DE2362929A1

DE2362929A1 - Vorrichtung zum abfuellen von fluessigkeiten

Info

Publication number: DE2362929A1
Application number: DE2362929A
Authority: DE
Inventors: Kenneth Johnson Downs; Houston Wheeler Knight
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1973-06-18
Filing date: 1973-12-18
Publication date: 1975-01-16
Also published as: FR2233276A1; FR2233276B1; JPS539415B2; JPS5016912A; IT997813B; BE809669A; NL7316254A; DE2362929B2; GB1439291A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ihg. Ϊ. ,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A. Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860 820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

St/th

FMC Corporation, 1105 Coleinan Avenue, San Jose, California/USA

Vorrichtung zum Abfüllen von flüssigkeiten

Die Erfindung "betrifft eine Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten mit einer Flüssigkeitsabgabeleitung zwischen einer Zufuhreinrichtung und einem Abfüllkopf und einer Dampf rückführleitung zwischen dem Abfüllkopf und einer Dampfaufnähmeeinrichtung.

Die Erfindung befaßt sich allgemein mit einer Vorrichtung zum überführen von Flüssigkeiten zwischen Behältern, und genauer gesagt mit derartigen Vorrichtungen mit einer Dampfrückgewinnung.

Die Überführung von flüchtigen Flüssigkeiten, wie Benzin, Rohöl usw. zwischen einem Lagerbehälter und einem lankwagen, Eisen-

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bahn-ffankwagen oder anderen fahrbaren '.Dank geht zwangsläufig einher mit der Bildung von beträchtlichen Kengen von Dampf» Un zu verhindern, daß dieser Dampf austritt und die Atmosphäre verschmutzt, hat man Verladearme mit Dampfrückgewinnung gewonnen, durch die der Dampf während der Abgabe der Flüssigkeit in den Sank aufgefangen wird und in einen Lagerbehälter oder anderen geeigneten Behälter überführt wird* Derartige Verladearme mit Dampfrückgewinnung umfassen im allgemeinen ein Boppelsystes gelenkig miteinander verbundener B.ohrö, die in einem einsigen Abfüllkopf enden, der in die Abfüllöffnung des Tanks eingeführt wird, wobei eines der Rohrsysteme zum Überleiten der Flüssigkeit in den Sank und das andere zum· Überleiten des Dampfes in den Behälter verwendet wird. Vorrichtungen dieser Art sind in den US-Patentschriften 3 099 297 und 3 176 730 beschrieben.

Obwohl derartige Verladearme im allgemeinen zufriedenstellend arbeiten, verursacht die aus dem Abfüllkopf ausströmende Flüssigkeit erhebliche Spritzer und !Turbulenzen, bis die Flüssigkeit in dem Eank zu einem vorgegebenen Spiegel angestiegen ist, bei dem der Auslaß des Abfüllkopfes eingetaucht ist, "beispielsweise wenn der lank im wesentlichen voll ist. Dieses Umrühren der Flüssigkeit verstärkt ihre Verdampfung. Dies ist sehr unerwünscht, insbesondere wenn Benzin und andere flüchtige Flüssigkeiten verladen werden.

Ein weiteres Problem, das in letzter Zeit an Bedeutung gewonnen hat, besteht in dem Herabfließen der Flüssigkeit von dem Abfüllkopf, das im allgemeinen eintritt, wenn der Verladearm in die zurückgezogene Stellung zurückgeführt wird. Bemühungen um die Beinerhaltung der Umwelt haben in jüngster Zeit zu Gesetzen geführt, die die Dampfmenge beträchtlich einschränken, die an die Atmosphäre bei derartigen Flüssigkeitsverladungen austreten darf, und eine flüchtige Flüssigkeit, die von einem Verladearm herabfließt oder herabtropft, führt selbstverständlich zu einer potentiellen Atmosphärenverunreinigung· Daher ist es im Augenblick in vielen Bereichen sehr wesentlich, das Hera/btropfen jeglicher Flüssigkeit von dem Abfüllkopf beim Herausziehen des Abfüllkopfes aus dem Tank und Zurückziehen des Verladearms zu

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verhindern. In eiern Bestreben_$. dieses Probler·? we it gehend au überwinden« ist vorgeschlagen worden, den Ab füllkopf i'ür eine kurze Abtropfzeit vor der Herausnahme in dem i'ank zu belassen. Obwohl diese Wartezeit in einigen !Fällen erfolgreich ist, schafft sie keine Abhilfe, wenn der 'Dank überfüllt ist oder wenn der Abfüllkopf aus anderen Gründen in die Flüssigkeit in dem Sank eintaucht O

Ein weiteres Problem, das oft im Zusammenhang mit Verladearmen der vorstellend beschriebenen Art auftaucht, liegt in dem elektrostatischen Potential, das durch die durch den Luftraum zwischen dem Abfüllkopf und der Flüasigkeitsoberfläehe in dem Tank hindurchströmende Flüssigkeit erzeugt wird. Bin Funken aufgrund dieses elektrischen Potentials kann zu einer Explosion in dem Tank führen und äußerst unangenehme Folgen haben.

Die Erfindung ist auf die Schaffung eines Verla,dearms mit Dampfrückgewinnung der obigen Art gerichtet, bei dem ein Zerstäuben der Flüssigkeit und die daraus folgende Verdampfung während des Verladevorgangs vermieden wird. Der Flüssigkeitsauslaß soll dicht verschließbar sein und ein Austreten von Flüssigkeit und Dampf in die Atmosphäre verhindern. Schließlich soll die Bildung eines elektrostatischen Potentials in einem Tank oder anderen Behälter, in den die Flüssigkeit eingefüllt wird, möglichst weitgehend verringert werden.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung der obigen Art ist gekennzeichnet durch.ein teleskopisch verschiebbares Abfüllrohr, dessen oberes Side mit dem Abfüllkopf verbunden ist und dessen unteres Ende einen Flüssigkeitsauslaß aufweist, und das - ausgehend von dem Abfüllkopf - in eine eintauchende Stellung zur Abgabe von Flüssigkeit in einen Behälter ausfahrbar und in in Richtung des Abfüllkopfes zurückziehbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung wird die Flüssigkeit am Boden eines Tanks abgegeben und unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Tank ausgelassen. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Abfüllkopf mit einem Abfüllrohr verbunden,

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äas drei Rohrabschnitte auf v/eist, ö.ie teleskopisch in Bezug auf~ einander angeordnet sind, wobei der äußerste Rohrabschnitt für eine Befestigung an dem Abfüllkopf des Ve r lade arms vorgesehen ist und der innere Pvohrabsclmitt am unteren Ende ein konisches Ablenkorgan auf v/eist, das die austretende Flüssigkeit in seitlicher Richtung in Bezug auf das Abfüllrohr in einer Stellung unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Tank austreten läßt* Dadurch wird die Bildung von Eurbulenzen in der Flüssigkeit und die Verdampfung der .Flüssigkeit in dem l'ank erheblich reduziert, und ferner verringert sich die Möglichkeit der Erzeugung eines elektrostatischen Potentials in dem Tank. Das Ablenkorgan kann ebenfalls als Verschlußelement für das Abfüllrohr dienen und gegen die untere Kante des äußeren Abschnitts des Abfüllrohrs sum Abdichten des Rohres anliegen. Dadurch v/erden der Abfüllkopf und der Verladearm von der Atmosphäre getrennt, so daß weder Flüssigkeiten noch Dämpfe austreten können, wenn der Verladearm in die zurückgezogene Stellung zurückgeführt wird.

Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsform umfaßt das Abfüllrohr ein ausfahrbares, konisches Rohr, das durch ein schraubenförmig gewickeltes Band aus Metall gebildet wird, wobei das Rohr mit einem Ende an dem Abfüllkopf und mit dem anderen Ende an dem Flüssigkeitsstrom-Ablenkorgan befestigt ist, welches letztere fluiddicht gegen die äußere, starre Hülse anliegt, die das Rohr umgibt,wenn das Rohr in der zurückgezogenen Stellung steht, und dadurch das Abfüllrohr fluiddicht abschließt.

Die erfinäungsgemäßen Abfüllrohre v/erden aus der zurückgezogenen Stellung entweder durch Freigeben eines Zugseils ausgefahren, das sich nach oben dur,ch die Rohre von den Ablenkorganen aus bis zu einem geeigneten Festlegungspunkt an dem Verladearm erstreckt, wobei das Abfüllrohr aufgrund der Schwerkraft herabsinkt, oder die Abfüllrohre werden durch einen Fluidzylinder, eine Anordnung aus Zahnstange und Ritzel oder einen senkrecht angeordneten Spindelmechanismus ausgefahren, wobei diese Elemente selbstverständlich ebenfalls zum Zurückziehen der Abfüllrohre in die zurückgezogene, geschlossene Stellung dienen. Wenn ein Fluidzylinder verwendet wird, kann er in ein geeignetes Steuersystem

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zum Ausfahren und Zurückziehen der Abfüllrohre entsprechend einen vorbestimmten Signal eingeordnet sein, das beispielsweise bewirkt, daß das Abfüllrohr lediglich ausgefahren wird, nachdem der Abfüllkopf in die geeignete Stellung auf der Abfüllöffnung des Tankes gebracht worden ist, und daß das Abfüllrohr erst dann zurückgezogen wird, wenn der Abfüllkopf aus der Abfüllöffnimg herausgenommen worden ist.

Weitere Einrichtungen zum Ausfahren und Zurückziehen der Abfüll« rohre sind beispielsweise Luftmotor-Hubeinrichtungen, ein Gegengewicht, ein Storchschnabel usw., die mit den Rohren beispielsweise über ein Zugseil oder eine Schubstange verbunden sind. Weiterhin können zwei oder vier oder mehr rohrabschnitte teleskopisch in Bezug aufeinander zur Bildung eines Abfüllrohres der vorliegenden Erfindung angeordnet sein, und die Rohrabschnitte können Einrichtungen zum gegenseitigen fluiddichten Abdichten und/oder geeignete Verbindungsdrähte oder dergleichen zur Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Ptohrabschnitten aufweisen.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Pig. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Verladearms mit Dampfrückgewinnung, der eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen, teleskopisch verschiebbaren Abfüllrohres aufweist, wobei sich der Verladearm und das Abfüllrohr in Plüssigkeits-Abgabestellung in einem Pahrzeugtank befinden;

Pig. 2 ist eine Draufsicht entsprechend der Linie 2-2 in

-C Jag · I £

Pig. 3 ist eine vergrößerte Vorderansicht mit fortgebrochenen Seilen entsprechend der Linie 3-3 in ELg. 1;

Pig. 4 ist ein waagerechter Schnitt entlang der Linie 4-4 in . 3j

Pig. 5 ist ein waagerechter Schnitt entlang der Linie 5-5 in Pig. 3;

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Fig, 6 ist ein senkrechter Schnitt durch das Abfüllrohr in teilweise ausgefahrener Stellung;

Fig. 7 entspricht Fig. 6, zeigt das Abfüllrohr jedoch in vollständig zurückgezogener Stellung;

Pig_e 8 zeigt einen senkrechten Schnitt durch den unteren Bereich des zMvoic 'beschriebenen Abfüllrohres mit einem Bodenele-Eient, das einen fluiddichten Verschluß des Rohres in zurückge-■ zogener Stellung bewirkt;

Pig. 9 entspricht Mg. 3 und zeigt eine Abwandlung in Form eines Pluidzylinders zum Ausfahren und Zurückziehen des Rohres;

Fig. 10 zeigt eine Zahnstangen- und» Ritzelanordnung zum Ausfahren und Zurückziehen des E.ohres;

Fig. 11 entspricht Fig. 9 und 10, zeigt jedoch eine Spindelanordnung zum Ausfahren und Zurückziehen des Rohres;

Fig. 12 entspricht Fig. 3, zeigt jedoch eine andere Ausführungsxorm des Rohres;

Fig. 13 ist ein senkrechter Schnitt durch das Rohr der Pig« 12 in der zurückgezogenen Stellung.

Im folgenden soll unter Bezugnahme auf Fig. 1 und 2 eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung beschrieben werden. Mit 14 ist ein Verladeaxm mit Dampfrückgewinnung bezeichnender die wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung aufweist. Dieser Verladearm 14 umfaßt einen inneren Ausleges? 16,. einen äußeren Ausleger 18 und einen Abfüllkopf 20, mit dem ein teleskopisch verschiebbares Abfüllrohr 22 verbunden ist· Der Verladearm 14 entspricht im wesentlichen demjenigen der US-Tatentschriften 3 009 297 und 3 176 730, auf die hier ausdrücklich Bezug genommen wird.

Der innere Ausleger 16 des Verladearms 14 umfaßt ein Paar starrer leitungen oder Rohre 24» 26, die übereinander in derselben senkrechten Ebene angeordnet "sind. Die inneren Enden der Rohre 24, 26 sind mit Rohr-Sehwenkgelenken 28, 30 verbunden, mit deren Hilfe sie um eine gemeinsame senkrechte Achse A schwenkbar sind. Bei einer üblichen Ausführungsform dieses Verladearmes in einer

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Benzintaiikwagen-Verladestation ist das untere Schwenkgelenk mit einem Flüssigkeits-Steigrohr 32 verbunden, durch das Benzin von einem nicht gezeigten Vorratsbehälter dem Rohr 24 zugeführt wird« Auf ähnliche Weise ist das obere Schwenkgelenk 30 mit einem Dampf-Steigrohr 34 verbunden, das die Dämpfe aus dem Rohr 26 einem geeigneten Rückgewinnungssystem, einem Speicherbehälter oder einem anderen gewünschten Ort zuleitet. Die Steigrohre 32, 34 sind normalerweise mit Hilfe von geeigneten Armen 36 an einer starren Halterung 38 der Verladestation befestigt»

Der äußere Ausleger 18 des Verladearms 14 umfaßt ein Paar paralleler, starrer Leitungen oder Rohre 40, 4,2, die seitlich nebeneinander in einer im allgemeinen waagerechten Ebene angeordnet sind. Zwischen und zur Verbindung des inneren und äußeren Auslegers 16, 18 ist ein Verbind ungs lere uz 44 vorgesehen. Die äußeren Enden der inneren Rohre 24» 26 sind mit dem Verbindungskreuz 44 durch zwei axial ausgerichtete Schwenkgelenke 46, 48 verbunden, die in einer gemeinsamen senkrechten Achse B ausgerichtet sind. Die inneren Enden der äußeren Rohre 40, 42 sind mit dem Verbindungskreus 44 über ein Paar Schwenkgelenke 50, 52 verbunden, die in einer gerneinsamen, im allgemeinen waagerechten Achse C ausgerichtet sind» Das Verbindungskreuz 44 ist derart ausgebildet, daß es eine getrennte Verbindung zwischen den Plüssigkeitsabgabe-Rohren 24» 40 und den Dampfrückführ-Rohren 26, 42 schafft.

Folglich kann der äußere Ausleger 18 sowohl waagerecht um die Achse B als auch senkrecht um die Achse C in Bezug auf den inneren Ausleger 16 geschwenkt werden, Zusammen mit der Schwenkbarkeit des inneren Auslegers 16 in der waagerechten Ebene um die senkrechte Achse A erleichtert dies das Ausrichten des Abfüllkopfes 20 innerhalb einer beliebigen Stellung innerhalb der Reichweite des Verladearms.

Der Abfüllkopf 20 ist mit dem äußeren Ende der Rohre 40, 42 über ein Paar Schwenkgelenke 54, 56· verbunden, die koaxial in einer waagerechten Achse D liegen. Die Schwenkachsen A, B, C und D gestatten es daherj den Abfüllkopf 20 in eine beliebige Stellung innerhalb des Arbeitsbereiches des Verladearms 14 zu bringen,

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Die waagerechte Schwenkung des Verlac.oarr.:s 14 Γατί die senlrrechl-sn Achsen A und B erfolgt von Hand, während die senkrechte Bewegung des äußeren Auflegers 18 in Bezug auf den inneren Ausleger 16 mit Hilfe eines durch ein Fluid, boispielswoi.se pneumatisch oder hydraulisch angetriebenen-Zylinders GO erfolgt«. Wie aus Fig. 1 und 2 hervorgeht;; ist der Zylinder 60 schwenkbar an einem Paar von Armen 62_S 64 angebracht_y die an den llohren 40, 42 befestigt sind. .'Die Kolbenstange 66 des Zylinders ist im Gelenk 68 schwenk·» bar mit einem Arm 70 verbunden, der an dem Verbindungskrouz 44 befestigt ist. Wenn daher der Zylinder 60 betätigt wird und die Kolbenstange 66 vorschiebt», wird der äußere Ausleger 18 um die Achse C angehoben, und wenn die Kolbenstange 66 in den Zylinder 60 zurückgezogen v/ird5 wird der äußere Ausleger 18 um die Achse C abwärts ges chwenkt.

Unter Druck stehendes Fluid zur Betätigung des Zylinders 60 wird von einer geeigneten Quelle durch eine geeignete ]?luidleitung 72 zugeführt, die am Dampf rückführ »Rohr 26 des inneren Auslegers befestigt ist, und sodann durch eine starre Fluidleitung 74 und ein manuell betätigbares Steuerventil 76 mit mehreren Stellungen, das an einem aufragenden Arm 77 an dem Abfüllkopf 20 befestigt ist. Die Pluidleitungen 72, 74 sind durch eine flexible leitung 78 verbunden, und das innere Ende der starren Fluidleitung 74 ist im Punkt 79 schwenkbar mit dem Yerbindungskreuz 44 verbunden. Auf diese Weise bilden die Pluidleitung 74 und der äußere Ausleger 18 gegenüberliegende Seiten eines Storchschnabelsystems_; durch das der Abfüllkopf 20 in einer senkrechten oder anderen vorbestimmten Stellung gehalten wird, während der äußere Ausleger 18 aufwärts oder abwärts um die Achse G geschwenkt wird.

Das Steuerventil 76 ist mit den gegenüberliegenden Enden des Zylinders 60 über Pluidleitungen 80_f 82 verbunden, so daß der Zylinder zum Anheben oder Absenken des äußeren Auslegers 18 in gewünschter Weise beaufschlagbar ist.

Ein Flüssigkeitsabgabe-Steuerventil 84 ist in das Flüssigkeitsabgabe-Rohr 40 des äußeren Auslegers eingebaut und steuert den Strom der Flüssigkeit durch den Verladearm 14 zu dem Abfüllkopf

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20. Das Steuerventil 84 entspricht vorsugsv/eise dem in der US-PS 3 206 153 beschriebenen ¹SjVt auf den liier Bezug genommen wird. Das Steuerventil 84 ist durch eine flexible Fluid leitung 86 mit einem Kontaktventil 88 verbunden, das an der Seite des Abfüllkopfes angeordnet ist, und eine flexible Leitung 90 verbindet das Kontaktventil 80 mit dom Steuerventil 76» Wie in äom zuvor erwähnten Patent ausführlicher beschrieben wird, öffnet sich das Steuerventil 84? wenn ihm unter Druck stehendes Fluid durch die Fluidleitung 86 zugeführt wird, und bei Unterbrechung dieser Zufuhr wird da,s Steuerventil 84 automatisch geschlossen. Das Kontaktventil 88, das dem Typ der zuvor erwähnten US-PS 3 099 297 entsprechen kann, verhindert, ein unbeabsichtigtes Öffnen des Steuerventils 84» solange der Abfüllkopf 20 nicht in richtiger Weise auf die Abfüllöffnung eines !Dankwagens aufgesetzt ist und unterbindet damit ein Herabfließen von Flüssigkeit· Es können auch verschiedene andere Systeme zur Steuerung des Betriebs des Steuerventils 84 und des Zylinders 60 verwendet werden, wie sie in der US-PS 3 176 730 und der US-Patentanmeldung SI 282 809 (US-PS ... ) beschrieben sind.

In Pig. 3 bis 7 sind in vergrößertem Maßstab die Einzelheiten des teleskopisch verschiebbaren Abfüllrohres 22 und des unteren Bereichs des Abfüllfcopfes 20g, an dem es befestigt ist, dargestellt. Wie aus diesen Figuren hervorgeht, umfaßt der Abfüllkopf ein rohrförmiges G-ehäuse 92, das in einem radialen, ringförmigen Flansch 94 endet, der zur Verbindung mit dem teleskopisoh verschiebbaren Abfüllrohr 22 dient. Eine innere Wand 96 trennt das Gehäuse 92 in zwei Durchlässe 98, 100. Der Durchlaß 98 steht in Verbindung mit dem Flüssigkeitsabgabe-Rohr 40 des äußeren Auslegers unter Zwischenschaltung des Steuerventils 84 und dient damit zum Überführen der Flüssigkeit durch den Abfüllkopf in das Abfüllrohr 22. Der Durchlaß 100 steht in Verbindung mit dem Dampf rückführ-Rohr 42 des äußeren Auslegers und bewirkt somit eine Überführung der aus dem lank T kommenden Dämpfe in das Dampfrückführ-Eohr 42.

Das Abfüllrohr 22 umfaßt eine Anzahl von konzentrischen Eohr-

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abschnitten 102, 104? 106, Der äußerste Eolimbschnitt 102 v/eist einen ra.clialen_s ringförmigen Flansch 108 zur Verbindung des Abfüllrohres nit dem Flansch 94 des Abfüllkopfes 20 auf. Eine innere, geeignet geformte vJand 110 unterteilt den Rohrabschnitt 102 in einen Flüssigkeitsabgabe-Durchlaß 112, der die Fortsetzung des Durchlasses 98 des Abfüllkopfes bildet, und einen Dampfrückführ-Durchlas 114 nit einem Dampfeinlaß 116, der über eine Öffnung 118 mit dem Dampfrücfcxühr-Dur-ehlaß 100 des Abfüllkopfes in Verbindimg steht» Ein Dampf-Rückschlagventil 120 mit einem kolbenförmigen Verschlußglied 122, das in einem Ventilgehäuse 124 angeordnet ist und durch eine Feder 126 in die geschlossene Stellung vorgespannt wird (Fig* 3)* ist in den Dampfrücfcführ-Hohr 42

angrenzend an das Schwenkgelenk 56 angeox^Ydnet. Das Ventilgehäuse 124 weist eine Anzahl von in Umfang verteilten Öffnungen 128 auf, so daß der Dampf bei geöffnetem Ventilglied 122 aus den Durchlaß 100 in das Sampfrückführ-Iiohr 42 gelangen kann.

Die Rohrabschnitte 104, 106 sind axial gleitend in Bezog aufeinander und in Bezug auf den äußeren Rohrabschnitt 102 ausgeführt und-erleichtern damit das Ausfahren onä Zurückziehen des Abfüllrohres zwischen der vollständig zurückgezogenen Stellung gemäß Fig.7 und der vollständig ausgefahrenen Stellung gemäß Fig. 1. Wie aus Fig» β und 7 hervorgeht, sind ringförmige Anschläge 130, 132 auf geeignete Art in den unteren Endbereichen 102a, 104a der Eohrabschnitte 102, 104 befestigt, beisx>ielsweise durch eine Anzahl von Lagerkugeln 133 zur Erleichterung der Montage der Anschläge 13O₉ 132 in Bezug auf die Rohrabschnitte 102* 104, und oberhalb dieser Anschläge befinden sich ringförmige Dichtungen 134, 156» Ähnliche ringförmige Anschläge 138, 140 befinden sieh in ringförmigen, iiuten 142, 144 in den oberen Endbareichen 104b, 106b übt Robrabecbnitte 104, 106» Weis»-das AfefiiiX-rohr 22 vollständig ausgefahren ist, liegt der Anschlag 158 auf der Dichtung 134 auf und bewirkt eine fluiddichte Abdichtung zwischen den Rohrabsehnitten 102_s .104 und verhindert zugleich eine weitere Abwärtsbewegung des Rohrabschnitts 104 in Bezug auf den Rohrabschnitt 102©

In glaieHBT? Weise liegt in der ausgefahrenen Stellung der An-

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schlag 140 auf der Dichtung 136 auf und "bewirkt eine Abdichtung der Rohrabciclmitte 104 und 106 gegeneinander und verMntfert, daB der Rohrabschnitt 106 weiter abwärts in Bezug auf den R.ohrab~ schnitt 104 bewegt wird. Die Dichtungen 134? 136 können 3edoch fortgelassen werden, wenn eine fluiddichte Verbindung zwischen den Rohrabschnitten nicht erforderlich ist. In diesem Falle liegen die Anschlage 138? 140 auf den Anschlägen 130, 132 auf und verhindern ein weiteres Ausfahren des Abfüllrohros«,

An dem unteren Endbereich 106a des Rohrabselmitts 106 ist ein Flüssigkeitsetrom-Ablenkorgan 146 vorgesehen^ das eine Anzahl von geeignet geformten Flüssigkeitsauslässen 148 aufweist^ die durch aufragende, radiale Flügel 146a gebildet werden· Diese Flüssigkeitsauslässe 148 bewirken, daß äei: Flüssigkeitπstrom gleichmäßig aus der Abwärt sr ichtung in dem Abfüllrohr in eine etwa waagerechte Richtung umgelenkt wird und seitlich aus dem Ab fallrohr austritt. Dadurch werden Surbulensen in der Flüssigkeit, in die das Ablenkorgan 14<? eintaucht, auf ein Minimum gebracht.

Die Rohrabsclinitte 104» 106 sind aus ihrer vollständig zurückgesogenen Stellung gemäß Pig. 7 durch Schwerkraft ausfahrbar und können in die zurückgezogene Stellung der Fig. 7 durch ein Zugseil 150 zurückgezogen v/erden, das auf geeignete Weise mit dem unteren Ende an dem Ablenkorgan 146 befestigt ist. Das Zugseil 150 erstreckt sich aufwärts durch die Mitte der Rohrabsehnitte 106, 104» 102, eine Bohrung 152 in der etwa waagerechten Viand 154, die sich zwischen der senkrechten Wand 110 und dem Rohrabschnitt 102 erstreckt j die Öffnung 118 und einen geeignet abgedichteten Auslaß 156 (Fig. 3) im oberen Hittelpunkt des Abfüllkopfes 20. Ein an dem Abfüllkopf 20 befestigter Arm 158 trägt eine Rolle 160, über die das Zugseil auf dem Wege zu einer zweiten Rolle 162 hinweglauft, die auf geeignete Weise mit Hilfe eines Armes I64 an der starren Fluid leitung 74 befestigt ist (Fig. 1 und 2). Bin Handgriff 166 ist am oberen Ende des Zugseils zum Erfassen und Zurückziehen des Zugseils aus dem Abfüllrohr befestigt, und geeignete Handgriff-Haken 168, 170, 172 sind auf der Fluidleitung 74 zum Festhalten des Handgriffes befestigt. Die Haken halten den Handgriff in irgendeiner Stellung zwischen.

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der vollständig zurückgezogenen und vollständig ausgefahrenen Stellung des Abfüllröhres.

Wenn es wünschenswert ist, einen Austritt von Flüssigkeit aus dem Abfüllrohr 22 zu verhindern, "beispielsweise während des Abziehens des Abfüllkopfes aus der Abfüllöffnung H des Tanks und des Zurückführens des Verladearins in die zurückgezogene Stellung, kann ein abgewandeltes Ablenkorgan 180 (Fig. 8) anstelle des Ablenkorgans 146 verwendet werden. Dieses Ablenkorgan 180 entspricht im Aufbau im wesentlichen dem Ablenkorgan 146, weist jedoch keine aufragenden radialen Flügel 146a auf und liegt damit gegen die untere Kante 102a des äußersten Rohrabschnitts 102 an, wenn das Abfüllrohr vollständig zurückgezogen ist. Eine ringförmige Dichtung 182, die in einer ringförmigen Nut 184 auf dem Umfang des Ablenkorgans 180 gehalten wird, ermöglicht eine Fluidabdichtung zwischen dem Ablenkorgan und dem Rohrabschnitt 102 und verhindert somit ein Austreten von Flüssigkeit aus der Vorrichtung wie in der zurückgezogenen, geschlossenen Stellung.

Das teleskopisch verschiebbare Abfüllrohr 22 weist weiterhin eine Sitzhülse 190 auf, die konzentrisch und gleitend auf dem Umfang des oberen Bereiches des äußeren Rohrabschnitts 102 vorgesehen ist. Die Sitzhülse 190 wird durch eine ringförmige, äußere Tankdichtung 192 aus Gummi oder einem anderen geeigneten elastischen Material umgeben, die eine Dampfabdichtung gegenüber der Abfüllöffnung H des Tanks bildet. Die Sitzhülse 190 wird auf dem Rohrabschnitt 102 durch geeignete Einrichtungen wie Kopfschrauben 194 festgehalten, die in diesen Rohrabschnitt eingeschraubt sind, und eine ringförmige Dichtung 196, die in eine Nut 198 im oberen inneren Rand der Sitzhülse 190 eingesetzt ist, bewirkt eine Dampfabdichtung zwischen der Sitzhülse und dem Rohrabschnitt 102.

Wie im einzelnen in der erwähnten US-PS 5 099 297 beschrieben wird, führt das Kontaktventil 88, wenn die Sitzhülse 190 in der dargestellten oberen Stellung steht, das heißt beispielsweise wenn der Verladearm 14 in der abgabebereiten Stellung ist, Fluiddruck dem Steuerventil 84 zu, das geöffnet wird und Flüssigkeit

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hindurch läßt» Wenn der Flüssigkeitsspiegel in dem Sank ¹D die gefüllte Stellung erreicht, hebt er den Schwimmer 200 an, und der Schwimmer schließt das Kontaktventil 88 und unterbricht somit die Fluiddruckzufuhr zu dem Steuerventil 84 und damit den Strom durch die Rohre 24, 40. Wenn die Sitzhülse 190 in der unteren Stellung steht, das heißt auf den Kopfschrauben 194 aufliegt (Fig. 7), wird die Druckfluidzufuhr zu dem steuerventil 84 •unterbrochen und dieses Ventil bleibt geschlossen.

Im folgenden sollen die abgewandelten Ausführungsformen der Pig. 9» 10 und 11 beschrieben v/erden. Pig. 9 zeigt eine abgewandelte Version 22a der bevorzugten Ausführungsform 22 des Abfüllrohres 22, bei der ein durch Fluid (pneumatisch oder hydraulisch) betätigter Zylinder 210, der auf geeignete Weise in dem Abfüllkopf 20 und dem oberen Ende des äußeren P.ohrabschnitts montiert ist,' zum Anheben des Zugseils 150 verwendet wird« Bei dieser Aus führungsform ist das Zugseil auf geeignete Art mit der nicht gezeigten Kolbenstange des Zylinders verbunden, und wenn Fluiddruck in das untere Ende des Zylinders durch den Einlaß 212, gesteuert durch ein Kontaktventil 214, eingeleitet wird, wird das Abfüllrohr 22a zurückgezogen. Wenn der Druck in dem Zylinder 210 abgelassen wird, wird das Abfüllrohr 22a durch Schwerkraft ausgefahren. Selbstverständlich kann ein doppelt wirkender Zylinder als Zylinder 210 verwendet werden, der das Abfüllrohr 22 sowohl ausfährt als auch zurückzieht.

Bei der abgewandelten Aus führ ungs form 22b des Abfüllrohres 22 (Fig. 10) wird eine Anordnung aus Zahnstange 220 und Ritzel in dem Abfüllkopf 20 und dem Rohrabschnitt 102 montiert. Das Zugseil 150 ist auf geeignete Weise mit dem unteren Ende 220a der Zahnstange 220 verbunden, und eine außerhalb montierte Kurbel 224, die lediglich strichpunktiert dargestellt ist, ist über eine Welle 226 mit dem Ritzel 222 verbunden. Wenn die Kurbel 224 gedreht wird, bewegt sich die Zahnstange entlang einer Führung 228 aufwärts oder abwärts und zieht das Abfüllrohr 22 zurück oder fährt es aus.

Bei der abgewandelten Aus führ ungs form 22c des Abfüllrohres gemäß

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Fig. 11 ist das Zugseil 150 an dem unteren Ende einer senkrechten Spindel 240 befestigt, die sich durch eine geeignete, mit G-ewinde versehene, Dampf-abgedichtete Öffnung 242 in der Oberseite des Abfüllkopfes 20 erstreckt. Eine Kurbel 244 ist am oberen Ende der Spindel 240 befestigt und gestattet eine Drehung der Spindel in Bezug auf den Abfüllkopf, durch die das Abfüllrohr 22c ausgefahren und zurückgezogen wird.

In Pig« 12 und 13 ist eine weitere Ausführungsforni des teleskopisch verschiebbaren Abfüllrohres der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist das Abfüllrohr insgesamt mit 250 bezeichnet, und ein ausfahrbares und susammenziehbares konisches Rohr 252 ist mit seinem oberen Ende an dem Rohrabschnitt 102 unmittelbar unterhalb der Querwand befestigt. Dieses Rohr 252 wird anstelle der Rohrabschnitte 104, 106 der bevorzugten Ausführungsform dazu verwendet, die Flüssigkeit aus dem Durchlaß 112 zu einem Ablenkorgan 254 zu leiten, das am unteren Ende des Rohres 252 befestigt ist. Dieses Rohr 252 besteht aus einem schraubenförmig gewickelten Metallband oder einem Band aus einem anderen geeigneten Material und ist in die ausgefahrene Stellung gemäß Fig. 12 vorgespannt. Daher wird das Zugseil 150 lediglich zum Zurückziehen dieses konischen Rohres 252 verwendet, und dieses Zurückziehen kann entweder mit Hilfe eines Fluid-Zylinders 256 erfolgen, der auf dieselbe Weise arbeitet wie der Zylinder 210 der Fig. 9, oder mit Hilfe eines vollständigen Zugseilsystems, eines Zahnstangen- und Ritzelsystems oder eines Spindelsystems, wie es im Zusammenhang mit der vorangegangenen Ausführungsform beschrieben worden ist. Alternativ kann das konische Abfüllrohr in die zurückgezogene Stellung vorgespannt sein. In diesem Falle ist die Zylinderstange, die Zahnstange und die Spindel entweder direkt mit dem Rohr verbunden oder über ein geeignetes starres Gestänge, das die Ausübung einer ausfahrenden Kraft erleichtert.

Der untere Bereich des Ablenkorgans 254 umfaßt eine ringförmige Dichtung 258, die eine fluiddichte Verbindung mit dem unteren Ende des Rohrabschnitts 102 schafft, wenn das konische Rohr vollständig zurückgezogen ist (Fig. 13). Dadurch wird das Abfüll-

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rohr geschlossen und ein Austreten von Flüssigkeit verhindert.

Neben den zuvor "beschriebenen Ausführungsformen läßt sich die Erfindung auch auf andere Art verwirklichen. Beispielsweise können anstelle der drei Rohrabschnitte gemäß Pig. 1 bis 11 in dem teleskopisch verschiebbaren Abfüllrohr zwei, vier, fünf oder mehr konzentrisch« Rohrabschnitte vorgesehen sein. Ferner kann der innere Rohrabschnitt, und nicht der äußere Rohrabschnitt, mit dem Abfüllkopf verbunden sein, und die Lage der Anschlag- und Lagerelemente und des Ablenkorgans in Bezug auf diese Rohrabschnitte kann entsprechend geändert werden. Ferner müssen die Rohrabschnitte nicht fluiddicht gegeneinander abgedichtet sein, sofern dies nicht ausdrücklich erforderlich ist.

Die Ausfahr- und Rückzugsbewegung des Abfüllrohres und/oder die Öffnung und Schließung des Flüssigkeitsauslasses durch das Ablenkorgan können in geeigneter Weise mit der Bewegung des Verladearms gekoppelt gesteuert werden, und dies kann in jeder gewünschten Zeitfolge erfolgen. Beispielsweise kann eine Steuerverbindung geschaffen werden, durch die verhindert v/ird, daß Flüssigkeit ausströmt, bevor die Abfüllrohranordnung den Boden des Tankwagens USV/. erreicht hat und dort verbleibt, und/oder es kann dafür gesorgt sein, daß das Absenken des Abfüllrohres lediglich nach genauer Einpassung in einen Tank oder einen geeigneten Behälter ermöglicht wird, und daß das Abfüllrohr angehoben wird, bevor der Verladearm zurückgezogen v/ird. Weiterhin können Druckausgleichseinrichtungen vorgesehen sein, durch die der Flüssigkeitsstrom variiert wird, wenn sich ein übermäßiger Innendruck in dem Tank aufbaut usw, oder wenn der Druck in dem Tank unter einen vorbestimmten Wert abfällt. Weiterhin kann ein Anzeigeorgan für einen oberen und unteren Flüssigkeitsspiegel zur Steuerung des Flüssigkeitsstroms vorgesehen sein. Diese Steuerorgane können den Fluidzylinder steuern, der das Abfüllrohr zurückzieht, sowie den Verladearmzyklus oder ein beliebiges Ventil einschließlich eines Ventils außerhalb des Verladearms.

Einer von mehreren wesentlichen Vorteilen der zuvor beschriebenen Vorrichtung besteht darin, daß die Möglichkeit der Erzeugung von

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!Tunken in dem Sank oder· einem anderen .behälter auf ein Rinimtcn gebracht wird. Dies geschieht dadurch, daß das Abfüllrohr elektrisch leitend ausgeführt wird, beispielsv'eise durch einen Verbind ungsdraht zwischen den !Lehrabschnitten oder durch Verwendung eines I-Jetallkabels als Zugseil. Dadurch wird eine ständige Leitungsverbindung zwischen dem Abfüllrohr und dein Tank über den Verladearm und den ürdungsdraht gesichert.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zun Abfülle:-! von PlÜBsigkeitc τι mit einer I'lüssigkeitsabg&beleitung sv/ischen einer !Zuführeinrichtung tmä einem Abfüllkopf und einer Dampf rückführ leitung zv/ischen el &:■:■; Abfüllkopf und einer Danpfaufnahmeeinriohturg, g e k e η η -·· ζ e i c h ne t durch ein teleskopisch -verschiebbares Abfüllrohr (22, 22a, 22b, 22c), dessen oberes Ende mit den Abfüllkopf (20) verbunden ist und dessen unteres Ende einoii Plüssigkeitsauslaß (146, 1SO, 254) aufweist, und das - ausgehend von dem Abfüllkopf(20) - in eine eintauchende Stellung zur Abgabe von Flüssigkeit in einen Behälter ausfahrbar und in Richtung des Abfüllkopfes (20) zurückziehbar ist.

-2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Einrichtungen (150, 160, 162, 166; 210; 220, 222; 240; 256) zum Ausfahren und Zurückziehen des teleskopisch verschiebbaren Abfüllrohres (22, 22a_? 22b, 22c)„

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zum Ausfahren und Zurückziehen des Abfüllrohres ein Zugorgan (150) umfassen, das mit dem unteren Ende des Abfüllrohres verbunden ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugorgan ein Zugseil (150) ist.

5« Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugseil (150) durch das Innere des teleskopisch verschiebbaren Abfüllrohres verläuft und bei einer Einrichtung (166; 210; 220; 240; 256) zum Erfassen und Ziehen des Zugseils endet.

6. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Ausfahren und Zurückziehen des Abfüllrohres einen fluidbeaufschlagten Zylinder

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(210₅ 256) un-JTaSt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 3? dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine Anordnung au8 Zahnstange (220) und Ritzel (222) umfaßt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 3« dadurch ge k e η η -

ζ e ichne t, dai3 die Einrichtung eine Spindel (240) umfaßt .

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch, ein Ablenkorgan (146» 180, 254) am unteren Ende des Abfüllrohres (22, 22a* 22b, 22c) zum Umlenken des Plus s i gke it ss tr oma aus axialer in etv;a radiale Richtung.

10. Vorrichtung na,ch einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Einrichtungen (180, 254) zum Verschließen des Plüssigkeitsauslasses«

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Verschließen entsprechend einer Veränderung der Stellung des Abfüllrohres (22 ...) in Bezug auf den Abfüllkopf (20) arbeitet.

12. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennze ich net, daß die Einrichtung zum Verschließen entsprechend einen vorbestimmten Signal arbeitet, das von der Stellung der Vorrichtung in Bezug auf einen Flüssigkeitsbehälter abhängt«

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal ein Teil einer Schrittfolge zur Steuerung des Plüssigkeitsstroms durch die Vorrichtung ist.

14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,, daß das teleskopisch

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verschiebbare Abfüllrohr (22 ...) entsprechend der Anbringung des Abfüllköpfes (20) In richtiger Stellung auf einem Behälter ausfahrbar und zurückziehbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das teleskopisch •verschiebbare Rohr (22 ...) eine Anzahl von konzentrischen,, axial gegeneinander gleitenden Eohrabschn.itten (102, 104 j 106) umfaßt,

16. Vorrichtung nach Anspruch 15» ge kennte ich net durch drei Rohrabschnitte.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der äußere Rohrabschnitt (102) mit dem Abfüllkopf (20) verbunden ist und der Innere Rohrabschnitt (106) am unteren Ende das Ablenkorgan (146) trägt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Zugseil (150) mit dem Abfüllorgan (14-6) 2um Zurückziehen des teleskopischen Rohres (22) verbunden ist.

19. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das teleskopisch verschiebbare Rohr durch ein konisches Rohr aus schraubenförmig gewickeltem Metallband gebildet wird.

20. Vorrichtung nach Anspruch 19» dadurch gekennzeichnet, daß das obere Ende des Rohres (252) mit dem Abfüllkopi (20) verbunden ist und das untere Ende ein Ablenkorgan (254) trägt.

21. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das teleskopisch verschiebbare Rohr Einrichtungen zur elektrischen Verbindung von dem unteren Ende des Rohres zu dem Abfüllkopf (20) umfaßt .

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22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Rohrabsehnitto (102, 104, 106)
durch Verbindungsdrähte verbunden sind«

23. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch ge kenn zeichnet, daß das Zugseil (150) als metallisches, leitendes Seil ausgebildet ist.

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