücke 6 werden durch eine Feder 12 ,gegen entsprechende Anschläge gedrückt. Sie liegen zusammen mit der Feder 12 in einem inneren Kupp lungsstück 16, mit dem eine Hülse 15 verschraubt ist, die für die nichtlösbare Befestigung eines Tankschlauches dient. Über dem inneren Kupplungsstück 16, der Hülse 15 und dem Schlauchende des Füllschlauches 2 ist ein äusseres Kupplungsstück 32 angeordnet, indem ein noch zu beschreibender Kupplungsmechanismus gelagert ist.
Zwischen dem Kupplungsstutzen 4 und dem darüber angeordneten Führungsstück 6 liegt ein Dichtungsring 13, der mit einer Dichtung 8 den Kupplungsstutzen 4 stirnseitig und mit einem O-Ring 9 das innere Kupp lungsstück 16 auf der Innenseite abdichtet, so dass keine Flüssigkeit nach aussen austreten kann.
Mit 14 ist eine Messleitung bezeichnet, die zu der im Tank angeordneten Niveausonde führt und zur Signal übertragung auf das Tankfahrzeug dient. Die Leitung 14 mündet in Steckbuchsen 20 (Fig. 3), in die Kontaktstifte 17 eingeführt werden. Von den Kontaktstiften 17 führt die in der Wandung des inneren Kupplungsstückes 16 eingebettete Leitung 18 bis zum Füllschlauch 2 und von dort, eingebettet im Füllschlauch 2, zum Tankfahrzeug. Gewöhnlich werden bis zu drei aus Steckbuchse 20 und Kontaktstift 17 bestehende Anschlüsse vorgesehen.
Der im äusseren Kupplungsstück 32 gelagerte Kupp lungsmechanismus besteht aus dem Betätigungsbügel 36, dessen Arme 35 auf Zapfen 30 befestigt sind, die je in einer Bohrung 33 der Seitenwand 26 des äusseren Kupplungsstückes 32 gelagert sind. Jeder Zapfen 30 bildet mit einer Scheibe 34 ein einteiliges Stück, das die Bewegung des Bügels 36, bzw. der Arme 35 auf einen Kupplungshaken 25 überträgt, der in der Scheibe 34 mittels eines Zapfens 28 drehbar gelagert und mit einem Spannring 29 gesichert ist. Am Kupplungshaken 25 ist zudem ein Führungsstift 31 mit einem Sicherungsring 32a befestigt, der in einen Schlitz eines Führungsringes 27 ragt.
Zur Herstellung einer einwandfreien Kupplung muss zunächst der Kupplungsstutzen 4 und das unterste Führungsstück 6 auf dem Tankstutzen 1 befestigt wer den. Nun wird der Bügel 36 mit den Armen 35 in die mit 37 bezeichnete strichpunktierte Lage gebracht. Damit kann der Füllschlauch 2 mit Hilfe des äusseren Kupp lungsstückes 32 aufgesetzt werden, wobei der Kupp lungshaken 25 soweit zurücksteht, dass er am Kupp lungsbolzen 5 vorbeigeht.
Das innere Kupplungsstück 16 gleitet nun auf dem Kupplungsstutzen 4 in die in Fig.2 gezeichnete Lage, wobei die Feder 12 über das mittlere Führungsstück 6 den Stift 10 mit dem Abschluss- kegel 11 nach abwärts drückt, so dass er an der Sitzpartie des inneren Kupplungsstückes 16 anliegt und dichtet. Ebenso besteht kein Kontakt zwischen den Kontaktstiften 17 und den Buchsen 20, so dass kein Fiillvorgang ausgelöst werden kann.
Nun wird der Bügel 36 aus der mit 37 bezeichneten Lage in die in Fig. 1 dargestellte Kupplungslage ge- schwenkt. Hierbei unter reifen die beiden Kupplungsha ken 25 die betreffenden' Kupplungsbolzen 5. Der Füh rungsring 27 stützt sich von oben auf die Kupplungsbol zen 5 u. bildet damit die Führung für den Kupplungshaken 25 und zieht das äussere Kupplungsstück 32 und über eine Schulter 19 das innere Kupplungsstück 16 abwärts, bis die Stifte 17 in den Buchsen 20 liegen und der Abschlusskegel 11 über den Stift 10 vom Stossstift 7 in die gestrichelt gezeichnete öffnungslage angehoben wird.
Damit ist die Bereitschaft für den Auffüllvorgang erstellt, der nun ausgelöst werden kann, wenn die Niveausonde im Tank nicht eingetaucht ist.
Solange demnach die Kupplung nicht vollständig erstellt ist, d.h. der Bügel 36 sich nicht in der in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Schliessendlage befindet, ist der Durchgang wegen des noch nicht angehobenen Abschluss- kegels 11 gesperrt und die Auffüllvorrichtung wegen der noch nicht erstellten Verbindung zwischen den Kontakt stiften 17 und den Buchsen 20 nicht einschaltbar.