DE1964366C3 - Einrichtung zum Fülen eines Behälters mit Flüssiggas - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Füllen es Behälters mit Flüssiggas mit einer am Behälter befestigten Behälterarmatur, in welcher zwei mit je einem Ventil versehene und voneinander getrennte Kanäle vorgesehen sind, von denen beim Füllen des Behälters der eine der Zufuhr des Flüssiggases und der andere der Entlüftung des Behälters dient, wobei das Ventil in dem der Zufuhr des Flüssiggases dienenden Kanal in dem beim Füllen auftretenden Strömungssinn und das Ventil in dem der Entlüftung dienenden Kanal entgegen dem beim Entlüften auftretenden Strömungs-Einn öffnet und beide Ventile gemeinsam und gleichsinnig betätigbar sind, und von denen die Mündung wenigstens des der Entlüftung des Behälters dienenden Kanals im Behälterinnern in einer mit Hinblick auf dessen Füllungsgrad bestimmten Höhe angeordnet ist.

Bei einer bekannten Einrichtung dieser Art (DT-PS 3 30 640) werden die ^vemile in den beiden Kanälen der Behälterarmatur durch ein außen an der Behälterarmatur angeordnetes Handrad sowohl zum öffnen als auch zum Schließen betätigt. Von den beiden Kanälen ist immer nur einer an eine Füll- oder Entnahmeleitung anschließbar. Das Handrad kann unabhängig vom Anschluß ei.ier Füll- oder Entnahmeleitung betätigt werden, so daß Fehlbedienungen vorkommen können, was auch durch gesondert vorgesehene Rückschlagventile nicht verhindert wird, von denen dasjenige in dem Emlüftungskanai im Strömungssinne und damit unter dem Überdruck im Behälterinnern öffnet, so daß ungewollt größere Mengen Gas ins Freie entweichen können. Nachteilig bei der bekannten Einrichtung ist auch, daß beim Füllen des Behälters eine gewisse Menge Flüssiggas als Anzeige für vollständige Füllung überlaufen muß und so verlorengeht. Schließlich ist das außenliegende Handrad der Gefahr von Beschädigungen ausgesetzt und kann als empfindliches Teil zu Störungen Anlaß geben.

Aufgabe der Erfindung ist es, die bekannte Einrichtung derart zu verbessern, daß die Ventile nur bei angeschlossener Füll- oder Entnahmeleitung betätigt werden können im übrigen aber selbsttätig geschlossen sind, und daß zur vollständigen Füllung des Behälters ein Überlaufen von Flüssiggas nicht erforderlich ist und leicht beschädigbare und zu Störungen Anlaß gebende Teile vermieden sind.

Die Lösung dieser Aufgabe gelingt gemäß der Erfindung dadurch, daß die beiden Ventile in den Kanälen eines die Behälterarmatur bildenden ersten Teiles mittels an einem an das erste Teil als Füllarmatur anschließbarem zweiten Teil angeordneten Betätigungsgliedern entgegen der Kraft von Federn betätigbar sind, und daß in dem zweiten Teil voneinander getrennte, im angeschlossenen Zustand mit dem Füll- bzw. Entlüftnngskanal des ersten Teiles kommunizierende Kanäle vorgesehen sind, in deren die Fortsetzung des Entlüftungskanals des ersten Teiles bildenden Kanal des zweiten Teiles ein Schwimmerventil angeordnet ist.

Die Betätigung der Ventile entgegen Federkraft und die Anordnung der Glieder zu einer solchen Betätigung an einer gesonderten Füllarmatur gegen die Gewähr dafür, daß das Behälterinnere selbsttätig gegen die Umgebung abgeschlossen ist. Erst nach dem Anschluß der Füllarmatur an die Behälterarmatur, wobei die Kanäle der Behälterarmatur in mit ihnen kommunizierenden Kanälen der Füllarmatur ihre Fortsetzung finden, wird das öffnen der Ventile ermöglicht. Fehlbedienungen sind daher praktisch ausgeschlossen. Die Fortsetzung des F.ntlüftungskanals der Behälterarmatur in der Füllarmatur mit dem dort vorgesehenen Schwimmerventil verhindert auch das Überlaufen von Flüssiggas beim

ßjtlen des Behälters.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Ge-•erstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel einer Einrichtung nach der Erfindung ist nachstehend an Hand der Zeichnung näher beschriebea Es zeigt

ρ i g. 1 einen Längsschnitt durch die Einrichtung, wobei die beiden Teile aneinandergekuppelt sind,
. Fig.2 einen Längsschnitt durch den ercten Teil (ohne Behälter) und

Fig·3 ein Ltitungsschema einer Abfüllstation, an welcher Behälter mit der vorliegenden Einrichtung abgefüllt werden können.

In F i g. 1 ist mit 1 der nur zum Teil dargestellte Behälter, z.B. eine geschweißte Stahlflasche bezeichnet. Ober einen an dem Behälter 1 angeschweißten Halsring 2 ist der erste Teil 3 der Einrichtung eingeschraubt. Auf diesen ersten Teil 3 ist mittels einer Überwurfmutter 4 mit Handrad 5 der zweite Teil 6 angeschraubt.

Wie auch aus F i g. 2 hervorgeht, ist der erste Teil 3 wie folgt aufgebaut. In einem direkt in dem Halsring 2 mittels eines Gewindes 7 befestigtem Ventilgehäuseteil 8, der an seinem im Inneren 9 des Behälters 1 befindlichen Ende durch ein angelötetes Tauchrohr 10 verlängert ist, ist ein hülsenförmiger Ventilkörper 11 längsverschiebbar gelagert. Der Ventilkörper 11 ist an seinem dem Inneren 9 des Behälters zugekehrten Ende ebenfalls durch ein Tauchrohr 12 verlängert. Das zum Tauchrohr 10 koaxiale Tauchrohr 12 ist mittels eines Gewindes 13 an dem Ventilkörper 11 festgeschraubt und weist an diesem Ende eine eine Ringnut 15 bildende Erweiterung 14 auf. In der Ringnut 15 ist eine Dichtung 16 eingelegt Die Dichtung 16 wirkt mit einem Ventilsitz 17 zusammen, der an einem fest im Gehäuseteil 8 eingeschraubten und diesem gegenüber mit einer Dichtung 19 abgedichteten Einsatzteil 18 ausgebildet ist. Das Einsatzteil 18 besitzt eine Axialbohrung 23, durch welche der seinerseits axial durchbohrte Ventilkörper 11 mit Spiel hindurchgreift. Außerdem ist in dem Einsatzteil 18 eine Ausnehmung 20 eingedreht, in welcher eine zwischen Einsatzteil 18 und Ventilkörper 11 wirksame Druckfeder 22 gelagert ist, welche die Dichtung 16 auf den Sitz 17 pressen soll. (In F i g. 1 ist die Dichtung 16 abgehoben.)

Damit bildet die Dichtung 16 zusammen mit dem Ventilsitz 17 und der Feder 22 ein erstes Rückschlagventil, dessen Strömungsweg behälterseitig in dem Ringraum 24 zwischen den Tauchrohren 10, 12 beginnt und an Dichtung 16 und Sitz 17 vorbei durch die Bohrung 23 in die Ausnehmung 20 führt und von da aus, wie noch zu beschreiben sein wird, weiter nach oben durch einen Ringraum 25 in den Gehäuseteil 8.

Aus Fig.2 ist besonders deutlich zu erkennen, daß an der oberen Kante des E-nsatzteiles 18 Ausnehmungen 26 vorgesehen sind, die einerseits einen Durchlaß zwischen der Ausnehmung 20 im Einsatzteil 18 und dem Ringraum 25 bilden, andererseits aber auch Angriffspunkte für ein Werkzeug bilden, um den Einsatz 18 in dem Gehäuseteil 8 festzuschrauben.

Die durchgehende Axialbohrung 27 des Ventilkörpers U₁ welche mit dem Tauchrohr 12 axial fluchtet, ist in ihrem oberen Abschnitt zu einer Kammer 28 aufge weitet, in welcher eine Ventilkugel 29 mit seitlichem Spiel und unter der Wirkung einer Druckfeder 30 gelagert ist. Diese Kugel 29 bildet den Ventilkörper eines <>5 zweiten Rückschlagventils, dessen Sitz durch eine ringscheibenförmige Dichtung 31 gebildet ist, deren Innendurchmesser kleiner ist als der Außendurchmesser der

Kugel 29. Die Dichtung 31 ist mittels einer auf dem Ventilkörper 11 aufgeschraubten und durch einen Gewindestift 33 gegen unbeabsichtigtes Lösen gesicherte Überwurfmutter 32 auf dem Ventilkörper 11 festgeklemmt. Die Überwurfmutter 32 ist an ihrer Mantelfläche längsgenutet, welche Nuten 21 die an den Ringraum 25 anschließende Fortsetzung des Strömungsweges des ersten Rückschlagventils bilden.

Wie bereits erwähnt, bildet die Kugol 29 zusammen mit der Dichtung 31 und der Druckfeder 30 das zweite Rückschlagventil, dessen Strörnungsweg im Inneren des Tauchrohres 12 beginnt und über die Bohrung 27 sowie die Kammern 28 an der Kugel 29 und an der Dichtung 31 vorbeiführt.

An der oberen Stirnseite der Überwurfmutter 32 ist ein Sitz 34 ausgebildet, der mit einer Dichtung 35 zusammenarbeitet, die ihrerseits ein Bestandteil des nachstehend beschriebenen zweiten Teiles 6 der Einrichtung ist.

Dieser zweile Teil (Fig. 1) besteht im wesentlichen aus einem Block 36, in welchem Durchlässe ausgebildet sind, die, sobald der zweite Teil 6 an dem ersten Teil 3 angekuppelt ist, die voneinander getrennten Strömungswege der beiden Rückschlagventile des ersten Teiles 3 weiterführen.

In dem Block 36 ist ein Anschlußstuizen 37 eingeschraubt, dessen zylindrisches unteres Ende 38 in die mit einem Innengewinde 39 versehene Anschlußöffnung 40 (F i g. 2) des ersten Teiles 3 paßt. Das Innengewinde 39 ist im Zusammenhang mit der vorliegenden Einrichtung ohne Bedeutung und dient dazu, den Anschlußstutzen einer Verbraucherleitung (nicht dargestellt) aufzunehmen. Der Anschlußstutzen 37 ist gegenüber dem Gehäuseteil 8 mittels einer Dichtung 400 abgedichtet und besitzt außerdem ein Schulter 41, die dazu dient, die von der Überwurfmutter 4 ausgehende Spannkraft aufzunehmen und zugleich diese unverlierbar an dem zweiten Teil 6 festzuhalten.

Der Anschlußstutzen 37 weist einen durchgehenden axialen Durchlaß 42 auf, der in seinem unteren Abschnitt zu einem Führungszylinder 43 erweitert ist. In diesem Führungszylinder 43 ist ein an seiner Mantelfläche mit Durchlaßnuten 44 versehener Führungskolben

45 längsverschiebbar gelagert, welcher an seiner unteren Stirnseite die bereits erwähnte Dichtung 35 trägt. Auch der Führungskolben 45 ist axial durchbohrt. In der Bohrung ist ein Rohr 46 befestigt, das sich vom Kolben 45 aus mit Spiel durch den Durchlaß 42 nach oben und durch eine Bohrung 47 im Block 36 hindurch nach außen erstreckt. Am oberen Ende des Rohres 46 ist eine nicht dargestellte Betätigungseinrichtung vorgesehen, die gestattet, das Rohr 46 längs in der Bohrung 47 zu verschieben. Am unteren Ende des Rohres

46 ist ein Stift 48 auf nicht näher dargestellte Weise koaxial am Rohr befestigt, welcher Sti^ft 48 über die untere Stirnfläche der Dichtung 35 vorsteht.

Ferner ist das Rohr 46 in der Bohrung 47 mitiels zwei Stopfbüchsen 49, 50 abgedichtet. In dem abgedichteten oberen Abschnitt des Rohres 46 ist eine Qjcrbohrung 51 vorgesehen, die nach einem seitlich von der Bohrung 47 abzweigenden Einlaß 52 im Block 36 ausrichtbar ist. An diesen Einlaß 52 ist auf nicht näher dargestellte Weise eine Zuführleitung für das Flüssiggas anschließbar.

Hieraus ergibt sich, daß wenn einmal der zweite Teil 6 an den ersten Teil 3 angekuppelt ist, eine Längsverschiebung des Rohres 46 nach unten die Rückschlagventile im ersten Teil 3 von der in F i g. 2 dargestellten

bringt. Dabei hebt zunächst der Stift 48 die Kugel 29 von ihrem Sitz ab, wonach die Dichtung 35 auf den Sitz 34 zu liegen kommt, worauf der gesamte Ventilkörper 11 nach unten verschoben wird und damit sich auch die Dichtung 16 vom zugehörigen Sitz 17 abhebt.

Der Durchlaß 42 im Anschlußstutzen 37 mündet in eine Kammer 53 im Block 36, von der ein Durchlaß 54 seitlich wegführt, der seinerseits in eine Schwimmerkammer 55 führt. Die Schwimmerkammer ist unten durch einen Abschlußflansch 56 mit einer Dichtung 57 ι ο dicht abgeschlossen. An ihrem oberen Ende ist die Schwimmerkammer 55 mittels eines weiteren Flansches 58 und einer Dichtung 59 abgeschlossen. In der Mitte des Flansches 58 führt ein Durchlaß 61 aus der Schwimmerkammer 55 heraus zu einem nach außen führenden Auslaß (nicht dargestellt). Am Eingang des Durchlasses 61 ist eine Dichtung 60 vorgesehen. In der Schwimmerkammer ist ein zylindrischer Schwimmer 62 frei angeordnet, der an seinem unteren Ende einen in eine Führungsbohrung 64 im Abschlußflansch lose passenden Führungsstift 63 trägt und an seinem oberen Ende eine Ventilnadel 65.

Sobald Flüssiggas in die Schwimmerkammer 55 gerät, wird der Schwimmer 62 angehoben, worauf dieser mittels der Ventilnadel 65 den Durchlaß 61 absperrt. Bei abgesperrtem Durchlaß 61 ist aber auch der Strömungsweg des ersten Rückschlagventils und dessen Fortsetzung im zweiten Teil, nämlich Ringraum

24 — Bohrung 23 — Ausnehmung 20 — Ringraum

25 — Ausnehmungen 26 — Nuten 44 — Führungszylinder 43 - Durchlaß 42 - Kammer 53 - Durchlaß 54 — Kammer 55 unterbunden.

An Hand der F i g. 3 wird ein Ausführungsbeispiel der zum Betrieb der Einrichtung vorgesehenen Abfüllstation beschrieben.

Auf dem Behälter 1 ist die Einrichtung mit den aneinandergekuppeiten Teiien 3,6 (wie in F i g. 1 dargestellt) befestigt. Von dem Einlaß 52 (Fig. 1) führt eine Leitung 66 zu einem Vorratsbehälter 67 für Flüssiggas, und zwar mittels eines Entnahmerohres 68 bis in die Nähe des Bodens des Vorratsbehälters 67 unter den Flüssiggas-Spiegel 69.

Vom Durchlaß 61 (F i g. 1) der Einrichtung führt eine Leitung 70 zu einem Umsteuerventil 71, das gestattet, die Leitung 70 entweder mit dem Saugkolben 72 einer Saugpumpe 73 oder mit deren Antriebskolben 74 zu verbinden. Das Umsteuerventil 71 ist über eine Leitung 75 mit dem Vorratsbehälter 67 verbunden, und zwar mit der oberhalb des Spiegels 69 befindlichen Gasphase, die stets einen gewissen Überdruck aufweist.

Die Saugpumpe besitzt einen Antriebskolben 74, der durch das unter Überdruck stehende Gas aus dem Vorratsbehälter 67 angetrieben ist. Das entspannte Gas wird nach Arbeitsleistung über einen Auspuff 76 ins Freie abgeleitet. Der Antriebskolben treibt den Saugkolben 72 an. der über die Leitung 70 den im Behälter 1 vorhandenen Restdruck absaugt, bis die Druckdifferenz zwischen dem Behälter 1 und dem Vorratsbehälter genügt, um durch die Leitung 66 Flüssiggas vom Vorratsbehälter 67 in den Behälter 1 fließen zu lassen.

In verhältnismäßig kurzer Zeit füllt sich der Behälter 1 mit Flüssiggas, bis der Flüssigkeitsspiegel im Behälter 1 das Tauchrohr 10 erreicht. Dann steigt das Flüssiggas durch den Ringraum 24 (F i g. 1) hoch und erreicht die Schwimmerkammer 55, worauf die Saugleitung 70 unterbrochen wird. Damit wird auch der Zufluß aus dem Vorratsbehälter 67 unterbunden. Eine Betätigung des Umsteuerventils 71 schafft wieder den Druckausgleich und setzt die Saugpumpe 73 außer Betrieb. Der Behälter 1 ist somit abgefüllt, und zwar stets mit der richtigen auf den einzelnen Behälter 1 abgestimmten Menge, ohne daß eine Wägung und ohne daß zum Abfüllen Fremdenergie erforderlich gewesen wäre.

Die an der Abfüllstaiion notwendigen Einrichtungen sind denkbar einfach. Löst man die Leitungen 66. 75 nach Schließen der Absperrventile 77, 78 vom Vorratsbehälter, kann dieser zum Wiederauffüllen an den Produktionsort zurückgeschoben werden. Der Vorratsbehälter 67 kann aber auch ortsfest an der Abfüllstation sein und wie ein Vorratsbehälter an einer Kraftstoffsäule durch Tankwagen nachgefüllt werden.

Das Nachfüllen der Behälter 1 kann rasch erfolgen. so daß jeder Gasverbraucher seinen eigenen Behälter besitzen kann und kein Tausch erfolgen muß. Außerd< m ist Gewähr dafür gegeben, daß die Füllung auch ohne Wägung richtig ist. denn der Füllgrad jedes Behälters ist durch die Länge des Tauchrohres 10 bestimmt, die auf den einzelnen Behälter abgestimmt ist.

Der am Behälter 1 befestigte erste Teil 3 der Einrichtung kann ohne weiteres als Entnahmeventil dienen. Hierzu genügt es, daß beim Anschließen der Verbraucherleitung an den Behälter 1 (wozu das Gewinde 39 dienen kann) die Ventilkugel 29 von ihrem Sitz 31 abgehoben wird.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen -

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Füllen eines Behälters mit Flüssiggas mit einer am Behälter befestigten Behälterarmatur, in welcher zwei mit je einem Ventil versehene und voneinander getrennte Kanäle vorgesehen sind, von denen beim Füllen des Behälters der eine der Zufuhr des Flüssiggases und der andere der Entlüftung des Behälters dient, wobei da* Ventil in dem der Zufuhr des Flüssiggases dienenden Kanal in dem beim Füllen auftretenden Strömungssinn und das Ventil in dem der Entlüftung dienenden Kanal entgegen dem beim Entlüften auftretenden Strömungssinn öffnet und beide Ventile gemeinsam und gleichsinnig betätigbar sind, und von denen die Mündung wenigstens des der Entlüftung des Behälters dienenden Kanals im Behälterinnern in einer mit Hinblick auf dessen Füllungsgrad bestimmten Höhe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Ventile (16,17,22 bzw. 31. 29.30) in den Kanälen (24. 23. 20. 25. 21 bzw. 28. 27, 12) eines die Behälterarmatur bildenden ersten Teiles (3) mittels einem an das erste Teil (3) als Füllarmatur anschließbarem zweiten Teil (6) angeordneten Betätigungsgliedern (48. 45) entgegen der Kraft von Federn (22.30) betätigbar sind, und daß in dem zweiten Teil (6) voneinander getrennte, im angeschlossenen Zustand mit dem Füll bzw. Entlüftungskanal (28, 27. 12 bzw. 24. 23. 20, 25, 21) des ersten Teiles (3) kommunizierende Kanäle (46, 51, 52 bzw. 44, 42, 53, 54, 55, 61) vorgesehen sind, in deren die Fortsetzung des Entlüftungskanals (24,23. 20, 25. 21) des ersten Teiles (3) bildenden Kanal (44. 42. 53, 54, 55. 61) des zweiten Teiles (6) ein Schwimmerventil (62,65,60) angeordnet ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilkörper (11) des Ventils (16, 17, 22) im Entlüftungskanal (24, 23, 20. 25, 2t) den Ventilsitz (Dichtung 31) des Ventils (31. 29, 30) im Füllkanal (28. 27, 12) trägt und dessen beweglichen Ventilkörper (Kugel 29) enthält.

3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der bewegliche Ventilkörper (11) des Ventils (16. 17, 22) im Entlüftungskanal (24. 23, 20. 25, 21) ein einen Ventilteller (14, 15, 16) tragender Hohlkörper mit einer durchgehenden öffnung (27. 28) ist. die mittel« einer mit einer Feder (30) vorgespannten Kugel (29) verschließbar ist.

4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsglieder (48, 45) für die beiden Ventile (31, 29, 30 bzw. 16, 17, 22) an einem einen Teil des Kanals (46, 51, 52) in dem zweiten Teil (6) bildenden Rohr (46) befestigt sind, das längsverschieblich in dem zeiten Feil (6) geführt ist.

5. Einrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanäle in dem ersten Teil (3) mündungsseitig durch koaxial ineinander angeordnete Tauchrohre (10,12) gebildet sind, von denen das eine (12) mitbeweglich an dem Ventilkörper (11) des Ventils (16, 17, 22) im Entlüftungskanal (24, 23, 20,25.21) befestigt ist.