DE102013011122A1

DE102013011122A1 - Druckluftunabhänges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von strassen und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen

Info

Publication number: DE102013011122A1
Application number: DE201310011122
Authority: DE
Inventors: Thomas Prick; Oliver Kleindienst
Original assignee: Siebeck Bitter GmbH
Current assignee: Dibau GmbH and Co KG
Priority date: 2013-07-03
Filing date: 2013-07-03
Publication date: 2015-01-08

Abstract

Technische Probleme und Aufgabe: Das derzeitige technische Problem besteht darin, dass die am Markt verfügbaren Be- und Entlüftungssysteme entweder extern mit Druckluft versorgt werden müssen oder der ADR nicht entsprechen. Ferner ist bei den verfügbaren Be- und Entlüftungssystemen eine fahrtrichtungsabhängige Einbauposition erforderlich. Die Aufgabe stellt sich so dar, dass dem Markt ein autarkes System zur Verfügung gestellt werden soll, das der ADR entspricht. Lösung des Problems: Für jede Funktion wird ein eigenes aber mit den anderen Ventilen ineinander verbautes Ventil verwendet. Ferner ist durch die symmetrische, achsfluchtende Anordnung der, für jede Belüftungsfunktion und jede Entlüftungsfunktion, einzelnen Ventilkomponenten eine definierte Position relativ zum Fahrzeug nicht mehr erforderlich. Anwendungsgebiet: Straßen- und/oder schienengebundene Tankfahrzeuge die Laut den Vorschriften und Normen: – DIN EN 14 595 – GGVSEB/ADR/RID mit Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung ausgestattet werden müssen.

Description

1. Anwendungsgebiet:
Straßen- und/oder schienengebundene Tankfahrzeuge die Laut den Vorschriften und Normen:

• Tanks für die Beförderung gefährlicher Güter, Bedienungsausrüstung von Tanks, Über- und Unterdruckbelüftung DIN EN 14 595
• Verordnung über die innerstaatliche und grenzüberschreitende Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße, mit Eisenbahnen und auf Binnengewässern (Gefahrgutverordnung Straße, Eisenbahn und Binnenschifffahrt GGVSEB/ADR/RID)

2. Stand der Technik:
Der derzeitige Stand der Technik ist dass es Be- und Entlüftungssysteme in mechanischer und pneumatischer Ausführung gibt.
Die mechanischen Systeme arbeiten von externen Energiequellen unabhängig, haben aber den Nachteil dass in Einbaulage eine permanente Be- und Entlüftung durch einen freien Durchgang zwischen Ladegut und Umgebungsatmosphäre stattfindet. Das ist laut europäischem Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) nicht zulässig.
Pneumatische Systeme wie z. B. Gebrauchsmuster DE 20 2008 003 685 arbeiten nur mit der externen Zuführung von Druckluft aus dem Druckluft-Bordnetz des jeweiligen Fahrzeugs. Der Durchgang vom Ladegut zur Umgebungsatmosphäre ist, wie in der europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) vorgeschrieben, im Betriebszustand geschlossen.
3. Technische Probleme:
Das derzeitige technische Problem besteht darin, dass die am Markt verfügbaren Be- und Entlüftungssysteme entweder extern mit Energie in Form von Druckluft versorgt werden müssen oder der dem europäischen Übereinkommen über die internationale Beförderung gefährlicher Güter auf der Straße (ADR) nicht entsprechen. Ferner ist bei den verfügbaren Be- und Entlüftungssystemen eine fahrtrichtungsabhängige Einbauposition erforderlich da die einzelnen Komponenten in der Gesamtheit eine Asymmetrie aufweisen und somit eine einwandfreie Funktion nur gewährleistet ist, wenn sich diese Komponenten in einer definierten Position relativ zum Fahrzeug befinden.
4. Lösung des Problems:
Für jede Belüftungsfunktion und jede Entlüftungsfunktion wird ein eigenes aber mit den anderen Ventilen ineinander verbautes Ventil verwendet. Über druckrelevante Wirkflächen, freigegebene Querschnitte und Federn werden die in DIN EN 14 595 vorgegebenen Ansprechdrücke sowie Be- und Entlüftungsvermögen definiert.
Ferner ist durch die symmetrische, achsfluchtende Anordnung der, für jede Belüftungsfunktion und jede Entlüftungsfunktion, einzelnen Ventilkomponenten eine definierte Einbauposition des Be- und Entlüftungssystems relativ zum Fahrzeug nicht mehr erforderlich.
5. Funktionsbeschreibung
Allgemein
Das druckluftunabhängige Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung, zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen arbeitet autark.
Unterdruckentlastung
Der in DIN EN 14 595 vorgeschriebene Ansprechunterdruck von 3 kPa wird über ein Zusammenspiel der in Normallage wirksamen Gewichtskraft der gesamten Deckelbaugruppe (2,) mit der Wirkfläche des Deckels (2, Bezugszeichen 1) in Wirkrichtung einerseits und der Federkraft der Druckfeder (1, Bezugszeichen 1) in Gegenrichtung andererseits definiert. Ein verkanten der Deckelbaugruppe (2) wird durch Führungsflügel (2, Bezugszeichen 2) verhindert und gewährleistet jederzeit ein sicheres Schließen und Öffnen. Die Abdichtung hierbei erfolgt über ein elastisches Dichtelement (1, Bezugszeichen 11) und einem Dichtsitz (1, Bezugszeichen 13) der sowohl keglig als auch flächig ausgelegt sein kann.
Überdruckentlastung Normallage mit Betankfunktion
Der in DIN EN 14 595 vorgeschriebene Ansprechdruck für Druckentlastung in Normallage von maximal 12 kPa wird durch die druckrelevante Wirkfläche des Überdruckkolbens für Normallage (1, Bezugszeichen 2) und die Druckfeder (1, Bezugszeichen 10) des Überdruckkolbens für Kipplage (1, Bezugszeichen 8) in Wirkrichtung einerseits und der Federkraft der Druckfeder (1, Bezugszeichen 3) in Gegenrichtung andererseits definiert. Gewichtskräfte sind hier nicht funktionsrelevant. Die Abdichtung hierbei erfolgt über ein elastisches Dichtelement (1, Bezugszeichen 4) und einem Dichtsitz (1, Bezugszeichen 14) der sowohl keglig als auch flächig ausgelegt sein kann.
Das Ansprechen des Überdruckkolbens für Normallage (1, Bezugszeichen 2) auf den anliegenden Innendruck erfolgt durch Anströmung über die Anströmkanäle (1, Bezugszeichen 12) durch den Dichtkonus zur Aktivierung der Kipplagenfunktion (1, Bezugszeichen 17).
Überdruckentlastung Kipplage
In Kipplage ab ca. 90° zur senkrechten Achse geschwenkt wird die Gewichtskraft des Ansprechdruckwechselgewichts (1, Bezugszeichen 5) mit dem innenliegenden Dichtelement (1, Bezugszeichen 6) auf die Aktivierungsfeder (1, Bezugszeichen 7) aufgehoben und das Ansprechdruckwechselgewichts (1, Bezugszeichen 5) mit dem innenliegenden Dichtelement (1, Bezugszeichen 6) durch die Federkraft der Aktivierungsfeder (1, Bezugszeichen 7) auf den Dichtkonus zur Aktivierung der Kipplagenfunktion (1, Bezugszeichen 17). Da die Anströmkanäle (1, Bezugszeichen 12) durch den Dichtkonus zur Aktivierung der Kipplagenfunktion (1, Bezugszeichen 17) nun vom Ansprechdruckwechselgewicht (1, Bezugszeichen 5) mit dem innenliegenden Dichtelement (1, Bezugszeichen 6) abgedichtet werden kann der Überdruckkolben für Normallage (1, Bezugszeichen 2) nicht mehr direkt angeströmt werden. Hierdurch ist nun der Überdruckkolben für Kipplage (1, Bezugszeichen 8), der durch die Federkraft der Druckfeder (1, Bezugszeichen 10), die sich am Gegenlager (1, Bezugszeichen 16) abstützt, einerseits und der druckrelevanten Fläche des Überdruckkolbens für Kipplage (1, Bezugszeichen 8) andererseits den Überdruck für Kipplage definiert, aktiv. Die Abdichtung hierbei erfolgt über ein elastisches Dichtelement (1, Bezugszeichen 9) und einem Dichtsitz (1, Bezugszeichen 15) der sowohl keglig als auch flächig ausgelegt sein kann. Wird der in DIN EN 14 595 vorgeschriebene Ansprechdruck von 30 kPa erreicht hebt sich der Überdruckkolben für Kipplage (1, Bezugszeichen 8) vom Dichtsitz (1, Bezugszeichen 15) und gibt die Druckentlastung frei.
Vollsymmetrische Konstruktion
Durch die vollsymmetrische Konstruktion ist die Einbauposition relativ zum Fahrzeug unerheblich und schließt so eine Fehlerquelle bei der Montage eines druckluftunabhängigen Be- und Entlüftungssystems mit Kippsicherung in dieser Hinsicht aus.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202008003685 U [0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

DIN EN 14 595 [0001]
GGVSEB/ADR/RID [0001]
DIN EN 14 595 [0006]
DIN EN 14 595 [0009]
DIN EN 14 595 [0010]
DIN EN 14 595 [0012]

Claims

Anspruch 1: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen dadurch gekennzeichnet, dass zur Funktion der Be- und Entlüftung keine externe bzw. dem Be- und Entlüftungssystem separat zugeführte Energie in jeglicher Form und speziell von Druckluft benötigt wird.
Anspruch 2: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaulage ein Entweichen der Dämpfe aus dem Inneren der Behältereinrichtung bis zum in DIN EN 14 595 vorgeschriebenen maximalen Innenüberdruck von 12 kPa durch einen per Federkraft in einem Dichtkonus oder flächig dicht schließenden Dichtteller verhindert wird.
Anspruch 3: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaulage ein Entweichen des Überdrucks aus dem Inneren der Behältereinrichtung spätestens ab einem in DIN EN 14 595 vorgeschriebenen Innenüberdruck von 12 kPa durch Überwinden der Federkraft, die einen in einem Dichtkonus oder flächig dicht schließenden Dichtteller schließen lässt, gewährleistet.
Anspruch 4: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Einbaulage ein ausreichendes Entweichen des Überdrucks aus dem Inneren der Behältereinrichtung beim Betanken durch abheben des ein in einem Dichtkonus oder flächig dicht schließenden Dichttellers gegen die Schließfederkraft in ausreichendem Abstand und dem damit einhergehenden Querschnitt erfolgt.
Anspruch 5: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass für die unterschiedlichen Ansprechdrücke für das Entweichen der in DIN EN 14 595 definierten Innenüberdrücke aus dem Inneren der Behältereinrichtung in Einbaulage und Kipplage je ein in einem Dichtkonus oder flächig dicht schließenden Dichtteller für jeden Druckbereich vorhanden ist.
Anspruch 6: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass in Kipplage eine federunterstützte Dichtvorrichtung die Kanäle, die zum Betätigen des ein in einem Dichtkonus oder flächig dicht schließenden Dichtteller für den Ansprechdruck in Einbaulage führen, dicht verschließt und so diesen Dichtteller inaktiv werden lässt. Somit ist nur noch der Dichtteller aktiv der den, in DIN EN 14 595 definierten, zulässigen Innenüberdruck in der Behältereinrichtung von maximal 30 kPa zurückhält.
Anspruch 7: druckluftunabhängiges Be- und Entlüftungssystem mit Kippsicherung zur Montage an oder in Behältereinrichtungen von straßen- und/oder schienengebundenen Tankfahrzeugen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass durch die vollsymmetrische, runde Form keine definierte Einbaulage bezüglich der Achsrichtung erforderlich wird da keinerlei Differenzen durch Asymmetrie möglich sind.