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Die Erfindung betrifft eine Ölheizungsanlage mit einem Brenner und mindestens einem Heizöltank, der mit einer zu einem Brenner führenden Entnahmeleitung verbunden ist.
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Bei stärkerem Hochwasser, wie es in den letzten Jahren gehäuft aufgetreten ist, werden durch ausgelaufenes Heizöl nicht selten große Schäden an Gebäuden und an der Umwelt verursacht. Größere Mengen an ausgelaufenem Heizöl stammen dabei zumeist aus Heizöltanks von Ölheizungsanlagen, die im Fall einer Überflutung der üblicherweise als Tanklagerraum dienenden Kelleräume aufschwimmen und umkippen. Dabei kommt es zumeist zu einem Abriss der Entnahmeleitung, so dass das im Heizöltank enthaltene Heizöl durch die abgerissene Entnahmeleitung ganz oder teilweise auslaufen kann. Unter ungünstigen Umständen kann darüber hinaus bei doppelwandigen Heizöltanks auch noch der Zwischenraum zwischen den beiden Wänden mit Wasser und Heizöl voll laufen, was eine aufwendige Sanierung der Heizöltanks selbst erforderlich macht. Die zuvor geschilderten Probleme treten verstärkt bei Tankbatterien aus mehreren Einzeltanks auf, die durch Verbindungsleitungen miteinander kommunizieren und neben einer gemeinsamen Entnahmeleitung zumeist auch eine gemeinsame Befüllleitung aufweisen, so das die Tanks infolge eines Abrisses der genannten Leitungen mehrere Öffnungen aufweisen, durch die das Heizöl auslaufen kann.
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Um bei Hochwasser Schäden durch auslaufendes Heizöl zu vermeiden, wurde bereits vorgeschlagen, Heizöltanks durch Gurte am Boden des Tanklagerraums zu befestigen, um sie gegen Aufschwimmen zu sichern. Im Einzelfall kann jedoch nicht gewährleistet werden, dass die Bodenverankerung hält und dass die auftretenden Belastungen nicht zu einer Beschädigung der Armaturen und zu einem Austritt von Heizöl führen.
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Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Ölheizungsanlage, eine Heizölentnahmearmatur für einen Heizöltank sowie einen Heizöltank der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass ein durch Aufschwimmen des Heizöltanks bei Hochwasser bedingtes Auslaufen des Heizöls mit einfachen Mitteln verhindert werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein zwischen dem Heizöltank und der Entnahmeleitung angeordnetes Trennventil gelöst, das vorzugsweise Teil der Heizölentnahmearmatur des Heizöltanks ist und sich bei einer durch Aufschwimmen des Heizöltanks bei Hochwasser hervorgerufenen Trennung der Verbindung durch die Relativbewegung oder aufgrund von Kräften zwischen der Entnahmeleitung und dem Heizöltank selbsttätig schließt. Das selbsttätige Schließen des Trennventils wird vorzugsweise durch die beim Aufschwimmen des Heizöltanks hervorgerufene Relativbewegung zwischen diesem und der Entnahmeleitung ausgelöst, oder alternativ durch die infolge des Auftriebs des Heizöltanks zwischen diesem und der Entnahmeleitung auftretenden Kräfte. Diese Relativbewegung bzw. Kräfte bewirken auch die Trennung der Verbindung zwischen dem Heizöltank bzw. seiner Heizölentnahmearmatur und der Entnahmeleitung, wobei jedoch die Trennung zweckmäßig erst erfolgt, nachdem sich das Trennventil geschlossen hat. Bevorzugt erfolgt die Trennung der Verbindung durch eine axiale Relativbewegung oder durch axiale Zugkräfte zwischen dem Heizöltank bzw. seiner Heizölentnahmearmatur und der Entnahmeleitung, in welchem Fall die Verbindung zweckmäßig als Steckverbindung ausgebildet ist.
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Um eine Trennung der Verbindung zwischen der Entnahmeleitung und dem Heizöltank an der gewünschten Stelle sicherzustellen, ist die Verbindung bevorzugt als Soll-Trennstelle ausgebildet.
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Vorteilhafterweise bildet das Trennventil einen Teil der Heizölentnahmearmatur und ist zur Steckverbindung bzw. Soll-Trennstelle unmittelbar benachbart, so dass sich diese letztere so nahe wie möglich beim Heizöltank befindet. Dadurch kann im Hochwasserfall ein Austreten von Heizöl aus dem Tank infolge einer Beschädigung von Leitungsteilen zwischen dem Tank und der Soll-Trennstelle durch herumschwimmende Trümmer vermieden werden.
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Das Trennventil kann zweckmäßig ein unter Vorspannung stehendes Ventilelement umfassen, das vor oder bei einer Trennung der Verbindung zwischen der Entnahmeleitung und dem Heizöltank entlastet wird und eine Ventilöffnung des Trennventils druckdicht verschließt.
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Um zu verhindern, dass das zwischen dem Brenner und der Soll-Trennstelle in der Entnahmeleitung enthaltene Heizöl bzw. das zwischen benachbarten Heizöltanks in der Entnahmeleitung enthaltene Heizöl bei der Trennung der Verbindung zwischen dem Heizöltank bzw. seiner Heizölentnahmearmatur und der Entnahmeleitung zurückströmt und an der Soll-Trennstelle aus der Entnahmeleitung austritt, ist vorzugsweise unmittelbar jenseits von der oder jeder Soll-Trennstelle ein weiteres Trennventil oder ein Rückschlagventil in der Entnahmeleitung angeordnet.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass sich das Trennventil nicht nur bei einer Trennung der Verbindung zwischen der Entnahmeleitung und dem Heizöltank bzw. seiner Heizölentnahmearmatur selbsttätig schließt, sondern auch manuell reversibel geschlossen werden kann, zum Beispiel als präventive Maßnahme vor einem drohenden Hochwasser. Alternativ kann jedoch auch die Heizölentnahmearmatur selbst ein manuell betätigbares Absperrventil enthalten.
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Dort, wo die Ölheizungsanlage nicht nur einen Heizöltank sondern eine Batterie von Heizöltanks umfasst, können deren Heizölentnahmearmaturen entweder durch getrennte Entnahmeleitungen mit dem Brenner bzw. einem vor dem Brenner angeordneten Sammler verbunden sein, oder vorzugsweise durch eine einzige Entnahmeleitung, welche die Heizölentnahmearmaturen der einzelnen Tanks miteinander und mit dem Brenner verbindet. In beiden Fällen ist zweckmäßig zwischen jedem Heizöltank und der mit seiner Heizölentnahmearmatur verbundenen Entnahmeleitung mindestens ein Trennventil angeordnet.
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Die Heizöltanks weisen zweckmäßig keine gemeinsame Befüllleitung auf, sondern sind jeweils mit einer verschließbaren Befüllöffnung versehen, die beim Befüllen gleichzeitig als Entlüftungsöffnung dient und nach dem Befüllen dicht verschlossen wird. Zum Druckausgleich weist jeder der Heizöltanks vorzugsweise eine kleine, oberhalb des maximalen Füllstands gelegene Lüftungsöffnung auf, die entweder durch eine für Gas durchlässige und für Flüssigkeit undurchlässige Membran verschlossen ist oder einen quellfähigen Körper, zum Beispiel aus EPDM, enthält, der beim Kontakt mit Wasser oder Heizöl aufquillt und die Lüftungsöffnung flüssigkeitsdicht verschließt.
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Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
- 1: eine Ansicht einer Ölheizungsanlage mit drei Heizöltanks;
- 2: eine vergrößerte Ansicht einer Heizölentnahmearmatur von einem der Heizöltanks mit einem Trennventil;
- 3a und b: Schnittansichten entlang der Linie III-III der 2 bei offenem bzw. geschlossenem Trennventil;
- 4: eine Ansicht einer anderen Ölheizungsanlage mit drei Heizöltanks;
- 5: eine vergrößerte Schnittansicht einer Heizölentnahmearmatur von einem der Heizöltanks;
- 6: eine vergrößerte Schnittansicht eines Trennventils der Heizölentnahmearmatur aus 5;
- 7: eine Schnittansicht eines Teils der Heizölentnahmearmatur aus 5 mit einer Entlüftungsöffnung.
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Die in der Zeichnung dargestellten Ölheizungsanlagen 2 bestehen im Wesentlichen aus einer Therme 4 mit einem Brenner, einem Heizkessel und einem Warmwasserspeicher, sowie drei einzelnen Heizöltanks 6. Die Heizöltanks 6 sind entweder einzeln über jeweils eine Entnahmeleitung 8 mit einem Sammler 10 verbunden, der wiederum über eine Sammelleitung 12 mit dem Brenner der Therme 4 kommuniziert, wie in 1 dargestellt, oder sind über eine gemeinsam Entnahmeleitung 8 untereinander und mit dem Brenner der Therme 4 verbunden, wie in 4 dargestellt.
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Bei der Therme 4 handelt es ich um eine konventionelle, mit Heizöl betriebene Therme, die daher an dieser Stelle nicht näher beschrieben werden soll.
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Die drei Heizöltanks 6 sind jeweils eigensichere doppelwandige Kunststofftanks mit einem Fassungsvermögen von 500 oder 1000 l, von denen jeder mit einer Heizölentnahmearmatur 14 versehen ist.
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Die Heizölentnahmearmatur 14 umfasst einen Schraubstutzen 16, der in eine Gewindeöffnung (nicht sichtbar) an der Oberseite des jeweiligen Heizöltanks 6 eingeschraubt wird und die Gewindeöffnung gas- und flüssigkeitsdicht verschließt. Aus dem Schraubstutzen 16 erstreckt sich in bekannter Weise eine Ansaugleitung in Form einer flexiblen Schlauchleitung 18 ins Innere des Heizöltanks 6, wie in 2 dargestellt, die in der Nähe von dessen Boden endet.
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Bei dem in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die Heizölentnahmearmatur 14 weiter ein Rohrstück 20, das sich vom Schraubstutzen 16 aus entlang der Oberseite des Heizöltanks 6 bis über eine benachbarte Seitenwand 22 des Tanks 6 hinaus erstreckt und dort vertikal nach unten umgebogen ist. An seinem freien unteren Ende ist das Rohrstück 20 mittels einer Steckverbindung 24 mit einem tankseitigen Endstück 26 der zugehörigen Entnahmeleitung 8 verbindbar, das dazu von unten her in eine Steckbuchse 28 der Steckverbindung 24 eingeschoben wird. Die Steckbuchse 28 weist im Inneren eine Mehrzahl von Dichtringen 30, 32 auf, die in Strömungsrichtung im Abstand hintereinander angeordnet sind und eine für Luft und Heizöl undurchlässige Abdichtung der Steckverbindung 24 gewährleisten.
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Dort, wo die Entnahmeleitung 8 als Steigleitung ausgebildet ist, d.h. von dem Tank 6 bzw. von den Tanks 6 aus nach oben führt, wie in 1 dargestellt, ist die Entnahmeleitung 8 im Bereich ihres tankseitigen unteren Endes U-förmig umgebogen, wobei ihr freies Endstück 26 im Bereich der Steckverbindung 24 vertikal nach oben weist und in die nach unten offene Steckbuchse 28 eingeführt ist. Die Entnahmeleitung 8 ist in der Nähe der Steckverbindung 24 durch eine Halterung 36 ortsfest fixiert, zum Beispiel an einer Wand 38 oder Säule eines die Tanks 6 aufnehmenden Tanklagerraums.
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Unmittelbar oberhalb der Steckverbindung 24 enthält die Heizölentnahmearmatur 14 ein Trennventil 40, das sich im Falle eines Aufschwimmens des Heizöltanks 6 und einer dadurch verursachten Trennung der Steckverbindung 24 selbsttätig schließt.
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Wie am besten in 2 und 3 dargestellt, umfasst das zur Stabilisierung starr mit der Seitenwand 22 des Heizöltanks 6 verbundene Trennventil 40 ein Ventilgehäuse 42, in dem ein Sperrschieber 44 zwischen einer ersten (3a) und einer zweiten (3b) Endstellung horizontal verschiebbar ist. In seiner ersten Endstellung gibt der Sperrschieber 44 eine Durchtrittsöffnung 46 zwischen dem unteren Ende des Rohrstücks 20 und der Steckbuchse 28 frei, so dass Heizöl aus dem Tank 6 durch die Heizölentnahmearmatur 14 in die Entnahmeleitung 8 gesaugt werden kann, während er in seiner anderen Endstellung die Durchtrittsöffnung 46 druckdicht verschließt und damit einen Hindurchtritt von Heizöl durch das Ventil 40 verhindert. Zwischen dem Ventilgehäuse 42 und dem Sperrschieber 44 sind Dichtungen (nicht dargestellt) angeordnet, die einen Austritt von Heizöl bzw. ein Ansaugen von Luft zwischen den beiden Komponenten 42, 44 verhindern.
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Das Trennventil 40 umfasst weiter zwei vorgespannte Schraubendruckfedern 48, die den Sperrschieber 44 in Richtung seiner zweiten Endstellung drücken, sowie einen Sicherungsstift 50, der von unten her in fluchtende Aufnahmebohrungen 52, 54 des Ventilgehäuses 42 und des Sperrschiebers 44 eingeschoben ist und den Sperrschieber 44 in der ersten Endstellung festhält, wie in 3a dargestellt. Der Sicherungsstift 50 ist über eine Zugleine 56 mit der ortsfesten Halterung 36 verbunden, so dass er aus den Aufnahmebohrungen 52, 54 herausgezogen wird und den Sperrschieber 44 freigibt, wenn es infolge einer Überflutung des Tanklagerraums zu einem Aufschwimmen des Tanks 6 kommt und sich dadurch das Trennventil 40 zusammen mit dem Tank 6 in Bezug zur Halterung 36 aufwärts bewegt. Beim Herausziehen des Sicherungsstifts 50 aus den Aufnahmebohrungen 52, 54 wird der Sperrschieber 44 von den vorgespannten Federn 48 in die zweite Endstellung gedrückt, in der die Durchtrittsöffnung 46 durch den Sperrschieber 44 verschlossen ist, wie in 3b dargestellt.
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Die Länge der Steckbuchse 28 ist so gewählt bzw. so auf den Bewegungsweg des Sicherungsstiftes 50 beim Herausziehen abgestimmt, dass das freie Endstück 26 der Entnahmeleitung 8 den untersten Dichtring 32 der Steckbuchse 28 erst nach dem Schließen des Trennventils 40 passiert.
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Außerhalb des Trennventils 40 ist der Sperrschieber 44 mit einem Handgriff 58 versehen, so dass er entgegen der Kraft der Federn 48 leicht nach außen gezogen werden kann, bis der zuvor durch die Kraft der Federn 48 in den Aufnahmebohrungen 52, 54 festgeklemmte Sicherungsstift 50 nach unten aus den Bohrungen 52, 54 fällt und das Trennventil 40 durch Loslassen des Handgriffs 58 manuell geschlossen werden kann, zum Beispiel zur präventiven Betätigung des Ventils 40 im Falle eines drohenden Hochwassers oder zum Verschließen der Entnahmeleitung 8 im Fall von Wartungsarbeiten am Heizöltank 6.
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Um eine Beschädigung des Rohrstücks 20 und des Trennventils 40 im Falle eines Aufschwimmens und Umkippens des Heizöltanks 6 zu vermeiden, können das Rohrstück 20 und das Trennventil 40 in einer eingeformten Vertiefung (nicht dargestellt) in der Oberseite bzw. in der Seitenwand 22 des Heizöltanks 6 angeordnet und/oder mit einer schützenden Abdeckung (nicht dargestellt) versehen sein.
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Die Entnahmeleitung 8 bzw. deren unteres Ende mit der mit dem Steckbuchse 28 im Eingriff stehenden Endstück 26 ist zweckmäßig aus einem Kunststoff-Metall-Verbundmaterial hergestellt, das im Vergleich zu herkömmlichen Kupferleitungen eine gewisse Elastizität und Knickstabilität aufweist, um eventuellen Seitwärtsbewegungen des Tanks 6 beim Aufschwimmen Rechnung zu tragen.
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In der Nähe ihres tankseitigen Endes kann die Entnahmeleitung 8 weiter ein Rückschlagventil (nicht dargestellt) enthalten, das im Falle einer Trennung der Steckverbindung 24 ein Zurück- bzw. Ausströmen des in der Entnahmeleitung 8, im Sammler 10 und in der Sammelleitung 12 enthaltenden Heizöls durch das offene Endstück 26 der Entnahmeleitung 8 verhindert.
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Bei dem in den 4 bis 6 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst die Heizölentnahmearmatur 14 jedes Heizöltanks 6 insgesamt vier Leitungsanschlüsse 60, 62, 64, 66, von denen jeweils ein Anschluss 60 schräg nach oben weist und mit einem in Richtung des Brenners führenden Teil der Entnahmeleitung 8 verbunden ist, während einer der horizontalen Anschlüsse 62 mit einem entgegen der Strömungsrichtung des Öls zu einem Nachbartank 6 führenden Teil der Entnahmeleitung 8 verbunden ist. Die nicht genutzten Anschlüsse 64, 66 der beiden linken Tanks 6 bzw. 62, 64, 66 des rechten Tanks 6 sind jeweils durch Kappen (nicht dargestellt) luftdicht verschlossen.
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Jeder der mit einem Teil der Entnahmeleitung 8 verbundenen Anschlüsse 60, 62 dient zum Festschrauben einer Anschlussmuffe 68 einer Steckverbindung 70, 72, die wie bei dem Ausführungsbeispiel aus den 2 und 3 eine Soll-Trennstelle bildet, an der die Verbindung zwischen der Entnahmeleitung 8 und der Heizölentnahmearmatur 14 getrennt wird, wenn bei einem durch Hochwasser bedingten Aufschwimmen von einem oder mehreren Tanks 6 im Bereich jeder Steckverbindung 70, 72 vorbestimmte Zugkräfte zwischen der Entnahmeleitung 8 und dem Tank 6 überschritten werden. Um in einem solchen Fall ein Auslaufen von Heizöl aus dem Tank 6 oder aus dem abgetrennten Teil der Entnahmeleitung 8 zu verhindern, weist jede Steckverbindung 70, 72 zwei integrierte Trennventile 74, 76 auf, die sich beim Trennen der Steckverbindung 70, 72 selbsttätig schließen.
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Wie am besten in 5 am Beispiel der Steckverbindung 70 dargestellt, umfasst jede Steckverbindung 70, 72 einen am tankseitigen Ende der Entnahmeleitung 8 angebrachten Rohranschluss 78, dessen Endstück 80 in eine komplementäre Aufnahmebuchse 82 eines Einsatzteils 84 der Anschlussmuffe 68 auf dem zugehörigen Anschluss 60, 62 der Heizölentnahmearmatur 14 gesteckt wird und von einer Rastkugel 86 in der Aufnahmebuchse 82 festgehalten wird.
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Das Trennventil 74 im Rohranschluss 78 umfasst einen im Inneren des Endstücks 80 axial verschiebbar gelagerten Stempel 88, der an seinem in die Aufnahmebuchse 82 ragenden Stirnende eine Dichtfläche 90 aufweist und von einer Kegelfeder 92 in die Aufnahmebuchse 82 gedrückt wird. In ähnlicher Weise umfasst das Trennventil 76 in der Schraubmuffe 68 einen in einem Einsatzteil 94 im Inneren derselben untergebrachten Dichtkegel 96, der auf seiner dem Rohranschluss 78 zugewandten Seite mit einer Dichtfläche 98 versehen ist und von einer Kegelfeder 100 in Richtung des Rohranschlusses 78 gedrückt wird. Der Dichtkegel 96 ist weiter mit einem überstehenden Druckstift 102 versehen, der zu Beginn des Einsteckens des Endstücks 80 des Rohranschlusses 78 in die Aufnahmebuchse 82 gegen die Dichtfläche 90 des Stempels 88 anschlägt, wodurch sowohl der Stempel 88 als auch der Dichtkegel 96 entgegen der Kraft der jeweiligen Kegelfeder 92 bzw. 100 verschoben werden und ein Hindurchtritt von Öl durch die Steckverbindung 70 ermöglicht wird.
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Wenn beim Aufschwimmen des Tanks 6 eine Zugkraft zwischen der Entnahmeleitung 8 und der Entnahmearmatur 14 wirkt, die zu einem Lösen der Steckverbindung 70 führt, werden sowohl der Stempel 88 im Rohranschluss 78 als auch der Dichtkegel 96 in der Anschlussmuffe 68 von ihrer jeweiligen Kegelfeder 92 bzw. 100 gegen komplementäre Dichtflächen am vorderen Stirnende des Endstücks 80 bzw. am Einsatzteil 84 gedrückt, und dadurch die Trennventile 74, 76 geschlossen, so dass ein Austritt von Öl aus der Entnahmeleitung 8 und aus der Entnahmearmatur 14 durch die getrennte Steckverbindung 70 verhindert wird.
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Ein Auslaufen von Heizöl aus den Heizöltanks 6 durch andere Öffnungen wird zweckmäßig dadurch verhindert, dass jeder der drei Tanks 6 eine eigene Befüllöffnung 61 aufweist, die nach jedem Befüllen mittels eines passenden Schraubdeckels 63 dicht verschlossen wird. Anders als bei vielen bekannten Tankbatterien mit mehreren Tanks 6 ist somit keine gemeinsame Befüllleitung vorgesehen. Die Befüllöffnungen 61 sind ausreichend groß dimensioniert, um auch ein Entlüften der Tanks 6 beim Befüllen zu gewährleisten.
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Um eine Belüftung der Tanks 6 zum Ausgleich des entnommenen Heizöls sowie eine Entlüftung zum Druckausgleich mit der Umgebung zu ermöglichen, muss allerdings jeder der Tanks 6 mit einer Lüftungsöffnung 104 versehen werden, wie in 7 dargestellt. Diese oberhalb des maximalen Füllstands des Tanks 6 angeordnete und in den Schraubstutzen 16 der Heizölentnahmearmatur 14 integrierte Lüftungsöffnung 104 weist die Form einer in den Schraubstutzen eingesetzten Hülse 106 mit einem Durchmesser von wenigen Millimetern auf, die einen aus EPDM bestehenden Quellkörper 108 beherbergt, der beim Kontakt mit Wasser oder Heizöl aufquillt und die Hülse 106 dicht verschießt, so dass im Falle eines Aufschwimmens und Umkippens der Heizöltanks 6 ein Entweichen von Heizöl bzw. ein Eindringen von Wasser durch die Lüftungsöffnung 104 verhindert werden kann. Alternativ könnte die Lüftungsöffnung eine für Gas durchlässige und für Flüssigkeit undurchlässige Membran enthalten.
