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Deckelverschlußeinrichtung für einen mit Flüssig-
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keit befüllbaren Tankwagen, insbesondere Güllewagen
Die Erfindung betrifft
eine Deckelverschlußeinrichtung für einen mit Flüssigkeit befüllbaren Tankwagen,
insbesondere Güllewagen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Derartige üblicherweise verwendete Dcckelverschlußeinrichtungen sind
hinlänglich bekannt.
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Sie sind notwendig, damit nach Abfüllen des Tankwagens mit Güllte
beim ruckweisen Fahren diese nicht aus der oberen Befüllöffnung wieder ausspritzt.
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Um ein einfaches Öffnen und Verschließen dieses Verschlußdeckels zu
ermöglichen, ist auf der Oberseite eines derartigen bekannten Güllewagens ein zum
Traktor vorreichendes Gestänge angebracht, um von dort aus den Deckel öffnen und
verschließen zu können. Insbesondere aber bei Verwendung neuerer Traktoren mit einer
Fahrerkabine führt dies zu Problemen. Zum einen kann das Gestänge nicht so lang
ausgebildet werden, da ansonsten die Fahrerkabine bei engen Kurven an das an der
vorderen Stirnseite des Tankes endende Gestänge anstößt. Andererseits kann aber
vom Fahrerhaus selbst aus das Gestänge nicht mehr betätigt werden, da die Fahrerkabine
zu weit vorne am Traktor angebracht ist.
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Mit anderen Worten rnuß der Fahrer jeweils vom Traktor herabsteigen,
um über das Gestänge den oberen Deckelverschluß am Gülletank zu öffnen und zu verschließen.
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Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine Verschlußeinrichtung
für einen Deckel für einen mit Flüssigkeit befüllbaren Tankwagen, insbesondere Güllewagen
zu schaffen, mit der die Nachteile nach dem Stand der Technik überwunden werden
und die einfach und leicht zu betätigen ist.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß entsprechend den im kennzeichnenden
Teil des Anspruches 1 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen
der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Durch die vorliegende Erfindung wird in verblüffend einfacher Art
und Weise eine Deckelverschlußeinrichtung geschaffen, die völlig selbstätig wirksam
wird, ohne daß zum Öffnen oder Verschließen des Verschlußdeckels ein Fahrer aus
dem Fahrerhaus des vorgespannten Traktors herabsteigen muß. Erfindungsgemäß wird
dies dadurch ermöglicht, daß im inneren des Tankwagens ein auf den Verschlußdeckel
einwirkender Schwimmkörper vorgesehen ist.
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Dazu ist der Schwimmkörper derart angebracht, daß beim Befüllen des
Tankwagens die über ihn auf den Verschlußdeckel eingeleiteten Auftriebskräfte ein
zu der Verschluß-Drehrichtung des Verschlußdeckels entgegengesetzt wirkendes Drehmoment
erzeugen. Dies bedeutet, daß während des Befüllens des Tankwagens ein unbeabsichtigtes
Verschließen verhindert wird. Um ein zu weites Verschwenken des Verschlußdeckels
von der Öffnung weg zu verhindern, ist ferner ein Anschlag vorgesehen, durch den
der maximale Verschwenkbereich des Verschlußdeckels begrenzt wird. Mit anderen Worten
wird also beim Befüllen des Tankwagens über die an dem Schwimmer ansetzenden Auftriebskräfte
versucht, den Verschlußdeckel von der Öffnung des Tankwagens weiter weg in das Innere
zu verschwenken, wobei aber letztlich ein im Tankinneren vorgesehenes Anschlagelement
ein weiteres Verschwenken des Verschlußdeckels verhindert, so daß dieser während
des gesamten Befüllvorganges praktisch in seiner Ausgangslage festgehalten wird.
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Um den Verschlußdeckel nach dorri Hefüllen automatisch zu verschließen,
braucht der Fahrer nur wie üblich anzufahren. Wegen der Massenträgheit wird beim
Anfahren ein plötzlicher Flüssigkeitsstau im hinteren Bereich des Tanks verursacht.
Danach folgt eine Rückströrnung der Flüssigkeit zurn vorderen Bereich des Tanks,
durch die der Verschlußdeckel etwas in seine Verschlußrichtung mitgenommen wird.
Dadurch wird zurn einen entweder das Auftriebszentrum des Schwimmkörpers selbst
oder aber der Anlenkpunkt unterhalb des Verschlußdeckels so mitverschoben, daß die
vom Schwimmkörper über diesen Anlenkpunkt eingeleiteten Kräfte ein Drehmoment in
Verschlußrichtung erzeugen. In dieser l.age können nunmehr die Auftriebskräfte den
Schwimmer und damit den Verschlußdeckel bis zu seinem oberen Anschlag beispielsweise
am Tankinnenraum anheben.
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In einer vorteilhaften Ausgestaltung nach Anspruch 2 wird dies dadurch
ermöglicht, daß der Schwimmkörper auf der Unterseite des Verschlußdeckels direkt
angebracht ist, so daß bei geöffnetem Verschlußdeckel diaurch die Verschwenkachse
verlaufende Vertikalebene zwischen dem Verschlußdeckel und dem Auftriebszentrum
des Schwimmkörpers zu liegen kornrnen.
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In einer Weiterbildung nach Anspruch 6 ist der Anschlag zur Verschwenkbegrenzung
des Verschlußdeckels derart angeordnet, daß der
Abstand zwischen
dem Auftriebszentrum und der Vertikalebene mindestens 5 % des Abstandes vom Auftriebszentrum
zur Verschwenkachse des Verschlußdeckels beträgt.
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Hierdurch wird zum einen während des Befüllens ein sicherer Halt des
Verschlußdeckels in einer unteren, geöffneten Position und zudem ein schnelles und
sicheres Verschließen bereits beim leichten Anfahren gewährleistet.
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Anspruch 7 betrifft eine besonders bevorzugte alternative Ausführungsform
mit einem Zweihebelgestänge. Diese erfindungsgemäße Deckelverschlußeinrichtung weist
eine noch größere Sicherheit insbesondere auch auf schiefem Gelände auf.
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Mit anderen Worten wird der Verschlußdeckel beim Befüllen eines Tankwagens
auch dann sicher in geöffnetem Zustand gehalten, wenn der Tankwagen selbst auf absteigendem
oder stark abschüssigem Gelände abgestellt ist. Erfindungsgemäß wird dies dadurch
erreicht, daß zum einen ein Zweihebelgestänge mit einem daran befestigten Schwirnmkörper
verwendet wird, wobei das über ein Gelenk miteinander verbundene Zweihebelgestänge
an dem einen Ende an der Innenseite des Tankbehälters an einem Anlenkpunkt und am
anderen Ende an einem auf der Unterseite des Verschlußdeckels vorgesehenen zweiten
Anlenkpunkt drehbar so gelagert ist, daß in der geöffneten Stellung des Verschlußdeckels
die Verlängerung des einen
Hebels zwischen dem Gelenkpunkt und
dem Anlenkpunkt auf der Unterseite des Verschlußdeckels die Oberseite des Tankwagens
auf der zur Öffnung gegenüberliegenden Seite von der Verschwenkachse des Verschlußdeckels
schneidet.
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Auch hierdurch wird ständig ein negatives Drehmoment auf den Verschlußdeckel
so eingeleitet, daß dieser von der Öffnung weg in geöffnetem Zustand gehalten wird.
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Die weiteren Ansprüche betreffen eine vorteilhafte Ausgestaltung der
Erfindung nach dieser Auslegungsforrn.
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Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkrnale der Erfindung ergeben
sich auch aus dem nachfolgend anhand von Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen.
Dabei zeigen im einzelnen Fig. 1: ein schematisch im Längsschnitt gezeigtes erstes
Ausführungsbeispiels; Fig. 2: ein schematisch im Längsschnitt gezeigtes zweites
Ausführungsbeispiel.
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In der Figur 1 ist schematisch im Längsschnitt in teilweiser Ansicht
ein Tank 1 mit einer auf seiner Oberseite vorgesehenen Öffnung 3 zum Befüllen gezeigt.
Die Öffnung 3 besteht aus einem kurzen Rohrabschnitt 5. Ferner ist ein Verschlußdeckel
7 vorgesehen, der um eine Verschwenkachse 9 im Bereich des Rohrabschnittes 5 oder
an der oberen Innenseite 11 zwischen zwei Extrernlagen verstellt werden kann.
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An dem der Verschwenkachse 9 gegenüberliegenden Ende des Verschlußdeckels
ist auf seiner Unterseite 13 über ein Winkelstück 15 ein Schwimmkörper 17 fest angeordnet.
In seiner unteren Ausgangslage wird dabei der Verschlußdeckel 7 mit dem Schwimmkörper
17 derart gehalten, daß zwischen dem Auftriebszentrum 19 des Schwimmkörpers 17 und
der Ebene des Verschlußdeckels 7 eine zur Gravitationskraft parallele und durch
die Verschwenkachse 9 verlaufende Vertikal- oder Gravitationsebene 21 zu liegen
kommt. Ferner ist auf der oberen Innenseite 11 des Tanks 1 noch ein Anschlag 23
mit einem Noppen 25 angeordnet, an dem der Verschlußdekkel 7 zur Anlage kommt.
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Der oben näher geschilderte Aufbau eines Tanks dient insbesondere
zum Befüllen und Ausfahren sowie Verteilen von Gülle auf Feldern, wozu der Tank
1 auf Rädern 27 angeordnet ist und an seinem hinteren Ende eine nicht näher gezeigte
Verteilereinrichtung 29 zum Verteilen von Gülle aufweist.
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Um insbesondere auf der Fahrt zum Feld zu verhindern, daß im gefüllten
Zustand Gülle aus der oberen Öffnung 3 durch ein ruckweises Fahren herausspritzt
und dadurch der Wagen selbst und die Straßen verschmutzt werden, ist die oben beschriebene
Verschlußeinrichtung mit dem Verschlußdeckel 7 vorgesehen, auf deren Funktionsweise
im folgenden eingegangen wird.
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Wird der Tank 1 durch die Öffnung 3 langsam befüllt, so taucht der
Schwimmkörper 17 immer mehr in die Gülle ein. Die dadurch auf den Schwimmkörper
7 wirkenden Auftriebskräfte bewirken in der gezeigten Stellung ein Drehrnomcnt auf
den Verschitißdeckel 7 derart, daß (lieser versucht, von der Öffnung 3 weg in der
gezeigten Figur nach rechts zu drehen. Dies folgt daraus, da das Auftriebszentrum
19 des Schwimmkörpers 7 auf der rechten Seite von der Vertikalebene 21 zu liegen
kommt und eine Verschwenkung in der Gegenrichtung ja zunächst ein Absinken des Schwimmkörpers
entgegen der Auftriebskräfte erforderlich bracht. Um ein Verschwenken des Verschlußdeckels
7 und des Schwirnmkörpers 17 von der Öffnung 3 weg zu verhindern, ist das Anschlagelement
23 vorgesehen, das den Verschlußdeckel in der gezeigten Stellung hält. Als günstig
hat sich dabei erwiesen, daß der Abstand des Auftriebszentrums 19 zur Vertikalebene
21 mindestens 5 90 des Verschwenkradius des Schwirnmkörpers um die Verschwenkachse
9, also des Abstandes zwischen dem Auftriebszentrum 19 und der Verschwenkachse 9
beträgt.
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Während des gesamten Befüllvorganges bleibt also der Verschlußdeckel
in der gezeigten Stellung. Um nunmehr diesen zu verschließen, braucht der Fahrer
nur kurz anzufahren, wobei aufgrund der auftretenden Trägheitsmomeiite die Flüssigkeitsbefüllung
im Inneren des Tankes zunächst nach hinten, d.h. entgegengesetzt
zur
Fahrtrichtung - im gezeigten Ausführungsbeispiel also nach rechts - verdrängt wird.
Dabei steigt der Flüssigkeitsspiegel im hinteren Bereich und fällt im vorderen Bereich
des Tankes.
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Da das Trägheitsmoment aber nur kurzzeitig begrenzt einwirkt, gleicht
sich der Flüssigkeitsspiegel unmittelbar darauffolgend wieder aus, wobei eine Rückströmung
zum vorderen Bereich des Tankes - in Fahrtrichtung - entsteht. Dadurch wird der
Verschlußdeckel 7 mit dem Schwimmer 17 auf die andere Seite der Vertikalebene 21
mitgeführt, so daß die am Schwimmkörper 17 ansetzenden Auftriebskräfte dann ein
entgegengesetztes Drehmoment auf den Verschlußdekkel einleiten und diesen dann in
seine in der Figur strichliert gezeichneten Verschlußlage anheben, wobei der Randbereich
des Verschlußdeckels 7 oder Teile davon an der Innenseite 11 des Tanks 1 zur Anlage
kommen.
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Ein Absteigen beispielsweise aus einem Fahrerhaus eines Traktors,
um den Verschlußdeckel zu verschließen, ist somit nicht mehr notwendig.
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Wenn während des Entleerungsvorganges auf dem Feld langsam der Flüssigkeitsspiegel
wieder sinkt, senkt sich auch langsam der Verschlußdekkel. Dies ist aber unproblematisch,
da dann der Flüssigkeitsspiegel bereits so tief ist, daß auch bei ruckweisem Fahren
keile Flüssigkeit mehr aus der oberen Öffnung 3 herausspritzen kann.
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Abweichend vorn gezeigten Ausfu'iirungsbeispitl ist es auch möglich,
daß die Vcrschwerlkaclls(: 9 in dem Hohrabschnitt 5 höherliegend angebracht ist,
und daß an der gegenüberliegerden Seite im Rohrabschnitt 5 ein Anschlagselemerlt
vorgesehen ist, an dem der Verschlußdeckei 7 mit gleichem Querschnitt wie die Öffnung
3 höherliegend als im gezeigten Ausführungsbeispiel zur Anlage kommt. Ferner kann
das Anschlagelement 23 auch an anderer Stelle, z.B.
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im Bodenbereich des Tankes 1 angebracht sein, so daß der Noppen 25
in der geöffneten Stellung des Verschlußdeckels am Auftriebskörper 17 anliegt. In
einer weiteren Abänderung ist es auch möglich, den Anschlag 23 fest auf der Unterseite
des Deckels anzubringen, so daß er mit seinem Noppen 25 in geöffneter Stellung des
Verschlußdeckels auf der Innenseite des Tanks anliegt.
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Im folgenden wird auf das weitere Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2
eingegangen, in dem ähnliche Teile mit gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 1 bezeichnet
sind.
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Abweichend zu Fig. 1 ist hier der Schwimmkörper 17 an einem Zweihebelgestänge
31 angebracht.
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Das Zweihebelgestänge 31 besteht aus dem ersten Hebel 31a, der an
seinem vorlaufenden Ende an der vorderen Stirnseite 33 des Tanks 1 an einem dortigen
Anlenkpunkt 35 drehbar gelagert ist. Der zweite Hebel 31b des Zweihebelgestänges
31
ist auf der Unterseite des Verschlußdeckels 7 an einem dortigen weiteren Anlenkpunkt
37 drehbar gelagert. Die beiden Hebel 31a und 31b sind an einem Gelenkpunkt 39 miteinander
verbunden. Dabei sitzt im gezeigten Ausführungsbeispiel der Schwimmkörper 1 7 an
einer über den Gelenkpunkt 39 hinausragenden Verlängerung 41 des ersten Hebels 31a.
Abweichend hiervon kann der Schwimmkörper 17 aber auch vor dem Gelenkpunkt 39 am
ersten Hebel 31a oder aber am zweiten Hebel 31b befestigt und angebracht sein.
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Die Anordnung ist hierbei derart, daß die Verlängerung des ersten
Hebels zwischen dem Gelenkpunkt 39 und dem Anlenkpunkt 37 die Oberseite des Tanks
1 auf der gegenüberliegenden Seite zur Öffnung 3 der Verschwenkachse 9 des Verschlußdeckels
7 schneidet. Mit anderen Worten wird dabei in geöffnetem Zustand des Verschlußdeckels
7 immer durch den Schwimmkörper während des Befüllens ein Drehmoment auf den Verschlußdeckel
7 eingeleitet, das diesen von der Öffnung 3 wegzudrehen versucht. Dabei ist der
Anlenkpunkt 37 in der in Fig. 2 gezeigten unteren Ausgangslage des Verschlußdeckels
derart, daß die durch die obere Verschwenkachse 9 des Verschlußdeckels 7 und den
Gelenkpunkt 39 gebildete Ebene 43 zwischen dern Anlenkpunkt 37 und dem Verschlußdeckel
7 zu liegen kommt.
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Während des Befüllens wird zunächst der Schwimmkörper 17 leicht angehoben
und der Versehlußdeckel 7 weiter cntgegen dem Uhrzeigersinn
so
in Richtung Öffnung weiterverschwenkt, bis seine untenliegende vordere Kantc an
dem zweiten Hebel 31b anstößt. Durch dieses so gebildete "Anschlagelement" wird
ein weiteres Verschwenken des Verschlußdeckels 7 von der Öffnung 3 weg verhindert.
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Nach erfolgtem Füllvorgang crfolgt wie anhand von Fig. 1 beschrieben
das Verschließen des Verschlußdeckels ebenso durch das bloße Anfahren des Tanks
1, wodurch der Verschlußdeckel 7 leicht nach links verschwenkt wird, bis die Verlängerung
des Hebels 31a in der gezeigten Darstellung links von der Verschwenkachse 9 des
Verschlußdeckels 7 zu liegen kommt und somit vom Schwimmkörper 17 ein positives
Drehrnoment eingeleitet wird und der Verschlußdeckel bis zum oberen Anschlag auf
der Innenseite des Tanks 1 anhebt (gestrichelte Lage).
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Abschließend sei noch angemerkt, daß die Anordnung auch derart spiegelbildlich
vertauscht sein kann, daß der Verschlußdeckel auch um seine in Fahrtrichtung gesehen
vorne an der Öffnung 3 liegende Verschwenkachse angebracht sein kann.
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Ferner ist es auch möglich, eine Klemm- und Haltevorrichtung vorzusehen,
durch die der Verschlußdeckel in seiner unteren Öffnungslage während des Befüllvorganges
autornatisch gehalten werden kann.