DE19525188A1 - System and method for monitoring and securing the decanting process between a tanker and an underground storage container - Google Patents
System and method for monitoring and securing the decanting process between a tanker and an underground storage containerInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein System und ein Verfahren zur Überwachung und Sicherung des Umfüllvorganges zwischen einem Tankfahrzeug und einem insbesondere unterirdischen Lagerbehälter oder einem anderen Tankfahrzeug, wobei zumindest ein Schlauch mittels einer Umfüllvor richtung mit Anschlußarmaturen am Tankfahrzeug an mindestens ein Umfüllrohr des Lagertanks anschließbar ist und wobei das Überwa chungssystem mit einer Spannungsversorgung einen Stromkreis bildend einen die Umfüllvorrichtung schaltenden Füllstandsgrenzwertgeber am Lagerbehälter aufweist. Weiterhin betrifft die Erfindung die Verwendung des Systems.The invention relates to a system and a method for monitoring and securing the transfer process between a tanker and a particularly underground storage container or another Tanker vehicle, at least one hose by means of a transfer Direction with connection fittings on the tanker to at least one Transfer tube of the storage tank can be connected and the monitoring system with a voltage supply forming a circuit a filling level limit switch switching the decanting device on the storage container. The invention further relates to Use of the system.
Beim Stand der Technik werden Abfüllvorgänge bzw. Umfüllvorgänge von Tankwagen in unterirdische Lagerbehälter zum Teil ungesichert oder zumindest mit unzureichender Sicherung oder Sicherungssystemen durchgeführt. Dabei kann es infolge mangelhafter Wartung oder Fehlverhaltens des Bedienungspersonals und infolge fehlerhafter oder beschädigter Armaturen und Schläuchen zu Störfällen kommen, bei welchen Böden und/oder Grundwasser im Bereich der Lagerbehälter für wassergefährdende Stoffe wie Kraftstoffe oder Säuren fallweise erheblich belastet werden. Als Grund für derartige Störfälle ist aus der Praxis ein Abspringen oder Abreißen des Füllschlauches während des Befüllvorganges bekannt. Greift der Tankwagenfahrer oder das Sicherungssystem in einem solchen Falle nicht sofort ein, können in wenigen Minuten mehrere tausend Liter Kraftstoff ins Erdreich gelangen. In the prior art, filling processes or refilling processes partly unsecured from tankers to underground storage containers or at least with inadequate security or security systems carried out. It may be due to poor maintenance or Misconduct by the operating personnel and as a result of faulty or damaged fittings and hoses lead to accidents which soils and / or groundwater in the area of the storage tanks for water-polluting substances such as fuels or acids occasionally be significantly burdened. The reason for such accidents is in practice, a jumping off or tearing off of the filling hose known during the filling process. Attacks the tanker driver or the security system in such a case can not immediately several thousand liters of fuel into the ground in just a few minutes reach.
Zum Schutz der Umwelt hat daher der Gesetzgeber im Rahmen der Bundesimmissionsschutzverordnung, der Verordnung über Anlagen zum Umgang mit wassergefährdenden Stoffen und über Fachbetriebe (VAwS); Stand: 12.08.1993, der Tankstellenverordnung und weiterer gesetzli cher Vorschriften den Einsatz einer Abfüll-Schlauch-Sicherung (ASS) vorgeschrieben.To protect the environment, the legislator has therefore within the Federal Immission Control Ordinance, the Ordinance on Installations for Handling of water-polluting substances and through specialist companies (VAwS); Status: 12.08.1993, the petrol station ordinance and other legal regulations the use of a filling hose safety device (ASS) required.
Darüber hinaus ist gegenwärtig zum Schutze der Umwelt gegen Kraft stoffstörfälle auch die Überwachung des Einsatzes eines Gaspen delschlauchs vorgeschrieben, um das Austreten entweichender Kraft stoffdämpfe aus dem Lagerbehälter bei der Befüllung zu verhindern.It is also currently protecting the environment against force substance accidents also the monitoring of the use of a gas pen delschlauchs prescribed to escape escaping force to prevent vapors from the storage container when filling.
Beim Stand der Technik sind Systeme bekannt, welche formal die gestellten Anforderungen erfüllen. Bei einem dieser Systeme wird über Füll- und Gaspendelschlauch ein Datensignal vom Tankwagen in den Domschacht gesendet. Dort wird eine Kontrolleinheit aktiviert, die ihrerseits Daten über den Schlauch zurücksendet. Nachteilig hat sich jedoch herausgestellt, daß die erforderlichen Geräte zur Durchführung des Systems beim Einsatz im Domschacht Mängel auf weisen. Bspw. sind die Mittel zur Herstellung eines sicheren Kon taktes zwischen Füllschlauch und Kontrolleinheit im Domschacht störanfällig und bei längerem Betrieb den mechanischen Belastungen nicht ausreichend gewachsen, oder können bei Minustemperaturen festfrieren. Eine bspw. zur Isolation verwendete Kunststoffkupplung erfordert zu ihrer Befestigung ein genau zu dosierendes Anzugs moment. Beim Überdrehen oder zu geringem Anzug ergeben sich durch Undichtigkeit austretende sogenannte Schlabbermengen, die weiterhin größtenteils unkontrolliert in das Erdreich eindringen. Auch wird ein Defekt des Grenzwertgebers am Lagertank nicht erkannt und verhindert nicht ein Überlaufen des Lagertanks mit der Folge von erheblichen Leckagemengen. Das bekannte System erfordert zudem erhebliche Investitionsmittel, die kleine oder mittlere Unternehmen davor zurückschrecken lassen, das System einzuführen.In the prior art systems are known which formally meet the requirements. One of these systems will A data signal from the tanker in via filling and gas pendulum hose sent the cathedral shaft. A control unit is activated there, which in turn sends data back over the hose. Has a disadvantage it turned out, however, that the necessary equipment for Implementation of the system when used in the cathedral shaft defects point. E.g. are the means to create a secure con tact between filling hose and control unit in the cathedral shaft susceptible to faults and mechanical loads during extended operation not grown enough, or can at sub-zero temperatures freeze. A plastic coupling used for insulation, for example requires a suit to be dosed precisely for fastening moment. If you overtighten or tighten too little, Leaking amounts of so-called slobber, which continue to leak mostly penetrate the soil in an uncontrolled manner. Also will a defect of the limit transmitter on the storage tank is not recognized and does not prevent the storage tank from overflowing with the consequence of considerable amounts of leakage. The known system also requires significant investment that small or medium-sized enterprises be afraid to implement the system.
Ausgehend von den beim Stand der Technik erkannten Mängeln liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein neues System und Verfahren zur Überwachung und Sicherung des Umfüllvorganges zwischen einem Tankfahrzeug und einem unterirdischen Lagerbehälter anzugeben, welches äußerst robust ist und für den Einsatz im Domschacht sowie bei einem Tankfahrzeug unter den dort gegebenen rauhen Betriebs bedingungen geeignet ist, und zudem systemimmanent fehlersicher ist, d. h. daß es bei einem auftretenden Fehler in den sicheren Betriebs zustand fällt, indem es sich selbst sperrt und zu einer Nichtfreiga be des Befüllvorganges oder zu dessen Unterbrechung führt, fernerhin zur Ausrüstung vorhandener Tankwagen und Lagerbehälteranlagen nachrüstbar und die Nachrüstung und/oder Neuausrüstung den Betrei bern aus Kostengründen zumutbar ist.Based on the shortcomings identified in the prior art the invention has for its object a new system and method for monitoring and securing the transfer process between one Specify tanker and an underground storage container, which is extremely robust and for use in the cathedral shaft as well in a tanker vehicle under the rough operation given there is suitable and is also inherently fail-safe, d. H. that if an error occurs in the safe operation state falls by locking itself and to a non-release be of the filling process or leads to its interruption, furthermore to equip existing tankers and storage tank systems can be retrofitted and the retrofitting and / or new equipment the operator bern is reasonable for cost reasons.
Die Lösung der Aufgabe gelingt bei einem System zur Überwachung und Sicherung des Umfüllvorganges zwischen einem Tankfahrzeug und einem unterirdischen Lagerbehälter der im Oberbegriff von Anspruch 1 genannten Art mit der Erfindung dadurch, daß wenigstens eine dem vorhandenen Füllstands-Überwachungssystem aufgeschaltete fehler sicher arbeitende Sicherheitsvorrichtung vorgesehen ist, die bei einem fehlerhaften Umfüllvorgang den Stromkreis des Grenzwertgebers unterbricht und dieser die Umfüllvorrichtung am Tankfahrzeug ab schaltet. Die fehlersicher arbeitende Sicherheitsvorrichtung schließt dabei solche Systemelemente ein, die sowieso im System enthalten sind und fällt bei Systemfehlern grundsätzlich in den betriebssicheren Zustand. In Weiterbildung des Erfindungsgedankens, inbesondere zur sicheren Umfüllung von Kraftstoffen für Kraftfahr zeuge mit Ottomotoren oder Dieselmotoren ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß der Stromkreis des Grenzwertgebers und/oder dessen Elektronik mindestens eine dem Füllschlauch und/oder Gaspendel schlauch und/oder deren Armaturen zugeordnete und mit diesen un mittelbar oder über mechanisch/elektrodynamisch anregbare Mittel zusammenwirkende zusätzliche Schaltkreisanordnung aufweist, welche den Stromkreis des Grenzwertgebers, der bei korrektem Anschluß des Grenzwertgebers entsteht, geschlossen hält, solange der Füllschlauch oder Füllschlauch und Gaspendelschlauch korrekt mit ihren Armaturen an den lagerbehälterseitigen- und/oder fahrzeugseitigen Anschlüssen angeschlossen oder nicht unterbrochen sind, und den Stromkreis unterbricht, sobald Armaturen oder Schläuche nicht korrekt ange schlossen sind, oder Schläuche ganz oder teilweise abgerissen sind.The task is solved with a system for monitoring and Securing the transfer process between a tanker and a underground storage container in the preamble of claim 1 mentioned type with the invention in that at least one of the existing level monitoring system activated errors safe working safety device is provided, which at a faulty transfer process, the circuit of the limit switch interrupts and this from the transfer device on the tanker switches. The fail-safe safety device includes such system elements that are in the system anyway are always included in system errors in the reliable condition. In further development of the inventive idea, especially for the safe transfer of fuels for motor vehicles Witness with gasoline engines or diesel engines is advantageous provided that the circuit of the limit switch and / or its Electronics at least one of the filling hose and / or gas pendulum hose and / or their fittings assigned and with these un indirectly or via mechanically / electrodynamically stimulable means cooperating additional circuit arrangement, which the circuit of the limit switch, which if the Limit sensor is created, keeps closed as long as the filling hose or filling hose and gas pendulum hose correctly with their fittings at the storage container and / or vehicle connections connected or not interrupted, and the circuit interrupts as soon as fittings or hoses are not correctly connected are closed, or hoses are torn off in whole or in part.
Damit basiert das erfindungsgemäße System sowie das entsprechende Verfahren auf einem Funktionsprinzip, durch welches beim Befüllen unterirdischer Lagerbehälter von Tankfahrzeugen mit Hilfe von elektrischem Strom und dessen ununterbrochenem Fluß der korrekte Anschluß aller Anschlußelemente einschließlich der Schläuche festge stellt wird. Der Befüllvorgang kann demnach nur beginnen oder fortgesetzt werden, sobald alle vorgesehenen Anschluß- und Ver bindungselemente korrekt angeschlossen sind. Dabei wird auch der vollständige Abriß eines Schlauchs während des Befüllvorganges praktisch zeitverzögerungslos festgestellt und der Befüllvorgang ebenfalls zeitverzögerungslos unterbrochen. Bei Kraftstoffen mit flüchtigen Bestandteilen wie Ethanol oder Benzol erfolgt die Befül lung eines Lagerbehälters mit Gaspendelung, d. h., verdrängte Gase und Dämpfe werden während der Flüssigkeitsabgabe in den Behälter des Tankfahrzeuges durch Volumenausgleich gegenüber der Flüssigkeit zurückgeführt. Die Befüllung eines Lagerbehälters für Dieselkraft stoff oder Kerosin kann ohne Gaspendelung erfolgen. Weitere vor teilhafte Ausbildungen des Überwachungs- und Sicherungssystems sind in den Unteransprüchen beschrieben.The system according to the invention and the corresponding system are thus based Procedure based on a functional principle by which when filling underground storage tank of tank vehicles with the help of electrical current and its continuous flow the correct one Connection of all connection elements including the hoses festge is posed. The filling process can only start or be continued as soon as all intended connection and Ver binding elements are correctly connected. Thereby the complete demolition of a hose during the filling process practically without delay and the filling process also interrupted without delay. With fuels with volatile components such as ethanol or benzene are filled development of a storage tank with gas oscillation, d. i.e., displaced gases and vapors are released into the container during liquid dispensing of the tanker vehicle by volume compensation against the liquid returned. Filling a storage tank for diesel power fabric or kerosene can be made without gas oscillation. More before partial training of the surveillance and security system are described in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen weiter erläutert, wobei aus den Zeichnungen zweckmäßige Einzelheiten der Erfindung entnehmbar sind. Es zeigen:The invention is described below using exemplary embodiments explained further, useful details from the drawings the invention can be removed. Show it:
Fig. 1 ein Schalt- und Funktionsschema des Systems mit zur Überwachung des Umfüllvorganges zwischen einem Tank fahrzeug und einem unterirdischen Lagerbehälter mittels elektrischem Strom; Figure 1 is a circuit and functional diagram of the system for monitoring the refilling between a tank vehicle and an underground storage container by means of electrical current.
Fig. 2 ein Schalt- und Funktionsschema des Systems mit Sicherung durch elektrischen Strom und mechanische Abtastung; Figure 2 is a circuit and functional diagram of the system with backup by electrical current and mechanical scanning.
Fig. 3 ein Schalt- und Funktionsschema eines Sicherungs systems für Schlauchanschlüsse mit mechanischer Abtastung; Figure 3 is a circuit and functional diagram of a securing system for hose connections with mechanical scanning.
Fig. 4 ein Schalt- und Funktionsschema einer Abfüllsiche rung mit mechanischer und elektrodynamischer Anre gung und Beschleunigungssensoren; Figure 4 is a circuit and functional diagram of a Abfüllsiche tion with mechanical and electrodynamic excitation and acceleration sensors.
Fig. 5 eine andere Ausführung eines Sicherungssystems mit elektrodynamischer Anregung und Beschleunigungssen soren; Fig. 5 shows another embodiment of a security system sensors with electro-dynamic excitation and Beschleunigungssen;
Fig. 6 in Ansicht und teilweise im Schnitt eine elektro mechanische Abtastung an einem Schlauchanschluß; Fig. 6 in view and partially in section an electro-mechanical scanning on a hose connection;
Fig. 7 ein Schema einer elektromechanischen Überwachung des Peilstabsitzes; Fig. 7 is a schematic of an electro-mechanical control of the Peilstabsitzes;
Fig. 8 Mittel zur Anschlußüberwachung des Peilstabsitzes durch elektromagnetische Abtastung am Führungsrohr; Fig. 8 is means for monitoring the connection of the Peilstabsitzes by electromagnetic scan on the guide tube;
Fig. 9 Mittel zur elektrischen Anschlußüberwachung des Peilstabsitzes durch eine Kontaktbrücke; Fig. 9 means for electrical connection monitoring of the dipstick seat by a contact bridge;
Fig. 10 ein Schema einer Abfüllschlauchsicherung mit elek tromechanischer Abtastung der Anschlußkupplungen; FIG. 10 is a diagram of a filling tube fuse with elec tromechanischer scanning of the terminal couplings;
Fig. 11a-11d Anordnung von Überwachungsmagneten und Reed-Schal tern an Schlauchkupplungen; Fig. 11a-11d arrangement of monitoring magnets and reed scarf tern on hose couplings;
Fig. 12a, 12b Schlauchkupplungsteile mit integrierten Überwa chungselementen, im geöffneten Zustand; Fig. 12a, 12b hose coupling parts with integrated monitoring elements, in the open state;
Fig. 13 die Schlauchkupplungsteile gem. Fig. 12a, 12b im ordnungsgemäß gekuppelten Zustand. Fig. 13, the hose coupling parts acc. Fig. 12a, 12b in the correctly coupled state.
Fig. 1 zeigt in einem Schalt- und Funktionsschema eine erste Aus führung des Systems zur Überwachung und Sicherung des Umfüllvor ganges zwischen einem fiktiven Tankfahrzeug 19 und einem unter irdischen Lagerbehälter 20 mit Domschacht 21. Mit 11 ist der augen blickliche Füllstand gekennzeichnet. In dem Lagerbehälter 20 ist in Höhe des maximal zulässigen Flüssigkeitsstandes der Grenzwertge ber 10 angeordnet. Am Tankfahrzeug 19 ist eine Spannungsversorgung 1 mit der Stromquelle 2, bspw. einer üblichen 24-Volt-Batterie angeordnet. Die Stromversorgung 1 des Grenzwertgebers 10 weist über einen DC/DC-Wandler 9 einen potentialfreien Stromkreis 3 auf, mit mindestens einer dem Füllschlauch 30 und/oder dem Gaspendelschlauch 31 und/oder deren Armaturen 15 bis 18 zugeordneten und mit diesen unmittelbar oder über mechanisch/elektrodynamisch anregbare Mittel 33 bis 36 (vgl. Fig. 4) zusammenwirkenden zusätzlichen Schaltkreis anordnung, welche den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 geschlos sen hält, solange der Füllschlauch 30 oder Füllschlauch 30 und Gaspendelschlauch 31 korrekt mit ihren Armaturen 15 bis 18 an den lagerbehälter- und/oder fahrzeugseitigen Anschlüssen 5, 6; 22, 23 angeschlossen oder nicht unterbrochen sind, und den Stromkreis 3 unterbricht, sobald Armaturen 15 bis 18 oder Schläuche 30, 31 nicht korrekt angeschlossen sind oder Schläuche 30, 31 ganz oder teilweise abgerissen sind. Fig. 1 shows a circuit and functional diagram of a first implementation of the system for monitoring and securing the Umfüllvor ganges between a fictitious tanker 19 and an underground storage container 20 with manhole 21st The instantaneous fill level is marked with 11 . In the storage container 20 the Grenzwertge 10 is arranged at the level of the maximum permissible liquid level. A voltage supply 1 with the current source 2 , for example a conventional 24 volt battery, is arranged on the tanker vehicle 19 . The power supply 1 of the limit transmitter 10 has a potential-free circuit 3 via a DC / DC converter 9 , with at least one of the filling hose 30 and / or the gas pendulum hose 31 and / or its fittings 15 to 18 and associated with these directly or via mechanical / Electrodynamically stimulable means 33 to 36 (see FIG. 4) interacting additional circuit arrangement which keeps the circuit 3 of the limit indicator 10 closed as long as the filling hose 30 or filling hose 30 and gas pendulum hose 31 correctly with their fittings 15 to 18 on the storage container. and / or connections 5 , 6 on the vehicle; 22 , 23 are connected or not interrupted, and the circuit 3 is interrupted as soon as fittings 15 to 18 or hoses 30 , 31 are not correctly connected or hoses 30 , 31 are torn off in whole or in part.
Die zusätzliche Schaltkreisanordnung umfaßt folgende Merkmale eine Leitung 100 zwischen dem Plus-Potential der Spannungsver sorgung 1, 2 des Tankfahrzeugs 19 über einen DC/DC-Wandler 50 und dem Füllschlauch 30 oder Füllschlauchstutzen 5;The additional circuit arrangement comprises the following features a line 100 between the plus potential of the voltage supply 1 , 2 of the tanker 19 via a DC / DC converter 50 and the filling hose 30 or filling hose connector 5 ;
- - eine Leitung 101 zwischen dem Minus-Potential des DC/DC-Wand lers 9, 50 und dem Minus-Potential des Grenzwertgebers 10;- A line 101 between the negative potential of the DC / DC converter 9 , 50 and the negative potential of the limit transmitter 10 ;
- - eine am Plus-Potential des Füllrohres 22 im Domschacht 21 ange schlossene Leitung 102 mit einer Verzweigung in zwei Leitungs äste 103, 104, von diesen abzweigend- A at the plus potential of the filling tube 22 in the dome shaft 21 is connected line 102 with a branch in two line branches 103 , 104 , branching from these
- - einen Ast 103 mit einer Relaisspule S2 mit Schalter C2 und Anschluß an einen zwischen den Isolationen 24, 25 angeordneten isolierten Bereich des Gaspendelschlauches 31 oder Gaspendel rohres 23;- A branch 103 with a relay coil S2 with switch C2 and connection to an insulated region of the gas pendulum hose 31 or gas pendulum tube 23 arranged between the insulations 24 , 25 ;
- - einen Ast 104 mit Wahlschalter C3 und anschließender Leitung 105 für das Plus-Potential mit Verbindung entweder direkt oder über Schalter C2 an die Spule S1 mit Schalter C1;a branch 104 with selector switch C3 and subsequent line 105 for the plus potential with connection either directly or via switch C2 to coil S1 with switch C1;
- - eine Verbindung der Spule S1 mit der Leitung 106 an das Plus- Potential des Stromkreises vom Grenzwertgeber 10, wobei- A connection of the coil S1 to the line 106 to the plus potential of the circuit from the limit switch 10 , wherein
- - die Leitung über DC/DC-Wandler 9 zwischen der Spannungsver sorgung 1, 2 und dem Schalter C1 angeschlossen ist;- The line is connected via DC / DC converter 9 between the voltage supply 1 , 2 and the switch C1;
- - der Grenzwertgeber 10 zwischen Schalter C1 und über DC/DC- Wandler 9 dem Plus-Potential der Spannungsversorgung 1 ange schlossen ist;- The limit switch 10 between the switch C1 and via DC / DC converter 9, the plus potential of the voltage supply 1 is connected;
- - und das Plus-Potential des isolierten Gaspendelschlauches 31 über DC/DC-Wandler 9 mit dem Minus-Potential der Spannungsver sorgung 1, 2 über eine Leitung 107 verbunden ist.- And the plus potential of the insulated gas pendulum hose 31 via DC / DC converter 9 with the minus potential of the voltage supply 1 , 2 is connected via a line 107 .
Die Spule S1 bezieht ihr Minus-Potential aus dem Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10, wobei das negative Potential zwischen der Span nungsquelle der Grenzwertgeberversorgung 1 und dem Schalter C1 abgegriffen wird. Der Grenzwertgeber 10 befindet sich zwischen Schalter C1 und dem Plus-Potential der Spannungsquelle zur Ver sorgung des Grenzwertgebers 10. Am Tankfahrzeug wird das Plus- Potential des Gaspendelschlauches 31 mit dem Minus-Potential der Spannungsquelle 1, 2 verbunden. Dabei ist der Gaspendelschlauch 31 zwischen Potentialabgriff und Transporttank des Tankfahrzeugs 19 durch die Isolation 25 isoliert. The coil S1 draws its negative potential from the circuit 3 of the limit switch 10 , the negative potential between the voltage source of the limit switch supply 1 and the switch C1 being tapped. The limit switch 10 is located between the switch C1 and the plus potential of the voltage source for supplying the limit switch 10 . On the tanker vehicle, the plus potential of the gas pendulum hose 31 is connected to the minus potential of the voltage source 1 , 2 . The gas pendulum hose 31 is isolated between the potential tap and the transport tank of the tanker 19 by the insulation 25 .
Der Wahlschalter C3 wird bei einem Lagerbehälter für Ottokraftstoffe auf Position 1 gestellt und bei einem Lagerbehälter für Dieselkraft stoffe auf Position 2. Die Umschaltung des Wahlschalters C3 erfolgt im einfachsten Fall manuell.The selector switch C3 is set to position 1 for a storage tank for gasoline fuels and to position 2 for a storage tank for diesel fuels. In the simplest case, the selector switch C3 is switched over manually.
Mit dem in Fig. 1 dargestellten System wird mit Hilfe von elek trischem Strom der korrekte Anschluß eines Schlauchs 30, 31 festge stellt. Der Befüllvorgang kann nur beginnen oder weiterlaufen, wenn die Schläuche 30, 31 korrekt angeschlossen und intakt sind. Wird während der Befüllung ein Abriß oder ein Teilabriß eines Schlauches festgestellt, dann wird der Befüllvorgang praktisch zeitverzöge rungslos unterbrochen. Beim Befüllen eines Lagertanks für Ottokraft stoffe werden Füllschlauch 30 und Gaspendelschlauch 31 korrekt angeschlossen, wonach ein Strom über Füllschlauch 30, Füllrohr 22, Spule S2, Gaspendelrohr 22 und Gaspendelschlauch 31 fließt. Dadurch wird der Schalter C2 geschlossen. Infolgedessen fließt Strom in Spule S1 und schließt Schalter C1. Die Grenzwertgeberelektronik 90 gibt den Befüllvorgang frei.With the system shown in Fig. 1, the correct connection of a hose 30 , 31 Festge provides with the help of elec trical current. The filling process can only begin or continue if the hoses 30 , 31 are correctly connected and intact. If a tear or a partial tear of a hose is found during the filling, the filling process is practically interrupted without any delay. When filling a storage tank for gasoline filling hose 30 and gas pendulum hose 31 are correctly connected, after which a current flows through filling hose 30 , filling tube 22 , coil S2, gas pendulum tube 22 and gas pendulum hose 31 . This closes switch C2. As a result, current flows in coil S1 and closes switch C1. The limit indicator electronics 90 enables the filling process.
Ist der Gaspendelschlauch 31 oder der Füllschlauch 30 nicht korrekt angeschlossen, bleiben Schalter C2 und dadurch Schalter C1 geöffnet, der Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 wird geöffnet, die Grenz wertgeberelektronik 90 gibt den Befüllvorgang nicht frei.If the gas pendulum hose 31 or the filling hose 30 is not correctly connected, switch C2 and thereby switch C1 remain open, circuit 3 of limit transmitter 10 is opened, limit transmitter electronics 90 do not release the filling process.
Reißt während des Befüllvorgangs ein Schlauch ganz oder teilweise ab, wird Schalter C2 geöffnet, durch Spule S1 fließt dann kein Strom, Schalter C1 öffnet, Grenzwertgeber 10 und Grenzwertgeberelek tronik 90 unterbrechen den Befüllvorgang des Lagerbehälters 20, vorzugsweise durch ein bekanntes Schnellschlußventil im Füllrohr stutzen 5 des Tankfahrzeugs 19.If a hose tears off completely or partially during the filling process, switch C2 is opened, then no current flows through coil S1, switch C1 opens, limit switch 10 and limit switch electronics 90 interrupt the filling process of the storage container 20 , preferably by a known quick-closing valve in the filler pipe 5 of the tanker 19 .
Wird zum Befüllen eines Lagerbehälters für Dieselkraftstoffe der Füllschlauch 30 korrekt angeschlossen, fließt ein Strom über Füll schlauch 30, Füllrohr 22 und Schalter C3 in der Position 2. Dadurch fließt ein Strom in Spule S1 und schließt Schalter C1. Die Grenz wertgeberelektronik 90 gibt den Befüllvorgang frei.If the filling hose 30 is correctly connected to fill a storage container for diesel fuels, a current flows through the filling hose 30 , filling pipe 22 and switch C3 in position 2 . As a result, a current flows in coil S1 and closes switch C1. The limit transmitter electronics 90 releases the filling process.
Ist der Füllschlauch 30 nicht korrekt angeschlossen, bleibt Schalter C1 geöffnet, der Stromkreis des Grenzwertgebers 10 bleibt geöffnet, die Grenzwertgeberelektronik 90 gibt den Befüllvorgang nicht frei. Reißt während des Befüllvorganges der Füllschlauch 30 ganz oder teilweise ab, wird Schalter C1 geöffnet, die Grenzwertgeberelek tronik 90 unterbricht sofort den Befüllvorgang des Lagerbehälters 20.If the filling hose 30 is not connected correctly, switch C1 remains open, the circuit of the limit indicator 10 remains open, the limit indicator electronics 90 do not release the filling process. If the filling hose 30 tears off completely or partially during the filling process, switch C1 is opened, the limit value electronics 90 immediately interrupts the filling process of the storage container 20 .
Durch fiktive Leitungen 108, 109 wird im übrigen ein Erdkontakt der Schläuche 30, 31 angedeutet.Fictitious lines 108 , 109 indicate an earth contact of the hoses 30 , 31 .
Fig. 2 zeigt ein im wesentlichen ähnliches Schalt- und Funktions schema des Systems nach Fig. 1 mit dem Unterschied, daß an den Verbindungskupplungen der Armaturen 17, 18 für Füllschlauch 30 und Gaspendelschlauch 31 zusätzliche elektromechanische Überwachungen 38, 39 vorgesehen sind. Es handelt sich nach einer beispielhaften, in der Fig. 6 dargestellten Ausführung um eine an sich bekannte flüssigkeitsdichte Kupplung 15 bis 18 an den Verbindungsstellen zwischen Füllschlauch 30 einerseits und Füllrohrstutzen 5/Füll stutzen 2 andererseits, bzw. um eine entsprechende gasdichte Kupp lung zwischen dem Gaspendelschlauch 31 einerseits und dem Gaspen delrohr 23/Anschlußstutzen 6 andererseits. In der Fig. 6 ist eine rein beispielhafte Ausführung gezeigt mit einer sogenannten Schraub kupplung, bei welcher hakenförmige Krallen 26, 27 helixförmige Führungen 28, 29 untergreifen und durch eine Drehbewegung die Kupplungshälften miteinander dichtsetzen. Seitlich ist ein Magnet schalter 44 angeordnet, der bei richtigem Sitz der Kralle 26 ge schlossen ist, so daß der Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 - wie zu Fig. 1 beschrieben - geschlossen ist. Bei fehlerhaftem Zusammen bau der Kupplungshälften, bspw. bei abgesprungener Kralle 26 wird der Magnet 45 - es kann sich auch um einen Magnetring handeln - aus der vorgesehenen Position durch Federkraft angehoben. Dadurch werden über die Magnete M1, M2 (vgl. Fig. 2) die entsprechenden Unter brechungsschalter CM1 oder CM2 geöffnet und der Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 unterbrochen, dessen Elektronik 90 den Füllvor gang an den fahrzeugseitigen Anschlüssen sperrt oder unterbricht. Die übrigen Schaltelemente entsprechen dem System der Fig. 1. In Fig. 3 sind die zuvor beschriebenen elektromechanischen Überwachun gen 38, 39 in Reihe in den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 geschaltet. Die Sicherheitsschalter C1 und C2 sind entfallen. Fig. 2 shows a substantially similar switching and functional scheme of the system of FIG. 1 with the difference that 31 additional electromechanical monitors 38 , 39 are provided on the connecting couplings of the fittings 17 , 18 for filling hose 30 and gas pendulum hose. It is according to an exemplary, in the Fig. The illustrated embodiment 6 by a known per se liquid-tight coupling 15 to 18 at the junctions between filler hose 30 on the one hand and Füllrohrstutzen 5 / filling nozzle 2 on the other hand, and to a corresponding gas-tight Kupp lung between the Gas pendulum hose 31 on the one hand and the gas pen delrohr 23 / connecting piece 6 on the other. In FIG. 6 is a purely exemplary embodiment is shown with a so-called screw coupling, in which hook-shaped claws 26, 27 helical guides 28, 29 engage beneath and tightly set the coupling halves to each other by a rotational movement. Laterally, a magnet switch 44 is arranged, which is closed when the claw 26 is correctly seated, so that the circuit 3 of the limit indicator 10 - as described in relation to FIG. 1 - is closed. In the event of incorrect assembly of the coupling halves, for example when the claw 26 has come off , the magnet 45 - it can also be a magnetic ring - is lifted out of the intended position by spring force. As a result, the corresponding interruption switches CM1 or CM2 are opened via the magnets M1, M2 (cf. FIG. 2) and the circuit 3 of the limit indicator 10 is interrupted, the electronics 90 of which block or interrupt the filling process at the vehicle-side connections. The other switching elements correspond to the system of FIG. 1. In FIG. 3, the previously described electromechanical monitoring conditions 38 , 39 are connected in series in the circuit 3 of the limit indicator 10 . The safety switches C1 and C2 have been omitted.
In der Fig. 4 ist eine andere Ausführung des Abfüllschlauch-Siche rungs-Systems gezeigt, bei welchem die Überwachung des korrekten Sitzes der Schläuche und Kupplungen insbesondere der Abriß eines Schlauches beim Befüllen von Lagerbehälters mit Hilfe von Körper schall detektiert und der Befüllvorgang sofort unterbrochen wird. Das System ist mit alternativen Ausführungen in den Fig. 4 und 5 gezeigt.In FIG. 4 shows another embodiment of the filling hose Siche shown approximately system, wherein the monitoring of the correct seating of the hoses and couplings of a tube during filling of the storage container with the aid of body detected sound especially the tear and the filling process is immediately interrupted . The system is shown with alternative designs in FIGS. 4 and 5.
Bei der Variante nach Fig. 4 befinden sich am Tankfahrzeug 19 in Verbindung mit der (nicht dargestellten) bordseitigen Batterie eine Grenzwertgeberelektronik 90 und am Füllrohrstutzen 5 ein Schall erzeuger 49 sowie am Anschlußstutzen 6 des Gaspendelschlauches 31 der Schallerzeuger 49′. Bei diesem handelt es sich um mechanisch/ elektrodynamische Anreger zur Schallerzeugung, wie sie bspw. im Ultraschallbereich für Materialuntersuchungen oder medizinische Diagnostik oder andere ähnliche Zwecke an sich bekannt sind. Auf der Gegenseite, im Bereich von Gaspendelrohr 23 und Füllrohr 22 sind elektro-akustische Beschleunigungssensoren 33 bzw. 34 angeord net, die mit integrierten Unterbrecherschaltern 35, 36 zusammen wirken und bei einer vorprogrammierten Änderung des Frequenzberei ches der erzeugten Schallwellen die Beschleunigungssensoren 34, 35 aktivieren, welche daraufhin die Schalter 35, 36 öffnen, dadurch den Stromkreis des Grenzwertgebers 10 unterbrechen und schlagartig den Füllvorgang stillsetzen. Die Beschleunigungssensoren 33, 34 verfügen über eine eigene Stromzuführung 7, 8 und sind im übrigen mit der Grenzwertgeberelektronik 90 verbunden.In the variant according to FIG. 4, there is a limit transmitter electronics 90 on the tank vehicle 19 in connection with the on-board battery (not shown) and a sound generator 49 on the filler pipe socket 5 and on the connecting piece 6 of the gas pendulum hose 31 of the sound generator 49 '. This is a mechanical / electrodynamic exciter for sound generation, such as is known per se in the ultrasound range for material examinations or medical diagnostics or other similar purposes. On the opposite side, in the area of gas pendulum tube 23 and filling tube 22 , electro-acoustic acceleration sensors 33 and 34 are arranged, which interact with integrated circuit breakers 35 , 36 and activate the acceleration sensors 34 , 35 when the frequency range of the generated sound waves is pre-programmed , which then open the switches 35 , 36 , thereby interrupting the circuit of the limit indicator 10 and suddenly stopping the filling process. The acceleration sensors 33 , 34 have their own power supply 7 , 8 and are otherwise connected to the limit indicator electronics 90 .
Die Beschleunigungssensoren 33, 34 überwachen somit den gesamten Resonanzraum der Fülleitung 5, 22, 30 bzw. der Gaspendelleitung 6, 23, 31 und sind in der Lage, jede darin auftretende Störung, die sich in einer frequenzabhängigen Dämpfung des Körperschalls äußert, spontan zu melden und damit den Befüllungsvorgang zu unterbrechen. Das geschieht, indem die Übertragungsfunktion des schalleitenden Gesamtsystems wie Auslaßstutzen, Füllschlauch, Lagertank, Verroh rung, Gaspendelschlauch, Anschlußstutzen etc. in Abhängigkeit der angeregten Schwingungen meßtechnisch erfaßt und digital in der Auswertelektronik abgespeichert wird. Wird die Übertragung des Körperschalls in diesem System bspw. durch Abriß eines Schlauchs unterbrochen, so ändert sich die Übertragungsfunktion wesentlich. Dies wird sofort durch die Auswertelektronik durch Vergleich mit der abgespeicherten Soll-Übertragungsfunktion erfaßt.The acceleration sensors 33 , 34 thus monitor the entire resonance space of the filling line 5 , 22 , 30 or the gas suspension line 6 , 23 , 31 and are able to spontaneously report any disturbance that occurs, which manifests itself in frequency-dependent damping of structure-borne noise and thus interrupt the filling process. This is done by measuring the transfer function of the overall sound-conducting system, such as the outlet nozzle, filling hose, storage tank, piping, gas pendulum hose, connecting socket, etc., depending on the excited vibrations, and storing it digitally in the evaluation electronics. If the transmission of structure-borne noise in this system is interrupted, for example by tearing off a hose, the transmission function changes significantly. This is immediately detected by the evaluation electronics by comparison with the stored target transfer function.
Der Befüllvorgang wird dabei mit Hilfe der Grenzwertgeberelektronik 90 gesteuert. Hierzu wird in der elektrischen Zuleitung 3 des Grenz wertgebers 10 ein elektrodynamisches Schaltrelais eingebaut. Sind Füllschlauch 30 und Gaspendelschlauch 31 ordnungsgemäß angeschlos sen, so wird das Schaltrelais durch die Auswertelektronik eines Beschleunigungssensors geschaltet, d. h. der Kontakt ist geschlossen. Der Befüllvorgang läuft solange weiter, bis der Grenzwertgeber 10 bei Kontakt mit Kraftstoff im Lagerbehälter 20 den Stromfluß unter bricht, und so den Befüllvorgang sofort abbricht. Reißt nun Füll schlauch 30 oder Gaspendelschlauch 31 ab, so ändert sich die Körper schallübertragungsfunktion; ein Sensor 33 oder 34 spricht an, unterbricht durch Schalten eines Schaltrelais 35, 36 den Stromfluß, und die Grenzwertgeberelektronik 90 beendet zeitverzögerungslos den Befüllvorgang. The filling process is controlled with the aid of the limit value transmitter electronics 90 . For this purpose, an electrodynamic switching relay is installed in the electrical supply line 3 of the limit transmitter 10 . If the filling hose 30 and the gas pendulum hose 31 are properly connected, the switching relay is switched by the evaluation electronics of an acceleration sensor, ie the contact is closed. The filling process continues until the limit transmitter 10 breaks the current flow when it comes into contact with fuel in the storage container 20 , and the filling process thus stops immediately. Now tears filling hose 30 or gas pendulum hose 31 , the body changes sound transmission function; a sensor 33 or 34 responds, interrupts the current flow by switching a switching relay 35 , 36 , and the limit transmitter electronics 90 ends the filling process without delay.
Eine zweite Variante der Funktionssicherung mittels Körperschall ist in der Fig. 5 beispielhaft dargestellt. Bei dieser Variante ist am Tankfahrzeug 19, an dessen Auslaßstutzen 5 für Kraftstoffe der elektroakustische, dynamische Schallerzeuger 49 fest montiert. Der in einem bestimmten Frequenzspektrum erzeugte Körperschall wird über den Füllrohrstutzen 5, den Füllschlauch 30, das Füllrohr 22 und weiter durch den Innenraum des Lagerbehälters 20 hindurch über das Gaspendelrohr 23 im Domschacht 21, weiter durch den Gaspendel schlauch 31, und den Anschlußstutzen 6 am Fahrzeug 19 zum Beschleu nigungssensor 48 geleitet. Der Beschleunigungssensor 48 ist in der Lage, den ankommenden Körperschall zu erfassen. Zu ihm gehört eine Auswertelektronik 90, die in Abhängigkeit bestimmter Frequenzfenster ermittelt, daß der Körperschall tatsächlich über den Füllschlauch 30/Gaspendelschlauch 31 gelangt ist.A second variant of the functional security by means of structure-borne noise is shown as an example in FIG. 5. In this variant, the electroacoustic, dynamic sound generator 49 is fixedly mounted on the tanker 19 , at its outlet connection 5 for fuels. The structure-borne noise generated in a certain frequency spectrum is via the filler pipe socket 5 , the filler hose 30 , the filler pipe 22 and further through the interior of the storage container 20 through the gas pendulum pipe 23 in the manhole 21 , further through the gas pendulum hose 31 , and the connecting piece 6 on the vehicle 19 passed to the acceleration sensor 48 . The acceleration sensor 48 is able to detect the incoming structure-borne noise. It includes an evaluation electronics 90 , which determines, depending on certain frequency windows, that the structure-borne noise has actually reached the filling hose 30 / gas pendulum hose 31 .
Diese Entscheidung ist mit Hilfe der Frequenzfenster möglich, da je nach Weg des Körperschalls verschiedene Übertragungsfunktionen maßgebend sind, d. h. die Amplituden der Körperschallschwingungen werden je nach Weg frequenzabhängig gedämpft.This decision is possible with the help of the frequency window, because Different transfer functions depending on the path of structure-borne noise are decisive, d. H. the amplitudes of structure-borne noise are damped depending on the frequency.
Die jeweilige Übertragungsfunktion wird in Abhängigkeit der angereg ten Schwingungen meßtechnisch erfaßt und digital in der Auswertelek tronik abgelegt. Wird die Übertragung des Körperschalls in dieser Kette durch Abriß eines Schlauchs 30, 31 unterbrochen, so ändert sich jeweils die Übertragungsfunktion wesentlich. Dies wird ver zögerungslos durch die Auswertelektronik des Beschleunigungssensors 48 erfaßt und in einen Steuerimpuls umgewandelt. Durch diesen wird der Unterbrechungsschalter 43 geöffnet, der dann Stromkreis 3 (Fig. 1) des Grenzwertgebers 10 unterbricht und so den Füllvorgang entwe der nicht freigibt oder unmittelbar stoppt.The respective transfer function is metrologically recorded as a function of the excited vibrations and stored digitally in the evaluation electronics. If the transmission of structure-borne noise in this chain is interrupted by tearing off a hose 30 , 31 , the transmission function changes significantly in each case. This is detected without delay by the evaluation electronics of the acceleration sensor 48 and converted into a control pulse. This opens the interruption switch 43 , which then interrupts the circuit 3 ( FIG. 1) of the limit indicator 10 and thus does not release or immediately stop the filling process.
Der Anschluß des Grenzwertgebers 10 an seine Stromversorgung 1, 2 bzw. an die Grenzwertgeberelektronik 90 ist mittels eines Steckers 4 im Domschacht 21 ausgebildet. Dies bezieht sich sowohl auf die Ausführung gemäß der Fig. 5 als auch gemäß der Fig. 1 bis 4. The connection of the limit switch 10 to its power supply 1 , 2 or to the limit switch electronics 90 is formed by means of a plug 4 in the dome shaft 21 . This relates both to the embodiment according to FIG. 5 and according to FIGS. 1 to 4.
In der Fig. 7 ist ein Schema einer elektromechanischen Überwachung des Sitzes vom Peilstab dargestellt. Eine solche Überwachung ist erforderlich, weil Erfahrungen der Praxis ergeben, daß das Bedie nungspersonal während des Umfüllvorganges den am Lagerbehälter 20 vorhandenen Peilstab 13 aus dem Führungsrohr 12 ziehen, weil dadurch infolge Verringerung der Druckdifferenz des beim Umfüllvorgang verdrängten Gasvolumens der Füllvorgang um bis zu 20 bis 25% verkürzt wird. Hierdurch strömt ein großer Teil der flüchtigen Bestandteile des Kraftstoffs nicht, wie vorgesehen, durch den angeschlossenen Gaspendelschlauch 31 zurück zum Tankwagen 19, sondern entweicht über die Peilstaböffnung des Führungsrohres 12 in die Umgebung, was aber gerade durch die Gaspendelüberwachung gemäß Betriebsvorschrift verhindert werden soll. Um dies zu gewähr leisten, wird eine elektromechanische Überwachung des Peilstabsitzes vorgesehen, mit deren Hilfe der Füllvorgang erst dann freigegeben wird, wenn der Peilstab 13 im Führungsrohr 12 eingeführt und sein Kopf 14 ordnungsgemäß verriegelt ist.In Fig. 7 a diagram of an electro-mechanical control of the seat is represented by the dipstick. Such monitoring is necessary because practical experience shows that the Bedie pull voltage staff during the transfer procedure the existing stock container 20 dipstick 13 from the guide tube 12, because thereby a result reduce the difference in pressure of the displaced during the transfer gas volume of the filling process by up to 20 to Is shortened by 25%. As a result, a large part of the volatile constituents of the fuel do not flow back to the tank truck 19 , as intended, through the connected gas pendulum hose 31 , but escape into the environment via the dipstick opening of the guide tube 12 , which is to be prevented, however, by the gas pendulum monitoring according to the operating instructions. To ensure this, an electromechanical monitoring of the dipstick seat is provided, with the aid of which the filling process is only released when the dipstick 13 is inserted into the guide tube 12 and its head 14 is properly locked.
Zu diesem Zweck ist am Führungsrohr 12 eine fehlerfrei arbeitende Überwachungsvorrichtung 40 angebracht, die bei nicht ordnungsgemäßem Sitz und/oder Verriegelung des Peilstabes 13 den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 unterbricht und dieser den Umfüllvorgang am Tankfahrzeug 19 abschaltet.For this purpose, a fault-free monitoring device 40 is attached to the guide tube 12 , which, when the dipstick 13 is not properly seated and / or locked, interrupts the circuit 3 of the limit indicator 10 and switches off the refilling process on the tanker 19 .
Die Vorrichtung kann bevorzugt eine am Führungsrohr 12 angebrachte elektromechanische Abtastung 40 aufweisen, mit welcher bei ordnungs gemäßer Verriegelung des Peilstabes 13 durch eine Kipp-, Dreh- oder Kipp-Dreh-Bewegung oder dergleichen ein am Kopf 14 des Peilstabes 13 angeordneter Magnet 41 entsprechend einer Darstellung in der Fig. 8 im Zusammenwirken mit einem am Führungsrohr 12 angebrachten Magnetschalter 42 diesen aktiviert, sobald der Magnet 41 etwa in der Horizontalebene des Magnet(Reed)-Schalters 42 angelangt ist. Dabei ist dann der Kopf 14 des Peilstabes 13 im Führungsrohr 12 ordnungsgemäß verriegelt. Dabei schließt der Magnetschalter 42 über einen in den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 integrierten Nebenstromkreis 130 den Stromkreis 3, wobei Strom über den Grenz wertgeber 10 fließt und dieser den Umfüllvorgang freigibt.The device may preferably have an electromechanical scanning device 40 attached to the guide tube 12 , with which, when the dipstick 13 is properly locked by a tilting, rotating or tilting-rotating movement or the like, a magnet 41 arranged on the head 14 of the dipstick 13 corresponds to one shown in FIG. 8, in conjunction with an attached to the guide tube 12 magnet switch 42 activates this when the magnet 41 is reached approximately in the horizontal plane of the magnet (reed) switch 42. The head 14 of the dipstick 13 is then properly locked in the guide tube 12 . In this case, the magnetic switch 42 includes a built-in circuit 3 of the limit switch 10 branch circuit 130 to the circuit 3, in which current flows through the limit value transmitter 10 and this releases the transfer procedure.
In der Fig. 9 ist eine andere Ausführung einer Überwachung des Peilstabsitzes durch eine Kontaktbrücke dargestellt. Dabei ist das Führungsrohr 12 zumindest im Bereich des Sitzes vom Peilstabkopf 14 aus nicht leitendem Material, bevorzugt Kunststoff, ausgeführt und mit eingearbeiteten Kontakten 131, 132 ausgebildet, die den Nebenstromkreis 130 und über diesen zugleich den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 unterbrechen oder schließen. Der Kopf 14 des Peilstabes 13 besteht dagegen aus elektrisch leitfähigem Material wie Messing, durch dessen Leitfähigkeit bei korrekt verriegeltem Kopf des Peilstabes 13 der Nebenstromkreis 130 und zugleich durch diesen der Stromkreis 3 geschlossen und der Umfüllvorgang freigege ben wird.Another embodiment of monitoring the dipstick seat by a contact bridge is shown in FIG. 9. At least in the area of the seat of the dipstick head 14 , the guide tube 12 is made of non-conductive material, preferably plastic, and is designed with built-in contacts 131 , 132 , which interrupt or close the secondary circuit 130 and, via this, the circuit 3 of the limit indicator 10 . The head 14 of the dipstick 13 , however, consists of electrically conductive material such as brass, the conductivity of which, when the head of the dipstick 13 is correctly locked, the secondary circuit 130 and at the same time the circuit 3 is closed and the transfer operation is released.
Eine andere Möglichkeit, den ordnungsgemäßen Sitz des Peilstabes 13 zu überwachen, ist die Verwendung bspw. einer Lichtschranke, deren Aufbau keiner näheren Erläuterung bedarf. Weiterhin kann die Überwachung auch durch einen Körperschallerzeuger im Zusammenwirken mit einer in die Elektronik 90 des Grenzwertgebers 10 abgespeicher ten Soll-Übertragungsfunktion erfolgen. Dabei wird der Effekt einer geänderten Schallübertragungs- bzw. Resonanzfunktion bei verriegel tem bzw. nicht verriegeltem Peilstab 13 genutzt.Another possibility of monitoring the correct seating of the dipstick 13 is the use, for example, of a light barrier, the construction of which requires no further explanation. Furthermore, the monitoring can also be carried out by a structure-borne noise generator in cooperation with a nominal transfer function stored in the electronics 90 of the limit transmitter 10 . The effect of a changed sound transmission or resonance function is used with locked or unlocked dipstick 13 .
Bei all diesen Ausführungsformen wird der Füllvorgang verzögerungs los unterbrochen, sobald der Peilstab 13 bzw. der Peilstabkopf 14 nicht ordnungsgemäß im Bereich der oberen Öffnung des Peilstabfüh rungsrohres 12 verriegelt ist.In all these embodiments, the filling process is interrupted without delay as soon as the dipstick 13 or the dipstick head 14 is not properly locked in the region of the upper opening of the Peilstabfüh tube 12 .
In den Fig. 10 bis 13 ist einerseits ein elektrisches Schaltschema (Fig. 10) und andererseits sind elektromechanische Überwachungs elemente und Schaltanordnungen (Fig. 11 bis 13) an Schlauchkupp lungsteilen mit integrierten Überwachungselementen gezeigt. In Figs. 10 to 13 is an electrical schematic on the one hand (Fig. 10) and on the other hand are electromechanical elements and monitoring switching circuits (Fig. 11 to 13) to divide lung Schlauchkupp shown with integrated monitoring elements.
Fig. 10 zeigt, daß in der Leitung 101 über DC/DC-Wandler 9 zwischen dem negativen Potential der Spannungsversorgung 1, 2 und dem positi ven Potential des Grenzwertgebers 10, wie dies im einzelnen aus den Fig. 11a bis 11d erkennbar ist, dem Kupplungsteil 52 am Tankwagen- Anschlußstutzen 5 und dem Kupplungsteil 54 am Füllrohr 22 des Lagertanks 20 je ein Unterbrechungs(Reed)-Schalter 62, 64, und dem Kupplungsteil 56 am Tankwagenanschlußstutzen 6 sowie dem Kupplungs teil 58 am Gaspendelrohr 23 des Lagertanks 20 je ein Unterbre chungs(Reed)-Schalter 66, 68 zugeordnet ist, sowie den korrespondie renden Anschlußkupplungen 72, 74 des Füllschlauches 30 und den An schlußkupplungen 76, 78 des Gaspendelschlauches 31 je ein Abtast- Permanentmagnet 82, 84 bzw. 86, 88, der jeweils fest in der An schlußkupplung des Schlauches integriert ist, zugeordnet ist, wobei die Reed-Schalter 62 bis 68 entsprechend dem Schaltschema der Fig. 10 über Nebenstromkreis 131, 132 untereinander in Reihe geschaltet und in den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 integriert sind, und dieser erst nach ordnungsgemäßer Verbindung aller Kupplungsteile 52 bis 58 mit Anschlußkupplungen 72 bis 78 geschlossen wird und der Umfüllvorgang freigegeben wird. Fig. 10 shows that in line 101 via DC / DC converter 9 between the negative potential of the voltage supply 1 , 2 and the positive potential of the limit switch 10 , as can be seen in detail from Figs. 11a to 11d, the Coupling part 52 on the tanker connection piece 5 and the coupling part 54 on the filling tube 22 of the storage tank 20 each have an interruption (reed) switch 62 , 64 , and the coupling part 56 on the tanker connection piece 6 and the coupling part 58 on the gas pendulum tube 23 of the storage tank 20 each have an underside chungs (reed) switch 66 , 68 is assigned, as well as the corresponding connecting couplings 72 , 74 of the filling hose 30 and the connection couplings 76 , 78 of the gas pendulum hose 31 each have a scanning permanent magnet 82 , 84 or 86 , 88 , each of which is fixed is integrated in the connection coupling of the hose, is assigned, the reed switches 62 to 68 corresponding to the circuit diagram of FIG. 10 via secondary circuit 131 , 132 with each other in Re ihe are switched and integrated in the circuit 3 of the limit indicator 10 , and this is only closed after all coupling parts 52 to 58 have been properly connected to connection couplings 72 to 78 and the transferring process is released.
Dies ist im einzelnen aus den Fig. 11a bis 11d zu entnehmen. Danach sind die Reed-Schalter 62, 64, 66, 68 jeweils an den metallischen Stutzen 5, 6 des Tankwagens 19 sowie den metallischen Stutzen 22, 23 des Füllrohres 22 und des Gaspendelrohres 23 am Lagertank 20 angeordnet, wogegen die mit hakenförmigen Krallen 26, 27 und mit auf- und abklappbaren, in der abgeklappten Stellung verriegelbaren Handgriffen 89 versehenen Teile 72, 74, 76, 78 an der Schlauchkupp lung an beiden Schlauchenden vorgesehen sind. Zur Zeit befinden sich am Tankwagenanschlußstutzen das Kupplungsteil mit den hakenförmigen Krallen und das Gegenstück der Kupplung am zugehörigen Schlauchende. Für das neue Überwachungssystem sind beide Kupplungsteile zu ver tauschen, sofern der Schlauchanschluß am Tankwagen überwacht werden soll. Ist nur der Schlauchanschluß im Domschacht zu überwachen, brauchen beide Kupplungsteile nicht vertauscht zu werden. Am zum Domschacht gehörenden Schlauchende befindet sich wie skizziert das Kupplungsteil mit den hakenförmigen Krallen 74, 78 bereits am Schlauchende.This can be seen in detail from FIGS. 11a to 11d. Thereafter, the reed switches 62 , 64 , 66 , 68 are each arranged on the metallic connecting piece 5 , 6 of the tank truck 19 and the metallic connecting piece 22 , 23 of the filling pipe 22 and the gas pendulum pipe 23 on the storage tank 20 , whereas those with hook-shaped claws 26 , 27 and with foldable and foldable, lockable in the folded position handles 89 provided parts 72 , 74 , 76 , 78 are provided on the hose coupling on both hose ends. The coupling part with the hook-shaped claws and the counterpart of the coupling at the associated hose end are currently located on the tanker connection. For the new monitoring system, both coupling parts must be exchanged if the hose connection on the tanker is to be monitored. If only the hose connection in the dome shaft is to be monitored, the two coupling parts need not be interchanged. As sketched, the coupling part with the hook-shaped claws 74 , 78 is already at the end of the hose on the hose end belonging to the cathedral shaft.
Die Reed-Schalter 62, 64, 66, 68 sind in den Stromkreis 3 des Grenzwertgebers 10 integriert, und zwar jeweils über Nebenstrom kreise 131, 132 und sind ohne Vorhandensein eines magnetischen Feldes geöffnet. Bei Annäherung eines Permanentmagneten 62, 64, 66, 68 infolge einer Drehbewegung der entsprechenden Armaturen werden die Reed-Schalter geschaltet und damit der Stromkreis 3 des Grenz wertgebers 10 geschlossen. Die Überwachung der einzelnen Verbindun gen zwischen Schlauch 30, 31 und Tankwagen 19 oder Lagerbehälter 20 ist in Reihe geschaltet und in den Stromkreis 3 des Grenzwertge bers eingebracht, so daß erst nach Anschluß aller Kupplungen 15, 16, 17, 18 dieser Stromkreis 3 geschlossen ist. Die Überwachung einzelner Verbindungen kann entweder durch Reed-Schalter und mehrere Permanentmagneten, durch mehrere Reed-Schalter und einen Permanent magneten oder durch mehrere Reed-Schalter und mehrere Permanentma gneten erfolgen. Wenn mehrere Reed-Schalter zur Überwachung des Anschlusses einer Kupplung vorhanden sind, müssen diese parallelge schaltet sein. Das Schließen der Kupplungen und damit die Annäherung zwischen Permanentmagneten und Reed-Schaltern erfolgt durch Auf setzen und seitliches Verdrehen der Kupplungsteile 73, 74, 76, 78 sowie Arretierung des Hebels 89 in abgeklappter Stellung. Dies ist im einzelnen aus den Fig. 12a, 12b und 13 zu ersehen.The reed switches 62 , 64 , 66 , 68 are integrated in the circuit 3 of the limit indicator 10 , each via secondary circuits 131 , 132 and are open without the presence of a magnetic field. When a permanent magnet 62 , 64 , 66 , 68 approaches due to a rotary movement of the corresponding fittings, the reed switches are switched and thus the circuit 3 of the limit transmitter 10 is closed. The monitoring of the individual connections between hose 30 , 31 and tanker 19 or storage container 20 is connected in series and introduced into the circuit 3 of the Grenzwertge bers, so that this circuit 3 is closed only after all the couplings 15 , 16 , 17 , 18 . The monitoring of individual connections can be done either by reed switches and several permanent magnets, by several reed switches and one permanent magnet or by several reed switches and several permanent magnets. If there are several reed switches to monitor the connection of a coupling, they must be connected in parallel. Closing the clutches and thus the approach between permanent magnets and reed switches is done by putting on and turning the coupling parts 73 , 74 , 76 , 78 and locking the lever 89 in the folded position. This can be seen in detail from FIGS. 12a, 12b and 13.
Fig. 12a zeigt am Füllschlauch 30 das drehbare Kupplungselement 72 mit dem beiklappbaren Handhebel 89 sowie den krallenförmigen Halteelementen 26 und 27. Diese greifen in helixförmige Führungen 28, 29 des am Füllrohrstutzen befestigten Kupplungsstückes 52 ein und werden durch eine Drehbewegung, symbolisiert durch einen ellip tischen Pfeil, verriegelt und dichtgesetzt. In den Fig. 12a und 12b ist die Kupplung 15 noch geöffnet. Dabei ist dann der Permanentma gnet 82 mit seinem Magnetfeld außerhalb des Feldbereiches des Reed- Schalters 62, der dann noch geöffnet ist und den Gesamtstromkreis des Grenzwertgebers 10 unterbrochen hält. FIG. 12a shows the rotatable coupling member 72 with the beiklappbaren hand lever 89 and the claw-shaped holding elements 26 and 27 on the filling hose 30th These engage in helical guides 28 , 29 of the coupling piece 52 attached to the filler pipe socket and are locked and sealed by a rotary movement, symbolized by an elliptical arrow. In FIGS. 12a and 12b, the clutch 15 is still open. The permanent magnet is then 82 with its magnetic field outside the field area of the reed switch 62 , which is then still open and keeps the entire circuit of the limit transmitter 10 interrupted.
In der Fig. 13 ist die Kupplung 15 im geschlossenen Zustand gezeigt, wobei dann der Permanentmagnet 82 dem Reed-Schalter 62 so weit genähert ist, daß dieser infolge des Magnetfeldes schaltet und den Stromkreis des Grenzwertgebers 10 schließt. Dieser gibt dann den Umfüllvorgang frei.In FIG. 13, the coupling 15 is shown in the closed state, in which case the permanent magnet 82 is approached as far as the reed switch 62 such that it switches as a result of the magnetic field and completes the circuit of the limit value generator 10. This then releases the transfer process.
Nach Beschreibung der in den Fig. 1 bis 13 gezeigten und erläuterten Ausführungsbeispiele ist das dem erfindungsgemäßen Funktionsprinzip des Systems zuordenbare Verfahren wie folgt zu beschreiben: Mittels einer dem vorhandenen Füllstands-Überwachungssystem mit Grenzwertge ber für den Füllstand im Lagerbehälter aufgeschalteten Sicherheits vorrichtung, welche vorhandene Systemelemente einbezieht, wird bei einem Fehlverhalten der Systemelemente durch Änderung des elek trischen Widerstandes ein oberer Tankfüllstand simuliert, oder durch Unterbrechung des Stromkreises ein nicht angeschlossener Grenzwert geber angezeigt, wonach die Grenzwertgeberelektronik den Umfüllvor gang unterbricht. Dieses System dient insbesondere zur Überwachung und Sicherung eines Umfüllvorganges zwischen einem Tankfahrzeug 19 für Kraftstoffe und einem unterirdischen Lagerbehälter 20, der in einem Domschacht 21 mit ein Füllrohr 22 und ein Gaspendelrohr 23 aufweist, wobei diese beim Umfüllvorgang durch einen Füllschlauch 30 und einen Gaspendelschlauch 31 einerseits an eine Abfüllvor richtung 5, 6 mit Anschlußarmaturen 15, 16 des Tankfahrzeugs 19 und andererseits an Füllrohr 22 und Gaspendelrohr 23 des Lagerbehälters 20 anschließbar sind und am Tankfahrzeug 19 eine Spannungsversorgung 1, 2 über einen DC/DC-Wandler 9 einen potentialfreien Stromkreis 3 bildend einen die Abfüllvorrichtung 5, 6 schaltenden Grenzwertge ber 10 mit einer Elektronik 90 aufweist, die bei Erreichen eines vorgegebenen Füllstandes 11 im Lagerbehälter 20 den Füllvorgang verhindert oder unterbricht, wobei der Stromkreis 3 des Grenzwertge bers 10 oder dessen Elektronik 90 so geschaltet sind, daß sie den Befüllvorgang bei geschlossenem Stromkreis widerstandsabhängig freigeben und/oder bei unterbrochenem Stromkreis nicht freigeben oder unterbrechen und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß der Stromkreis des Grenzwertgebers 10 und/oder dessen Elektronik 90 mit mindestens einer dem Füllschlauch 30 und/oder dem Pendel schlauch 31 und/oder deren Armaturen 15 bis 18 zugeordneten und mit diesen unmittelbar oder mittelbar mechanisch/elektrodynamisch zusammenwirkenden zusätzlichen Schaltkreisanordnung in Reihe ge schaltet ist, welche den Stromkreis des Grenzwertgebers geschlossen hält, solange der Füllschlauch 30 und/oder der Gaspendelschlauch 31 korrekt mit ihren Armaturen 15 bis 18 an den lagerbehälterseiti gen-und/oder fahrzeugseitigen Anschlüssen 5, 6; 22, 23 angeschlos sen oder nicht unterbrochen sind, und den Stromkreis unterbricht, sobald Armaturen 15 bis 18 oder Schläuche 30, 31 nicht korrekt ange schlossen sind oder Schläuche ganz oder teilweise abgerissen sind.According to the description of the exemplary embodiments shown and explained in FIGS. 1 to 13, the method which can be assigned to the functional principle of the system according to the invention can be described as follows: by means of a safety device connected to the existing level monitoring system with limit value sensors for the level in the storage container, which existing system elements If the system elements malfunction, an upper tank level is simulated by changing the electrical resistance, or an unconnected limit indicator is displayed by interrupting the circuit, after which the limit transmitter electronics interrupts the refilling process. This system is used, in particular, for monitoring and securing a refilling process between a tanker 19 for fuels and an underground storage container 20 , which has a filling pipe 22 and a gas pendulum pipe 23 in a dome shaft 21 , which, on the one hand, during the refilling process by means of a filling hose 30 and a gas pendulum hose 31 to a Abfüllvor device 5 , 6 with connection fittings 15 , 16 of the tanker 19 and on the other hand to the filler pipe 22 and gas shuttle pipe 23 of the storage container 20 can be connected and the tanker 19 a voltage supply 1 , 2 via a DC / DC converter 9 forming a potential-free circuit 3 has a filling device 5 , 6 switching Grenzwertge 10 with electronics 90 , which prevents or interrupts the filling process when reaching a predetermined level 11 in the storage container 20 , the circuit 3 of the Grenzwertge bers 10 or its electronics 90 are switched so that they the B Release the filling process in a closed circuit depending on resistance and / or do not release or interrupt in the case of an interrupted circuit and the method is characterized in that the circuit of the limit indicator 10 and / or its electronics 90 with at least one of the filling hose 30 and / or the pendulum hose 31 and / or their fittings 15 to 18 and connected with these directly or indirectly mechanically / electrodynamically interacting additional circuit arrangement in series, which keeps the circuit of the limit switch closed, as long as the filling hose 30 and / or the gas pendulum hose 31 correctly with their fittings 15 to 18 at the storage container side and / or vehicle-side connections 5 , 6 ; 22 , 23 are connected or not interrupted, and the circuit is interrupted as soon as fittings 15 to 18 or hoses 30 , 31 are not correctly connected or hoses are torn off in whole or in part.
Schließlich dient die Verwendung des Systems nach den Ansprüchen 1 bis 9 zur Überwachung und Sicherung eines Umfüllvorgangs zwischen einem Tankfahrzeug 19 und einem unterirdischen Lagerbehälter 20 und insbesondere zur sofortigen Unterbrechung des Umfüllvorganges bei Bruch und/oder nicht korrektem Anschluß von Füllschlauch 30 oder Füllschlauch 30 und Gaspendelschlauch 31.Finally, the use of the system according to claims 1 to 9 is used to monitor and secure a transfer operation between a tanker 19 and an underground storage container 20 and in particular to immediately interrupt the transfer operation in the event of breakage and / or incorrect connection of filling hose 30 or filling hose 30 and gas pendulum hose 31
Die in den Fig. 1 bis 13 gezeigten Ausführungen der Erfindung sind lediglich beispielhaft aufzufassen. Insbesondere sind die Abtast organe 38, 39 (Fig. 2, Fig. 3) bezüglich ihrer Ausführung bspw. hinsichtlich der Anordnung und Ausbildung der Schaltelemente 44, 45 dem fachlichen Ermessen des Konstrukteurs anheimgestellt. Glei ches gilt bezüglich Ausführung und Anordnung von Beschleunigungs sensoren 48 und Schallerzeugern 49. Die Funktionsfähigkeit des Systems wird durch eine redundante Auslegung der Schaltelemente, bspw. des Grenzwertgebers 10 wesentlich erhöht. The embodiments of the invention shown in FIGS. 1 to 13 are only to be understood as examples. In particular, the scanning organs 38 , 39 ( Fig. 2, Fig. 3) with regard to their execution, for example. Regarding the arrangement and design of the switching elements 44 , 45 the technical discretion of the designer. The same applies to the design and arrangement of acceleration sensors 48 and sound generators 49 . The functionality of the system is significantly increased by a redundant design of the switching elements, for example the limit transmitter 10 .
Die Erfindung erfüllt in optimaler Weise die eingangs gestellte Aufgabe, insbesondere deshalb, weil gewährleistet ist, daß der Befüllvorgang für den Lagerbehälter nur dann möglich ist, wenn der Grenzwertgeber, Füllschlauch und Gaspendelschlauch in einem Dom schacht angeschlossen sind.The invention optimally fulfills the above Task, especially because it is guaranteed that the Filling process for the storage container is only possible if the Limit switch, filling hose and gas pendulum hose in one dome are connected.
BezugszeichenlisteReference list
1 Spannungsversorgung
2 Batterie
3 Vers. Grenzwertgeber
4 Stecker
5 Füllrohrstutzen
6 Anschlußstutzen
7 Signalleitung
8 Signalleitung
9 Grenzwertgeberelektronik
10 Grenzwertgeber
11 Grenzwertgeber
12 Führungsrohr
13 Peilstab
14 Kopf des Peilstabes
15 Armatur
16 Armatur
17 Armatur
18 Armatur
19 Tankfahrzeug
20 Lagertank
21 Fülldom
22 Füllrohr
23 Gaspendelrohr
24 Isolation
25 Isolation
26 Kupplungskralle
27 Kupplungskralle
28 Helixführung
29 Helixführung
30 Füllschlauch
31 Gaspendelschlauch
33 Beschleunigungssensor
34 Beschleunigungssensor
35 Unterbrecherschalter
36 Unterbrecherschalter
38 Abtastung
39 Abtastung
40 Überwachungsvorrichtung
41 Magnet
42 Magnetschalter
43 Unterbrecherschalter
44 Unterbrecherschalter
45 Unterbrecherschalter
48 Beschleunigungssensor
49 Schallerzeuger 1 power supply
2 batteries
3 Vers. Limit switch
4 plugs
5 filler pipe sockets
6 connecting pieces
7 signal line
8 signal line
9 Limit switch electronics
10 limit switches
11 limit switches
12 guide tube
13 dipstick
14 Head of the dipstick
15 fitting
16 fitting
17 fitting
18 armature
19 tanker
20 storage tank
21 dome
22 filling tube
23 gas pendulum tube
24 isolation
25 isolation
26 clutch claw
27 clutch claw
28 Helix guide
29 Helix guide
30 filling hose
31 gas suspension hose
33 acceleration sensor
34 acceleration sensor
35 circuit breaker
36 circuit breaker
38 samples
39 sampling
40 monitoring device
41 magnet
42 magnetic switch
43 circuit breaker
44 circuit breaker
45 circuit breaker
48 Accelerometer
49 sound generators
Claims (18)
- - eine Leitung (100) zwischen dem Plus-Potential der Span nungsversorgung (1, 2) des Tankfahrzeugs (19) über einen DC/DC-Wandler (50) und dem Füllschlauch (30) oder Füll rohrstutzen (5);
- - eine Leitung (101) zwischen dem Minus-Potential der DC/DC-Wandler (9, 50) und dem Minus-Potential des Grenz wertgebers (10);
- - eine am Plus-Potential des Füllrohres (22) am Domschacht (21) angeschlossene Leitung (102) mit einer Verzweigung in zwei Leitungsäste (103, 104), von diesen abzweigend
- - einen Ast (103) mit einer Relaisspule (S2) mit Schalter (C2) und Anschluß an einen zwischen den Isolationen (24, 25) angeordneten isolierten Bereich des Gaspendelschlau ches (31) oder Gaspendelrohres (23);
- - einen Ast (104) mit Wahlschalter (C3) und anschließender Leitung (105) für das Plus-Potential mit Verbindung entweder direkt oder über Schalter (C2) an die Spule (S1) mit Schalter (C1);
- - eine Verbindung der Spule (S1) mit der Leitung (106) an das Plus-Potential des Stromkreises vom Grenzwertgeber (10), wobei die Leitung über DC/DC-Wandler (9) zwischen der Spannungsversorgung (1, 2) und dem Schalter (C1) angeschlossen ist und
- - der Grenzwertgeber (10) zwischen Schalter (C1) und über DC/DC-Wandler (9) dem Plus-Potential der Spannungsver sorgung (1) angeschlossen ist und
- - das Plus-Potential des isolierten Gaspendelschlauches (31) über DC/DC-Wandler (9) mit dem Minus-Potential der Spannungsversorgung (1, 2) über eine Leitung (107) ver bunden ist.
- - A line ( 100 ) between the plus potential of the voltage supply ( 1 , 2 ) of the tanker ( 19 ) via a DC / DC converter ( 50 ) and the filling hose ( 30 ) or filling pipe socket ( 5 );
- - A line ( 101 ) between the minus potential of the DC / DC converter ( 9 , 50 ) and the minus potential of the limit value transmitter ( 10 );
- - A line ( 102 ) connected to the plus potential of the filling pipe ( 22 ) on the dome shaft ( 21 ) with a branching into two line branches ( 103 , 104 ), branching from these
- - A branch ( 103 ) with a relay coil (S2) with switch (C2) and connection to an insulated region of the gas pendulum hose ( 31 ) or gas pendulum tube ( 23 ) arranged between the insulations ( 24 , 25 );
- - a branch ( 104 ) with selector switch (C3) and subsequent line ( 105 ) for the plus potential with connection either directly or via switch (C2) to the coil (S1) with switch (C1);
- - A connection of the coil (S1) with the line ( 106 ) to the plus potential of the circuit from the limit indicator ( 10 ), the line via DC / DC converter ( 9 ) between the voltage supply ( 1 , 2 ) and the switch (C1) is connected and
- - The limit transmitter ( 10 ) between the switch (C1) and via DC / DC converter ( 9 ) the plus potential of the voltage supply ( 1 ) is connected and
- - The plus potential of the insulated gas pendulum hose ( 31 ) via DC / DC converter ( 9 ) with the minus potential of the voltage supply ( 1 , 2 ) via a line ( 107 ) is connected.
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