DE4009781C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein System zur Gasrückführung beim Be- und Entladen von Tankfahrzeugen nach dem Oberbegriff des An­ spruchs 1 sowie zwei Ventilformen zur bevorzugten Verwendung in einem derartigen System.

Seit einiger Zeit wird der Gasrückführung beim Be- und Ent­ laden von Tankfahrzeugen besondere Beachtung geschenkt. Ob­ gleich die Gaspendelung beim Entladen von Tankfahrzeugen an Tankstellen schon seit längerer Zeit in Gebrauch ist, ist erst kürzlich durch eine Untenbefüllung von Tankfahrzeugen die Gaspendelung auch bei der Befüllung von Tankfahrzeugen zur Anwendung gekommen.

Bei in Teiltanks unterteilten Tankfahrzeugen ist es bekannt, jedem einzelnen Teiltank eine Gaspendelleitung zuzuordnen, die bei der Entleerung des Teiltanks an der Tankstelle eine Rückführung von Gas aus dem Tankstellentank in das Fahrzeug ermöglichen. Aufgrund der in der Regel unterschiedlichen Pro­ duktgruppen, die von einem Tankfahrzeug gleichzeitig beför­ dert werden, ist es notwendig, eine Vermischung der Gase der einzelnen Teiltanks zu verhindern, um Explosionen zu vermei­ den. Insbesondere darf keine Vermischung zwischen Gasen und Flüssigkeiten der Gefahrenstufe A1 und A3 erfolgen.

Beim Befüllen des Tankwagens an der Ladestation ist es dage­ gen zulässig, die Gase aus den einzelnen Teiltanks über eine Sammelleitung zur Ladestation zurückzuführen, da dort geeig­ nete Aufbereitungsanlagen vorhanden sind, um die Gase un­ schädlich zu machen. Diese Gassammelleitungen weisen in der Regel auch einen größeren Querschnitt als die Gaspendellei­ tungen auf, da bei der Beladung des Tankfahrzeuges mehrere Teilkammern gleichzeitig befüllt werden können.

Zur Reduzierung der erforderlichen Zahl von Gaspendellei­ tungen ist es bekannt geworden, lediglich zwei Gaspendel­ leitungen zu verwenden, die für die unterschiedlichen Pro­ duktgruppen alternativ vorgesehen sind. Die Zuschaltung der Teiltanks zu den Gaspendelleitungen erfolgt über komplizierte Ventilanordnungen, die es erlauben, den Tank alternativ an die Gassammelleitung, eine der beiden Gaspendelleitungen und an einen Be- und Entlüftungsanschluß anzuschließen. Der letzt­ genannte Anschluß ist erforderlich, um den Tank, insbesondere beim Transport, drucklos zu halten. Aus der DE-OS 38 03 237 ist ein Mehrwegeventil zur Umschaltung der Gasführung bei Tankfahrzeugen in der dargestellten Weise bekannt. Dieses Ventil ist jedoch aufwendig, da es insbesondere ein Doppel­ paßventil enthält.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein System zur Gas­ rückführung beim Be- und Entladen von Tankfahrzeugen anzuge­ ben, bei dem die Zahl der an einem Tankfahrzeug vorzusehenden Leitungen reduziert ist und bei dem das verwendete Mehrwege­ ventil in seinem Aufbau einfacher und wirkungsvoller als im Stand der Technik gestaltet ist.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin­ dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteran­ sprüchen angegeben.

Im Anspruch 2 ist ein bevorzugt verwendbares Mehrwegeventil angegeben, das zwei im Winkel zueinander stehende Umschalt­ ventile enthält, deren Kugelventile auf einen gemeinsamen Ventilsitz wirken.

Nach der Erfindung kann die Gassammelleitung des Tankfahr­ zeuges beim Entleeren der Teiltanks als Gaspendelleitung verwendet werden. Dadurch entfällt das kostenaufwendige Vorsehen einer zusätzlichen Gaspendelleitung für eine an­ dere Produktgruppe.

Da es bei Tankfahrzeugen in der Regel vorgesehen ist, daß Abgabeseite und Befüllseite des Tankwagens sich nicht an der gleichen Seite befinden, ist gemäß der Erfindung auch vorgesehen, daß eine ventilgeschaltete Verbindung zwischen dem Ende der Gassammelleitung und der anderen Seite des Tankwagens hergestellt wird, um den Gaspendelanschluß für alle Produktgruppen nur auf einer Seite des Tankwagens vor­ zusehen. Ein zu diesem Zweck bevorzugt verwendbares Ventil ist im Anspruch 5 angegeben. Dieses Ventil ermöglicht es, daß der dort angeschlossene Gaspendelstutzen bei geöffnetem Abschluß der Gassammelleitung gesperrt ist, so daß die Gas­ sammelleitung beim Befüllen des Tankwagens zu ihrem eigent­ lichen Zweck verwendbar ist. Durch Aufsetzen eines Deckels auf den Auslaß der Gassammelleitung wird das Schaltventil betätigt, so daß eine Verbindung zwischen Gassammelleitung und dem betreffenden Gaspendelstutzen hergestellt ist.

Das Prinzip einer derartigen Verbindung ohne Verwendung eines Ventils ist bereits durch das DE GM 86 30 947 bekannt.

Das erfindungsgemäße System erlaubt einen einfacheren Auf­ bau der an den Teiltanks angeordneten Mehrwegeventile und die Vermeidung von zusätzlichen Gaspendelleitungen an jedem Teiltank.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei­ spiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Aufsicht auf einen Tankwagen,

Fig. 2 eine schematische Schnittansicht durch einen Tankwagen,

Fig. 3 ein bevorzugt verwendbares Mehrwegeventil, und

Fig. 4 ein Schaltventil.

Fig. 1 zeigt eine Aufsicht auf einen Tankwagen 1. Dieser ist in sechs einzelne Kammern unterteilt, in denen jeweils un­ terschiedliche Produktgruppen befördert werden können. Es kommen in der Regel nur zwei Produktgruppen in Betracht, nämlich Benzine verschiedener Sorten sowie Dieselkraft­ stoffe. Derartige Tankwagen 1 enthalten daher in der Regel zwei Meßeinrichtungen, nämlich eine Einrichtung für Ben­ zinkraftstoffe und eine andere Einrichtung für Diesel­ kraftstoffe. Der Tankwagen 1 weist auf seiner Oberseite neben den Domen Anschlüsse 4-9 auf, an die jeweils die Gaspendelleitung 2 sowie die Gassammelleitung 3 an­ geschlossen ist. Die Gaspendelleitung 2 führt auf einen Stutzen 10, dessen Auslaß 14 mit der Tankeinrichtung an einer Tankstelle verbindbar ist. Die Gassammelleitung 3, die ebenfalls an die Anschlüsse 4-9 angeschlossen ist, kann alternativ über das Schaltventil 13 mit dem Auslaß 12 oder über den Gaspendelstutzen 11 mit dem Auslaß 15 verbunden sein.

Bei der Befüllung einer oder mehrerer Teiltanks des Tank­ wagens 1 von unten ist die Sammelleitung 3 über den Anschluß 12 mit einer Entsorgungseinrichtung für das aus dem Tank­ wagen entweichende Gas verbunden; das Gas aus dem Tank­ wagen kann über die Gas-Sammelleitung 3 entweichen. Beim Ent­ leeren der Teilkammern des Tankwagens einer ersten Pro­ duktgruppe ist die Gassammelleitung 3 abgesperrt und es wird über die Gaspendelleitung 2 Gas in die zu entlee­ rende Teilkammer zurückgeführt. Hierzu ist der Anschluß 14 der Gaspendelleitung 2 mit dem entsprechenden Tank an der Tankstelle verbunden.

Für eine andere Produktgruppe erfolgt die Gaspendelung über die Gassammelleitung 3 und den Gaspendelstutzen 11.

Fig. 2 zeigt die Einrichtung im Schnitt. Jeder Teiltank 1 weist auf seiner Oberseite ein Mehrwege­ ventil 16 auf, das die alternative Verbindung des Teil­ tanks mit der Gaspendelleitung 2, der Gassammelleitung 3 oder der Atmosphäre ermöglicht. Die Gaspendelleitung 2 kann beispielsweise für eine Produktgruppe verwendet wer­ den, während die Gassammelleitung 3 bei der Entleerung des Teiltanks die Funktion einer Gaspendelleitung für eine an­ dere Produktgruppe übernehmen kann. Jeweils gleiche Pro­ duktgruppen werden über die Gaspendelleitung 2 bzw. die Gassammelleitung 3 ausgependelt.

Bei der Befüllung des Tankwagens 1 ist die Gassammelleitung 3 über den Anschluß 12 mit der Befüllstation verbunden. In diesem Fall ist das Schaltventil 13 geschlossen. Bei der Entleerung des Teiltanks wird dagegen ein Deckel auf den Anschluß 12 gesetzt, der beim Aufsetzen eine Öffnung des Ventils 13 bewirkt. Hierdurch wird eine Verbindung des Stutzens 11 mit der Gassammelleitung 3 erreicht, so daß die Einrichtung, bestehend aus Gassammelleitung 3, Ventil 13 und Stutzen 11 insgesamt als weitere Gaspendelleitung verwendet werden kann. Je nach Produktgruppe wird daher bei der Entleerung eines Teiltanks entweder die Gaspendel­ leitung 2 oder die aus Gassammelleitung 3, Ventil 13 und Stutzen 11 gebildete Gaspendelleitung verwendet. Die An­ schlüsse 14 und 15 befinden sich an der gleichen Seite des Tankwagens 1, während der Anschluß 12 auf der gegenüberlie­ genden Seite vorgesehen ist, wie es üblich ist.

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines Mehrwegeventils 16 an der Ober­ seite eines Teiltanks. Es ist ein Ventilgehäuse 34 vorge­ sehen, zu den im spitzen Winkel zueinander gerichtete Ven­ tile 20, 21 angeordnet sind, die jeweils ein Umschaltventil enthalten. Über die Bohrungen 17, 18 läßt sich das Mehrwe­ geventil 16 mit der Oberseite des Tankwagens 1 verbinden.

Die Ventile 20, 21 weisen Ventilschäfte 25 und 26 auf, die Tellerventile 27, 28 sowie Kugelventile 29, 30 enthalten. Die Tellerventile 27, 28 schließen die Verbindung zwischen Tankanschluß 19 und Gassammelleitungsanschluß 22 bzw. Gas­ pendelleitungsanschluß 23. Die Kugelventile 29, 30 wirken auf den selben Ventilsitz 31, der den Entlüftungsanschluß 24 schließt. Wenn beispielsweise das Ventil 20 betätigt wird, öffnet der Durchlaß 32 und es schließt gleichzeitig der Entlüftungsanschluß 24. Dadurch besteht eine Verbin­ dung zwischen dem Teiltank und dem Gassammelleitungsan­ schluß 22, während die Verbindung zur Atmosphäre über das geschlossene Kugelventil 30 abgesperrt ist. Alternativ kann das Ventil 21 betätigt werden, wodurch der Durchlaß 33 öff­ net, aber gleichzeitig ebenfalls der Entlüftungsanschluß 24 gesperrt ist.

Die beiden Einzelventile 20, 21 des Mehrwegeventils 16 weisen den be­ sonderen Vorteil auf, daß sie selbstverstärkend sind, und dadurch bei einem Überdruck im Teiltank die jeweils zu sper­ renden Durchlässe verstärkt abdichten. Die Konstruktion weist den weiteren Vorteil auf, daß durch zwei Ventile drei Öff­ nungen gesteuert werden können, wobei jeweils eine Öffnung zwangsweise geöffnet ist. Eine Fehlbetätigung der Ventile kann daher nicht zu unbeherrschbaren Zuständen, insbesondere Überdrücke im Teiltank, führen.

Fig. 4 zeigt den Aufbau des Schaltventils 13 zur Anschaltung des Gaspendelstutzens 11 an den Anschluß 36 und zur Verbin­ dung mit dem Gassammelleitungsanschluß 35 und der Gassammel­ leitung 3. In axialer Richtung des Auslasses 12 der Gas­ sammelleitung 3 ist der Ventilschaft 38 angeordnet, an des­ sen Ende ein Kegelventil 39 vorgesehen ist. Das Ventil ist im unbetätigten Zustand durch Federkraft geschlossen. Damit ist der Anschluß 36 gesperrt. Die Gassammelleitung 3 kann in diesem Zustand mit der Ladestation verbunden werden.

Wenn die Gassammelleitung 3 die Funktion der Gaspendelleitung übernehmen soll, wird auf den Anschluß 12 (Fig. 2) ein Deckel 37 aufgesetzt. Hierbei drückt die Innenseite des Deckels 37 das Ventilende 41 in Axialrichtung zurück, so daß das Ke­ gelventil 39 öffnet und den Durchlaß 40 freigibt. Dadurch ist sowohl der Stutzen 12 geschlossen als auch der Gaspen­ delleitungsanschluß 36 mit dem Gassammelleitungsanschluß 35 verbunden. Nun kann über diese Verbindung die Gaspendelung zwischen Teiltank und Tankstelle erfolgen.

Claims (5)

1. System zur Gasrückführung beim Be- und Entladen von Tank­ fahrzeugen (1), mit wenigstens einer Gaspendelleitung (2) zum Anschluß an einen zu befüllenden Tank und einer Gassammel­ leitung (3) zum Anschluß an eine Ladestation, bei dem die Gassammelleitung (3) in einem Betriebszustand gleichzeitig als Gaspendelleitung verwendet ist, und jeder Teiltank des Tankfahrzeuges über ein Mehrwegeventil (16) mit der Atmos­ phäre, mit der Gaspendelleitung (2) oder mit der Gassam­ melleitung (3) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß zur Gaspendelung einer ersten Produktgruppe durch das Mehr­ wegeventil (16) eine Verbindung zwischen Teiltank und er­ stem Ende der Gassammelleitung (3) herstellbar ist, wobei das andere Ende der Gassammelleitung (3) an einen Stutzen (11) zur Gaspendelung geführt ist, daß zur Entlüftung des Teil­ tanks das Mehrwegeventil (16) in einen zweiten Schaltzu­ stand bringbar ist, in dem die Verbindung des Teiltanks zur Gassammelleitung (3) gesperrt ist und daß in einem dritten Schaltzustand des Mehrwegeventils (16) zur Gas­ pendelung einer zweiten Produktgruppe der Teiltank mit einer Gaspendelleitung (2) verbindbar ist.

2. Mehrwegeventil (16), insbesondere zur Verwendung in einem Sy­ stem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in einem gemeinsamen Gehäuse (34) zwei Umschaltventile (20, 21) vorgesehen sind, deren jeweils erste Tellerventile (27, 28) zur Verbindung eines gemeinsamen Einlasses (19) mit einem ersten oder zweiten Auslaß (22, 23) vorgesehen sind und deren auf den gleichen Ventilschäften (25, 26) angeordnete Ku­ gelventile (29, 30) auf einen für beide Umschaltventile (20, 21) gemeinsamen Ventilsitz (31) zur Sperrung eines dritten Abflußkanals (24) wirken, sobald eines der Tellerventile (27, 28) geöffnet hat.

3. System nach Anspruch 1 unter Verwendung eines Mehrwege­ ventils (16) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Auslaß (22) mit der Gassammelleitung (3), der zwei­ te Auslaß (23) mit der weiteren Gaspendelleitung (2) und der dritte Auslaß (24) mit der Atmosphäre verbunden ist, wobei der Einlaß (19) an der Oberseite des Teiltanks an­ geschlossen ist.

4. System nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das untere Ende der Gassammelleitung (3) über ein Schalt­ ventil (13) mit einem Gaspendelstutzen in der Weise ver­ bunden ist, daß durch Verschließen des Auslasses (12) der Gas­ sammelleitung (3) mit einem Deckel (37) die Öffnung des Schaltventils (13) und damit eine Verbindung der Gassammel­ leitung (3) mit dem Gaspendelstutzen (11) erfolgt.

5. Schaltventil zur Verwendung in einem System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ventilschaft (38) des Schaltventils (13) in Axialrichtung des Auslasses (12) gerich­ tet ist, und soweit aus dem Auslaß (12) hervorragt, daß bei Aufsetzen des Deckels (37) auf den Auslaß (12) der feder­ belastete Ventilschaft (38) zur Öffnung des Schaltventils (13) axial verschoben wird.