DD221147A1

DD221147A1 - HYDROSTATIC LEVEL INDICATOR FOR TANKS

Info

Publication number: DD221147A1
Application number: DD24111382A
Authority: DD
Inventors: Josef Drescher; Wolfgang Freund; Gerd Seifert; Klaus Hoefer
Original assignee: Grube Veb Kraftfahrzeug
Priority date: 1982-06-28
Filing date: 1982-06-28
Publication date: 1985-04-17

Abstract

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Fuellstandsanzeige fuer drucklose Tanks mit einer an dem Tank befestigten Druckvorlage, die mit einem Anzeigegeraet in Verbindung steht und mit Fluessigkeit gefuellt ist. Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Fuellstandsanzeige fuer drucklose Tanks mit hoher Funktionssicherheit, Wartungsfreiheit, hohe Anzeigegenauigkeit sowie leichte Bedienbarkeit zu schaffen, die auch fuer isolierte Trinkwassertanks geeignet und gefrierschutzsicher ist. Das Wesen der Erfindung besteht darin, die hydrostatische Fuellstandsanzeige durch zweckentsprechende Ausgestaltung und Anordnung standardisierter Bauelemente und einfacher Mittel, insbesondere ohne Hilfsenergie und gefrierschutzsicher zu erreichen, die einfach manuell zu handhaben ist. Die Erfindung soll Anwendung finden bei drucklosen Tanks, insbesondere bei isolierten Trinkwassertanks von Spezialfahrzeugen und bei stationaeren Anlagen. Fig. 1The invention relates to a hydrostatic Füllstandsanzeige for pressureless tanks with a mounted on the tank artwork, which is in communication with a Anzeigeegeraet and filled with liquid. The aim of the invention is to provide a level indicator for unpressurized tanks with high reliability, low maintenance, high display accuracy and ease of use, which is also suitable for insulated drinking water tanks and freeze protection. The essence of the invention is to achieve the hydrostatic Fuellstandsanzeige by purpose appropriate design and arrangement of standardized components and simple means, in particular without auxiliary power and anti-freeze safe, which is easy to handle manually. The invention will find application in pressureless tanks, especially in isolated drinking water tanks of special vehicles and stationary systems. Fig. 1

Description

Drescher, -Josef,-HS-lag» Freund, Wolfgang, Dipl·-Ing· Seifert, Gerd, Dipl.-Ing. Höfer, Klaus, Dipl.-Ing.Drescher, -Josef, -HS-lag »Freund, Wolfgang, Dipl.-Ing · Seifert, Gerd, Dipl.-Ing. Höfer, Klaus, Dipl.-Ing.

Vertreter: VEB Kraftfahrzeugwerk "Ernst Grube" Werdau IPA-Kombinat Spezialaufbauten und Anhänger -. Leit-BfSR -Representative: VEB automobile plant "Ernst Grube" Werdau IPA Combination Special superstructures and trailers -. Lead BfSR -

Patent application

Titel der ErfindungTitle of the invention

Hydrostatische Füllstandsanzeige für TanksHydrostatic level indicator for tanks

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine hydrostatische Füllstandsanzeige für drucklose Tanks zum Transport oder zur Lagerung von Flüssigkeiten, sowohl auf Fahrzeugen als auch bei stationären Tanks mit einer an einem Tank befestigten Druckvorlage, die mit einem Anzeigegerät in Verbindung steht und mit Flüssigkeit gefüllt ist.The invention relates to a hydrostatic level indicator for non-pressurized tanks for the transport or storage of liquids, both on vehicles and stationary tanks with a mounted on a tank artwork, which communicates with a display device and is filled with liquid.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zum Messen bzw. zur Anzeige der Füllstandshöhe in·Tanks sind verschiedene Lösungen bekannt. Am häufigsten werden StandrohreVarious solutions are known for measuring or indicating the fill level in tanks. The most common are standpipes

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aus Plast oder Glas eingesetzt, deren Punktionsweise auf dem Prinzip der kommunizierenden Gefäße beruht. Eine geeichte Skale gibt Aufschluß über den Füllstand. Vorteilhaft ist bei einer solchen Einrichtung deren Einfachheit und Punktionssicherheit und die direkte Kontrollmöglichkeit der Flüssigkeitshöhe auf optischem Wege. Der Kachteil dieser Füllstandsanzeige ist eine Verbundleitung außerhalb des Tanks, insbesondere am Tankumfang, die unter bestimmten Voraussetzungen nicht anwendbar ist, abgerissen werden kann und beim Einsatz ohne Absperrarmaturen eine Schwachstelle bezüglich Dichtheit des Tanks darstellt. Der Einsatz von Absperrarmaturen vor dem Standrohr hat zur Folge, daß diese Verbundleitung stellenweise zu weit von der Tankwandung entfernt angeordnet ist und sich dadurch die Gefahr des Abreißens erhöht. Beim Lagern oder Transport von entsprechenden Flüssigkeiten, insbesondere Trinkwasser, gewährleistet der Einsatz eines Standrohres bei isolierten Tanks keinen Einfrierschutz.made of plastic or glass, whose puncturing is based on the principle of communicating vessels. A calibrated scale indicates the level. It is advantageous in such a device whose simplicity and puncture safety and the direct control of the liquid level by optical means. The Kachteil this level indicator is a composite line outside the tank, especially at the tank circumference, which is not applicable under certain conditions, can be demolished and is a weak point in terms of tightness of the tank when used without shut-off valves. The use of shut-off valves in front of the standpipe has the consequence that this composite line is located in places far away from the tank wall and thereby increases the risk of tearing. When storing or transporting appropriate liquids, especially drinking water, the use of a standpipe with insulated tanks does not guarantee freeze protection.

Eine andere Möglichkeit zur optischen Kontrolle der Füllstandshöhe ist durch Schaugläser gegeben, die, versetzt übereinander angeordnet, den Füllstand im Tank erkennen lassen. Nachteilig ist, daß sich Schaugläser nur für ebene Tankböden eignen bzw. beim Einsatz Von gewölbten Tankböden enormen Fertigungsaufwand mit sich bringen. Bei isolierten Tanks ist die Verwendung von Schaugläsern nicht zweckmäßig. Weiterhin ist üblich, den Füllstand mittels Schwimmer auf verschiedene Weise anzuzeigen. Zum einen wird mit dem Schwimmer und entsprechenden Übertragungsgliedern auf einem Anzeigegerät die Tankinhaltsmenge sichtbar gemacht. Nachteilig ist hierbei die Abhängigkeit von einer Spannungsquelle, die eines gewissen Wartungs- und Pflegeaufwandes bedarf und bei tieferen Temperaturen erfahrungsgemäß Probleme bereitet. Zum anderen kommen Magnetschwimmer zum Einsatz, deren Wegänderung, je nach Füllungsgrad im Tank, direkt auf ein digitales Anzeigegerät übertragen wird, und es kann auf diese Weise die Füllstandsmenge abgelassen werden. Die Nachteile bei diesen Geräten sind die große Bauhöhe und der begrenzte Einsatz bei Fahrzeugen.Another way of visually checking the level height is through sight glasses, which, offset one above the other, reveal the level in the tank. The disadvantage is that sight glasses are only suitable for flat tank bottoms or bring with the use of curved tank bottoms enormous manufacturing costs. For insulated tanks, the use of sight glasses is not appropriate. Furthermore, it is customary to display the level by means of floats in different ways. On the one hand, with the float and corresponding transmission elements on a display device, the tank contents are made visible. The disadvantage here is the dependence on a voltage source, which requires a certain maintenance and care expenses and experiences experience at lower temperatures problems. On the other hand, magnetic floats are used whose path change, depending on the degree of filling in the tank, is transmitted directly to a digital display device, and it is possible in this way to discharge the fill level. The disadvantages of these devices are the high height and the limited use in vehicles.

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Bekannt sind auch hydrostatische Füllstandsanzeige^ bei denen der Druck der Flüssigkeitssäule in Abhängigkeit von der Wichte, der Flüssigkeit auf einem Feinnießmanometer angezeigt wird und über eine Doppelskale der Füllstand abgelesen werden kann. Fii 11 standsanzeigen dieser Art haben den «achteil, daß Verschmutzungen in die Verbinduagsleitung zum Anzeigegerät gelangen können und daß Lufteinschlüsse im System die Meßwerte verfälschen. Ferner besteht insbesondere bei Trinkwasser die Gefahr des Einfrierens dieser Füllstandsanzeige. Bekannt ist auch, daß Sperrflüssigkeiten innerhalb von Füllstandsanzeigen eingesetzt werden, um das Einfrieren zu verhindern. .Also known are hydrostatic Füllstandsanzeige ^ in which the pressure of the liquid column in dependence on the weight, the liquid is displayed on a Feinnießmanometer and can be read off the level of a double scale. Fii 11 status displays of this type have the "ohteil that contaminants can get into the Verbinduungsleitung to the display device and that trapped air in the system, the measured values. Furthermore, there is the danger of freezing of this level indicator especially in drinking water. It is also known that barrier fluids are used within level indicators to prevent freezing. ,

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist es, eine hydrostatische Füllstandsanzeige für drucklose Tanks zu schaffen, die zum Transport oder zur Lagerung von Flüssigkeiten sowohl auf Fahrzeugen als auch bei stationären Tanks einsetzbar ist, die sich durch hohe Funktionssicherheit, Wartungsfreiheit, hohe Anzeigegenauigkeit sowie leichte Bedieribarkeit auszeichnet und die sich insbesondere auch für isolierte Trinkwassertanks eignet und gegenüber der Gefahr des Einfrierens geschützt ist. Mit der Erfindung ist eine schnelle und kostengünstige Montage möglich, wobei das Füllstandsanzeigeinstrument am¹Tank oder in Nähe dessen an beliebiger Stelle angebracht werden kann. Eine ständige Eichung des Anzeigeinstrumentes ist auf einfache Weise durchführbar und ein Austausch der entsprechenden Bauteile sowie des Anzeigeinstrumentes bei evtl. Verschleiß problemlos möglich.The aim of the invention is to provide a hydrostatic level indicator for non-pressurized tanks, which is used for the transport or storage of liquids on both vehicles and stationary tanks, which is characterized by high reliability, low maintenance, high display accuracy and ease Bedierbarkeit and the is particularly suitable for insulated drinking water tanks and is protected against the risk of freezing. With the invention, a quick and inexpensive installation is possible, wherein the level indicator can be attached to ¹ tank or in the vicinity thereof at any point. A constant calibration of the display instrument can be carried out in a simple manner and replacement of the corresponding components and the display instrument in case of possible wear easily possible.

Wesen der ErfindungEssence of the invention

Das Wesen der Erfindung besteht darin, die hydrostatische Füllstandsanzeige durch zweckentsprechende Ausgestaltung und Anordnung standardisierter Bauelemente und einfacher Mittel, insbesondere ohne Hilfsenergie und gefrierschutzsichsr, zu erreichen, die einfach manuell zu handhaben ist.The essence of the invention is to achieve the hydrostatic level indicator by appropriate design and arrangement of standardized components and simple means, in particular without auxiliary power and anti-freeze, which is easy to handle manually.

Merkmale der Erfindung . . .Features of the invention. , ,

Charakteristisch für diese Erfindung ist ein mit Sperrflüssigkeit gefülltes Verbundsystem, das über ein spezielles Ausgleichsgefäß auffüllbar ist und mit dessen Hilfe sich evtl. bildende Lufteinschlüsse entfernt werden können, weiterhin ein Auffüllen bzw.- Austauschen der Sperrflüssigkeit ermöglicht sowie ein Eineichen dieser Füllstandsanzeige unter ständig gleichen Ausgangsbedingungen gewährleistet. Erfindungsgemäß wird die Aufgäbe derart gelöst, daß eine Druckvorlage, die bereits mit Sperrflüssigkeit vorgefüllt wurde, an der tiefsten Stelle des Tanks angeflanscht wird. Diese Druckvorlage ist tankseitig mit einer Membran verschlossen, um somit einerseits eine Trennung der Sperrflüssigkeit von der Flüssigkeit im Tank zu erreichen und andererseits eine einwandfreie Druckübertragung der hydrostatischen Flüssigkeitssäule je nach Füllungsgrad im Tank ermöglicht. Die Druckvorlage steht mit einem Ventilblock in Verbindung, dessen Ventile geschlossen sind, um ein Austreten der Sperrflüssigkeit bei der Montage zu verhindern. Das Verbundsystem wird vervollständigt durch ein Ausgleichsgefäß sowie ein Anzeigeinstrument mit Manometerabsperrhahn und wird über dieses Ausgleichsgefäß zwecks Inbetriebnahme der Füllstandsanzeige mit Sperrflüssigkeit gefüllt. Zu beachten ist, daß das Ausgleichsgefäß höher als das Anzeigeinstrument angebracht wird und dessen Zuleitung absperrbar ist, damit das Auffüllen des Systems ordnungsgemäß und ohne Lufteinschlüsse gewährleistet wird. Wesentlichen Einfluß auf die genaue Füllstandsanzeige hat die Höhendifferenz zwischen der Innenkante des Tanks und der Dichtfläche des Manometers, die beim Eichen des Meßinstrumentes berücksichtigt werden muß. Eine entsprechende Skaleneinteilung auf dem Anzeigeinstrüment gewährleistet neben der Anzeige einer Druckänderung auch eine Volumenanzeige.Characteristic of this invention is a filled with barrier fluid composite system, which can be filled via a special expansion tank and with the help of any forming air pockets can be removed, continue filling or replacement of the barrier liquid allows a Einichen this level indicator under constantly the same starting conditions guaranteed. According to the invention, the abandonment is achieved in such a way that a printing original, which has already been pre-filled with barrier liquid, is flanged to the lowest point of the tank. This print template is sealed on the tank side with a membrane, in order to achieve on the one hand a separation of the barrier liquid from the liquid in the tank and on the other hand enables a perfect pressure transfer of the hydrostatic liquid column depending on the degree of filling in the tank. The artwork is associated with a valve block whose valves are closed to prevent leakage of the barrier fluid during assembly. The compound system is completed by a surge tank and a gauge with manometer stopcock and is filled via this expansion tank for the commissioning of the level indicator with barrier liquid. It should be noted that the expansion tank is mounted higher than the indicating instrument and its supply line can be shut off, so that the filling of the system is ensured properly and without air pockets. The height difference between the inner edge of the tank and the sealing surface of the manometer, which must be taken into account when calibrating the measuring instrument, has a significant influence on the exact level indicator. A corresponding scale graduation on the Anzeigeeinstrüment ensured in addition to the display of a pressure change and a volume display.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:The invention will be explained in more detail below using an exemplary embodiment. In the accompanying drawing show:

Pig. 1 ein Punktionsschema der FüllstandsanzeigeeinrichtungjPig. 1 is a puncture diagram of the level indicator j

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie I-I durch die Druckvorlage der Püllstandsahzeigeeinrichtung nach Pig. I.Fig. 2 is a section along the line I-I through the artwork of the Püllstandsahzeigeeinrichtung after Pig. I.

Das Ausführungsbeispiel zeigt in Fig. 1 das prinzipielle Punktionsschema der hydrostatischen Füllstandsanzeigeeinrichtung und in Pig. 2 die angeflanschte Druckvorlage nach Pig. 1 bei bereits gefülltem Tank.The embodiment shows in Fig. 1, the principal puncture scheme of the hydrostatic level indicator and in Pig. 2 the flanged print template after Pig. 1 with tank already filled.

An den Tankflansch 2 wird die Druckvorlage 3 mittels Stiftverschraubungen 21 unter Beilegung der Dichtung 14 angebracht. Die Druckvorlage 3 bildet dabei mit der Verbindungsleitung 4 und dem Ventilblock 5 eine Einheit, die bereits mit Sperrflüssigkeit 20 zwecks Einfrierschutz vorgefüllt wurde, wobei Lufteinschlüsse bei der Montage vermieden werden müssen. Der Ventilblock 5 wird im Armaturenschrank 6 montiert, wobei die Ventile a und c dee Ventilblocks 5 noch geschlossen sind, um ein Entj- - weichen der Sperrflüssigkeit 20 zu verhindern. . Das Auffallen des Systems, gebildet aus Druckvorlage 3, Verbindungsleitung 4 und Ventilblock 5 mit Sperrflüssigkeit 20 geschieht derart, daß nach Montage des Ventilblocks 5 und der Verbindungsleitung 4 mit dem Druckaufnahmeflansch 16 die übertretende Sperrflüssigkeit 20 mit der Trennmembran 19, Vorzugs-, weise aus PTFE-Folie, abgedeckt wird, wobei evtl. vorhandene Lufteinschlüsse darunter sichtbar werden und herausgestrichen werden können. Anschließend wird mittels Innensechskantschrauben 17 der Ring 15 mit dem Druckaufnahmeflansch l6 veS?- schraubt. Der zweite Anschluß vom Ventil c des Ventilblocks 5 wird blind verschraubt und die Ventile a und c des Ventilblocks 5 geschlossen, Ventil b dagegen geöffnet. Über dem Ventil c des Ventilblocks 5 wird über die Verbindungsleitung 7 der Manometer absperrhahn 8 und das Anzeigeinstrument 9 angeschlossen. Nachdem das Ausgleichsgefäß 11 befestigt und vorzugsweise ein glasklarer Schlauch 10 mit dem Ventilblock 5 verbunden wurde,At the tank flange 2, the printing original 3 is attached by means of threaded joints 21 with the settlement of the seal 14. The printing original 3 forms with the connecting line 4 and the valve block 5 is a unit that has already been pre-filled with barrier liquid 20 for the purposes of freezing protection, with air pockets must be avoided during assembly. The valve block 5 is mounted in the dashboard 6, wherein the valves a and c dee the valve block 5 are still closed in order to prevent a softening of the barrier liquid 20. , The conspicuousness of the system, formed from printing template 3, connecting line 4 and valve block 5 with sealing liquid 20 is done such that after assembly of the valve block 5 and the connecting line 4 with the pressure receiving flange 16, the exceeding barrier fluid 20 with the separation membrane 19, preferably, made of PTFE Foil, is covered, where any existing air bubbles underneath can be visible and can be struck out. Subsequently, the ring 15 is screwed to the pressure-receiving flange 16 by means of hexagon socket screws 17. The second connection from the valve c of the valve block 5 is screwed blind and the valves a and c of the valve block 5 are closed, valve b, however, opened. About the valve c of the valve block 5 is connected via the connecting line 7 of the pressure gauge shut-off valve 8 and the display instrument 9. After the compensating vessel 11 has been attached and preferably a glass-clear tube 10 has been connected to the valve block 5,

wird über das Ausgleichsgefäß 11 Sperrflüssigkeit 20 aufgefüllt und das Ventil a des Ventilblocks 5 geöffnet. Anschließend wird das Ventil c geöffnet und der Manometerabsperrhahn 8 in Entleerungsstellung gebracht. Das bedeutet, daß die Verbindungßleitung 7 offen ist, das Anzeigeinstrument 9 außer Betrieb gesetzt ist und die Sperrflüssigkeit 20 nach Entweichen der Luftblasen aus dem Manometerabsperrhahn 8 austritt. Nun erfolgt die Schließung des Ventils a, während die beiden Ventile b und c offen bleiben. Der. Manometerabsperrhahn 8 kann nun in Nullstellung gebracht werden, wobei die Verbindungsleitung 7 und. das Anzeigeinstrument 9 außer Betrieb sind. Das Ausgleichsgefäß 11 soll mit Sperrflüssigkeit 20 gefüllt bleiben, so daß im Falle einer Hacheichung nur das Ventil a des Ventilblocks 5 zu öffnen und der Manometerabsperrhahn 8 in Entleerungsstellung zu bringen ist. Dies sollte zweckmäßigerweise stets nur bei leerem Tank 1 erfolgen. Anschließend ist unbedingt wieder das Ventil a zu schließen, um ein Verfälschen der Anzeige am Anzeigeinstrument 9 zu verhindern. Ein Auffüllen bzw. Austauschen der Sperrflüssigkeit 20 ist über die Bntlüftungs-/Ablaßöffnung 18 des Druckaufnahmeflansches 16 bei geöffnetem Ventil a des Ventilblocks 5 und geschlossenem Ventil b vorzunehmen. Bei der Justierung des Anzeigeinstrumentes 9 ist die Höhendifferenz E, gebildet von der Manometerdichtfläche 12 und der Innenkante 13 des Tanks 1 zu berücksichtigen, damit positive Werte der Höhendifferenz H zur Innenkante 13 keine niedrigeren Brücke und negative Werte der Höhendifferenz H zur Innenkante 13 dagegen keine höheren Drücke zeigen. Je nach Füllungsgrad des Tanks 1 mit einer Flüssigkeit 22 wölbt sich auf Grund des hydrostatischen Drucks die Trennmembran 19» wobei das eingeschlossene Volumen der Sperrflüssigkeit 20 in der Druckvorlage 3 verdrängt und auf dem.Anzeigeinstrument 9 ale Druckänderung ausgewiesen wird. Mittels zweiter Skaleneinteilung ist dann eine Volumenangabe möglich. In der Regel kann.der Manometerabsperrhahn 8 in Betriebsstellung bleiben, allerdings ist es zweckmäßig, beim Transport des gefüllten Tanks 1 den Manometerabsperrhahn 8 in'Nullstellung zu bringen, d«, h. Außerbetriebsetzung des Anzeigeinstrumentes 9 vorzunehmen.is filled via the expansion tank 11 sealing liquid 20 and the valve a of the valve block 5 is opened. Subsequently, the valve c is opened and brought the manometer 8 in emptying position. This means that the connection line 7 is open, the display instrument 9 is put out of operation and the barrier liquid 20 exits after the escape of air bubbles from the Manometerabsperrhahn 8. Now the valve a closes while the two valves b and c remain open. The. Pressure gauge 8 can now be brought to zero position, the connecting line 7 and. the display instrument 9 are out of operation. The expansion tank 11 should remain filled with barrier fluid 20, so that in the case of a Hacheichung only the valve a of the valve block 5 to open and the Manometerabsperrhahn 8 is to be brought into the emptying position. This should expediently always be done only when the tank 1 is empty. Subsequently, the valve a must be closed again in order to prevent the display from being distorted on the display instrument 9. A filling or replacement of the barrier liquid 20 is about the Bntlüftungs- / drain port 18 of the pressure receiving flange 16 with open valve a of the valve block 5 and closed valve b make. When adjusting the indicating instrument 9, the height difference E formed by the pressure gauge sealing surface 12 and the inner edge 13 of the tank 1 must be taken into account so that positive values of the height difference H with respect to the inner edge 13 are not a lower bridge and negative values of the height difference H with respect to the inner edge 13 are no higher Show pressures. Depending on the degree of filling of the tank 1 with a liquid 22, the separating membrane 19 bulges due to the hydrostatic pressure, whereby the enclosed volume of the blocking liquid 20 is displaced in the printing original 3 and the pressure change is indicated on the display instrument 9 a. By means of second graduation a volume indication is possible. As a rule, the manometer shut-off valve 8 can remain in the operating position, but it is expedient to bring the manometer shut-off valve 8 into the zero position during transport of the filled tank 1, ie, h. Decommissioning of the display instrument 9 make.

Claims

24 1 113 2

/

He fi ndu i ^ fsans prU marriage

1. // Hydrostatic. Level indicator for pressureless tanks

V- / for transport or storage of liquids, both on

/ Vehicles as well as stationary tanks with an '/.' the lowest point of the tank attached print template,

/ dj <e is in communication with a display instrument and · /. fluid is filled, characterized in that / / the printing original (3) with the connecting line (4) and / / ' a valve block (5) with a sealing liquid (20) filled mounting unit and a compensating vessel (11) has, with this mounting unit and the Anzeigeirument (9) is in communication and is also filled with a barrier fluid (20).

2. Hydrostatic level indicator according to claim 1, characterized in that the compensating vessel (11) is arranged higher than the indicating instrument (9).

3. Hydrostatic Füllstandsanaeige according to claim 1, characterized in that the printing original (3) in the pressure receiving flange (16) has a I lentlüftungs- / Ablaßö¬nung (IS) on

-. has.

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