DE102008061053B4

DE102008061053B4 - Überfüllsicherungsverfahren und -vorrichtung

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Publication number: DE102008061053B4
Application number: DE102008061053A
Authority: DE
Inventors: Patentinhaber gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-12-08
Filing date: 2008-12-08
Publication date: 2013-12-12
Anticipated expiration: 2028-12-09
Also published as: DE102008061053A1

Abstract

Überfüllsicherungsverfahren zum Überwachen eines Betankungsvorgangs eines Tanks (3) mit einer zur Schaumbildung neigenden Flüssigkeit, insbesondere Treibstoff, wie zum Beispiel Flüssiggas,
wobei der Tank (3) mit zumindest einem einen Sensor (27, 29) aufweisenden Messbehälter (9, 11) so verbunden wird, dass der Sensor (27, 29) bei Erreichen eines vorbestimmten Tankfüllpegels ein Signal abgibt,
dadurch gekennzeichnet, dass erst dann, wenn der Sensor (27, 29) in zumindest zwei aufeinander folgenden Messungen, zwischen denen der Messbehälter (9, 11) entleert wird, das Signal abgibt, gemeldet wird, dass der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Überfüllsicherungsverfahren und eine Überfüllsicherungsvorrichtung nach dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und 14, wie sie aus der DE 90 04 565 U1 bekannt sind. Solche Überfüllsicherungen werden bei der Betankung eines Tanks mit einer Flüssigkeit eingesetzt, um rechtzeitig eine Meldung abzugeben, bevor der Tank überfüllt wird. Solche Tanks können mobile Tanks sein, wie zum Beispiel Eisenbahntankwagen, LKW-Tankauflieger, oder stationäre Tankanlagen. Bei der Flüssigkeit kann es sich um Chemikalien oder Treibstoff handeln, Mineralölprodukte wie zum Beispiel Heizöl, oder insbesondere auch Flüssiggas. Wenn eine solche Flüssigkeit zur Schaumbildung neigt, und während des Betankungsvorgangs zunächst nur Schaum in die Überfüllsicherungsvorrichtung gelangt, könnte diese irrtümlich den Schaum als Flüssigkeit erkennen und zu früh eine Meldung abgeben, dass der Tank fast vollständig oder vollständig gefüllt ist und gegebenenfalls frühzeitig eine Notabschaltung der Befüllungsanlage auslösen.
Aus der DE 2 300 184 A ist eine Vorrichtung bekannt zum Bestimmen des entleerten Zustands eines eine Flüssigkeit enthaltenden Tanks, wobei die Vorrichtung zumindest einen Messbehälter aufweist, der mit einem Sensor versehen ist und über eine Tankverbindungsleitung mit einem Messrohr durchgehend verbindbar ist, so dass bei noch zumindest teilweise gefülltem Tank der Messbehälter mit der Flüssigkeit gefüllt bleibt und der Sensor ein das Vorhandensein der Flüssigkeit meldendes Signal abgibt, und bei entleertem Tank der Messbehälter durch das nachströmende Gas entleert wird und der Sensor das Signal nicht mehr abgibt, was den entleerten Zustand des Tanks anzeigt.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Überfüllsicherungsverfahren und eine Überfüllsicherungsvorrichtung anzugeben, womit sich eine vorzeitige Signalmeldung durch Schaum vermeiden lässt.
Die Lösung der Aufgabe erfolgt gemäß den Ansprüchen 1 und 14. Zur Lösung der Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, den den Sensor enthaltenden Messbehälter zwischen zumindest zwei aufeinander folgenden Messungen zu entleeren, und erst dann, wenn der Sensor in diesen zumindest zwei aufeinander folgenden Messungen ein das Erreichen eines vorbestimmten Tankfüllpegels anzeigendes Signal abgibt, gemeldet wird, dass der vorbestimmte Tankfüllpegel tatsächlich erreicht worden ist.
Wenn hingegen der Sensor nur bei der ersten Messung dieses Signal abgibt, aber bei der der Entleerung folgenden nächsten Messung kein Signal abgibt, wird daraus geschlossen, dass die erste Signalauslösung nur auf Schaum zurück zu führen war und somit ignoriert werden kann. Falls aber auch bei der zweiten Messung der Sensor anspricht und das Signal ausgibt, wird daraus geschlossen, dass die Signalauslösung tatsächlich durch Flüssigkeit und nicht durch Schaum erfolgt, und somit der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht worden ist. Natürlich sind auch mehr aufeinander folgende Messungen denkbar, zwischen denen jeweils der Messbehälter entleert wird, und erst dann gemeldet wird, dass der vorbestimmte Tankfüllpegel tatsächlich erreicht worden ist, wenn in drei oder mehr aufeinander folgenden Messungen das Signal abgibt.
Es ist relativ unwahrscheinlich, dass bei mehreren aufeinanderfolgenden Messungen nacheinander nur Schaum in den Messbehälter gelangt. Je mehr Messzyklen nacheinander durchgeführt werden, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit einer richtigen Erkennung des tatsächlichen Tankfüllpegels mit Flüssigkeit. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass drei aufeinander folgende Messungen, zwischen denen jeweils der Messbehälter entleert wird, zu einer ausreichend hohen Messgenauigkeit führen.
Die Überfüllsicherung ist für solche Flüssigkeiten verwendbar, die von selbst Druck erzeugen, wie zum Beispiel Flüssiggas, oder auch andere Flüssigkeiten, welche einem externen Betankungsdruck ausgesetzt werden, zum Beispiel mittels Pumpen.
In Abhängigkeit von der Bauart und -form des zu befüllenden Tanks und insbesondere in Abhängigkeit von der Art der jeweiligen Flüssigkeit, kann die Intervallzeit zwischen aufeinander folgenden Messungen einstellbar, insbesondere stufenlos einstellbar sein. Wenn mehr als zwei aufeinander folgende Messungen durchgeführt werden, zwischen denen jeweils der Messbehälter entleert wird, können die jeweiligen Intervallzeiten zwischen den Messungen unterschiedlich einstellbar sein, da die Wahrscheinlichkeit einer Schaumbildung mit zunehmendem Füllungspegel des Tanks unterschiedlich sein kann. Mit zunehmendem Tankfüllungsgrad wird die Notwendigkeit einer baldigen Abschaltung der Betankung immer höher, und daher kann die Intervallzeit mit zunehmender Anzahl der Messungen verkürzt werden.
Um die vollständige Leerung des Messbehälters sicher zu stellen, kann währenddessen die Verbindung mit dem Tank gesperrt werden. Hierzu werden vorzugsweise elektromagnetische Sperrventile eingesetzt.
Die Entleerung des Messbehälters kann mit Hilfe eines mit der Betankungsflüssigkeit nicht reagierenden Spülgases durchgeführt werden, insbesondere Druckluft.
In Anpassung an das jeweilige Schaumbildungsverhalten der Flüssigkeit kann die Ausblasgeschwindigkeit einstellbar, gegebenenfalls auch stufenlos einstellbar sein.
Dies kann über die Einstellung des Drucks des Spülgases erfolgen, oder auch durch Einstellung eines elektromagnetisch angesteuerten Sperrventils in der entsprechenden Spülgaszufuhrleitung.
Um sicher zu stellen, dass auch die stromabwärtigen Abschnitte der Tankverbindungsleitung, welche den Tank mit dem Messbehälter verbindet, während der Spülung entleert werden, mündet vorzugsweise die Spülgaszufuhrleitung stromabwärts des Tankverbindungssperrventils in die Tankverbindungsleitung.
Um nach dem Ausspülen einen Rückstrom von Betankungsflüssigkeit aus dem Messbehälter in die Spülgasleitung zu verhindern, kann diese mit einem Rückschlagventil ausgestattet sein.
Als der Sensor zum Erkennen der Flüssigkeit innerhalb des Messbehälters wird vorzugsweise ein solcher Sensor verwendet, der eine von einem Oszillator angeregte Schwinggabel aufweist, deren Zinken zum Beispiel von oben in den Messbehälter eintauchen und deren Resonanzfrequenz sich mit zunehmender Flüssigkeitsfüllung des Messbehälters ändert, wobei der Sensor so ausgestaltet ist, dass er das Signal in Abhängigkeit von der jeweils erfassten Resonanzfrequenz abgibt. Grundsätzlich sind aber auch andere Sensortypen verwendbar, solange sie in der Lage sind, das Vorhandensein von Flüssigkeit im Messbehälter mit ausreichender Zuverlässigkeit zu erfassen, wie etwa optische Sensoren oder solche mit einem Schwimmkörper.
Der Sensor kann mit dem Steuergerät der Betankungsanlage so gekoppelt sein, dass dann, wenn der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, zunächst die Befüllung des Tanks, durch entsprechende Ansteuerung der Betankungsventile oder Betankungspumpen, verlangsamt und schließlich unterbrochen wird.
In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind zwei solche Messbehälter der oben genannten Bauart vorgesehen, wobei der erste Messbehälter so mit dem Tank verbunden wird, das dessen Sensor auf einen niedrigeren vorbestimmten Tankfüllpegel anspricht als der Sensor im zweiten Messbehälter. Hier kann der erste Sensor ein ”Tank-fast-voll”-Signal abgeben, während der zweite Sensor ein ”Tank-voll”-Signal abgibt. Dies lässt sich zum Beispiel dadurch erreichen, dass der erste Messbehälter mit einem tiefer in den Tank ragenden Messstutzen verbunden wird, während der zweite Messbehälter mit einem weniger tief in den Tank ragenden Messstutzen verbunden wird.
In diesem Fall lassen sich die Signale so auswerten, dass dann, wenn gemäß dem Signal des Sensors im ersten Messbehälter der niedrige vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, durch entsprechende Ansteuerung der Tankfüllventile und -pumpen die Befüllung des Tanks zunächst nur verlangsamt wird, aber dann, wenn gemäß dem Signal des Sensors im zweiten Messbehälter der höhere vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung des Tanks sofort beendet wird, im Sinne einer Notabschaltung.
Für besonders niedrige Temperaturen ist es allerdings bevorzugt, die Sperrventile als Druckgas-gesteuerte Ventile auszuführen, und die ihnen zugeführte Steuerdruckluft jeweils über elektromagnetische Ventile zu steuern, falls elektromagnetische Sperrventile, welche für die Verladung der jeweiligen Flüssigkeit geeignet sind, bei sehr tiefen Temperaturen nicht immer ausreichend zuverlässig arbeiten.
Die elektromagnetischen Ventile und die Sensoren können mit einem zentralen Steuermodul elektrisch verbunden sein, welches wiederum mit einer zentralen Steuereinheit wie etwa einem Personal Computer verbindbar ist, etwa in Form eines Einsteckmoduls.
Die Steuerzeiten der Ventile, welche die Druckluftzufuhr und die Entleerungsleitung öffnen und sperren, sowie die Steuerzeiten der Ventile in den Tankverbindungsleitungen, um die erfindungsgemäßen mehrfachen Messungen der Sensoren und die dazwischen liegende Entleerung der Messbehälter zu bewirken, können durch entsprechende Programmierung am Computer beliebig verändert werden.
Das oben beschriebene Überfüllsicherungsverfahren und die entsprechende Vorrichtung lassen sich auch zur Überwachung des Entleerungsvorgangs eines Tanks einsetzen, wenn der Messbehälter mit einem Messrohr verbunden wird, welches bis zum Boden des Tanks reicht, und während des Entleerungsvorgangs der Messbehälter nunmehr mit diesem bis zum Boden des Tanks reichenden Messrohr durchgängig bleibt. Dabei bleibt das ggf. vorhandene Sperrventil in der Tankverbindungsleitung und jenes in der Entleerungsleitung geöffnet, so dass bei noch zumindest teilweise gefülltem Tank der Messbehälter mit Flüssigkeit gefüllt bleibt, welche durch die Tankverbindungsleitung in den Messbehälter gedrückt wird und somit der Sensor das Signal abgibt. Hingegen wird bei vollständig entleertem Tank der Messbehälter durch das nunmehr anströmende Gas entleert, so dass der Sensor das Signal nicht mehr abgibt, was den entleerten Zustand des Tanks anzeigt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
1 zeigt eine erste Ausführung der Überfüllsicherungsvorrichtung, worin sämtliche Sperrventile als elektromagnetische Ventile ausgeführt sind; und
2 zeigt eine ähnliche Ausführung der Überfüllsicherungsvorrichtung, wobei aber die Sperrventile als pneumatische Ventile ausgeführt sind, die wiederum von elektromagnetischen Ventilen angesteuert werden.
In der ersten Ausführung von 1 ist eine Überfüllsicherungsvorrichtung 1 mit einem zu befüllenden Tank 3, etwa einem mobilen Tank auf einem Eisenbahnwaggon oder LKW oder einem stationären Tank, für eine zum Schäumen neigende Flüssigkeit über zwei Anschlusskupplungen 5 und 7 verbunden.
Die Überfüllsicherungsvorrichtung 1 enthält hier zwei aufrecht stehende, etwa zylindrische Messbehälter 9 und 11 (grundsätzlich sind auch mehr als zwei Messbehälter denkbar), in die seitlich jeweilige zu den Anschlusskupplungen 5, 7 führende Tankverbindungsleitungen 13, 15 münden. Die zum ersten Messbehälter 9 führende erste Anschlusskupplung 5 führt zu einem tief in den Tank 3 ragenden langen Messstutzen 17, während die zu dem zweiten Messbehälter 11 führende Anschlusskupplung 7 zu einem weniger tief in den Tank 3 ragenden kurzen Messstutzen 19 führt. Die Tankverbindungsleitungen 13 und 15 enthalten jeweilige elektromagnetische Sperrventile 21, 23, deren Öffnungsquerschnitt stufenlos einstellbar sein kann, etwa mit Hilfe von Tastverhältnisansteuerung, sowie auch jeweilige Rückschlagventile 25, 26, die einen Rückfluss in Richtung zu dem Tank 3 verhindern.
Die Messbehälter 9, 11 sind mit jeweiligen Sensoren 27, 29 ausgestattet, die auf das Vorhandensein von Flüssigkeit in den Messbehältern ansprechen und ein elektrisches Signal abgeben, sobald der Messbehälter 9, 11 mit Flüssigkeit gefüllt ist. Hier sind, obwohl nicht darauf beschränkt, die Sensoren 27 und 29 als Schwinggabelsensoren ausgeführt, deren Schwinggabeln 31, 33 von oben in die Messbehälter 9, 11 ragen und von jeweiligen Oszillatoren in Resonanz versetzt werden. Je tiefer die Schwinggabeln 31, 33 in den Flüssigkeitspegel im Messbehälter 9, 11 eintauchen, desto stärker ändert sich ihre Resonanzfrequenz, und aus dieser Änderung der Resonanzfrequenz wird auf das Vorhandensein der Flüssigkeit im Messbehälter 9, 11 geschlossen und das entsprechende Signal ausgegeben. Grundsätzlich sind aber auch andere Sensortypen denkbar, welche das Vorhandensein der fraglichen Flüssigkeit im Messbehälter 9, 11 erfassen.
Wenn mit zunehmender Tankfüllung zunächst das lange Messrohr 17 in die Flüssigkeit eintaucht, steigt durch den Flüssigkeitsfülldruck die Flüssigkeit durch die Tankverbindungsleitung 13 und das geöffnete Sperrventil 21 hoch und füllt den ersten Messbehälter 9, woraufhin der Sensor 27 sein Signal abgibt, welches somit anzeigt, dass der Tank bald voll ist und somit ein erster vorbestimmter Tankfüllpegel erreicht ist. In Abhängigkeit von diesem Signal kann dann die Betankungsgeschwindigkeit durch entsprechende Ansteuerung der Betankungsventile B und Pumpen (nicht gezeigt) verlangsamt werden.
Wenn mit weiter zunehmender Tankfüllung auch das kurze Messrohr 19 in die Flüssigkeit eintaucht, steigt durch den Fülldruck der Flüssigkeit diese durch die Tankverbindungsleitung 15 und das geöffnete Sperrventil 23 hoch und füllt auch den zweiten Messbehälter 9, woraufhin der Sensor 29 ein Signal abgibt, welches anzeigt, dass der Tank 3 nunmehr vollständig gefüllt ist, und somit ein zweiter vorbestimmter Tankfüllpegel erreicht ist. Dementsprechend kann in Abhängigkeit von diesem Signal die Betankung durch entsprechende Ansteuerung der Betankungsventile B und -pumpen beendet werden, etwa im Sinne einer End- oder Notabschaltung.
Der oben beschriebene Vorgang mag störungsfrei funktionieren, wenn die Flüssigkeit nicht schäumt und kein Schaum in die Messbehälter gelangt. Wenn aber eine zum Schäumen neigende Flüssigkeit getankt wird, könnten sich die Messbehälter statt mit Flüssigkeit zunächst mit Schaum füllen und die Sensoren auf diesen Schaum ansprechen, so dass die Betankung zu früh beendet wird und die volle Kapazität des Tanks 3 nicht ausgenutzt werden kann.
Um dies zu vermeiden, wird die Füllung des jeweiligen Messbehälters 9, 11 zyklisch mehrfach aufeinander folgend mittels der Sensoren 27, 29 gemessen. Zwischen diesen Messungen werden die Messbehälter 9, 11 entleert, hier mit Druckgas, etwa Druckluft, ausgeblasen. Die für diesen Zweck vorgesehene Entleerungseinrichtung 35 enthält: eine Druckgaszufuhr 37, die über ein gemeinsames elektromagnetisches Sperrventil 38 und nachgeschaltete Zweigleitungen 41, 43 kurz vor den Messbehältern 9, 11 in die Tankverbindungsleitungen 13, 15, das heißt stromab der Sperrventile 21, 23, mündet. Die Zweigleitungen 41, 43 enthalten jeweils Rückschlagventile 42, 44, die einen Rückstrom von Schaum oder Flüssigkeit in Richtung der Druckgaszufuhr 37 verhindern.
Die Messbehälter 9, 11 sind ferner mit jeweiligen Überlaufrohren 45, 47 ausgestattet, durch welche dann, wenn der Füllstand zu hoch wird, die Flüssigkeit über jeweilige Rückschlagventile 49, 51 und ein diesen nach deren Vereinigung zwischengeschaltetes Ventil 53 nach oben über eine gemeinsame Ablassleitung 55 aus der Überfüllsicherungsvorrichtung 1 abgeleitet wird.
Von den Böden der Messbehälter 9, 11 führen jeweilige Entleerungsleitungen 57, 59 weg, welche wiederum über Rückschlagventile 61, 63 und ein gemeinsames elektromagnetisches Sperrventil 65 zur Ablassleitung 55 führen.
Wenn zumindest einer der Sensoren 27, 29 das Vorhandensein von Flüssigkeit oder Schaum in dem Messbehälter 9, 11 feststellt, werden zur Entleerung die Messbehälter 9, 11 zwischen zwei aufeinander folgenden Füllstandsmessungen die Sperrventile 21, 23 der Tankverbindungsleitungen 13, 15 geschlossen und werden die Sperrventile 38 und 65 geöffnet, so dass die Messbehälter 9, 11 mittels des Druckgases über die Entleerungsleitungen 57, 59 und die Ablassleitung 55 ausgeblasen werden. Sodann schließen die Ventile 38, 65 wieder und öffnen die Ventile 21, 23 erneut. Nun beginnt die zweite Messung. Wenn hierbei einer der Sensoren 9, 11, wieder ein Signal abgibt, kann sich zumindest ein weiterer solcher Entleerungs- und Messzyklus anschließen.
Wenn der Sensor 9, 11 in zumindest zwei aufeinander folgenden Messungen, zwischen denen der Messbehälter 9, 11 geleert wird, das Signal abgibt, wird daraus geschlossen und gemeldet, dass im Tank 3 der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei der erste Messung etwaiger Schaum irrtümlich als Flüssigkeit erkannt wird.
Typischerweise beträgt die Zeit zum Ausblasen der Messbehälter 9, 11 fünf Sekunden und in den zwischen dem Ausblasen verbleibenden Zeit, in der die Messbehälter 9, 11 mit dem Tank 3 verbunden sind, wird den Sensoren 27, 29 zehn Sekunden Zeit gelassen, um die Messung durchzuführen.
Die Messbehälter mit den Sensoren, die Leitungen und sämtliche Ventile sind hier in einem gemeinsam isolierten Gehäuse 65 untergebracht, welche mit einer Heizung 67 ausgestattet ist, um auch bei tiefen Temperaturen einen sicheren Betrieb zu gewährleisten.
Die Sensoren 27, 29 und elektromagnetischen Ventile 21, 23, 38, 65 sind über jeweilige elektrische Leitungen 27', 29', 21', 23', 38'. 65' mit einem zentralen Steuermodul 69 verbunden, welches wiederum in einen Personal Computer einsteckbar ist. Durch entsprechende Programmierung werden über das Steuermodul 69 die jeweiligen elektromagnetischen Ventile 21, 23, 38, 65 angesteuert und werden die Signale der Sensoren 27, 29 ausgelesen. Die jeweiligen Takt- und Intervallzeiten der Ventilansteuerung und eventuelle Schwellenwerte für die Erkennung der Sensorsignale sind an dem Computer frei einstellbar.
Die in 2 gezeigte zweite Ausführung ähnelt der ersten Ausführung und entsprechende Bauteile sind mit gleichen Bezugszahlen versehen, und deren Beschreibung wird nicht wiederholt.
Im Unterschied zur ersten Ausführung sind die in den Tankverbindungsleitungen 13, 15 angeordneten Sperrventile 21 und 23, sowie die in der Druckgaszufuhrleitung 37 und in der Entleerungsleitung 57, 59 angeordneten Sperrventile 38, 65 hier nicht als elektromagnetische Ventile ausgeführt, sondern als pneumatisch angesteuerte Ventile, und sind über jeweilige Druckluftsteuerleitungen 21'', 23'', 38'', 65'' mit elektromagnetischen Ventilen 71, 73 verbunden, die wiederum durch elektrische Steuerleitungen 71', 73' von dem zentralen Steuermodul 69 elektrisch angesteuert werden. Hierbei versorgt das erste elektromagnetische Ventil 71 die beiden gemeinsam die beiden pneumatischen Sperrventile 21, 23 in den Tankverbindungsleitungen 13, 15, während das zweite elektromagnetische Ventil 73 die beiden verbleibenden elektromagnetischen Ventile 38, 65 in der Druckgaszufuhrleitung und der Entleerungsleitung ansteuert. Die den beiden elektromagnetischen Ventilen 71, 73 gemeinsam zugeführte Steuerdruckluft wird über eine Steuerdruckluft-Zufuhrleitung 75 mit eingebautem Rückschlagventil 77 zugeführt.
Bei dieser Ausführung wird die Funktionsfähigkeit der Sperrventile auch bei sehr tiefen Temperaturen sichergestellt, wenn bei der Verladung von Flüssiggas eine gewisse Vereisungsgefahr der Sperrventile nicht ausgeschlossen werden kann.
In beiden Ausführungen besteht auch die Möglichkeit, beim Entleeren des Tanks 3 die Überfüllsicherungsvorrichtung 1 über die zum ersten Messbehälter 9 führende Anschlusskupplung 5 und die zugehörige Tankverbindungsleitung 13 mit einem dritten Messrohr 79 zu verbinden, welches fast bis zum Boden des Tanks 3 reicht. Solange das untere Ende des dritten Messrohrs 79 noch unterhalb des Flüssigkeitspegels liegt, wird die Flüssigkeit durch die Tankverbindungsleitung 13 und das hierbei geöffnete Sperrventil 21 in den Messbehälter 9 gedrückt und durch das geöffnete Sperrventil 65 zur Ablassleitung 55 abgeleitet (bei der Verladung von Flüssiggas wird die über die Ablassleitung 55 austretende Überschussmenge abgefackelt), so dass der Sensor 27 das Signal abgibt. Sobald der Flüssigkeitspegel unter das Unterende des dritten Messrohrs 79 abgesunken ist, strömt nunmehr das darüber befindliche Gas in den Messbehälter 9 und entleert diesen durch das ebenfalls geöffnete Ventil 65 zur Ablassleitung 55 hin, woraufhin der Sensor 21 kein Signal mehr abgibt, was bedeutet, dass die Entleerung des Tanks nunmehr abgeschlossen ist.

Claims

Überfüllsicherungsverfahren zum Überwachen eines Betankungsvorgangs eines Tanks (3) mit einer zur Schaumbildung neigenden Flüssigkeit, insbesondere Treibstoff, wie zum Beispiel Flüssiggas, wobei der Tank (3) mit zumindest einem einen Sensor (27, 29) aufweisenden Messbehälter (9, 11) so verbunden wird, dass der Sensor (27, 29) bei Erreichen eines vorbestimmten Tankfüllpegels ein Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass erst dann, wenn der Sensor (27, 29) in zumindest zwei aufeinander folgenden Messungen, zwischen denen der Messbehälter (9, 11) entleert wird, das Signal abgibt, gemeldet wird, dass der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallzeit zwischen aufeinander folgenden Messungen einstellbar, insbesondere stufenlos einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallzeiten zwischen mehr als zwei aufeinander folgenden Messungen unterschiedlich einstellbar sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallzeit mit zunehmender Anzahl der Messungen kürzer wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Entleerung des Messbehälters (9, 11) dessen Verbindung mit dem Tank (3) gesperrt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Entleeren des Messbehälters (9, 11) dieser mit Spülgas, insbesondere Druckluft, ausgeblasen wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausblasgeschwindigkeit einstellbar, insbesondere stufenlos einstellbar ist.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rückströmen der Flüssigkeit oder von deren Schaum in Richtung der Spülgaszufuhr (37) verhindert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (27, 29) eine angeregte Schwinggabel (31, 33) aufweist, deren Resonanzfrequenz sich mit zunehmender Füllung des Messbehälters (9, 11) ändert, und der Sensor (27, 29) das Signal in Abhängigkeit von der erfassten Resonanzfrequenz abgibt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung des Tanks (3) mit der Flüssigkeit verlangsamt oder beendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei solche Messbehälter (9, 11) vorgesehen werden, und der erste Messbehälter (9) so mit dem Tank (3) verbunden wird, dass dessen Sensor (27) auf einen niedrigeren vorbestimmten Tankfüllpegel anspricht als der Sensor (29) im zweiten Messbehälter (11).
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn gemäß dem Signal des Sensors (27) im ersten Messbehälter (9) der niedrigere vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung des Tanks (3) mit der Flüssigkeit verlangsamt wird, und wenn gemäß dem Signal des Sensors (29) im zweiten Messbehälter (11) der höhere vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung des Tanks (3) beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Mess- und Entleerungszyklen, bis gemeldet wird, dass der jeweilige Tankfüllpegel erreicht ist, beim ersten Messbehälter (9) größer ist als beim zweiten Messbehälter (11).
Überfüllsicherungsvorrichtung zum Überwachen eines Betankungsvorgangs eines Tanks (3) mit einer zur Schaumbildung neigenden Flüssigkeit, insbesondere Treibstoff, wie zum Beispiel Flüssiggas, wobei die Vorrichtung (1) zumindest einen einen Sensor (27, 29) aufweisenden Messbehälter (9, 11) aufweist, der über eine Tankverbindungsleitung (13, 15) mit dem Tank (3) so verbindbar ist, dass der Sensor (27, 29) bei Erreichen eines vorbestimmten Tankfüllpegels ein Signal abgibt, gekennzeichnet durch eine Entleerungseinrichtung (35), durch die zwischen zumindest zwei aufeinander folgenden Messungen des Sensors (27, 29) der Messbehälter (9, 11) entleerbar ist, wobei die Überfüllsicherungsvorrichtung (1) dazu ausgelegt ist, erst dann, wenn der Sensor (27, 28) bei den zwei aufeinander folgenden Messungen das Signal abgibt, zu melden, dass der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallzeit zwischen aufeinander folgenden Messungen einstellbar, insbesondere stufenlos einstellbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallzeiten zwischen mehr als zwei aufeinander folgenden Messungen unterschiedlich einstellbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Intervallzeit mit zunehmender Anzahl der Messungen verkürzt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungseinrichtung (35) ein Sperrventil (21, 23) aufweist, mit dem während der Entleerung des Messbehälters (9, 11) die Tankverbindungsleitung (13, 15) sperrbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungseinrichtung (35) eine gegebenenfalls mit einem Sperrventil (38) versehene Spülgaszufuhrleitung (37, 41, 43) zum Ausblasen des Messbehälters (9, 11) mit Spülgas aufweist.
Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Spülgaszufuhrleitung (37, 41, 43) in die Tankverbindungsleitung (13, 15) mündet.
Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, gekennzeichnet durch ein in der Spülgaszufuhrleitung (37, 41, 43) angeordnetes Rückschlagventil (42, 44), welches einen Rückstrom der Flüssigkeit oder von deren Schaum in Richtung der Spülgaszufuhr verhindert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (27, 29) eine von einem Oszillator angeregte Schwinggabel aufweist, deren Resonanzfrequenz sich mit zunehmender Flüssigkeitsfüllung des Messbehälters (9, 11) ändert, und der Sensor (27, 29) das Signal in Abhängigkeit von der erfassten Resonanzfrequenz abgibt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass sie dann, wenn der vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung des Tanks (3) mit der Flüssigkeit durch entsprechende Ansteuerung der Betankungsventile verlangsamt oder beendet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass zwei solche Messbehälter (9, 11) vorgesehen sind, wobei der erste Messbehälter (9) mit einem tiefer in den Tank (3) ragenden langen Messstutzen (17) verbindbar ist und der zweite Messbehälter (11) mit einem weniger tief in den Tank (3) ragenden kurzen Messstutzen (19) verbindbar ist, derart, dass der Sensor (27) im ersten Messbehälter (9) auf einen niedrigeren vorbestimmten Tankfüllpegel anspricht als der Sensor (29) im zweiten Messbehälter (11).
Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn gemäß dem Signal des Sensors (27) im ersten Messbehälter (9) der niedrigere vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung des Tanks (3) über entsprechende Ansteuerung der Betankungsventile (B) verlangsamt wird, und wenn gemäß dem Signal des Sensors (29) im zweiten Messbehälter (11) der höhere vorbestimmte Tankfüllpegel erreicht ist, die Befüllung durch Sperrung der Betankungsventile (B) beendet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 und 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Mess- und Entleerungszyklen, bis gemeldet wird, dass der jeweilige Tankfüllpegel erreicht ist, beim ersten Messbehälter (9) größer ist als beim zweiten Messbehälter (11).
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Messbehälter (9, 11) eine Entleerungsleitung (57, 59, 55) weg führt, die mit einem Sperrventil (65) ausgestattet ist, welches während der Entleerung öffnet und während der Messung schließt.
Vorrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Entleerungsleitung (57, 59, 55) mit einem Rückschlagventil (49, 51) ausgestattet ist, welches einen Rückstrom in den Messbehälter (9, 11) verhindert.
Vorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, sofern von Anspruch 24 abhängig, dadurch gekennzeichnet, dass die von den zwei Messbehältern (9, 11) kommenden Entleerungsleitungen (57, 59) vor dem Sperrventil (65) zusammengeführt sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 29, dadurch gekennzeichnet, dass vom oberen Bereich des Messbehälters (9, 11) eine Überlaufleitung (45, 47) weg führt, welche mit einem Rückschlagventil (49, 51) ausgestattet ist, welches einen Rückstrom in den Messbehälter (9, 11) verhindert.
Vorrichtung nach Anspruch 30, sofern von einem der Ansprüche 27 bis 29 abhängig, dadurch gekennzeichnet, dass die Überlaufleitung (45, 47) stromab des Sperrventils (65) in die Entleerungsleitung (55) mündet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 31, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Heizung (67) ausgestattet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18, 19 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Sperrventile (21, 23, 38, 65) als elektromagnetisches Ventil ausgeführt ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 18, 19 und 27, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Sperrventile (21, 23, 38, 65) als druckgasgesteuertes Ventil ausgeführt ist, und die ihm zugeführte Steuerdruckluft über ein jeweiliges elektromagnetisches Ventil (71, 73) zugeführt wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 34, gekennzeichnet durch ein mit einer zentralen Steuereinheit, etwa einem Personal Computer, verbindbares Modul (69), mit dem die elektromagnetischen Ventile (21, 23, 38, 65; 71, 73)) sowie die Sensoren (27, 29) gemeinsam elektrisch verbunden sind.
Verfahren zum Bestimmen des entleerten Zustands eines eine Flüssigkeit enthaltenden Tanks (3) vor oder nach der Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–13, wobei ein Messbehälter (9), der mit einem auf das Vorhandensein der Flüssigkeit ansprechenden Sensor (27) versehen ist, mit einem bis zum Boden des Tanks (3) reichenden Messrohr (79) durchgehend verbunden wird, so dass bei noch zumindest teilweise gefülltem Tank (3) der Messbehälter (9) mit der Flüssigkeit gefüllt bleibt und der Sensor (27) das Signal abgibt, und bei entleertem Tank (3) der Messbehälter (9) durch das aus dem Tank (3) nachströmende Gas entleert wird und der Sensor (27) das Signal nicht mehr abgibt, was den entleerten Zustand des Tanks (3) anzeigt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 35 zum Bestimmen des entleerten Zustands eines eine Flüssigkeit enthaltenden Tanks (3), wobei die Vorrichtung (1) zumindest einen Messbehälter (9) aufweist, der mit einem Sensor (27) versehen ist, und über eine Tankverbindungsleitung (13) mit einem bis zum Boden des Tanks (3) reichenden Messrohr (79) durchgehend verbindbar ist, während ein in der Tankverbindungsleitung (13) gegebenenfalls. vorhandenes Sperrventil (21) geöffnet ist, so dass bei noch zumindest teilweise gefülltem Tank (3) der Messbehälter (9) mit der Flüssigkeit gefüllt bleibt und der Sensor (27) Signal abgibt, und bei entleertem Tank (3) der Messbehälter (9) durch das nachströmende Gas entleert wird und der Sensor (27) das Signal nicht mehr abgibt, was den entleerten Zustand des Tanks (3) anzeigt.