DE19706868C2

DE19706868C2 - Device for detecting the position of a continuously movable partition in the tank of a tanker

Info

Publication number: DE19706868C2
Application number: DE19706868A
Authority: DE
Inventors: Andreas Kueller
Original assignee: GUENTER KUELLER FAHRZEUGBAU FA
Current assignee: GUENTER KUELLER FAHRZEUGBAU FA
Priority date: 1996-03-14
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1999-06-17
Anticipated expiration: 2017-02-22
Also published as: DE19706868A1; DE19706869C2; DE19706869A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der Position einer stufenlos verschiebbaren Zwischenwand im Behälter von Tankwagen, insbesondere zur Aufnahme von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen wie Fäkalien, Chemieabfälle u. dgl., wobei sich die Zwischenwand mit umlaufenden Dichtungen gegen die Innenwand des Behälters anlegt und zur Arretierung mit einem durch Druckmittel aufspreizbaren Ring kraftschlüssig gegen die Innenwand des Behälters anpresst, wobei die Stellung der Zwischenwand anzeigbar ist.The invention relates to a device for detecting the position of a steplessly movable partition in the tank of tank trucks, especially for the absorption of liquids with solid parts such as Faeces, chemical waste and. Like., With the partition with circumferential seals against the inner wall of the container and for Locking with a ring that can be expanded by pressure medium pressed against the inner wall of the container, the position of the Partition can be displayed.

Bei einer aus der DE 27 46 199 C2 bekannten Einrichtung ist die jeweilige Stellung der Zwischenwand im Behälter ersichtlich, indem an der Zwischenwand ein Seil befestigt ist, das parallel zur Längsmittelachse des Behälters zu dessen vorderem Endbereich verläuft, die Stirnwand durchdringt und an deren Außenseite nach unten abgelenkt ist und an diesem nach unten hängenden Teil flaschenzugartig über feste und lose Rollen geführt ist. Die losen Rollen stehen unter Wirkung eines eine Anzeige bildenden Gewichtes. In a device known from DE 27 46 199 C2, the respective Position of the partition in the container can be seen by the A wall is attached to the intermediate wall, which is parallel to the longitudinal central axis of the Container runs to the front end portion, penetrates the end wall and is deflected downwards on the outside and downwards on this hanging part is pulley-like over fixed and loose rollers. The loose rolls are under the effect of a weight forming an advertisement.

Dabei ist das Gewicht mit den Flaschenzugteilen in einem Markierungen für die jeweilige Stellung der Zwischenwand aufweisenden Schaurohr geführt. Diese Anzeige ist jedoch nicht geeignet, der Stellung der Zwischenwand im Behälter zugehörige Daten an einen Rechner zwecks Füllmengenanzeige zu übermitteln.The weight with the pulley parts is in one mark for the respective position of the partition wall having inspection pipe. However, this display is not suitable for the position of the partition in the Container-related data to a computer for the purpose of filling quantity display to transfer.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung zur Erfassung der Position einer im Behälter stufenlos verschiebbaren Zwischenwand zu schaffen, bei der die der Stellung der Zwischenwand zugehörigen Daten an einen Rechner weitergegeben werden können, um zusammen mit Daten des Füllstandes von Flüssigkeiten im Behälter die Füllmenge sowohl des gesamten Behälters als auch seiner durch die Zwischenwand unterteilten Bereiche ermitteln zu können. Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zwischen wenigstens einen Endbereich des Behälters und die Zwischenwand ein je nach Stellung der Zwischenwand unterschiedliche Kräfte äußerndes Stellglied geschaltet ist, wobei die Kräfte über ein Kraftmessglied zur Anzeige bringbar sind. Da jeder Kraftgröße eine bestimmte Stellung der Zwischenwand zugeordnet ist, lässt sich die Lage der Zwischenwand im Behälter exakt bestimmen und in einem Rechner zusammen mit den Daten zur Füllstandshöhe im jeweiligen Behälterbereich für die Ermittlung der jeweiligen Füllmengen heranziehen.The object of the invention is a device for detecting the position to create a continuously movable partition in the container at which the data associated with the position of the partition to a computer can be passed on together with data of the level of Liquids in the container the filling amount of both the entire container as well also determine its areas divided by the partition can. This object is achieved in that between at least one end region of the container and the partition depending on Position of the partition wall different actuator actuator is switched, the forces can be displayed via a force measuring element are. Because each force size a certain position of the partition is assigned, the position of the partition in the container can be exactly determine and in a computer together with the data on the level in the respective container area for the determination of the respective filling quantities draw in.

Dabei ist es denkbar, als Stellglied eine druckmittelbeaufschlagte Kolben- Zylindereinheit zu benutzen und die jeweiligen Drücke mit einem Kraftmessglied zu erfassen, um die dort anfallenden Daten an einen Rechner weiterzuleiten. Jedoch lässt sich ein preiswertes und gegen Bewegungsstöße der Zwischenwand bei ihrer Verstellung unempfindliches Stellglied erzielen, indem als Stellglied eine Zugfeder eingesetzt ist, die einerseits an der Zwischenwand und andererseits an das Kraftmessglied angeschlossen ist, das seinerseits an einer einen Endbereich bildenden Stirnwand des Behälters angeordnet ist. Die der Federkennlinie entsprechenden Kräfte je nach Stellung der Zwischenwand im Behälter stehen am Kraftmessglied an, so dass die durch das Kraftmessglied ermittelten Werte in elektrische Daten umgewandelt, einem Rechner zwecks Ermittlung der dem Stand der Zwischenwand zugehörigen Volumenanteile des Behälters zuleitbar sind. Die Stellung der Zwischenwand kann auch direkt angezeigt werden. Zu diesem Zweck kann die der unterschiedlichen Stellung der Zwischenwand zugehörige Verdrehung der Zugfeder genutzt werden, um die jeweilige Zwischenwandstellung auf einer Skala anzuzeigen. Dabei mag die Zugfeder vorteilhaft aus einem kohlefaserverstärkten Werkstoff (CFK-Werkstoff) bestehen, wobei sich derartige Federn durch hohe Festigkeit und Ermüdungsfreiheit auszeichnen, so dass selbst nach einer Vielzahl von Zwischenwandbewegungen die bei der jeweiligen Zwischenwandstellung geäußerten Kräfte der jeweiligen Lage der Zwischenwand exakt zuzuordnen sind. Als Kraftmessglied könnte beispielsweise eine Druckmessdose Verwendung finden. Stattdessen könnte jedoch auch als Kraftmessglied eine Druckdose mit Fühler eingesetzt werden.It is conceivable to use a piston pressurized by pressure medium as the actuator. Cylinder unit and the respective pressures with a Force measuring element to capture the data generated there to a computer forward. However, an inexpensive and against movement impacts achieve an insensitive actuator when adjusting the partition, by using a tension spring as the actuator, which on the one hand on the Partition and on the other hand is connected to the force measuring element that in turn on an end wall of the container forming an end region is arranged. The forces corresponding to the spring characteristic depending on the position the partition in the container are on the force measuring element, so that the through values determined by the force measuring element are converted into electrical data, a computer to determine the state of the partition associated volume fractions of the container can be fed. The position of the partition can also be displayed directly. To this can be the different position of the partition associated torsion of the tension spring can be used to the respective Show partition wall position on a scale. The tension spring may be advantageous from one carbon fiber reinforced material (CFRP material) exist, whereby Such springs are characterized by high strength and freedom from fatigue that even after a large number of partition movements, forces expressed in each partition position of the respective position of the The partition wall must be assigned exactly. As a force measuring element for example, use a pressure cell. Instead, could however, a pressure cell with a sensor can also be used as a force measuring element.

Die Erfindung ist in einem Ausführungsbeispiel auf der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert:The invention is in one embodiment on the drawing is shown and explained in more detail below:

Der aus der Zeichnung ersichtliche zylindrische Behälter 10 wird von einem leicht geneigt auf dem Chassis 11 eines Lastkraftwagens montierten Kessel gebildet. Im vorderen Endbereich 12 des Behälters 10 befindet sich eine in den Behälterinnenraum vorgewölbte Stirnwand 14, die beispielsweise durch Verschweißen fest mit dem rohrförmigen Körper des Behälters 10 verbunden ist. Der hintere Endbereich 13 des Behälters 10 ist durch einen zu öffnenden Deckel 15 verschlossen. An diesem Deckel 15 befinden sich zu verschließende bzw. zu öffnende Schlauchanschlüsse 16, mittels welcher der Behälter 10 gefüllt oder entleert werden kann. Der Behälter dient der Aufnahme von Flüssigkeiten mit Feststoffanteilen wie Fäkalien, Chemieabfälle u. dgl., die zumindest Schlammanteile enthalten können. Die Flüssigkeiten mit den Feststoffanteilen lassen sich mittels Unterdruck aus Wannen, Gruben, Schächten u. dgl. abpumpen, wozu am Lastkraftwagen eine nicht dargestellte Pumpe angeordnet sein mag.The cylindrical container 10 shown in the drawing is formed by a boiler mounted at a slight inclination on the chassis 11 of a truck. In the front end region 12 of the container 10 there is an end wall 14 which bulges into the interior of the container and which is firmly connected to the tubular body of the container 10 , for example by welding. The rear end region 13 of the container 10 is closed by a lid 15 which can be opened. On this cover 15 there are hose connections 16 to be closed or opened, by means of which the container 10 can be filled or emptied. The container is used to hold liquids with solid components such as faeces, chemical waste and the like. Like., Which can at least contain sludge. The liquids with the solid components can be vacuumed from tubs, pits, shafts and the like. Pump out the like, for which purpose a pump, not shown, may be arranged on the truck.

Im Inneren des Behälters 10 ist eine stufenlos verschiebbare Zwischenwand 17 angeordnet, die mit einem rohrförmigen Ansatz 18 an der Innenwand des zylindrischen Behälters 10 geführt ist. Der rohrförmige Ansatz 18 weist an seinem vorderen und hinteren Randbereich jeweils eine Aufnahme für eine Ringdichtung 19 auf. Zwischen diesen Ringdichtungen 19 ist der Ansatz 18 von einem aufblasbaren Körper umgeben, der bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem aufgewickelten Schlauch 20 mit verschlossenen Enden gebildet ist. Durch Aufblasen dieses Schlauches 20 beispielsweise mittels Druckluft der ohnehin vorhandenen Druckluftquelle der Druckluftbremse des Kraftfahrzeuges wird ein zwischen Innenwand des Behälters 10 und dem Schlauch 20 vorhandener Spreizring 21 gegen die Innenwand des Behälters 10 gedrückt, so dass über den Reibschluss des Schlauches 20 am Ansatz 18 der Zwischenwand 17 und dem Spreizring 21 sowie zwischen Spreizring 21 und Innenwand des Behälters 10 die Zwischenwand 17 im Behälter 10 festgeklemmt ist. Zur Verspannung der Ringdichtungen 19 und des Schlauches 20 sind steuerbare Druckluftleitungen 22 vorgesehen.In the interior of the container 10 there is an infinitely displaceable intermediate wall 17 which is guided with a tubular extension 18 on the inner wall of the cylindrical container 10 . The tubular extension 18 has a receptacle for an annular seal 19 on its front and rear edge regions. Between these ring seals 19 , the neck 18 is surrounded by an inflatable body, which in the illustrated embodiment is formed from a wound hose 20 with closed ends. By inflating this hose 20, for example by means of compressed air from the already existing compressed air source of the compressed air brake of the motor vehicle, an expansion ring 21 present between the inner wall of the container 10 and the hose 20 is pressed against the inner wall of the container 10 , so that the frictional engagement of the hose 20 on the attachment 18 Intermediate wall 17 and the expansion ring 21 and between the expansion ring 21 and the inner wall of the container 10, the intermediate wall 17 is clamped in the container 10 . Controllable compressed air lines 22 are provided for bracing the ring seals 19 and the hose 20 .

Das Verschieben der Zwischenwand kann über Druckluft erfolgen, wobei während der Verschiebebewegung die Ringdichtungen 19 und der Schlauch 20 weniger stark aufgeblasen sind, so dass eine Verschiebung der Zwischenwand 17 ermöglicht wird. Erst beim Festsetzen der Zwischenwand 17 in der gewünschten Stellung werden die Ringdichtungen 19 und der Schlauch 20 so stark unter Druck gesetzt, dass einerseits eine vollständige Abdichtung der Zwischenwand gegenüber der Innenwand des Behälters 10 erfolgt und andererseits ein Kraftschluss zwischen dem Ansatz 18 der Zwischenwand 17 und der Innenwand des Behälters 10 erzeugt wird. The partition wall can be displaced using compressed air, the ring seals 19 and the hose 20 being less inflated during the displacement movement, so that the partition wall 17 can be displaced. Only when the intermediate wall 17 is fixed in the desired position are the ring seals 19 and the hose 20 put so strongly under pressure that, on the one hand, the intermediate wall is completely sealed off from the inner wall of the container 10 and, on the other hand, a frictional connection between the shoulder 18 of the intermediate wall 17 and the inner wall of the container 10 is generated.

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist zwischen den Endbereich 12 mit der Stirnwand 14 und die Zwischenwand 17 ein Stellglied 23 geschaltet, das im vorliegenden Fall als Zugfeder ausgebildet ist. Diese Zugfeder 23 ist mit ihrem einen Ende unmittelbar an die Zwischenwand 17 angeschlossen, während ihr anderes Ende über ein Kraftmessglied 24 mit der Stirnwand 14 verbunden ist. Die der jeweiligen Stellung der Zwischenwand 17 im Behälter 10 entsprechende Federkraft wird vom Kraftmessglied 24 aufgenommen und als elektrischer Impuls einem Rechner 25 zugeführt, in welchem aus den einprogrammierten Messdaten des Behälters und der Stellung der Zwischenwand 17 das sich dadurch ergebende jeweilige Teilvolumen des Behälters 10 ermittelt wird. In Verbindung mit weiteren Messdaten wie dem aus beispielsweise einer Differenzdruckmesszelle 26 in Verbindung mit beispielsweise einer Neigungsmesseinrichtung 27 ermittelten Füllstand und der gegebenenfalls über eine Schwimmereinrichtung 28 ermittelten Dichte lassen sich im Rechner 25 die tatsächlichen Füllmengen in den durch die Zwischenwand 17 geschaffenen Kammerteilen des Behälters 10 ermitteln und anzeigen.In the illustrated embodiment, an actuator 23 is connected between the end region 12 with the end wall 14 and the intermediate wall 17 , which in the present case is designed as a tension spring. This tension spring 23 is connected at one end directly to the intermediate wall 17 , while its other end is connected to the end wall 14 via a force measuring element 24 . The spring force corresponding to the respective position of the intermediate wall 17 in the container 10 is absorbed by the force measuring element 24 and supplied as an electrical impulse to a computer 25 , in which the respective partial volume of the container 10 ascertained thereby is determined from the programmed measurement data of the container and the position of the intermediate wall 17 becomes. In conjunction with further measurement data, such as the fill level determined from, for example, a differential pressure measuring cell 26 in connection with, for example, an inclination measuring device 27 and the density, optionally determined via a float device 28, the actual fill quantities in the chamber parts of the container 10 created by the intermediate wall 17 can be determined in the computer 25 and display.

Bei der Verwendung einer Zugfeder als Stellglied 23 ist es vorteilhaft, als Werkstoff für die Zugfeder einen kohlefaserverstärkten Werkstoff wie beispielsweise CFK-Werkstoff zu verwenden, da dieser Werkstoff resistent gegen eine Vielzahl von Flüssigkeiten und Ermüdungserscheinungen ist und höhere Zugfestigkeitswerte aufweist als Stahl. Als Kraftmessglied 24 lassen sich beispielsweise Druckmessdosen oder auch Druckdosen mit Fühlern od. dgl. einsetzen.When using a tension spring as actuator 23 , it is advantageous to use a carbon fiber reinforced material such as CFRP material as the material for the tension spring, since this material is resistant to a large number of liquids and signs of fatigue and has higher tensile strength values than steel. For example, pressure load cells or pressure cells with sensors or the like can be used as the force measuring element 24 .

Reference list

1010th

Behälter
container

1111

Chassis
chassis

1212th

Endbereich, vorn
End area, front

1313

Endbereich, hinten
End area, rear

1414

Stirnwand
Front wall

1515

Deckel
cover

1616

Schlauchanschluss
Hose connection

1717th

Zwischenwand
Partition

1818th

Ansatz
approach

1919th

Ringdichtung
Ring seal

2020th

Schlauch
tube

2121

Spreizring
Spreader ring

2222

Druckluftleitung
Compressed air line

2323

Stellglied/Zugfeder
Actuator / tension spring

2424th

Kraftmessglied
Force measuring element

2525th

Rechner
computer

2626

Differenzdruckmesszelle
Differential pressure measuring cell

2727

Neigungsmesseinrichtung
Inclinometer

2828

Schwimmereinrichtung
Float device

Claims

1. Device for detecting the position of a steplessly movable partition in the tanker tank, in particular for taking up liquids with solid contents such as faeces, chemical waste and. Like., which abuts the inner wall of the container with circumferential seals and presses non-positively against the inner wall of the container for locking with a ring that can be expanded by pressure medium, the position of the intermediate wall being displayable, characterized in that between at least one end region ( 12 or 13 ) of the container ( 10 ) and the intermediate wall ( 17 ) an actuator ( 23 ) which exerts different forces depending on the position of the intermediate wall ( 17 ) is connected, the forces being able to be displayed via a force measuring element ( 24 ).

2. Device according to claim 1, characterized in that a tension spring is used as the actuator ( 23 ), which is connected on the one hand to the intermediate wall ( 17 ) and on the other hand to the force measuring element ( 24 ), which in turn forms an end region ( 12 ) End wall ( 14 ) of the container ( 10 ) is arranged.

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the values determined by means of the force measuring element ( 24 ) are converted into electrical data and can be fed to a computer ( 25 ) for the purpose of determining the volume fractions of the container ( 10 ) associated with the state of the intermediate wall ( 17 ) are.

4. Device according to claim 2 or 3, characterized in that the tension spring ( 23 ) consists of a carbon fiber reinforced material.

5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure load cell is used as the force measuring element ( 24 ).

6. Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a pressure cell with a sensor is used as the force measuring element ( 24 ).