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Die vorliegenden Erfindung betrifft eine Tankanlage für einen Betriebsstoff, insbesondere für eine wässrige Harnstofflösung, mit einem bodenseitig aufstellbaren Gehäuse, in dem ein Tank mit dem Betriebsstoff angeordnet ist, einer Pumpe zum Fördern des Betriebsstoffes aus dem Tank zu einer an einer Öffnung des Gehäuses angeordneten Zapfpistole, die mittels eines herausziehbaren oder bewegbaren Schlauches an einer Einfüllöffnung eines Fahrzeuges für einen Befüllvorgang positionierbar ist, und ein Verfahren zum Befüllen einer Tankanlage.
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Die
EP 2 740 709 offenbart ein Verfahren zum Betrieb einer Zapfsäule einer Tankstelle, bei dem an einer Zapfsäule mehrere Zapfstellen nebeneinander angeordnet sind, wobei neben Kraftstoffen auch ein zusätzlicher Betriebsstoff angeboten wird, beispielsweise eine wässrige Harnstofflösung, die auch als "Ad Blue" bezeichnet wird. Dadurch kann das Fahrzeug in einer einzigen Halteposition bei Bedarf auch zwei Tankvorgänge ausführen, nämlich einerseits mit Kraftstoff und andererseits mit dem zusätzlichen Betriebsstoff. Bei neu konzipierten Zapfanlagen ist es dabei möglich, die Zapfanlage für den zusätzlichen Betriebsstoff an einen Tank anzuschließen, der unter der Erde angeordnet ist und in regelmäßigen Intervallen befüllt wird. Bei bestehenden Tankstellen besteht allerdings das Problem, dass ein Nachrüsten einer Zapfstelle für den Betriebsstoff schwierig ist, gerade wenn für die Verlegung des Tanks aufwändige Erdarbeiten durchgeführt werden müssen.
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Die
DE 20 2013 006 358 offenbart ein Zapfanlagensystem, bei dem neben Kraftstoffen ein zusätzlicher Betriebsstoff getankt werden kann, wobei die Zapfpistolen für den Kraftstoff und die wässrige Harnstofflösung als zusätzlichen Betriebsstoff unmittelbar nebeneinander in Zapfsäulen angeordnet sind. Ein Nachrüsten einer solchen Zapfsäule für einen zusätzlichen Betriebsstoff ist allerdings nur mit erheblichem Aufwand möglich. Ein Aufstellen einer einzelnen Zapfanlage für den zusätzlichen Betriebsstoff führt allerdings häufig zu dem Nachteil, dass ein Fahrzeugführer nach dem Tankvorgang umsetzen muss und Fahrmanöver durchführen muss, die einerseits aus Sicherheitsgründen problematisch sind und andererseits die Abrechnung erschweren, da nicht gleich erkennbar ist, ob der Fahrzeugführer nach der Betankung mit Kraftstoff nur zu der Zapfsäule für den Betriebsstoff umsetzt oder sich vollständig von der Tankstelle entfernt.
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Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tankanlage zu schaffen, die für ein Betanken mit einem Betriebsstoff geeignet ist und von Tankstellen auch benachbart zu bestehenden Zapfanlagen für Kraftstoff aufgestellt werden kann. Zudem soll diese Tankanlage leicht befüllt werden können.
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Diese Aufgabe wird mit einer Tankanlage mit den Merkmalen des Anspruches 1 und einem Verfahren zum Befüllen einer Tankanlage mit den Merkmalen des Anspruches 13 gelöst.
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Die erfindungsgemäße Tankanlage umfasst ein bodenseitig aufstellbares Gehäuse, das auf bestehende Flächen einer Tankstelle aufgestellt werden kann. In dem Gehäuse ist ein Tank für den Betriebsstoff angeordnet, wobei eine Pumpe zum Fördern des Betriebsstoffes aus dem Tank zu einer an einer Öffnung des Gehäuses angeordneten Zapfpistole vorgesehen ist, die mittels eines herausziehbaren Schlauches an einer Einfüllöffnung eines Fahrzeuges für einen Befüllvorgang positionierbar ist. Zusätzlich ist an dem Tank eine Nachfüllleitung zur Befüllung des Tanks mit Betriebsstoff angeschlossen, so dass die Tankanlage von außen befüllt und zum Betanken von Fahrzeugen eingesetzt werden kann. Dadurch wird eine einfache Handhabung gewährleistet, und es können aufwändige Erdarbeiten vermieden werden.
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Die Tankanlage kann ein NOX-Reduktionsmittel abgegeben und im Wirkbereich einer bestehenden Zapfsäule aufgestellt werden sollen, so dass die technischen Regeln für Betriebssicherheit/Gefahrstoffe (TRBS 3151/TRGS 751), Ausgabe August 2012, eingehalten werden. Zudem kann mit der Tankanlage auch die Richtlinie RL 2014/34/EU ATEX erfüllt werden.
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Die Nachfüllleitung ist vorzugsweise an eine im Gehäuse angeordnete Nachfüllpumpe angeschlossen, mittels der Betriebsstoff von einer Befüllvorrichtung ansaugbar ist. Die Tankanlage kann unmittelbar benachbart zu anderen Zapfsäulen, insbesondere für Dieselkraftstoff oder Normalbenzin, aufgestellt werden. Die Nachfüllpumpe kann daher entsprechend explosionsgeschützt ausgeführt sein, um über die Nachfüllleitung Betriebsstoff anzusaugen. Hierfür kann die Nachfüllleitung aus dem Gehäuse herausziehbar sein, um an die Befüllvorrichtung angeschlossen zu werden. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Befüllvorrichtung mit einer Nachfüllpumpe auszurüsten, die die Anforderungen an den Explosionsschutz erfüllen muss. Vorzugsweise ist die Tankanlage explosionsgeschützt nach der Richtlinie 94/9/EG ausgebildet.
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Das Gehäuse weist vorzugsweise ein Untergehäuse auf, in dem der Tank angeordnet ist, und ein auf dem Untergehäuse angeordnetes Aufsatzgehäuse, in dem die Pumpe, die Nachfüllpumpe und eine Steuerung angeordnet sind. Dadurch können die elektrischen Geräte oberhalb des Tanks in einem geschlossenen Aufsatzgehäuse positioniert werden, insbesondere in einer Höhe, in der ein Betrieb auch im Wirkkreis einer Zapfsäule zulässig ist.
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Das Gehäuse weist vorzugsweise ein Portal auf, das das Untergehäuse und/oder das Aufsatzgehäuse U-förmig übergreift. An dem Portal kann an der Innenseite einer Portalsäule eine Anzeige für den Befüllvorgang mit Betriebsstoff vorgesehen sein. Die Anzeige ist dadurch unterhalb eines Daches des Portals geschützt angeordnet. Zudem besteht der Vorteil, dass die Anzeige von zwei Seiten einsehbar ist, so dass bei Aufstellung der Tankanlage mittig zwischen zwei Fahrstreifen eine Betankung wahlweise an einem der beiden Fahrstreifen erfolgen kann und in jeder Position die Anzeige sichtbar ist. Vorzugsweise ist dabei die Zapfsäule an einer ersten Portalsäule und die Anzeige an einer zweiten Portalsäule angeordnet, so dass der Benutzer die Anzeige in einem großen Bereich sehen kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die Nachfüllleitung einen endseitigen Adapter auf, an dem ein Potenzialausgleichskabel angeschlossen oder verbunden ist. Bei einem Befüllvorgang kann dadurch ein Potenzialausgleich mit wenigen Schritten hergestellt werden, wenn das Potenzialausgleichskabel an die Befüllvorrichtung angeschlossen wird.
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Vorzugsweise ist in dem Gehäuse eine Heizeinrichtung vorgesehen, die bei einem Abfall der Temperaturen dafür sorgt, dass der Innenraum des Gehäuses beheizt wird. Eine wässrige Harnstofflösung, die unter Ad Blue vertrieben wird, gefriert bei –11° C, so dass bei entsprechend kalten Temperaturen ein Beheizen vorgenommen werden kann. Über das Beheizen wird dann sowohl der Tank als auch der innerhalb des Gehäuses angeordnete Schlauch beheizt, der für einen Tankvorgang aus dem Gehäuse herausziehbar ist. Das Gehäuse kann eine Wärmeisolierung aufweisen, insbesondere wärmegedämmte Platten, um bei einem Heizvorgang die Wärme lange halten zu können.
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Die Tankanlage wird vorzugsweise im Wirkkreis einer Zapfsäule für Kraftstoff aufgestellt, so dass ohne zusätzliches Umsetzen eines Fahrzeuges ein Tankvorgang für Kraftstoff und anschließend für den zusätzlichen Betriebsstoff ausgeführt werden kann.
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Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Befüllen einer Tankanlage wird zunächst eine mobile Befüllvorrichtung benachbart zu der Tankanlage positioniert und dann ein Nachfüllschlauch an die Befüllvorrichtung angeschlossen. Anschließend wird eine Nachfüllpumpe angeschaltet, die an der Tankanlage, insbesondere innerhalb des Gehäuses, angeordnet ist, um den Betriebsstoff von der Befüllvorrichtung anzusaugen. Nach dem Befüllvorgang wird dann der Nachfüllschlauch von der Befüllvorrichtung getrennt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Befüllvorrichtung als einfacher Tank oder als Fass ausgebildet sein, das ohne Pumpe oder andere Geräte ausgerüstet sein muss. Die Tankanlage weist vielmehr die Nachfüllpumpe auf, mittels der der Betriebsstoff ansaugbar ist.
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Das Anschließen des Nachfüllschlauches kann dabei über einen Adapter erfolgen, der über ein Potenzialausgleichskabel an die Befüllvorrichtung angeschlossen wird, bevor die Nachfüllpumpe eingeschaltet wird. Der Potenzialausgleich zwischen der Tankanlage und der Befüllvorrichtung ist aus Sicherheitsgründen vorteilhaft, gerade wenn die Tankanlage benachbart zu einer Zapfsäule für Kraftstoff aufgestellt ist.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1A und 1B zwei perspektivische Ansichten einer erfindungsgemäßen Tankanlage für einen Betriebsstoff;
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2A bis 2D mehrere Ansichten der Tankanlage der 1, teilweise im Schnitt;
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3 eine perspektivische Ansicht der Tankanlage der 1 mit geöffneter Klappe für einen Befüllvorgang, und
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4 eine Ansicht der Tankanlage der 1 bei einem Befüllvorgang.
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Eine Tankanlage umfasst ein Gehäuse 1, das ein Untergehäuse 2, ein Aufsatzgehäuse 3 und ein Portal 5 aufweist. Das Gehäuse 1 ist auf einem Boden aufstellbar und kann dort über Befestigungsmittel fixiert werden.
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In dem Untergehäuse 2 ist ein Tank 13 angeordnet, der mit einem Betriebsstoff, wie einer wässrigen Harnstofflösung, befüllbar ist. Das Volumen des Tanks kann beispielsweise zwischen 100 l und 400 l, insbesondere 150 bis 250 l, betragen.
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Auf dem Untergehäuse 2 ist ein Aufsatzgehäuse 3 angeordnet, das zur Aufnahme von Geräten der Tankanlage vorgesehen ist. Wie in 2A gezeigt ist, befindet sich in dem Untergehäuse 2 eine Aufwickelrolle 14 für einen in 2A nicht dargestellten Schlauch 11, an dem eine Zapfpistole 10 vorgesehen ist. Die Zapfpistole 10 kann durch Herausziehen des Schlauches 11 an einer Einfüllöffnung eines Fahrzeuges für einen Tankvorgang positioniert werden.
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In dem Aufsatzgehäuse 3 ist ferner eine Pumpe 16 vorgesehen, mittels der der Betriebsstoff aus dem Tank 13 zu der Zapfpistole 10 förderbar ist. Neben der Pumpe 16 ist zusätzlich eine Nachfüllpumpe 17 in dem Aufsatzgehäuse 3 angeordnet, die über eine Nachfüllleitung 23 mit einem Adapter 19 verbunden ist, der an eine Befüllvorrichtung anschließbar ist.
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Das Gehäuse 1 umfasst ferner ein Portal 5, das das Untergehäuse 2 und das Aufsatzgehäuse 3 U-förmig umgreift. Das Portal 5 weist eine erste Portalsäule 7 auf, an der an einer Öffnung 9 die Zapfpistole 10 angeordnet ist. An einer gegenüberliegenden Portalsäule 6 ist eine Anzeige 20 vorgesehen, die an einer Innenseite der Portalsäule 6 oberhalb des Aufsatzgehäuses 3 positioniert ist. Die Anzeige 20 befindet sich dabei unter einem Dach 8 des Portals 5 und ist somit geschützt angeordnet. Die beiden Portalsäulen 6 und 7 sind jeweils an einer seitlichen Stirnseite des Gehäuses 1 angeordnet, so dass bei einer Anordnung der Tankanlage zwischen zwei Fahrstreifen die Zapfpistole 10 wahlweise zu der einen Seite oder der anderen Seite zu einem Fahrzeug gezogen werden kann. In jedem Fall ist für den Tankvorgang die Anzeige 20 von beiden Fahrstreifen einsehbar. Auf einzelnen Anzeigefeldern 21 der Anzeige 20 können dann eine Preisinformation und die Tankmenge angezeigt werden.
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Die Tankanlage kann explosionsgeschützt ausgebildet sein, insbesondere können die einzelnen Komponenten gemäß der Richtlinie 94/9/EG ausgelegt sein, damit die Tankanlage im Wirkkreis einer Vergaserkraftsäule aufgestellt werden darf. Hierfür kann der Tank 13 in einer für Tankanlagen zugelassen Auffangwanne angeordnet werden. In dem Aufsatzgehäuse sind die elektrischen Bauteile, wie die Pumpe 16, die Nachfüllpumpe 17 und eine Steuerung 15, geschützt angeordnet und können für Wartungszwecke über Klappen 4 zugänglich sein.
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An dem Portal 5 ist auf einer Seite die Zapfpistole 10 positioniert, während an der gegenüberliegenden Seite eine Zugangstür 12 vorgesehen ist, die für einen Befüllvorgang geöffnet werden kann, wie dies in 3 dargestellt ist. Nach dem Öffnen der Zugangstür 12 wird ein Adapter 19 sichtbar, der für einen Befüllvorgang von der Tankanlage herausgezogen werden kann.
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In 4 ist eine Befüllvorrichtung 30 gezeigt, die zum Befüllen der Tankanlage eingesetzt wird. Die Befüllvorrichtung 30 umfasst einen Tank 31 oder ein Fass, an dem der Adapter 19 anschließbar ist. Über eine aus der Tankanlage herausziehbare Nachfüllleitung 23, insbesondere einen flexiblen Nachfüllschlauch, wird eine Verbindung zu der Nachfüllpumpe 17 und dem Tank 13 hergestellt. Die mobile Befüllvorrichtung 30 ist dabei über ein Gestell 32 auf Rollen 33 verfahrbar gelagert.
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Die Tankanlage ist ferner über ein Potenzialausgleichskabel 24 mit der Befüllvorrichtung 30 verbindbar, um sicherzustellen, dass vor dem Anschalten der Nachfüllpumpe 17 ein Potenzialausgleich zwischen der Tankanlage und der Befüllvorrichtung 30 stattgefunden hat.
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Für ein Befüllen der Tankanlage wird daher zunächst die mobile Befüllvorrichtung 30 an der Tankanlage positioniert, um dann die Nachfüllleitung 23 über den Adapter 19 an den Tank 31 der Befüllvorrichtung 30 anzuschließen. Vorher wird das Potenzialausgleichskabel 24 an die Befüllvorrichtung 30 angeschlossen, das an das Gehäuse der Tankanlage angeschlossen ist. Nach Herstellung des Potenzialausgleiches kann die Nachfüllpumpe 17 für einen Befüllvorgang des Tanks 13 eingeschaltet werden. Der Befüllvorgang wird über eine in den Tank integrierte obere Niveauabschaltung automatisch beendet. Mit Hilfe dieser automatischen Abschaltung wir eine Überfüllung des Tanks verhindert. Nach Beendigung des Befüllens wird dann der Adapter 19 wieder in der Tankanlage verstaut.
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Das Gehäuse 1 kann beheizbar ausgebildet sein, insbesondere ist eine Heizeinrichtung in dem Untergehäuse 2 angeordnet, um bei Absinken der Temperaturen ein Gefrieren des Betriebsstoffes zu vermeiden. Hierfür können in dem Untergehäuse 2 wärmeisolierende Platten 18 eingesetzt werden, insbesondere Sandwichplatten, die Wände des quaderförmigen Untergehäuses 2 bilden. Über die Heizeinrichtung kann dann auch das Aufsatzgehäuse 3 beheizt werden, in dem die Nachfüllleitung 23 und der Schlauch 11 angeordnet sind.
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Die Platten
18 können mit einer elektrostatisch ableitenden Oberflächenbeschichtung versehen sind. Die elektrostatisch ableitfähige Oberflächenbeschichtung kann an Erdungspunkte angeschlossen sein, so dass eine potenzielle Zündquelle durch elektrostatische Entladung beseitigt wird. Durch die Oberflächenbeschichtung ist es möglich, dass die Platten
18 aus nicht ableitbaren Materialien bestehen, sondern beispielswiese aus Hartschaum, aus Kunststoff oder aus Verbundplatten, die ansonsten in dem Wirkungsbereich zu benachbarten Zapfsäulen ohne Oberflächenbeschichtung nicht in von außen zugänglichen Bereich eingesetzt werden dürften. Solche Platten
18 sind in der
DE 20 2015 101 689.1 offenbart, auf die hiermit Bezug genommen wird.
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In dem dargestellten Ausführungsbeispiel kann der Schlauch 11 und die Nachfüllleitung 23 aus dem Gehäuse 1, insbesondere dem Aufsatzgehäuse 3, herausgezogen werden. Es ist auch möglich, den Schlauch 11 und die Nachfüllleitung 23 an dem Gehäuse 1 lose schlaufenförmig hängend vorzusehen, wobei dann zumindest der Schlauch 11 beheizbar ausgebildet sein kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gehäuse
- 2
- Untergehäuse
- 3
- Aufsatzgehäuse
- 4
- Klappe
- 5
- Portal
- 6
- Portalsäule
- 7
- Portalsäule
- 8
- Dach
- 9
- Öffnung
- 10
- Zapfpistole
- 11
- Schlauch
- 12
- Zugangstür
- 13
- Tank
- 14
- Aufwickelrolle
- 15
- Steuerung
- 16
- Pumpe
- 17
- Nachfüllpumpe
- 18
- Platte
- 19
- Adapter
- 20
- Anzeige
- 21
- Anzeigefeld
- 23
- Nachfüllleitung
- 24
- Potenzialausgleichskabel
- 30
- Befüllvorrichtung
- 31
- Tank
- 32
- Gestell
- 33
- Rolle
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2740709 [0002]
- DE 202013006358 [0003]
- DE 202015101689 [0032]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- Richtlinie RL 2014/34/EU ATEX [0007]
- Richtlinie 94/9/EG [0008]
- Richtlinie 94/9/EG [0026]
