DE1775205B2

DE1775205B2 - Lecküberwachungseinrichtung für eine von einer Pumpe zu einer Zapfstelle führende Förderleitung

Info

Publication number: DE1775205B2
Application number: DE1775205A
Authority: DE
Inventors: Robert T. Salisbury Hearn, Md.; Robert M. Simsbury Conn. Riordan
Original assignee: Dresser Industries Inc
Current assignee: Dresser Industries Inc
Priority date: 1967-07-18
Filing date: 1968-07-16
Publication date: 1974-02-21
Also published as: US3439837A; DE1775205A1; GB1200559A; FR1567664A; CH473733A; DE1775205C3

Description

Die Erfindung betrifft eine Lecküberwachungseinrichtimg für eine von einer Pumpe zu einer Zapfstelle führende Förderleitung, in die ein in FördcmchUing öffnendes federbelastetes Rückschlagventil eingeschaltet und an die über Zweigleitungen ein Druckdifferenz-Anzeigegerät angeschlossen ist, das zwei durch eine flexible Trennwand voneinander getrennte, übereinanderliegende Druckkammern aufweist und mit einem Absperrventil verbunden ist.

Derartige Lecküberwachungseinrichtungen für die zu einer Kraftstoffzapfstelle führende Förderleitung sind bekannt aus der USA.-Patentschrift 3 273 753.

ίο Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Lecküberwachungseinrichtung so auszubilden, daß gegenüber den bekannten Einrichtungen bei einfacher Ausgestaltung eine größere Sicherheit in der Leckanzeige auf wirtschaftliche Weise ermöglicht wird.

Dies wird gemäß der Erfindung dadurch erreicht, daß bei einer Lecküberwachungseinrichtung der eingangs beschriebenen Art das die Verbindung der beiden Druckkammern des Druckdifferenz-Anzeigegeräts steuernde Absperrventil mit einem sowohl vom Druck des geförderten Mediums, als auch von einem einstellbaren Zeitwerk in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagbaren mechanischen Antrieb gekoppelt ist, daß ferner mit dem Druckdifferenz-Anzeigegerät eine Sperrvorrichtung für das Rückschlagventil verbunden ist und daß in die vom Absperrventil zur Bezugsdmckkammer des Druckdifferenz-Anzeigegeräts führende Leitung ein Druckstoßdämpfungselement eingebaut ist.

Sobald eine Leckstelle in der Leitung auftritt, zeigt das Druckdifferenz-Anzeigegerät eine bestimmte Druckdifferenz an, die von dem vorgeschriebenen Wert abweicht. Das die Verbindung der beiden Druckkammern des Druckdifferenz-Anzeigegeräts steuernde Absperrventil wird eine bestimmte Zeit nach Beendigung des Zapfvorganges geschlossen, so daß der Flüssigkeitsdruck in der Förderleitung beim Auftreten einer Leckstelle abnimmt und das Druckdifferenz-Anzeigegerät steuert.

Zweckmäßig liegt an der Oberseite der flexiblen Trennwand des Druckdifferenz-Anzeigegeräts ein mit einem kegelförmigen Ende versehener Stift an, der in eine Bohrung eines verschiebbaren stempelförmigcn Sperrelcmenls greift. Dieses Sperrelement steht unter Wirkung einer zwischen der flexiblen Trennwand und dem Boden der unteren Druckkammer des Druckdifferenz-Anzeigegeräts eingespannten Schraubenfeder, die gleichzeitig auch Klemmkugeln gegen geneigte Anlageflächen des Gehäuses des Druckdifferenz-Anzeigers drückt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die untere Druckkammer des Druckdifferenz-Anzeigegeräts über eine Rohrleitung mit der Förderleitung und über das Absperrventil enthaltende Rohrleitungen mit der oberen Druckkammer verbunden. Der Antrieb des Absperrventils besteht vorzugsweise aus einem Zylinder und einem unter Wirkung einer Feder stehenden Kolben, dessen Kolbenstange über Ritzel mit dem einstellbaren Zeitwerk gekuppelt ist, dessen Mitnehmerstift in eine Gabel einer Gleitstange eingreift, welche über einen ortsfest angelenkten 1 lobcl mit einem federbelastet Ventilteller des Absperrventils in Verbindung steht.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

F i g. I eine schematische Gesamtansicht,
Fig. 2 einen vergrößerten Ausschnitt der Fig. 1 vor Beginn eines Zapfvorganges,

Fig. 3 einen Ausschnitt ähnlieh Fig. 2, mit der Einstellung der einzelnen Teile während eines Zapfvorganges,

Fig. 4 einen Ausschnitt ähnlich Fig. 2 mit einer Einstellung der Einzelteile unmittelbar nach einer Leckanzeige und

Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt des Druckdifferenz-Anzeigegerätes.

Eine Pumpe 10 fördert Kraftstoff a::s einem unterirdischen Vorratsbehälter 12 über ein in Förderrich-Hing öffnendes Rückschlagventil 14, an das die Pumpendruckleitung 16 angeschlossen ist, durch eine unterirdische Förderleitung 20 zu einer Zapfstelle 18.

Zum Anzeigen von Leckstellen in der Förderleitung 20 dient eine Einrichtung 22, die ein an der Pumpendruckseite vorgesehenes Druckdifferenz-Anzeigegerät 24 enthält, dessen Gehäuse 30 eine obere Druckkammer 32 und eine untere Druckkammer 34 umschließt, die beide durch eine flexible Trennwand 36 voneinander getrennt sind. Die obere Druckkam- ^o mer 32 ist mit einem Durchlaß 38 und die untere Druckkammer 34 mit Durchlässen 40 und 42 versehen. Die Einrichtung 22 umfaßt ferner ein Leitungsnetz 44 mit einer ersten Zweigleitung 46, die von der Förderleitung 20 zum Durchlaß 40 der unteren Druckkammer 34 des Anzeigegeräts 24 führt. Eine zweite Zweigleitung 48 verbindet die untere Druckkammer 34 mit einer Seite eines Absperrventils 50, von dessen anderen Seite eine dritte Zweigleitung 52 zum Durchlaß 38 der oberen Druckkammer 32 führt.

Das Absperrventil 50 hat einen Ventilteller 54 und einen Ventilschaft 56 und steht unter Wirkung einer Schraubenfeder 58, den den Ventilteller 54 in seine Schließstellung drückt, wodurch die Verbindung der Zweigleitungen 48 und 52 unterbrochen wird. Das Absperrventil 50 hat einen Antrieb 60, der nachfolgend näher beschrieben wird.

Das Druckdifferenz-Anzeigegerät 24 hat einen Antrieb 62, der sich zwischen einer gestreckten, in Fig.4 gezeichneten Leckanzeigestellung und einer zusammengedrückten Stellung entsprechend den Fig. 2 und3 bewegt. Der Antrieb besteht aus einem stempeiförmigen Sperrelemcnt 64, das in einer Führung 66 des Gehäuses des Druckdifferenz-Anzeigegeräts beweglich ist und durch einen Dichtring 68 abgedichtet ist. Am oberen freien Ende des stempelför-111 igen Sperrelcments 64 ist ein Stellring 70 befestigt, zwischen dem und der Oberseite des Gehäuses 30 eine Schraubenfeder 72 angeordnet ist, die das Sperrelemcnt 64 aus dem Gehäuse 30 herauszudrücken sucht, was der Anzeige einer Leckstclle entspricht. Das untere Ende des Sperrelements 64 ragt in das Innere des Gehäuses 30 und ist als Hülse 74 ausgebildet, in welcher mehrere Klemmkugeln 76 angeordnet sind, die sich in Aussparungen quer zur Längsachse der Hülse 64 bewegen können. Die Hülse 74 gleitet in einer zweiten Führung 78, die sich axial an die Führung 66 des Sperrelcments 64 anschließt. Das Gehäuse 30 hat eine dritte Führung 80, die sich in axialer Richtung an die Führungen 66 und 78 anschließt, jedoch größeren Durchmesser als diese hai. Innerhalb der Führung 80 sind geneigte Flächen 82 zur Führung der Klemmkugeln 76 angeordnet.

Die flexible Trennwand 36 des Druckdifferenz-Anzeigegeräts 24 wird durch eine Schraubenfeder 84 nach oben gedrückt, die zwischen einem napfförmigcn Bauteil 86 und einer Aussparung 88 im Boden der unteren Druckkammer 34 eingespannt ist. An der Oberseite der flexiblen Trennwand 36 ist mittels eines den Bauteil 86 durchsetzenden Befestigungselementes 92 ein Entriegelungsstift 90 angebracht, dessen Schaft 96 ein kegelförmiges Ende 94 aufweist, das in einer Bohrung 98 des Sperrelements 64 gleitet. Die Spannung der Schraubenfeder 84 entspricht einer Druckdifferenz, die notwendig ist, um die Trennwand 36 nach unten zu drücken, und bestimmt die Mindestdnickdiffcreaz, die die Trennwand nach unten bewegt. Die Feder 84 bewirkt ferner, daß das Druckdifferenz-Anzeigegerät 24 geringe Druckschwankungen nicht als Ursache einer Leckstelle in der Förderleitung anzeigt.

Der Ventilteller 54 des Absperrventils 50 wird während des Betriebes der Leckanzeigevorrichtung 22 durch den Antrieb 60 zwischen einer Offen- und Schließstellung bewegt, wobei der Ventilschaft 56 das Ventil 50 öffnet und schließt, wie in den Fig.2 bis 4 dargestellt ist. Der Antrieb 60 besteht aus einem Zylinder 100 mit Kolben 102. Eine Seite des Zylinders ist über eine Rohrleitung 104 mit der Zuströmseite des Rückschlagventils 14 und die andere Seite des Zylinders 100 über eine Leitung 106 mit der Außenluft verbunden. Während eines Zapfvorganges gelangt der Flüssigkeitsdruck über die Rohrleitung 104 in den Zylinder 100, wodurch der Kolben 102 entgegen der Kraft einer in dem Zylinder 100 angeordneten Schraubenfeder 108 nach rechts verschoben wird, wie in den F i g. 2 bis 4 gezeigt ist.

Der Kolben 102 hat eine Kolbenstange 110, die mit dem Ventilschaft 56 des Absperrventils 50 gleichachsig ist und über den Ventilschaft 56 das Ventil öffnet, wenn sich der Kolben 102 nach rechts bewegt, wie die Fig. 2 bis4 zeigen. Die Kolbenstange 110 ist mit einer Zahnstange 112 versehen, die in das Ritzel 114 eines einstellbaren, aus einer Scheibe bestehenden Zeitwerks 116 eingreift. Das Zeitwerk ist mit einer Gleitstange 118 mittels eines Stiftes 120 verbunden. Das Zeitwerk 116 wird durch die nach vorn gedrückte Kolbenstange 110 gespannt, die jedoch die Gleitstange 118 nicht eher bewegt, bis die Kolbenstange 110 nach Beendigung eines Zapfvorganges in den Zylinder 100 zurückgezogen worden ist. Sobald das Zeitwerk 116 abgelaufen ist, stößt das rechte Ende der Gleitstange 118 gegen einen Hebel 122, der den Ventilschaft 56 des Absperrventils 50 nach rechts schiebt und es dabei öffnet.

In die vom Absperrventil 50 zur unteren Druckkammer 32 führende Zweigleitung 52 ist ein als Speicher ausgebildetes Druckstoß-Dämpfungselement 124 eingebaut, das eine von der Flüssigkeit in der Leitung 52 durch eine Membran oder einen Faltenbalg 128 getrennte Luftkammer 126 enthält. Infolge der Inkomprcssibilität der in der Zweigleitung 52 und in der oberen Druckkammer 32 des Druckdifferenz-Anzeigegeräts 24 befindlichen Flüssigkeit bleibt der hierin herrschende Flüssigkeitsdruck trotz geringer Volumenschwankungen konstant, da die Zweigleitung 52 durch das Druckstoß-Dämpfungselement 124 immer vollständig mit Flüssigkeit gefüllt ist.

Das Absperrventil 50 verbindet im geöffneten Zustand die beiden Zweigleitungen 48 und 52 miteinander, und zwar nimmt es diese Stellung vor einem Zapfvorgang ein. Dabei befindet sich das Druckdifferenz-Anzeigegerät 24 in seiner unteren, verriegelten Stellung und kann durch manuelle Betätigung eingestellt werden, sofern es einmal ausgelöst war.

In Fig. 3 ist die gesamte Anzeigeeinrichtung 22

während eines Zapfvorganges veranschaulicht, d. h. sobald Flüssigkeit von der Pumpe 10 aus dem Vorratsbehälter 12 durch das Rückschlagventil 14 und die Förderleitung 20 zur Zapfstelle gefördert wird. Die Flüssigkeit gelangt durch das Leitungsnetz 44 in die obere und untere Druckkammer des Druckdifferenz-Anzeigegeräts 24, in denen der gleiche Druck herrscht, solange das Absperrventil 50 durch seinen Antrieb 60 in der Offenstellung gehalten wird.

Dies ist der Fall bei Beginn des Zapfvorganges, wobei der Flüssigkeitsdruck auf der Eingangsseitc 16 des Rückschlagventils 14 beträchtlich ansteigt und über die Zuführungsleitung 104 in den Zylinder 100 geleitet wird, wodurch der Kolben 102 nach rechts entgegen der Spannung der Feder 108 bewegt wird und seine Kolbenslange 1.10 das Ritzel 114 des Zeitwerks 116 verdreht. Gleichzeitig wird der Ventilschaft 56 nach rechts bewegt und hält das Absperrventil offen. Sobald sich die Scheibe des Zeitwerks 116 dreht, zieht der Stift 120 die Gleitstange 118 so weit nach links, bis der Hebel 122 des Ventilschaftcs 56 von ihm getrennt wird, wie in Fig. 3 ersichtlich ist. Durch den Ventilantrieb 60 wird das Absperrventil 50 in seiner Offenstcllung gehalten, bis der Zapl'vorgang beendet ist, also der Flüssigkeitsdruck auf der Zuführseite 16 des Rückschlagventils 14 zusammenbricht. Wenn der auf den Kolben 102 einwirkende Druck geringer ist als die Kraft der Feder 108, wird der Kolben 102 nach links bewegt, wodurch das Absperrventil 50 geschlossen wird. Zwischen dem Zeitwerk 116 und dem Ritzel 114 ist eine Freilaufkupplung angeordnet, mittels welcher die Kolbenstange 110 sich ohne Verdrehen des Zeitwerks 116 nach links bewegen kann. Nach Ablauf einer bestimmten Zeitspanne, die mit dem Nach-Links-Schicben des Kolbens 102 beginnt, und sofern das Zeitwerk 116 infolge der Freilaufkupplung nicht mitbewegt wird, springt die Gleitstange 118 nach rechts in die in F i g. 2 gezeigte Stellung, wodurch der Ventilschaft 56 nach rechts geschoben und das Absperrventil 50 geöffnet wird.

Durch Schließen des Absperrventils 50 nach einem Zapfvorgang wird der Flüssigkeitsdruck in der obc ren Druckkammer 32 des Druckdifferenz-Anzeigegeräts 24 von dem Flüssigkeitsdruck in der Förderleitung 20 und in der unteren Druckkammer 34 getrennt. Der Flüssigkeitsdruck in der oberen Druckkammer 32 wirkt als Bezugsdruck und entspricht dem Druck in der Förderleitung 20 während des Zapf Vorganges. Leichte Schwankungen des Flüssigkeitsvolumens in der oberen Druckkammer 32 und in der Zweigleitung 52 des Leitungsnetzes 44 werden durch das Druckstoß-Dämpfungselernent 124 ausgeglichen, da die Luft in dessen Kammer 126 kompressibel ist.

Bei dichten Leitungen herrscht in beiden Druckkammern 32 und 34 der gleiche Flüssigkeitsdruck, der dem Flüssigkeitsdruck in der Förderleitung 20 während des Zapfvorganges entspricht. Der Flüssigkeitsdruck der oberen Druckkammer 32 dient als Bezugsdruck, der während des Zapfvorganges durch Abfangen oder Trennen eines Teiles der Flüssigkeit von der Förderleitung innerhalb der oberen Druckkammer 32 erhalten wird. Beim Fehlen einer Druckdifferenz oberhalb eines vorgeschriebenen Wertes verbleibt die flexible Trennwand 36 in ihrer mittleren Stellung, wie in den Fig. 2 und."! gezeigt ist, wobei das Sperrclement 64 sich in der unteren verriegelten Stellung befindet.

Wenn andererseits ein anzeigbares Leck in der

*o Förderleitung 20 auftritt, nimmt ihr Flüssigkeitsdruck relativ zu dem in der oberen Druckkammer .J2 gehaltenen Bezugsdruck ab. Infolge dieser Druckdifferenz wird die flexible Trennwand 36 entgegen der Kraft der Feder 84 nach unten gedrückt. Der einen

as vorgeschriebenen Wert überschreitende Flüssigkeitsdruck in der oberen Druckkammer 32 überwindet dabei die Kraft der Feder 84, und der Stift 90 wird nach unten und sein sich kegelförmig verjüngendes Ende 94 aus der Bohrung 98 herausgezogen, so daß die Klemmkugeln 76 in der Hülse 74 infolge der Neigung der Fläche 82 radial einwärts gedrückt werden, bis sie in die Führung 78 des Gehäuses 30 einrasten. Sobald die Klemmkugeln die Führung oder die Bohrung 80 verlassen haben, bewegt die Schraubenfeder 72 das Spcrrelcment 64 nach oben, wie aus F i g. 4 hervorgeht.

Eine Leckstellc in der Leitung 20 kann während eines Zapfvorganges durch Absperren des Rückschlagventils 14 oder durch eine stark verminderte Flüssigkeitsströmung in der Leitung 20 angezeigt werden.

Wie Fig. 4 zeigt, kann das Sperrclement 64 des Druckdifferenz-Anzeigegeräts 24 mit seinem oberen Endteil 130 ein volles öffnen des Rückschlagventils 14 verhindern. Sobald die undichte Stelle in der Leitung gefunden und ausgebessert worden ist, kann die Leckanzeigevorrichlung manuell in ihre Ausgangsstellung zurückbewegt werden. Mit dieser Vorrichtung kann dann automatisch nach jedem Zapfvorgang in der oben beschriebenen Weise ein Test durchgeführt werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Lecküberwachungseinrichtung für eine von einer Pumpe zu einer Zapfstelle führende Förderleitung, in die ein in Förderrichtung öffnendes federbelastetes Rückschlagventil eingeschaltet und an die über Zweigleitungen ein Druckdifferenz-Anzeigegerät angeschlossen ist, das zwei durch eine flexible Trennwand voneinander getrennte, übereinanderliegende Druckkammern aufweist und mit einem Absperrventil verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das die Verbindung der beiden Druckkammern (32, 34) des Druckdifferenz-Anzeigegeräts (24) steuernde Absperrventil (50) mit einem sowohl vom Druck des geförderten Mediums als auch von einem einstellbaren Zeitwerk in seiner Öffnungsrichtung beaufschlagbaren mechanischen Antrieb (102, 110, 112, 116, 118, 120, 122, 56) gekoppelt ist,

b) mit dem Druckdifferenz-Anzeigegerät eine Sperrvorrichtung (64, 72, 76, 96, 130) für das Rückschlagventil (14) verbunden ist und

c) in die vom Absperrventil (SO) zur Bezugsdruckkammer (32) des Druckdifferenz-Anzeigegeräts führende Leitung (52) ein Druckstoßdämpfungselement (124) eingebaut ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der Oberseite der flexiWen Trennwand (36) des Druckdifferenz-Anzeigegeräts (24) ein mit einem kegelförmigen Ende (94) versehener Stift (90) anliegt, der in eine Bohrung (98) eines verschiebbaren, durch eine zwischen der Trennwand (36) und dem Boden der unteren Druckkammer (34) eingespannte Schraubenfeder (84) nach oben gedrückten, stempeiförmigen Sperrelements (64) greift und dabei Klemmkugeln (76) gegen geneigte Anlagcflächen (82) des Gehäuses (30) des Druckdifferenz-Anzeigers drückt.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Druckkammer (34) über eine Rohrleitung (46) mit der Förderleitung (20) und über das Absperrventil (50) enthaltende Rohrleitungen (48, 52) mit der oberen Druckkammer (32) verbunden ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (60) des Absperrventils (50) aus einem Zylinder (100) und einem unter Wirkung einer Feder (108) stehenden Kolben (102) besteht, dessen Kolbenstange (110) über ein Ritzel (114) mit dem einstellbaren Zeitwerk (116) gekoppelt ist, dessen Mitnehniurstift (120) in eine Gabel einer Gleitstange (118) eingreift, welche über einen ortsfest angelenkten Hebel (122) mit dem federbelasteten Ventilteller (54) des Absperrventils (50) in Verbindung steht.