DE2317084B2 - Vorrichtung zur Steuerung der Befiillung eines Behälters - Google Patents

Description

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druckfühler (13) einen niedrigeren Ansprechwert aufweist als der Niveaufühler (12).

3. Vorrichtung räch Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Mehrwegeventil (8) in drei Stellungen schallbar ist und neben einer druckquellen- und einer befüllventilseitigen Anschlußöffnung (9, 10) für die Leitung (6) eine Entlüftungsöffnung (11) aufweist, wobei in zwei Schaltstellungen die beiden Anschlußöffnungen (9. 10) miteinander verbunden sind, während in der dritten Schaltstellung die drickquellenseitige Anschlußöffnung (9) abgesperrt und die befüllventilseitige Anschlußöffnung (10) mn der Entlüftungsöffnung (11) verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Niveaufühler (12) und der Druckfuhler (13) einander entgegengerichlete Stellbewegungen des Mehrwegeventils (8) bewirken.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der beiden Fühler (12, 13) auf je ein Verstärkerventil (16, 17) einwirken, welch letztere den Zufluß (18, 19) des der Betätigung des Befüllventils (2) dienenden Druckmittels zu Verstelleinrichtungen des Mehrwegeventils (8) steuern.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Es ist bekannt, bei der Befüllung von offenen Behältern drucksensitive Niveaufühler, z. B. von der Flüssigkeil beaufschlagte Membrandosen oder um ein bestimmtes Maß in die Flüssigkeil eintauchende, unten offene Fühlrohie zu verwenden, welche bei Erreichen des vorgesehenen Füllniveaus einen Schaltimpuls zur Beendigung des Füll Vorganges abgeben.

Drucksensitive Niveaufühler eignen sich dabei besonders für den Einsatz in brennbaren Flüssigkeiten, da sie ohne elektrische Hilfsenergie arbeiten können und demzufolge keine besonderen Maßnahmen des tlxplosionsschutzes erfordern. Aus diesem Grund besteht der

Wunsch derartige Niveaufühler auch bei gegen die Atmosphäre verschließbaren Behältern, wie Kesselwagen, zur Abschaltung des Befüllveniils verwenden zu wollen. Derartige Behälter weisen ein Lüftungsventil auf, welches beim Befüllen geöffnet wird, damit während

,o des Befüllvorganges im Behälter ein bestimmter gleichbleibender Druck herrscht, z. B. Atmospharendruck. Insofern wäre die Verwendung drucksensiliver Niveaufühler möglich. Nach dem Befüllen wie auch Entleeren wird das Lüftungsventil wieder geschlossen. Die im ent-

leerten Behälter stets noch verbleibende Restmenge kann durch Verdampfen infolge äußerer Temperatureinwirkung im Behälter einen derartigen Überdruck ausbilden, daß an einem drucksensiüven Niveaufühler der Füllzustand simuliert wird, wenngleich der Behälter

entleert ist. Der Niveaufühler würde dadurch ein Verschlossenhalten des Befüllventils bewirken, so daß in diesem Fall ein Befüllen nicht möglich wäre. Aus diesem Grund konnten drucksensitive Niveaufühler zu dem vorgenannten Zweck bisher nicht zur Anwendung gelangen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Voraussetzungen für eine Verwendung von drucksensitiven Niveaufühlern an derartigen verschließbaren Behältern und eine Vorrichtung der im Oberbegriff des An-

spruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei der im verschlossenen Behälter entstehende Druckerhöhung nicht ein das Befüllen verhinderndes ungewolltes Absperren des Befüllventils bewirken.

Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den

im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Mitteln gelöst.

Die beiden Fühler können dabei einen gleichen Ansprechwert besitzen. Eine besonders vorteilhafte Ausbildung der Fühler sieht jedoch der Anspruch 2 vor.

Hierdurch wird ausgeschaltet, daß z. B. infolge fertigungsbedingter Abweichungen vom vorgesehenen Ansprechwert der Niveaufühler einen niedrigeren Ansprechwert als der Druckluhler aufweist, was zu falscher Signalgabe führen könnte.

Das Füllmedium übt bei Erreichen des vorgesehenen Niveaus allein auf den Niveaufühler einen Druckimpuls aus, da der Druckfühler oberhalb des Füllniveaus liegt. Entsprechend der Erfindung wird dann die Druckmittelzufuhr zur Betätigungsvorrichtung des Befüllventiis unterbunden und damit ein unzulässiges weiteres Befüllen sicher verhindert. Ein sich im Behälter, z. B. infolge Wärmeeinwirkung, ausbildender Überdruck wirkt, im Gegensatz zum Füllmedium, stets auf beide Fühler ein. Abhängig von der Höhe des Druckes kann dabei nur

der Druckfuhler oder aber es können beide Fühler ansprechen. Hieraus resultiert in jedem Fall, daß das Mehrwegeventil trotz vorhandenem Überdruck im Kessel den Zufluß des Druckmittels zur Betätigungsvorrichtung des Befüllventils freigibt und ein Füllen ermöglicht. Die in der vorgeschlagenen Vorrichtung enthaltenen Bauelemente zeichnen sich dabei, insbesondere infolge der ihnen eigenen großen Rüttelsicherheit. durch gute Eignung für den Kesselwagenbctrieb aus.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Mehrwegeventil vorzugsweise entsprechend Anspruch 3 ausgebildet sein, während die Ansprüche 4 und 5 besonders vorteilhafte Arten der Betäiigung des Mehrwegeventils angeben. Die bei Ansprechen beider Füh-

ler auf das Mehrwegeveniil ausgeübten Versiellimpulse lieben sich dabei z. B. gegenseitig auf, und das Ventil nimmt demzufolge die gleiche Stellung ein wie bei Nichtansprechen der Fühler. Dies ergibt einen sehr einfachen Aufbau des Mehrwegeventils. Ferner wird das der Betätigung des Befüllvemils dienende Druckmittel gleichzeitig zur Verstellung deb Mehrwcgevcntils benutzt.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel \k>r Krfindüüg schematisch dargestellt.

An einem Druckbehälter 1 ist z. B. unten ein Befüllventil 2 und oben ein Lüftungsvemil 3 angeschlossen. Das Befüllventil 2 ist dabei mit einer druckmittelbetriebenen Betätigungsvorrichtung 4 ausgerüstet, wobei das Lüftungsventil 3 über eine Verbindungsstange 5 zwangsweise mit dem Befüllventil 2 betätigt wird. Die Betätigungsvorrichtung 4 wird zum Öffnen der Ventile 2, 3 über eine Druckleitung 6 von einer Druckmittel-Quelle 7 mit Druckluft beaufschlagt, !n die Druckleitung φ ist dabei erfindungsgemäß ein in drei Stellungen schaltbares Dreiwegeventil 8 eingeschaltet, welches die Zufuhr von Druckluft zur Betätigungsvorrichtung 4 steuert und neben einer druckquellen- und einer befüllventilseitigen Anschlußöffnung 9. 10 für die Druckleitung 6 eine Entlüftungsöffnung 11 aufweist. In der Mittelstellung, als Ausgangs- oder Ruhestellung, und ebenso wenn es nach rechts durchgeschaltet ist, verbindet es die beiden Anschlußöffnungen 9,10 miteinander. Ist das Ventil hingegen nach links durchgeschahei. sperrt es die druckquellenseilige Anschlußöffnung 9 ab und verbindet die befüllseitigc Anschlußöffnung 10 mit der Entlüftungsöffnung 11. Hierzu wird das Dreiwegeventil 8 von zwei im Behälter 1 angeordneten Fühlern 12, 13 gesteuert.

Bei den Fühlern handelt es sich um einen vom Füllmedium beaufschlagten drucksensitiven Niveaufühler

12, in Form eines unten offenen, bei Erreichen des vorgesehenen Füllstandes um ein vorbestimmtes Maß in die Flüssigkeit eingetauchten Fühlrohres, und einen oberhalb des Füllmediums angeordneten Druck fühler

13. Ebenfalls ein unten offenes, jedoch nicht in die Flüssigkeit eintauchendes Fühlrohr. Ober Impulsleitungcn 14 und 15 sind die Fühler an uic nicht dargestellten Stellglieder je eines Verstärkerventils 16, 17 angeschlossen. Das Verstärkerventil 17 sprich! dabei an, d. h. schaltet, bei einem geringeren Druck als das Verstärkerventil 16, und beide sind in Impulsleitungen 18 von beiden Impulsseiten beaufschlagen. Das Dreiwegeventil verharrt dadurch in der Mittelstellung, und der Durchgang zur Betätigungsvorrichtung 4 des Bodenventils 2 ist frei für das Druckmitte!. Das Bodenventil 2 und mit ihm das Lüftungsvemil 3 werden somit geöffnet.

Über das geöffnete· Lüftungsvemil 3 kann sich dnnn der Überdruck aus dem Behälter 1 abbauen, was wie folgt geschieht.

Sobald der Übe· Jim.'* uuier den Ansprechdruck des mit dem Niveaufühler 12 verbundenen Versiärkervenlüs 16 abgesunken ist, schaltet dieses in seine Ruhestellung zurück, so daß die hnpuisieitung 19 abgesperrt und ihr sich zwischen dem Dreiwegeventil 8 und dem Ver-Stärkerventil 16 erstreckender Teil entlüftet wird. Danairff gelangt nur noch über die Impulsleitung 18 ein Verstellimpuls zum Dreiwegeventil 8. Dieses wird dadurch nach rechts durchgeschaltet, und die Leitung 6 zur Betätigungsvorrichtung bleibt weiterhin geöffnet.

so daß die Ventile 2, 3 in Offenstellung verharren. Beim weiteren Abfallen des uehällerinnendruckes zum Al mosphärendruck hin wird dann auch der Ansprechdruck des mit dem Druckfühler 13 verbundenen Verstärkerventils 17 unterschritten, worauf auch das zutückschaltet und die ImpiiMeitung 18 absperrt und sie dreiwegeventilseitig entlüftet. Damit gelangt kein Verstellimpuls mehr zum Dreiwegeventil 8, das nunmehr wieder seine Mittelstellung einnimmt und die Leitung 6 weiterhin offenbeläßt. Entsprechend sind auch das Boden-2 und das Lüftungsvemil 3 geöffnet und ein Refüllen ist möglich.

Wenn der Flüssigkeitsspiegel im Behälter I das vorgesehene Niveau 20 erreicht hat, ist der Niveaufühler 12 um ein vorbestimmtes Maß in die Füllflüssigkeit eingetaucht und übt damit auf das Vcrstärkerventil 16 den nötigen Schaltdruck aus, so daß dieses auf Durchgang schaltet und die Impulslcitung 19 zum Dreiwegeventil 8 freigibt. Darauf wird das Dreiwegeventil 8 nach links durchgeschaltet und unterbricht die Druckmittelzufuhr zur Betätigungsvorrichtung 4. Gleichzeitig wird der die Teile 4 und 8 verbindende Teil der Leitung 6 über die Öffnung 11 des Dreiwegeveiitils 8 entlüftet, so daß das Befüll- und das Lüftungsventil 2, 3 des Behälters 1 schließen. Der Befüllvorgang ist beendet.

Ebenso gut wie bei Atmosphärendruck erlaubt die erfindungsgemäße Steuervotrichtung also auch bei Überdruck im Behälter 1 ein Öffnen der Ventile 2 und 3

I _ JQ ' I I

■ „.......„ „;„A

a:„ r\ ι.ι,.Γ.

Claims (1)

Patemansprüche:

1. Vorrichtung zur Steuerung der Befüllung eines gegen die Atmosphäre verschließbaren Behälters, insbesondere Kesselwagens, mit einem drucksensititen, bei Erreichen des vorgesehenen Füllniveaus im liehälter ansprechenden Niveaufühler und einem druckmittelbetätigten Befüllventil sowie einem gleichzeitig betätigten Lüftungsventil, wobei die Druckmittelzufuhr zur Betätigungsvorrichtung des licfüHventils in Abhängigkeit des Ansprechzusian-4cs des Niveaufühlers gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Behälter (1) oberfcalb des FüNniveaus (20) ein Druckfühler (13) angeordnet ist und daß in die Druckmittelzufuhr (6) lur Betätigungsvorrichtung (4) des Befüllventils (2) ein Mehrwegeventil (8) geschaltet isi, dessen Verstellung von dem Niveau- sowie dem Dri'ekfühler (12, 13) gesteuert wird, derart, daß bei gleichzeitigem Ansprechen wie Nichtansprechen beider Fühfier (Ϊ2, 13) sowie bei gegebenenfalls Ansprechen nur des Druckfühlers (13) die Druckmittelzufuhr (6) freigegeber ist, während bei Ansprechen nur des Niveaufühlers (12) die Druckmittelzufuhr unterbunden und eine Druckmittelentlaslung der Betätigungsvorrichtung (4) des Befüllventils (2) gegeben ist.