DE102018105729A1 - Method for filling a battery tank consisting of a plurality of containers and system for monitoring the filling process of a battery tank - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Befüllen eines aus einer Mehrzahl von Behältern (10, 12, 14, 16) bestehenden Batterietanks mit einem Fluid, gekennzeichnet durch die Schritte: a. Bestimmen des Freiraums jedes Behälters (10, 12, 14, 16), b. Definieren der Füllmenge des Batterietanks als das Produkt aus der Anzahl der Behälter (10, 12, 14, 16) mit dem für einen Behälter (10) bestimmten geringsten Freiraum und c. Befüllen des Batterietanks mit der definierten Füllmenge.A method for filling a battery tank consisting of a plurality of containers (10, 12, 14, 16) with a fluid, characterized by the steps: a. Determining the free space of each container (10, 12, 14, 16), b. Defining the capacity of the battery tank as the product of the number of containers (10, 12, 14, 16) with the smallest free space for a container (10) and c. Fill the battery tank with the defined capacity.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Befüllen eines aus einer Mehrzahl von Behältern bestehenden Batterietanks mit einem Fluid. Insbesondere betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Betanken eines Batterietanks für Heizöl.The invention relates to a method for filling a battery tank consisting of a plurality of containers with a fluid. In particular, the invention relates to a method for refueling a battery tank for fuel oil.
Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System zur Überwachung des Befüllvorgangs eines Batterietanks, speziell ein System zur Überwachung des Befüllvorgangs eines Batterietanks mit Heizöl.The invention also relates to a system for monitoring the filling process of a battery tank, in particular a system for monitoring the filling process of a battery tank with heating oil.
Batterietanks bestehen aus einer Mehrzahl von Teilbehältern, die zu einem Gesamtlagerbehälter verbunden sind. Aus diesen Teilbehältern wird parallel entnommen und parallel befüllt. Diese Form von Heizöltanks als Bestandteil von Gebäudeheizungen ist weit verbreitet.Battery tanks consist of a plurality of sub-containers, which are connected to a total storage container. From these sub-containers is removed in parallel and filled in parallel. This form of fuel oil tanks as part of building heaters is widely used.
Bei der Lieferung von Heizöl überprüft der Tankwagenfahrer zunächst die sogenannte Freimenge. Er stellt also fest, ob die bestellte Heizölmenge in das Batterietanksystem hineinpasst. Danach programmiert er die abzugebende Menge am Tankwagen ein und startet den Befüllvorgang. Die Befüllung endet automatisch beim Erreichen der voreingestellten Menge oder muss stoppen, wenn die obere Befüllgrenze erreicht wird. Einer überschätzten Freiraummenge des Behältersystems oder einer versehentlichen Fehlprogrammierung und einer damit verbundenen Überfüllung des Heizöltanks wird durch eine Überfüllsicherung entgegengewirkt, die aus einem im ersten Behälter des Batterietanksystems angeordneten Grenzwertgeber und der Abfüllsicherung des Tankwagens besteht. Während des Befüllvorgangs sind beide - wie bekannt - elektrisch über die Anschlusseinrichtung miteinander verbunden.When supplying fuel oil, the tanker driver first checks the so-called free quantity. So he determines whether the ordered amount of fuel fits into the battery tank system. He then programs the quantity to be dispensed on the tanker and starts the filling process. The filling automatically stops when the pre-set quantity is reached or must stop when the upper filling limit is reached. An overestimated amount of free space of the container system or an accidental malprogramming and an associated overfilling of the fuel oil tank is counteracted by an overfill, which consists of a arranged in the first container of the battery tank system limit and the Abfüllsicherung the tanker. During the filling process, both are - as is known - electrically connected to one another via the connection device.
Als problematisch hat sich jedoch herausgestellt, dass der Grenzwertgeber in Füllrichtung gesehen stets im ersten Behälter des Batterietanks angeordnet ist. Dabei können unterschiedliche Füllstände zu Beginn oder während des Füllvorgangs aufgrund zu geringer Füllgeschwindigkeit, Verschmutzungen in den Füll- und Entnahmeeinrichtungen oder Undichtheiten dazu führen, dass beim Befüllen von herkömmlichen Tankanlagen zuallererst ein Behälter voll ist, in dem sich der Grenzwertgeber nicht befindet, der Batterietank also überfüllt wird und Heizöl austritt. Dieses wiederum führt zu Schäden an der Bausubstanz, Verschmutzung des Bodens, Umweltschäden (Grundwasser), langfristiger Geruchsbelästigung etc. Solche Ölschäden sind meldepflichtig und verursachen zumeist hohe Ölschadenbeseitigungskosten.However, it has proved to be problematical that the limit value transmitter, as seen in the filling direction, is always arranged in the first container of the battery tank. Different levels at the beginning or during the filling process due to insufficient filling speed, contamination in the filling and removal facilities or leaks can lead to the fact that when filling conventional tanks first of all a container is full, in which the limit is not, the battery tank is overfilled and fuel oil leaks. This in turn leads to damage to the building fabric, contamination of the soil, environmental damage (groundwater), long-term odor nuisance, etc. Such oil damage are notifiable and usually cause high oil damage recovery costs.
Grundsätzlich besteht zwar die Möglichkeit einen Grenzwertgeber in jedem Behälter vorzusehen und diese zu einer sogenannten Grenzwertgeberkette miteinander zu verschalten, sodass jeder Tank bei Erreichen seines als maximal definierten Füllstands den Befüllvorgang beendet.In principle, it is possible to provide a limit value sensor in each container and interconnect it to form a so-called limit value sensor chain, so that each tank ends the filling process when it reaches its maximum level defined.
Der Einbau einer Grenzwertgeberkette ist jedoch recht material- und arbeitsaufwändig und bedarf einer redundanten Überwachung. Die Nachrüstung von älteren Öltanksystemen ist jedoch nicht praktikabel, da die Tankanschlussarmaturen der hinteren Tanks die Aufnahme eines Grenzwertgebers nicht vorsehen. Somit müssten die gesamten Tankarmaturen getauscht werden, sofern dieses für Behältersysteme aus den Siebziger- und Achtzigerjahren überhaupt beschaffbar sind.However, the installation of a limit sensor chain is quite material and labor intensive and requires redundant monitoring. The retrofitting of older oil tank systems is not practical, since the tank connection fittings of the rear tanks do not provide for the inclusion of a limit sensor. Thus, the entire tank fittings would have to be replaced, provided that they are even available for tank systems from the seventies and eighties.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein einfaches und robustes Verfahren zum abgesicherten Befüllen eines aus einer Mehrzahl von Behältern bestehenden Batterietanks mit einem Fluid, beziehungsweise ein einfaches und robustes System zur Überwachung des Befüllvorgangs eines Batterietanks zu schaffen, mit denen die Gefahr einer Überfüllung einfach und sicher vermieden wird.The object of the invention is therefore to provide a simple and robust method for the secure filling of a battery container consisting of a plurality of containers with a fluid, or a simple and robust system for monitoring the filling of a battery tank, with which the risk of overfilling easy and safely avoided.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch das Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 und das System mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst. Die Unteransprüche geben jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung wieder.This object is achieved by the method with the features of claim 1 and the system having the features of claim 6. The dependent claims give each advantageous embodiments of the invention.
Grundgedanke der Erfindung ist es, die maximal zulässige Befüllmenge des Batterietanks bei paralleler Befüllung der einzelnen Behälter des Batterietanks insgesamt auf denjenigen Wert zu begrenzen, die dem der Anzahl der Behälter entsprechenden Vielfachen der Freimenge desjenigen Behälters mit dem höchsten Füllstand zukommt, unter der Annahme, dass die Behälter durch die gemeinsame Füllleitung gleichmäßig befüllt werden. Da also der die Befüllung des Batterietanks limitierende Faktor derjenige Behälter mit dem höchsten Füllstand und somit der geringsten Freimenge ist, wird die Überfüllung eines der Behälter bei unterschiedlichen Füllständen im Voraus sicher vermieden.The basic idea of the invention is to limit the maximum permissible filling quantity of the battery tank when the individual containers of the battery tank are filled in parallel to the value corresponding to the number of containers corresponding to a multiple of the free quantity of the container having the highest level, assuming that the containers are filled evenly by the common filling line. Since the limiting factor of the filling of the battery tank is therefore that container with the highest level and thus the lowest amount of free, the overfilling of one of the containers at different levels is reliably avoided in advance.
Erfindungsgemäß wird also ein Verfahren zum Befüllen eines aus einer Mehrzahl von Behältern bestehenden Batterietanks mit einem Fluid mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
- a. Bestimmen des Freiraums jedes Behälters,
- b. Definieren der Füllmenge des Batterietanks als das Produkt aus der Anzahl der Behälter mit dem für einen Behälter bestimmten geringsten Freiraum und
- c. Befüllen des Batterietanks mit der definierten Füllmenge.
- a. Determining the free space of each container,
- b. Defining the capacity of the battery tank as the product of the number of containers with the smallest free space for a container and
- c. Fill the battery tank with the defined capacity.
Die Behälter weisen bevorzugt ein identisches Volumen und/oder eine identische Form auf. In der Regel werden die Behälter jeweils baugleich sein. The containers preferably have an identical volume and / or an identical shape. As a rule, the containers will each be identical.
Der Freiraum jedes Behälters wird dabei insbesondere dadurch bestimmt, dass zunächst die Füllmenge in jedem Behälter erfasst und der jeweilige Freiraum als Differenz der Füllmenge zum Gesamtvolumen jedes einzelnen Behälters oder einer zuvor festgesetzten maximalen Befüllmenge jedes einzelnen Behälters, beispielsweise 95 % des Gesamtvolumens des jeweiligen Behälters definiert wird. Die Füllmenge jedes einzelnen Behälters kann beispielsweise durch pneumatische Füllstandmessung mittels der Einperl-Methode erfolgen.The free space of each container is determined in particular by first determining the filling amount in each container and defining the respective free space as the difference between the filling quantity and the total volume of each individual container or a previously set maximum filling quantity of each individual container, for example 95% of the total volume of the respective container becomes. The capacity of each individual container can be done for example by pneumatic level measurement by means of the Einperl method.
Aus den für jeden Behälter bestimmten Freiräumen wird nun der geringste Freiraum ausgewählt und mit der Anzahl der Behälter multipliziert. Das Produkt aus der Anzahl der Behälter mit dem für einen Behälter bestimmten geringsten Freiraum wird dabei als die maximal zulässige Füllmenge des Batterietanks definiert und der Batterietank mit dieser vorab definierten Füllmenge befüllt. Die Einzelpegel der Teilbehälter und die Literzahl an Füllfreiraum werden dabei bevorzugt zur Ablesung angezeigt.From the free spaces defined for each container, the smallest free space is now selected and multiplied by the number of containers. The product of the number of containers with the smallest free space for a container is defined as the maximum permissible capacity of the battery tank and filled the battery tank with this pre-defined capacity. The individual levels of the sub-containers and the number of liters of filling space are preferably displayed for reading.
Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Schritte a und b vor und während des Befüllens, insbesondere kontinuierlich ausgeführt werden. Durch die on-line Messung und Bestimmung des zu jedem Zeitpunkt des Befüllvorgangs bestehenden geringsten Freiraums eines der Behälter können beim Befüllen erfolgende Änderungen der Füllstandsmengen der einzelnen Behälter erfasst und die definierte Füllmenge jeweils an einen sich ändernden Zustand des Batterietanks insgesamt angepasst werden.Particularly preferably, it is provided that steps a and b are carried out before and during filling, in particular continuously. By the on-line measurement and determination of the lowest free space of one of the containers existing at each time of the filling process, changes in the fill level quantities of the individual containers taking place during filling can be detected and the defined fill quantity can be adapted in each case to a changing state of the battery tank as a whole.
Bei Erreichen der dem Batterietank zugeführten definierten Füllmenge wird nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ein akustisches und/oder optisches Warnsignal ausgegeben und das Beenden des Befüllvorgangs angezeigt.Upon reaching the battery tank supplied defined filling amount of an acoustic and / or visual warning signal is issued according to a preferred embodiment of the invention and the termination of the filling indicated.
Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass das Befüllen bei Erreichen eines in einem vorbestimmten Behälter erreichten Füllstands abgebrochen wird, auch wenn der Batterietank insgesamt noch nicht mit der definierten Füllmenge befüllt worden ist. Dieses kann beispielsweise mittels eines in einem Behälter angeordneten Grenzwertgeber erfolgen, wobei dieses Ereignis allerdings nur dann eintreten wird, wenn die Füllleitung hinter dem Grenzwertgeber versperrt ist und einer der anderen Behälter nicht befüllt werden kann.It is particularly preferably provided that the filling is stopped when reaching a level reached in a predetermined container, even if the battery tank has not been filled in total with the defined filling quantity. This can be done for example by means of a sensor arranged in a limit, but this event will only occur if the filling line is blocked behind the limit and one of the other container can not be filled.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist insbesondere bei Batterietanks anzuwenden, bei denen das befüllte Fluid Heizöl ist.The inventive method is particularly applicable to battery tanks, in which the filled fluid is heating oil.
Zur Durchführung des Verfahrens ist speziell ein System zur Überwachung des Befüllvorgangs eines Batterietanks mit einem Fluid vorgesehen, wobei der Batterietank eine Mehrzahl von Behältern, eine die Behälter parallel miteinander verbindende Füllleitung, eine Füllstandmesseinrichtung zum Bestimmen der Füllmenge jedes Behälters, und eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss an eine Abfüllsicherung aufweist, wobei das System eine mit der Füllstandmesseinrichtung und der Anschlusseinrichtung verbundene Steuerung zur Begrenzung der Freimenge auf einen dem Produkt aus der Anzahl der Behälter mit dem für einen Behälter bestimmten geringsten Freiraum entsprechenden Wert aufweist.To carry out the method, a system for monitoring the filling process of a battery tank with a fluid is provided, the battery tank having a plurality of containers, a filling line connecting the containers in parallel, a filling level measuring device for determining the filling quantity of each container, and a connection device for connection an overfill prevention device, the system having a control connected to the level measuring device and the connection device for limiting the amount of free to a value corresponding to the product of the number of containers with the smallest free space determined for a container.
Das erfindungsgemäße System stellt also eine Füllstandmesseinrichtung parallel für mehrere Teilbehälter, sowie eine Befüllmengenvorausberechnungseinheit und zudem eine Befüllüberwachung mit Alarmgabe und der Funktion der Tankwagen-Zwangsabschaltung dar.The system according to the invention thus represents a level measuring device in parallel for a plurality of sub-containers, as well as a Befüllmengenvorausbrechnrechnseinheit and also a Befüllüberwachung with alarm and the function of the tank truck forced shutdown.
Die Anschlusseinrichtung ist - wie bekannt - zur Verbindung mit einem Tankfahrzeug ausgebildet und bildet durch einen mit der Anschlusseinrichtung verbundenen, in einem Behälter angeordneten, einen Grenzfüllstand des Behälters sensierenden Grenzwertgeber gemeinsam mit der Abfüllsicherung des Tankfahrzeugs die Überfüllsicherung des Batterietanks. Entsprechend ist in dem erfindungsgemäßen System bevorzugt ein Grenzwertgeber vorgesehen.The connection device is - as known - designed for connection to a tanker vehicle and forms by a connected to the connection device, arranged in a container, a limit level of the container sensing limit switch together with the Abfüllsicherung the tanker overfill protection of the battery. Accordingly, a limit value transmitter is preferably provided in the system according to the invention.
Aber auch ohne Grenzwertgeber wird durch die Verbindung der Steuerung mit der Anschlusseinrichtung eine Überfüllsicherung ausgebildet, ohne dass es eines den Füllstand eines einzelnen Behälters überwachenden Grenzwertgebers bedarf. Dadurch, dass die Gesamtfüllmenge stets durch den Freiraum des Behälters mit dem höchsten Füllstand limitiert ist, kann eine Überfüllung des Batterietanks insgesamt nicht erfolgen und der Befüllvorgang durch die Steuerung über die Anschlusseinrichtung (am Tankwagen) beendet werden.But even without a limit value sensor, an overfill protection is formed by the connection of the controller with the connection device, without the need for a level indicator of a single container monitoring. Due to the fact that the total filling quantity is always limited by the free space of the container with the highest filling level, overfilling of the battery tank as a whole can not take place and the filling process can be ended by the control via the connection device (on the tank truck).
Das System weist bevorzugt eine Alarmeinrichtung zur Ausgabe eines optischen und/oder akustischen Alarms bei Erreichen einer dem Batterietank über die Füllleitung zugeführten Freimenge an Fluid auf.The system preferably has an alarm device for outputting an optical and / or acoustic alarm when a free quantity of fluid supplied to the battery tank via the filling line is reached.
Bei dem Batterietank handelt es sich speziell um einen aus mehreren Behältern bestehenden Heizöltank. Die Behälter weisen bevorzugt ein identisches Volumen und/oder eine identische Form auf. Insbesondere werden die zum Batterietank zusammengefassten Behälter baugleich sein.The battery tank is specifically a multi-tank fuel oil tank. The containers preferably have an identical volume and / or an identical shape. In particular, the containers combined to the battery tank will be identical.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand eines in den beigefügten Zeichnungen dargestellten, besonders bevorzugt ausgestalteten Ausführungsbeispiels näher erläutert.The invention is explained in more detail below with reference to an embodiment shown in the attached drawings, particularly preferred.
Die einzige
Das System weist eine Mehrzahl von zu einem Batterietank zusammengefassten Behältern
Im gezeigten Beispiel weist der Behälter
Wie bekannt ist der in Füllrichtung gesehen zuerst angeordnete Behälter
Würde der Batterietank nun über die Füllleitung
Erfindungsgemäß ist daher eine mit der Füllstandmesseinrichtung
Wird während des laufenden Befüllvorgangs in einem der Teilbehälter ein kritisch hoher Füllpegel erreicht, so gibt die Steuerung
Das besonders bevorzugt ausgestaltete System
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